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中华重症医学电子杂志 ›› 2019, Vol. 05 ›› Issue (03) : 249 -257. doi: 10.3877/cma.j.issn.2096-1537.2019.03.009

所属专题: 文献

重症医学研究

机械通气呼气相超早期流量时间波形分析
武云珍1,()   
  1. 1. 257091 东营市人民医院重症医学科
  • 收稿日期:2018-05-10 出版日期:2019-08-28
  • 通信作者: 武云珍

An analysis of the flow-time curves in the super early phase of expiration on mechanical ventilation

Yunzhen Wu1,()   

  1. 1. Department of Critical Care Medicine, Dongying People′s Hospital, Dongying 257091, China
  • Received:2018-05-10 Published:2019-08-28
  • Corresponding author: Yunzhen Wu
  • About author:
    Corresponding author: Wu Yunzhen, Email:
引用本文:

武云珍. 机械通气呼气相超早期流量时间波形分析[J]. 中华重症医学电子杂志, 2019, 05(03): 249-257.

Yunzhen Wu. An analysis of the flow-time curves in the super early phase of expiration on mechanical ventilation[J]. Chinese Journal of Critical Care & Intensive Care Medicine(Electronic Edition), 2019, 05(03): 249-257.

目的

通过分析机械通气呼气相超早期流量时间曲线的形态与影响因素,来协助临床分析患者的呼吸状态。

方法

选择顺应性不同的两种模肺与阻力不同的两种气道进行分列组合(4种),然后与PB840呼吸机相连。不同组合下分别设置3种不同的吸气末点(呼气起点)状态场景,场景一:相同的肺泡压(Pa0)与呼气末正压(PEEP),不同的回路压(Pc0);场景二:相同的Pc0与PEEP,不同的Pa0;场景三:相同的Pc0与Pa0,不同的PEEP。通过锁屏及调节呼吸机屏幕坐标轴刻度,观察呼气相超早期流量时间曲线的形态特点。比较不同组合及场景下,Pc0、Pa0、PEEP、呼吸系统顺应性(C)、气道阻力(R)对呼气相超早期流量时间曲线形态的影响。

结果:

1.超早期流量时间曲线形态特点:主要由两个关键点决定,流量峰点(呼气最大流量点,V1)及流量折点(流量快速下降与缓慢下降的交点,V4)。且这两点与压力时间曲线存在对应关系。2.(1)相同的C、R及Pa0、PEEP,不同的Pc0时:Pc0增大,V1增大,V4无变化;(2)相同的C、R及Pc0、PEEP,不同的Pa0时:Pa0增大,V1、V4均增大;但V4增加程度小于V1增加程度;(3)相同的C、R及Pc0、Pa0,不同的PEEP时:PEEP增高,V1、V4减小;(4)相同的C及Pc0、Pa0、PEEP时:R增大,V1、V4减小;(5)相同的R及Pc0、Pa0、PEEP时:C增大,V1、V4无明显变化。

结论

呼气流量峰点正相关因素为呼气初始回路压力及肺泡内压,负相关因素为PEEP值及气道阻力。呼气流量折点正相关因素为呼气初始肺泡内压,负相关因素为PEEP值及气道阻力。呼气流量峰点与折点的距离,在呼吸机设置相同时,与患者气道阻力呈正相关,与呼吸系统顺应性呈负相关关系。

Objective

To analyze the respiratory state of patients receiving mechanical ventilation by analyzing the shapes and influence factors of flow-time curve in the super early phase of expiration.

Methods

Two test lungs with different compliance (C) and two tubes with different resistance (R) were prepared. Four combinations were developed with one test lung coupled with one tube. The test lungs and tubes were then connected to a PB840 ventilator. The start points of expiratoration (the end point of inspiration) were set in three scenarios with different ventilation mode. First: different circuit pressure (Pc0) and same alveolar pressure (Pa0) and PEEP. Second case: different Pa0 and same Pc0 and PEEP. Third: different PEEP and same Pc0 and Pa0. The characteristics of the flow-time curves were observed. The effects of Pc0, Pa0, PEEP, C and R on the flow-time curves were also observed.

Results

1.Two key points determined the morphological characteristics of flow-time curves in the super early phase. One was the point of peak flow (the maximum expiratory flow, V1). The other was the break point (the intersection point between the rapid decline and slow decline of flow volume, V4). 2. (1) The higher Pc0 was, the greater V1 was, when the C, R, Pa0, and PEEP were kept the same. (2) The higher Pa0 was, the greater V1 and V4 were, when the C, R, Pc0, and PEEP were kept the same. However, the degree of V4 rise is less than V1 rise. (3) The higher PEEP was, the smaller V1 and V4 were, when C, R, Pc0, and Pa0 were kept the same. (4) The greater R was, the smaller V1 and V4 were, when C,Pc0, Pa0, and PEEP were kept the same. (5) V1 and V4 did not change obviously when C changed, and Pc0, Pa0 and PEEP were kept the same.

Conclusion

The pressure of the circuit and the pressure of the alveolus at the end of inspiration affect the peak expiratory flow positively. But PEEP and the airway resistance do negatively. The pressure of the alveolus at the end of inspiration affects the break expiratory flow positively. But the PEEP value and airway resistance do negatively. The airway resistance affects the distance between the peak point and the break point positively. But the compliance does negatively.

图1 四种模式下的气路模式及超早期压力、流量波形。图a为正常顺应性模肺(m)与正常阻力气道(n)的组合及其对应的呼气波形;图b为低顺应性模肺(m-)与正常阻力气道(n)的组合及其对应的呼气波形;图c为正常顺应性模肺(m)与高阻力气道(n+)的组合及其对应的呼气波形;图d为低顺应性模肺(m-)与高阻力气道(n+)的组合及其对应的呼气波形
图2 超早期压力-时间与流量-时间波形对应关系。图a为压力-时间曲线;图b为流量-时间曲线;灰色线为吸气阶段,黑实线为呼气部分
表1 四中组合下的呼吸力学特点及不同呼气起点状态下的压力与流量
图3 不同模式与不同组合下的呼气超早期波形。A、B、C、D为相应条件下的呼气波形,呼气超早期波形△V表现为一直线
图4 不同模式不同组合下的变量与结果的关系。图a为相同的PEEP,同一组合下相同的Pa0、不同的Pc0时,V1、V4在组合内与组合间的变化;图b为相同的PEEP,相同的Pc0,不同的Pa0时,V1、V4在组合内与组合间的变化;图c为相同的Pa0,相同的Pc0,不同的PEEP时,V1、V4在组合内与组合间的变化
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