压力控制及容量控制通气的波形监测

一、介 绍

最初的呼吸机仅提供容量控制通气，如Emerson Post-op和BennettMA-1，发展到现在，呼吸机已兼容容量控制和压力控制。人们逐渐发现，传统的容量控制通气对那些急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的虚弱患者，并非是最佳的保护方案。有些医生提倡：在机械通气初期，应尽可能地使用压力控制通气，却又一致推荐，至少需要设置一个较低的潮气量。容量控制通气的目标，是将预设的潮气量送入患者肺部，容量目标达到后，吸气相终止（容量切换）。压力控制通气，是在预设的吸气时间内，保持设定的压力值，吸气时间结束，吸气相即终止（时间切换）。容量控制通气时，患者的气道阻力和肺顺应性的改变，导致输送潮气量所需的驱动压力改变。压力控制通气时，肺物理特性的改变，不会影响预设压力值，但会导致吸气潮气量的改变。临床应用中，进行呼吸机操作设置之前，医生须对这两种通气模式有较透彻的了解。为防止肺因过度膨胀和剪切力作用而受损伤，无论采用何种通气模式，肺泡压（根据平台压水平进行估计）应当保持在30cmH2O以下（ARDS Network）。容量控制通气时，由于肺物理特性和气道直径的大小不同，气道压力是变化的。根据理想体重设置所需潮气量，是常用的操作方式，但目前试验数据显示，即使是在正常范围内较高的潮气量，仍有可能造成肺的过度膨胀，产生不利影响。ARDS患者特别容易出现此类情况。此类患者仅有一小部分肺组织仍保持正常顺应性，通气时，大部分预设潮气量都被送入其中。一般建议，对ARDS患者进行压力控制通气。容量控制通气更适用于那些未出现肺顺应性降低的患者。对肺顺应性和气道阻力经常变化但变化范围不大的患者，容量控制通气也能较容易地保持稳定的血气水平。一般来说，短期患者、术后患者、神经肌肉疾病类患者和用药过量的患者比较适用。反之，肺顺应性降低的患者，如ARDS患者，需要压力控制通气，以防过度膨胀。容量控制通气的目标，是将患者的PaCO2滴定至正常范围，支持通气且做功最少。如果参数设置合理，压力控制通气有助于防止肺过度膨胀，并可将已塌缩的肺泡重新打开。通过调节平均气道压力，将肺过度膨胀的可能性降至更低。临床医师须熟悉：给患者使用的通气模式，呼吸机和患者的交互作用所产生的所有监测内容。本章将对在不同容量控制和压力控制下所产生的呼吸波形进行比较。

二、容量控制通气与压力控制通气波形对比

如图4-1所示，某患者先使用容量控制通气，后使用压力控制通气过程的流速、压力和容量波形。容量控制通气，可使用方波、递减波和正弦波的流速波形样式（有一些呼吸机还提供更多的选择）。无论采用何种波形样式，达到预设潮气量后，吸气相结束。方波即恒定流速模式。压力控制通气，设置吸气压力和吸气时间。预设吸气时间结束时，吸气相结束。随着肺逐渐充盈，预设压力和肺泡压力的差异逐渐变小，所以由此压力差所驱动的流速总是在吸气开始时最高，随后逐渐降低，呈现递减波样式。容量控制的压力波形呈曲线状，曲线形状取决于患者气道阻力和肺顺应性特征。吸气峰压随肺物理特性的变化而变化。压力控制时，恒定的吸气峰压常常（但不全是）使压力波形呈方波样，这说明压力控制的吸气峰压与肺物理特性无关，并会一直保持所设的压力值。对比容量控制和压力控制的容量波形，发现：因容量控制是恒定流速的，故其波形呈线性上升，而压力控制波形呈弧线上升。特别注意：容量控制时，吸气潮气量相对恒定；压力控制时，吸气潮气量根据肺物理特性的不同而发生变化。

三、容量控制和压力控制通气时的吸气暂停

在图4-2中，容量控制通气的压力波形，吸气暂停时，吸气峰压（PIP）和平台压（PPLATEAU）之间存在压力差异。压力控制通气的吸气相结束之前，如果吸气流速就降低到零，实际上形成了一次吸气暂停，肺泡压和气道压达到平衡，即呼吸道压力差为零，此时不存在气道阻力，所以吸气峰压代表了吸气末肺泡压，与呼吸系统顺应性相关。如图4-3所示，容量控制通气时，吸气暂停导致流速快速降至零点，且一直保持到吸气暂停结束，呼气阀打开，呼气开始。压力控制通气吸气结束时，零流速状态也与吸气暂停相对应。无论是容量控制通气，还是压力控制通气，吸气暂停过程中，气体容量均保持不变。为确定在压力控制通气时是否发生吸气暂停，须观察流速波形图，如流速归零的情况。

四、气道阻力增加对容量控制和压力控制通气的影响

如图4-4所示，容量控制通气，气道阻力增加，潮气量值、峰值流速与平台压（PPLATEAU）均无变化，吸气峰压（PIP）与呼吸气道压（PTA）（即吸气峰压和平台压差值）均增加。如图4-5所示，压力控制通气，气道阻力增加，而吸气峰压未变，故峰流速降低，且降低的速率明显减慢，在吸气相结束时，并未回归流速零点基线（见流速时间波形）。又因吸气时间未变，导致吸气潮气量降低。气道阻力增加前，很容易即达到容量平台；而气道阻力增加后，容量波形在整个吸气相保持持续上升。压力控制通气，无论气道阻力如何上升，气道压力始终保持不变。如压力时间波形所示，尽管两次呼吸的流速和容量波形发生了较大变化，但其压力波形的吸气相均保持不变。其最大的影响是吸气潮气量的降低。

图4-6所示如下。流速波形：容量控制通气的无变化，压力控制通气的发生了变化，流速不易达到零点，吸气暂停发生的可能性降低。压力波形：容量控制通气中平台压（PPLATEAU）无变化，而气道压力增加了。压力控制通气的无变化。容量波形：容量控制通气的保持恒定不变，而压力控制通气的吸入潮气量减少。

五、顺应性降低对容量控制和压力控制通气的影响

注意观察图4-7中吸气峰压（PIP）的变化。容量控制通气，吸气流速不变。由于顺应性降低，肺的弹性回缩力增加，故呼气峰流速增加，呼气相流速波形能较快地回归零点。若执行一次吸气暂停，平台压（PPLATEAU）将有所增加。潮气量不变。压力控制通气，顺应性降低，导致吸气峰流速加速降至零点，并保持一段时间，即吸气暂停。与容量控制通气相比，压力控制通气的呼气峰流速并未增加，还略有减小。因顺应性降低，潮气量减小。

六、压力控制通气的三种情况

图4-8中所有呼吸波形的吸气时间均相同，但流速波形却各不相同。A波形：患者的最佳吸气时间设置，即吸气流速恰好在吸气相结束时到达零点。B波形：肺顺应性降低，导致吸气峰流速加速降至零点，并保持一段时间，即吸气暂停。C波形：气道阻力增加导致吸气流速降低减缓，在吸气相结束时，吸气流速仍未降至零点。有趣的是，此波形与图4-9中所示的压力支持通气和容量控制通气的流速递减波非常相似。

七、压力控制、压力支持、容量控制通气下相似的流速递减波

这三种模式分别使用不同的呼吸切换参数，在不同的患者情况和参数设置条件下，均可产生类似的流速波形曲线。压力控制通气时，正确设置容量报警低限是非常重要的。当气道阻力增加或肺顺应性降低时，将导致吸气潮气量降低，此时，呼吸机就能够发出适当的警告，提醒临床医师。同样，容量控制通气时，正确设置压力报警高限也是非常重要的。

----节选自（美国）乔纳森.B.沃（Jonathhan B.Waugh）Rapid Interpretation of Ventilator Waveforms (2nd Edition)