常用的通气模式波形

一、容量控制的通气波形

（一）容量控制的控制通气

时间触发、流速限制、容量切换式通气。每一次通气是由呼吸机发出的指令式通气。患者无法触发通气。波形特征（图3-1）流速时间波形显示为方波，表示恒定流速的气流。从压力时间波形上可以看出，吸气时间的开始是由设置的时间参数决定的（时间触发），因为每次呼吸之间的间隔完全一致。容量时间波形上则显示出容量在每一次呼吸过程中的线性增加。吸气在预设的潮气量达到时停止（容量切换）。请注意：在图中容量时间波形曲线走到了横轴的下方，这是一种异常情况，这台呼吸机上用于计算吸气容量的流量传感器部件需要重新定标。

（二）容量控制的辅助控制通气

患者触发、流速限制、容量切换式通气。每一次机械通气均由患者触发启动。窒息发生时，呼吸机将会按照预设的后备通气频率，执行控制通气。波形特征（图3-2）流速时间波形类似于控制通气的波形。压力时间波形，与控制模式下的区别是，每一次机械通气之前都有压力波形的负向波动，是患者的自主呼吸努力，代表患者触发。辅助通气可以由流速或压力触发。容量时间波形显示机械通气提供恒定的潮气量。无论患者触发通气频率有多快，潮气量恒定不变。

（三）容量控制的SIMV

机械通气按预设的频率和潮气量执行，两次机械通气间，患者可以自主呼吸。波形特征（图3-3）流速时间波形显示：每次机械通气的气流流速都是恒定的，患者自主呼吸所产生的流速较小且不恒定。在相邻的两次机械通气之间有两次自主呼吸。压力时间波形显示：在相邻两次表现为正向高压的机械通气之间有两次负向低压的自主呼吸过程。其特征为：在机械通气开始前，有一次压力波形负向波动，代表患者触发。自主呼吸波形中，负向的波形是吸气相，正向的波形是呼气相。容量时间波形则显示：在自主呼吸时，吸入的潮气量较少。

二、压力控制的通气波形

（一）压力控制的控制通气

时间触发、压力限制、时间切换的机械通气。每一次呼吸都是受控的、指令性的机械通气过程。此模式可用于急性呼吸衰竭，特别是肺顺应性降低的患者。波形特征（图3-4）流速时间波形清楚地表明这是压力控制模式，每一次呼吸都有固定的时间间隔。在整个吸气相的过程中，气流流速持续降低。在预设的吸气时间达到时，吸气相结束（时间切换）。压力时间波形，压力达到预设值，并持续一段时间，形成压力平台（平台压）。此波形和F-T波形互为参照，即可判定是否是压力控制模式。容量时间波形看起来与压力时间波形相类似，也常见容量平台，吸气结束，呼气阀打开，容量随之下降。

（二）压力控制的辅助控制通气

患者触发、压力限制、时间切换的机械通气。每一次患者的自主呼吸（流速或压力触发）都将启动机械通气。窒息时，呼吸机按预设的后备通气频率进行控制通气。波形特征（图3-5）流速时间波形与控制通气中的相一致。在吸气相，流速逐渐降低到零。流速偶尔会在吸气相结束前达到零点，在图上可观察到流速为零的波形持续一段时间，直到呼气相开始。在压力时间波形上，亦可见负向触发波与压力平台，压力平台一直维持到吸气相结束时为止。容量时间波形与控制通气的容量时间波形是相同的。

（三）压力控制的SIMV

所有的机械通气按指令或同步执行压力控制模式。机械通气之间有自主呼吸出现。基本上每次通气都是由患者触发的，而窒息时，呼吸机即按预设的频率进行后备通气。波形特征（图3-6）流速时间波形：在辅助的压力控制模式下，波形呈现特征性的减速波样式。只有在吸气相结束后，呼气相才开始。压力时间波形：每次机械通气均会产生平台压。自主呼吸的吸气相波形位于横轴下方，而呼气相波形位于横轴上方。容量时间波形：容量逐渐增加，形成容量平台，最终降低到零的过程。自主呼吸产生的容量较小。

三、自主呼吸波形

（一）CPAP

此通气模式的最大功能在于增加功能残气量，常用于治疗有自主呼吸能力的顽固性低氧血症患者。在治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征时，持续气道正压通气（CPAP）有助于使上呼吸道保持打开。波形特征（图3-7）流速时间波形：描记了吸气和呼气产生的自主呼吸气流。压力时间波形：表明了CPAP的意义所在，即自主呼吸的压力基线为正值。容量时间波形：显示了患者自主呼吸时每次吸入容量的不确定性。

（二）PSV

通过对自主呼吸施加一个预设的压力支持，来增加吸气潮气量。此时，患者的自主呼吸努力较小，该模式实质上是对自主呼吸的放大。最适用于克服人工气道和呼吸机管路在自主呼吸过程中产生的额外阻力。波形特征（图3-8）流速时间波形：用于识别有压力支持的通气过程。吸气相临近结束，逐渐降低的吸气流速达到预设的切换值，突然降低到零点（图3-9）。压力时间波形：显示患者触发通气的过程。压力上升到预设的峰压值，并维持一段时间，形成压力平台，直至流速降低到预设水平，切换为呼气。容量时间波形：吸气容量完全取决于设定压力支持水平大小。

（三）CPAP＋PSV

作用：减少患者呼吸做功，改善氧合效果。可用于无创通气或有创通气。用于无创通气时，称为无创正压通气（NPPV）。常用于慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者的家庭通气护理，CPAP治疗无效的阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSA）患者，以及对神经肌肉紊乱疾病患者的夜间呼吸支持。波形特征（图3-9）流速时间波形与单纯PSV模式的流速时间波形非常相似，CPAP的波形显示不出来。压力时间波形显示了正向压力基线和压力支持水平。容量时间波形：虽然此例中是保持恒定的，但可能会因为患者呼吸努力程度的不同而产生变化。

（四）为PSV设置压力上升时间与流速切换值

A波（图3-10）：PSV模式，气道阻力对流速的影响（例如较小的人工气道，部分阻塞的气道等）。红色曲线是在气管插管中所测得的曲线，黑色曲线是在呼吸机端测得的曲线。图3-10中箭头指示有一个压力尖峰，可能是由于气道阻力增加或压力上升斜率设置过高所致。同样的，在流速时间波形上，吸气相开始时，也可以看到流速尖峰。在成人通气中，通常只有在呼吸机端测量时，才能得到这种伪迹。Marcelo Amato 曾如此描述过：“气体穿过气管插管克服摩擦力而做功，大多数这种压力尖峰代表了此时压力的消散过程，但这种压力尖峰并不会导致肺泡内峰压的升高，因此也就不会导致任何伤害的发生”，尽管如此，如B波所示，降低压力上升时间的预设值，也就消除了压力尖峰和流速尖峰。压力上升斜率不足是个大问题，因为这将会导致呼吸功（WOB）的增加，产生人机对抗。增加压力上升斜率或目标压力值，则会避免这种情况的发生（峰压预设值低于10cmH，O时，大多数呼吸机的流速波形均会趋向于不稳定）。C波：显示的则是吸气末期的压力尖峰（箭头指向位置），是由患者主动呼气造成的，也就是说PSV的吸气相结束阈值过低。D波：将PSV的呼气相触发流速百分比设置得高一些，即提早结束吸气相，进入呼气相，即可消除此尖峰。这样的操作将会改善人机同步性，减少吸气肌做功，但也会减少潮气量，进而降低血气水平，因此进行此操作时，需要密切关注患者的反应。

（五）Bi-Level和APRV

双水平气道正压通气（Bi-Level）和气道压力释放通气（APRV）均需设置两个CPAP值。患者可在这两个正压水平上进行自主呼吸（图3-11）。APRV所设吸呼比是反转的，而Bi-Level的吸呼比则既可是正常的，也可是反转的。Bi-Level能给自主呼吸提供压力支持。APRV设置尽可能短的低压持续时间（Tlow），避免肺泡塌缩。这通常意味着：T1ow设置应短于1s和（或）伴有轻微的内源性PEEP。

四、复合模式：容量控制的通气波形

（一）容量控制的SIMV＋CPAP

在较高的压力基准线上进行SIMV通气。每一次呼吸，无论是机械通气还是自主呼吸，都是患者在正向压力基线上进行的触发。低氧血症型呼吸衰竭的患者对氧疗没有反应时，适用于此模式进行治疗。波形特征（图3-12）流速时间波形与不带CPAP的SIMV的流速时间波形曲线相同。压力时间波形，无论是机械通气，还是自主呼吸，均是在较高的压力基线上进行的。容量时间波形与常用的SIMV容量波形曲线并无差别。

（二）容量控制的SIMV＋PSV

患者的自主呼吸得到额外的压力支持。所有的呼吸都是患者触发的。波形特征（图3-13）流速时间波形：机械通气吸气波形为方波，PSV为递减波，很容易识别。PSV是流速切换的，而机械通气则是容量切换的。压力时间波形：吸气相比较，SIMV波形线性上升，PSV波形较圆滑。容量时间波形：两种通气方式的潮气量不同。另外，压力时间波形还可将PSV和CPAP波形都区别出来。

（三）容量控制的SIMV＋CPAP＋PSV

这种模式可以在较高的压力基线上进行PSV和SIMV。波形特征（图3-14）流速时间波形和容量时间波形与带PSV的容量控制的SIMV模式波形类似。压力时间波形则可明显看出存在CPAP。

五、复合模式：压力控制的通气波形

（一）压力控制的SIMV＋CPAP在较高的压力基线上进行SIMV模式。每一次机械通气都是一次辅助的压力控制、时间切换的通气过程，中间穿插着自主呼吸。每一次机械通气都是患者触发的。波形特征（图3-15）流速时间波形：与压力控制通气的SIMV完全一样。压力时间波形：机械通气和自主呼吸均在较高的压力基线上进行，所以压力波形并不会在呼吸结束时回归压力零点。容量时间波形：是唯一与容量控制的SIMV相似的波形曲线。

（二）压力控制的SIMV＋PSV

每一次自主呼吸都有额外的压力支持，其支持水平是预先设好的，均由患者触发。波形特征（图3-16）流速时间波形：压力控制和压力支持的波形均为典型的递减波。区别是：压力控制时，流速逐渐稳定地降低到零，随后是一段短暂的流速为零状态；压力支持时，流速降至切换值时，流速就会突然降到零，并立即切换到呼气相。压力时间波形：明显不同。容量时间波形：潮气量明显不同。对比流速时间波形和压力时间波形，是区分压力控制和压力支持通气最佳方法。实际上，在患者其他条件保持不变的情况下，将PSV的水平提高到PSV送入的容量与SIMV的相同时，这两种波形就没有明显区别。

（三）压力控制的SIMV＋CPAP

这种通气模式在较高的压力基线和压力支持水平上进行SIMV通气模式。波形特征（图3-17）流速时间波形：与压力控制的SIMV＋PSV的完全一样，看不出任何带CPAP的迹象。压力时间波形：清楚地显示了PSV与CPAP的存在。容量时间波形：与压力控制的SIMV＋PSV的波形类似。

六、容量控制通气的压力容量环和流速容量环

（一）容量控制的恒流控制通气，流速容量环（图3-18）：横轴上方为吸气相，横轴下方为呼气相。吸气相开始，流速从零快速上升到预设的峰流速并一直维持，直至达到预设的潮气量，吸气相结束（容量切换），流速快速降至零点，随后达到呼气峰流速，呼气相结束，流速回归零点。压力容量环显示出典型的容量控制通气的特征。从零点开始吸气，呼气相结束又回归到该零点。

（二）容量控制的恒流辅助通气

流速容量环（图3-19）：与控制通气模式下的相似。压力容量环显示了患者触发的过程。环图曲线从零点开始向纵轴左侧描记，代表患者正在努力吸气，若呼吸机检测到，就给一次机械通气。呼吸环开始向纵轴右侧描记，并在呼气相结束时回到零点，代表给予患者辅助通气。患者的自主呼吸曲线按顺时针方向描记，机械通气曲线按逆时针方向描记。

（三）容量控制的SIMV

流速容量环（图3-20）：显示两种呼吸过程。小环代表自主呼吸，吸气潮气量较小。大环代表机械通气。压力容量环：小环代表自主呼吸，在纵轴左侧按顺时针方向描记。大环代表机械通气。

七、压力控制通气的压力容量环和流速容量环

（一）压力控制的控制通气时间触发、压力限制和时间切换的通气，如图3-21所示。吸气流速在吸气相逐渐降低以维持设置的压力，直至预设的吸气时间结束。呼气流速也是逐渐降低的。在流速容量环上，可看到吸气相和呼气相均是流速从最高逐渐降低的过程。在压力容量环上，可看出压力控制通气的滞后效应比恒定流速的容量控制通气的要小，这是流速逐渐降低的原因造成的。

（二）压力控制的辅助控制通气

是患者触发、压力限制和时间切换的通气，如图3-22所示。该流速容量环与压力控制的控制通气的相似，吸气相和呼气相均呈现流速从高逐渐降低的过程。压力容量环的压力轴负向部分，代表了患者的吸气努力，随后触发机械通气。

（三）压力控制的SIMV

如图3-23所示：流速容量环：小环代表自主呼吸，大环代表机械通气。压力容量环：压力轴负向小红环代表患者触发机械通气的过程，压力轴正向大红环代表机械通气；而大黑环代表自主呼吸。

八、自主呼吸的压力容量环和流速容量环

（一）CPAP

如图3-24所示：流速容量环呼气相结束，呼气潮气量未回归零点，表明呼吸管路有漏气发生。吸气相开始，流速暂时降至零点（A点）。流速容量环中的A点对应于压力容量环中的A点。CPAP在流速容量环上没有体现。压力容量环起于压力较高的点，并在呼气结束时几乎回到该点。此压力值和原点的差值表示存在CPAP。吸气相一开始，容量随有压力的正向增加而增加。吸气相的后半部分，压力略有降低。吸气相开始的波形可能是对流速补偿的过度反应所致。压力容量环起于压力较高的点，并在呼气结束时几乎回到该点。此压力值和原点的差值表示存在CPAP。吸气相一开始，容量随有压力的正向增加而增加。吸气相的后半部分，压力略有降低。吸气相开始的波形可能是对流速补偿的过度反应所致。

(二)PSV

如图3-25所示：流速容量环显示流速容量环显示吸气流速从最高点持续下降，到达系统设置的流速切换值，流速迅速降至零。非正常的呈圆形的呼气波形一直持续到肺容量和流速至零。压力容量环显示了患者触发的情况，以及触发后压力支持启动，随后呼气相开始直到波形回归零点。最初在患者触发时，压力容量环按照顺时针方向描记，压力支持开始后按逆时针方向描记。

（三）CPAP＋PSV

图3-26中的两呼吸环与图3-25中的类似，只是压力容量环的起点和终点均有较高的压力值，说明存在CPAP。

九、复合模式：容量控制的压力容量环和流速容量环

（一）容量控制的SIMV＋CPAP

图3-27中的流速容量环与压力容量环类似于图3-20，大环代表机械通气，小环代表自主呼吸。压力容量环与图3-20的唯一的区别：CPAP的存在，导致呼吸环起点和终点位于较高的压力基线上。

（二）容量控制的SIMV＋PSV

图3-28中的小环代表PSV，大环代表机械通气。此例中机械通气是辅助的通气过程，类似于图3-19。压力容量环类似于图3-25与图3-19波形叠加的效果。两种呼吸完全不同，在图3-28上同时出现，是区分两种波形最佳对比方式。

（三）容量控制的SIMV＋CPAP＋PSV

图3-29中的流速容量环和压力容量环类似图3-28。流速容量环未显示存在CPAP。压力容量环与图3-28区别：CPAP存在，导致呼吸环起点和终点位于较高压力基线上。

十、复合模式：压力控制的压力容量环和流速容量环

（一）压力控制的SIMV＋CPAP，在图3-30中，SIMV通气开始于较高的压力基准值，说明存在CPAP。流速容量环：大环类似于图3-22的压力控制通气SIMV，小环代表自主呼吸。压力容量环：类似于图3-22，唯一区别：CPAP的存在，导致呼吸环起点和终点位于较高的压力基线上。

（二）压力控制的SIMV＋PSV

在图3-31中，大环代表机械通气，是辅助通气，类似于图3-22；小环代表PSV通气，类似于图3-25。压力容量环类似于将图3-22的压力容量环叠加到图3-25。

（三）压力控制的SIMV＋CPAP＋PSV

图3-32的两环类似于图3-31。流速容量环中未显示存在CPAP。压力容量环与图3-31唯一的不同：CPAP存在，导致呼吸环起点和终点位于较高压力基线上

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