Flow – Time Waveform (Akım – Zaman Dalga Formu)
Flow–time dalga formu, ventilatör cihazının hastaya verdiği ve hastadan geri aldığı gaz akımının zamana karşı değişimini gösterir. Yani ekranda gördüğümüz eğri, her solukta akciğere giren ve çıkan havanın hızını temsil eder. Bu grafik hem ventilasyon moduna hem de hastanın solunum sistemi mekaniğine bağlı olarak farklı şekiller alır. Volum kontrol modda tipik olarak sabit (kareye yakın) bir inspiratuar akım görürken, basınç kontrol modda daha çok azalan bir akım paterni oluşur.
Flow waveform, ventilatör ekranındaki en dinamik grafiklerden biridir ve solunumun gerçek zamanlı davranışını yansıtır.
Şimdi bu temel çerçeveyi çizdiğimize göre, farklı flow şekillerinin bize ne anlattığına sırayla bakalım.
İyi okumalar..
1.Form

İlk grafimizde görülen akım paterni square (kare) waveform olarak adlandırılan köşeli şekildir. Aynı zamanda sabit akım paterni olarak adlandırılır. İnspirasyon boyunca akım belirlenen bir hızda sabit tutulur ve inspirasyon sonuna kadar değişmez; ardından ekspirasyon fazı başlar.
Bu görünüm en sık volüm kontrol modunda karşımıza çıkar.1 Çünkü bu modda ventilatör, ayarlanan tidal volümü belirli bir süre içinde verebilmek için akımı sabit tutar. Akım sabit, süre sabit ve hedef volüm bellidir; dolayısıyla grafik kareye yakın bir form alır.1,2
Burada önemli olan nokta şudur:
Bu akım şekli, ventilatörün volümü garanti etmeye çalıştığını gösterir. Yani öncelik basınç değil, verilen tidal volümdür.
*İlk şekilden bahsediyorken belirteyim X ekseninin altına geçen tek patern akımdır. Yani bazal çizginin altına iner ve tekrar yukarı çıkar. Üst kısım inspirasyon, alt kısım ekspirasyon fazıdır. Akım-zaman dalga formuna baktığımızı buradan anlayabiliriz. Diğer dalga formlarında bunu görmeyiz.
2.Form

İkinci dalga formuna baktığımızda azalan(decelerating) waveform görüyoruz. İnspirasyon başlar başlamaz akım hızla yükselir, ardından ise yavaş yavaş azalır. Bunun nedeni şu: Cihaz inspirasyonun başında akciğere basınç uygular ve ilk anda hava akciğere hızlı girer. Akciğer doldukça içerideki basınç artar ve hava giriş hızı doğal olarak yavaşlar. Bu yüzden akım yukarıdan başlayıp aşağı doğru iner.1,2
Önceki kare (square) akım formunda şekil bize mod hakkında doğrudan ipucu veriyordu. Ancak burada tek başına akım paternine bakarak mod tanımlamak mümkün değildir. Azalan akım paterni hem Pressure-Control (PC) modunda hem de Volüm-Control (VC) modunda – eğer ventilatörde bu akım tipi seçilmişse – görülebilir.2
Eğer azalan akım formuna eşlik eden kare (square) bir basınç-zaman eğrisi görüyorsak, o zaman basıncın sabit tutulduğu bir modda olduğumuzu söyleyebiliriz; bu durumda ventilasyon büyük olasılıkla Pressure-Control modundadır.
*PC her zaman azalan akım formu ile görülür → Bu doğru.
*Ama azalan akım görüyorsak kesin PC’dir → Bu doğru değil.
3.Form

Bir başka akım paterni ile devam ediyoruz. Bu görünüm sinüzoidal paterne benzer ve genellikle spontan solunum varlığını düşündürür. Yani spontan nefeslere izin veren bir ventilasyon modundayız. Burada akımın başlangıç ve bitişi keskin değildir; çünkü inspirasyon cihaz tarafından zorla oluşturulmaz, hastanın kendi solunum çabası ile başlar ve sonlanır.3
Önceki iki formda akım ve basınç daha köşeli ve düzenliydi. Bunun nedeni ventilatörün solunumu tamamen kontrol etmesiydi. Ancak bu formda akımın şekli hastanın inspiratuar eforuna bağlıdır. Şekildeki ikinci dalgayı görüyoruz düzensiz olmasının sebebi; spontan nefeslerde hastanın solunum kas aktivitesi, hava yolu direnci ve akciğer kompliyansının bu şekli etkilemesidir. Yani her zaman düzgün bir sinüzoidal görüntü ortaya çıkmaz.
Bu form SIMV’nin spontan fazı, PSV ya da CPAP gibi modlarda görülebilir.4
Ayarlarımızda pressure support kullanıyorsak; PS basınç dalga formunda kare bir görüntü oluşturur. Ancak akım dalga formu yalnızca cihaz tarafından belirlenmez; hastanın inspiratuar eforu ve ventilatörün nefesi ne zaman sonlandıracağına karar verme algoritması birlikte akımın şeklini oluşturur. Bu nedenle PS altında görülen akım paterni genellikle yumuşak ve azalan karakterdedir.5
4.Form

Şimdi son grafiğe geçmeden önce ilk konuştuğumuz kare(square) dalga formuna tekrar bakın; burada da inspirasyon kısmı benzer görünüyor. Ama bu kez asıl dikkati ekspirasyon fazına vereceğiz. İlk örnekte ekspiratuar akım her nefeste bazal çizgiye (sıfıra) geri dönüyordu. Burada ise akım sıfıra ulaşmadan yeni nefesin başladığını görüyoruz. Yani ekspirasyon tamamlanmadan yeni inspirasyon başlamış. Bu durumda akciğerler tam boşalamaz, içeride hava kalır.
Bu görüntü çoğu zaman hava hapsi (dinamik hiperinflasyon / oto-PEEP) olasılığını akla getirir. Ama tek başına bu bulguyla kesin tanı koymayız. Şimdi adım adım gidelim: Bu durumun en sık nedenleri neler, ekranda hangi ipuçlarına bakarız ve pratikte hangi ayarlarla düzeltebiliriz?
- 1)İnspiratuar akımı artırabiliriz. Volüm kontrollü modlarda inspiratuar akımı artırmak, aynı tidal volümü daha kısa sürede vermemizi sağlar. Akımı artırmak inspirasyon süresini kısaltır ve buna bağlı olarak ekspirasyona kalan süre uzar. Yani ekspiratuar akımın sıfır noktasına dönmek için daha çok zamanı olur.1,3
Not: Akımı artırınca tepe basınç artabilir; PIP/plato ve klinik toleransı izleyerek ilerlemeliyiz.
- 2)Tidal volümü düşürebiliriz. Tidal volüm azaltıldığında inspirasyon sırasında akciğere verilen toplam hacim azalır.6 Volüm kontrollü modlarda inspiratuar akım sabit kabul edildiğinde, daha küçük tidal volüm daha kısa inspirasyon süresi anlamına gelir.
- İnspirasyon süresinin kısalması ise ekspirasyona daha fazla zaman kalmasını sağlar ve böylece ekspiratuar akımın bazal çizgiye ulaşma şansı artar. Bu yaklaşım özellikle hava hapsi gelişen hastalarda dinamik hiperinflasyonu azaltmanın temel yollarından biridir.6,7
Not: Amaç yalnızca tidal volümü küçültmek değil, toplam dakika ventilasyonunu azaltarak akciğerin tam boşalmasına izin vermektir.
Özellikle obstrüktif akciğer hastalarında:
yüksek tidal volüm → uzun boşalma süresi → ekspirasyon tamamlanamadan yeni nefes → oto-PEEP döngüsü oluşur.7
- 3)RR(solunum sayısı) azaltılabilir. Solunum sayısını azaltmak total döngü zamanını artırır. Bu da ekspirasyona kalan süreyi artırır demek oluyor.7 Yani hasta 20 soluk alırken 60/20=3sn olarak hesaplanır, bu hasta 3 saniyede bir nefes alıyor demek oluyor. Ama soluk sayısını 10 a düşersek her nefes için yaklaşık 6 saniye olacak. Bu sayede ekspirasyon süresi uzayacak, akımın sıfır noktasına dönmek için vakti kalacak.
Not: Pratikte Auto-PEEP gelişen hastada yapılacak ilk ayarlardan biri genellikle solunum sayısını azaltmaktır.
Not: Özellikle obstrüktif hastada, RR yüksek tutulduğunda:
- Ekspiryum tamamlanamaz,
- Nefesler üst üste biner,
- Intratorasik basınç artar,
- Hipotansiyon ve ventilatör uyumsuzluğu gelişebilir.
Yani monitörde gördüğümüz şey sadece waveform değil, hemodinamik problemdir.
- 4)PEEP’i artırabiliriz. PEEP’in artırılması inspirasyon veya ekspirasyon süresini doğrudan değiştirmez. Ancak özellikle obstrüktif akciğer hastalığında temel sorunlardan biri, ekspirasyon sırasında küçük hava yollarının erken kapanmasıdır.
- Uygun düzeyde artırılan eksternal PEEP, distal hava yollarını açık tutarak ekspiratuar akımın devamlılığını sağlar ve hava yolu kollapsını azaltabilir. Bu mekanizma, obstrüktif hastaların spontan solunum sırasında yaptığı dudak büzerek nefes verme etkisine benzer.8
Not: Amaç akciğeri daha fazla şişirmek değil, erken hava yolu kapanmasını önlemektir.
- 5) Bronkodilatör tedavisi verebiliriz. Örneğin obstrüktif akciğer hastalığı olan hastalarda hava hapsinin en önemli nedenlerinden biri bronkokonstriksiyona bağlı artmış hava yolu direncidir. Daralmış hava yolları ekspirasyon sırasında akciğerin yeterince boşalmasını engeller ve ekspiratuar akımın bazal çizgiye ulaşmasını zorlaştırır.
- Bronkodilatör tedavi uygulanmasıyla hava yolu direnci azalır, ekspiratuar akım hızlanır ve akciğerin boşalması kolaylaşır. Böylece dinamik hiperinflasyon ve oto-PEEP azalabilir ve flow waveform’da ekspiratuar akımın sıfır noktasına geri döndüğü görülebilir.
Not: Ventilatör ayarlarını düzeltmek kadar, hava yolu obstrüksiyonunu tedavi etmek de hava hapsi yönetiminin temel parçasıdır.
Not: Akım sıfıra dönmüyorsa sadece ventilatöre değil hastaya da bakmalıyız. Hastada bronkospazm, sekresyon, ETT tıkanıklığı, mukus tıkacı olabilir. Bazen problem ventilatör değil hava yoludur.
* Hangi yolu tercih edeceğimiz hastaya bağlıdır. Ventilatörde yaptığımız her değişikliğin başka parametreleri de etkilediğini akılda tutmak gerekir. Örneğin tidal volümü veya solunum sayısını azaltarak ekspirasyona zaman kazandırabilir ve hava hapsini azaltabiliriz; ancak bunun doğal sonucu olarak dakika ventilasyonu düşer. Dakika ventilasyonu düştüğünde PaCO₂ yükselebilir ve pH düşebilir.Birden fazla yolumuz var ama amaç “tek bir ayarı düzeltmek” değil; hava hapsini azaltırken hastanın gaz değişimini ve hemodinamisini güvenli sınırlar içinde tutmaktır.
Serinin devamında görüşmek üzere 🙂
Kaynaklar
- 1.Emrath E. The Basics of Ventilator Waveforms. Curr Pediatr Rep. 2021;9(1):11-19. doi:10.1007/s40124-020-00235-4
- 2.Chiumello D, Meli A, Pozzi T, et al. Different Inspiratory Flow Waveform during Volume-Controlled Ventilation in ARDS Patients. J Clin Med. 2021;10(20). doi:10.3390/jcm10204756
- 3.Saavedra S, Barisich P, Maldonado J, Lumini R, Gómez-González A, Gallardo A. Asynchronies during invasive mechanical ventilation: narrative review and update. Acute Crit Care. 2022;37(4):491-501. doi:10.4266/acc.2022.01158
- 4.Nakornnoi B, Tscheikuna J, Rittayamai N. The effects of real-time waveform analysis software on patient ventilator synchronization during pressure support ventilation: a randomized crossover physiological study. BMC Pulm Med. 2024;24(1):212. doi:10.1186/s12890-024-03039-0
- 5.Hess D. Patient-ventilator interaction during noninvasive ventilation. Respir Care. 2011;56(2):153-165; discussion 165-7. doi:10.4187/respcare.01049
- 6.Hickey S, Sankari A, Giwa A. statpearls. Published online March 30, 2024. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539742/
- 7.Keller M, Applefeld W, Acho M, Lee B. How I Teach Auto-PEEP: Applying the Physiology of Expiration. ATS Sch. 2022;3(4):610-624. doi:10.34197/ats-scholar.2022-0024HT
- 8.Zersen K. Setting the optimal positive end-expiratory pressure: a narrative review. Front Vet Sci. 2023;10:1083290. doi:10.3389/fvets.2023.1083290