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1、有创呼吸机的工作模式及选择,有创正压呼吸模式发展简史(1),1775年:Hunter 用风箱将气体吹入患者肺中,有创正压通气真正意义上诞生。1775-1940年期间:由于技术落后和战乱,呼吸机发展缓慢,装置简易,多数采用间歇性正压通气模式(IPPV)。1950S :脊灰在世界范围大流行,定压型呼吸机被广泛应用,现代呼吸机技术有长足的进步。1960S :随着物理学发展,电子技术被引进机械通气中,人们设计出定容型呼吸机。60年代末:越战爆发,许多伤员出现“ARDS”,临床上应用IPPV难以纠正低氧血症,1967年,Ashbaugh首次应用呼气末正压(PEEP)治疗ARDS获得满意效果;1971年G
2、regory应用持续气道正压通气(CPAP)治疗新生儿呼吸窘迫综合征获得成功。,有创正压呼吸模式发展简史(2),1970S: 陆续出现了间歇性指令通气(IMV),同步间歇性指令通气(SIMV)。分钟指令通气(MMV)等模式。1980S: 人们开始重视定容型呼吸机易发生气压伤的缺点,又开发压力支持通气模式(PSV)。1992年:由于微电脑技术的应用,压力调节容量控制通气(PRVCV)得以实现,使机械通气更符合人的生理状态,疗效更理想。1992年至今:适应性支持通气(ASV),容量支持通气(VSV),比例辅助通气(PAV)等一系列新的通气模式不断出现,有创正压通气前景光明。,各种通气模式的定义及其
3、特点,机械呼吸类型可分为四类:指令(控制)、辅助、支持和自主呼吸。分类依据有3点:由什么来触发通气,通气期间吸气流速由什么来限制,通气由什么来切换。“触发”可由机器定时(控制通气)或有患者用力来启动(辅助、支持或自主通气)。“限制”一般是靠设置流量(压力可变)或设置压力(流量可变)来进行。“切换”一般是靠设置容量、时间或流量来进行。所谓“机械通气模式”,实际上就是指令,辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合,由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型,通气方式 触发 限制 切换 指令(控制) 机器 机器 机器 辅助 患者 机器 机器 支持 患者 机器 患者 自主 患者 患者 患者,辅助
4、通气(Assisted Ventilation AV),AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低(压力触发)或流量的改变(流量触发)来触发,触发后呼吸机即按预设潮气量(或吸气压力)、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。 正确应用AV的关键是恰当预设潮气量和触发灵敏度。预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。压力触发敏感度一般设置于-0.5至-1.5cmH2O水平,采用流量触发时设置触发敏感度13L/min 。,控制通气(Controlled Ventilation CV),CV又称指令通气,呼吸机以预设频率定时触发,并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说,患者的呼吸
5、方式(呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速)完全由呼吸机控制,由呼吸机来提供全部呼吸功。,辅助控制通气(Assist-control Ventilation A-CV),A-CV模式大多以容量转换型通气来实行,应用容量转换A-CV时,需预设触发敏感度、潮气量(VT)、频率(备用频率)、吸气流速和流速波型。近年来已有呼吸机以压力转换型通气来实现A-CV。此时需预设的呼吸机参数有:触发敏感度、压力水平、吸气时间(Ti)和通气频率(备用频率)。,同步间歇指令通气(SIMV),临床上应用IMV和SIMV,主要是在撤机时,作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外,在很多情况下,IMV和SIMV也已作为
6、长期通气支持的标准技术。,间歇指令通气(Intermittent Mandatory Ventilation IMV),大多数呼吸机的IMV模式,指令通气以容量切换方式来实现,此时需预设:潮气量(VT)、流速或(和)吸气时间(Ti)、指令通气频率和触发敏感度。已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。此时需预设:压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。,指令每分钟通气(Mandatory Minute Ventilation MMV),呼吸机按预定每分通气量给患者通气。如果患者自主呼吸低于预设每分通气量,不足部分由呼吸机提供,如果自主通气已大于或等于预设每分通气量,呼吸机即不再送气。临床上
7、应用MMV主要是为了保证患者在撤机时从控制通气到自主呼吸的平稳过渡,避免通气不足的发生。,压力支持通气(PSV),提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调,可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS水平,提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好,通气时气道峰压和平均气道压较低,可减少气压伤等机械通气的并发症。,流速、压力、容量曲线,简单了解一下机械通气的流速、压力、容量曲线:(一)流速曲线:,流速,0,时间,流速,时间,0,容量控制机械通气(虚线代表理想波形,实际上呼吸机在气体传送过程中存在内反应时间,造成流速0峰值或峰值0过程需一定时间。),自主呼吸,流速、压力、容量曲线,(二)压力曲线:,
8、压力,0,0,压力,时间,时间,机械控制(容控)通气,压力,0,时间,自主呼吸,机械辅助通气,流速、压力、容量曲线,(三)容量曲线:,容量,0,时间,自主呼吸上升支呈“S”型曲线;机械强制通气上升支近似于直线。,有创正压呼吸模式分类及选择,(一)根据吸气触发方式不同分为:(1)VIM(呼吸机启动的强制通气)CV(控制通气):吸气动作由呼吸机触发(时间触发),其通气参数决定于呼吸机的预设值。包括VCV和PCV。但是VCV+PCV并不等于CV,因为VCV和PCV也可以由病人触发,即包扩辅助通气的部分。 主要适应症: A、各种原因所致呼吸完全停止或极其微弱者; B、严重呼吸肌疲劳; C、呼吸频率过快
9、或严重人机对抗使用镇静剂后; D、需对患者进行呼吸力学监测或实施特殊通气。,有创正压呼吸模式分类及选择,CV(控制通气)优点: A、通气效果可靠; B、最大限度的缓解呼吸肌疲劳、降低氧耗; C、可进行呼吸力学监测。 缺点: A、易发生人机对抗; B、若参数设置不当会出现过度通气或通气不足; C、长时间应用易引起呼吸肌萎缩和呼吸机依赖。,有创正压呼吸模式分类及选择,(2)PIM(病人触发的机械通气) AV(辅助通气):吸气动作由病人触发(流速/压力触发),即呼吸频率由病人决定,其他通气参数由呼吸机决定。 主要适应症: A、有自主呼吸但通气不足者; B、撤机前过渡。 优点: A、人机同步,可减少机
10、械通气对血流动力学的影响; B、有利于撤机; C、其他优点与CV类似。,有创正压呼吸模式分类及选择,AV(辅助通气) 缺点: A、触发灵敏度设置过高,呼吸频率过快,可导致过度通气;过低,患者吸气消耗的呼吸功增加,有时会出现通气不足甚至窒息; B、分钟通气量受自主呼吸频率影响,难以把握; C、单独应用不够安全。,有创正压呼吸模式分类及选择,Spont (自主呼吸):吸气动作由病人触发,呼吸参数完全由病人自身情况决定。很少单独应用,常与其他呼吸模式(如IMV/SIMV、PSV、CPAP等)合用。,有创正压呼吸模式分类及选择,(4)复合通气模式 目前临床上使用的有创正压呼吸模式大多数是复合通气模式,
11、如: A/C、 IMV、 SIMV等。 A/C:是将CV和AV特点结合起来。简单地说,当自主呼吸频率超过预设频率时为AV,低于预设频率时为CV,具体CV和AV间如何转换不同类型呼吸机的设置可能会不同。 适用于各种原因引起的呼吸衰竭,兼顾CV和AV模式的优点,又减少了二者的缺点。,有创正压呼吸模式分类及选择,IMV(间歇性指令通气) 病人能自主呼吸,同时得到一些IMV频率下的预置潮气量(VCV)/压力(PCV)的机械通气支持。实际上就是Spont+IPPV模式。,10S,10S,IPPV,Spont,Spont,IPPV,Spont,IPPV,时间,压力,IMV频率=6次/分,有创正压呼吸模式分
12、类及选择,SIMV(同步间歇性指令通气) 与IMV类似,区别在于IPPV部分多数是由病人触发,实际上就是Spont+同步IPPV模式。,Tb,Tm,Ts,Tm,Ts,Tb,压力,时间,0或CPAP/PEEP,PIM,Spont,Spont,VIM,Spont,Tm(强制通气时间)内出现PIM,则在PIM结束时自动转为Ts(自主呼吸时间),直至Tb(呼吸周期)结束。若Tm内无PIM,则在Tm结束时给一次VIM,VIM结束时自动转为Ts,直至Tb 结束。,有创正压呼吸模式分类及选择,IMV和SIMV适应症:适用范围广,多用于患者有自主呼吸但通气不足的 情况,常用于脱机前过渡。优点:A、降低平均气道
13、压,气压伤减少; B、保证适量通气,避免通气过度和不足; C、有利于呼吸肌锻炼,避免呼吸肌萎缩和呼吸机依 赖; D、V/Q更适当; E、易与其他模式相结合,提高疗效; F、患者舒适度增加,SIMV更明显。缺点:A、分钟通气量不固定,设置不当会出现过度通气或不 足; B、自主呼吸必须通过管道,阻力、无效腔增加。,有创正压呼吸模式分类及选择,(二)根据预设参数不同分类: (1)容量预设模式: 包括VCV、MMV等,这里只介绍VCV。 VCV(容量控制通气):是时间启动、容量限定的通气模式,吸气时呼吸机产生正压,将预设容量气体按流速方波或递减波形送入肺内;呼气时肺内气体依靠胸肺的弹性回缩排出。,流速
14、,时间,流速,时间,方波,递减波,s1,s2,s1,s2,S1为预设潮气量, S1=S2,有创正压呼吸模式分类及选择,VCV(容量控制通气)适应症: 基本同CV模式,目前应用非常广泛,适用于各种类型的呼吸衰竭。主要优点: 潮气量恒定,通气效果可靠。主要缺点: 气道压力还决定于胸廓、肺的顺应性,压力不 恒定,易出现气压伤。,有创正压呼吸模式分类及选择,(2)压力预设模式: 近年来发展较快,模式多,包括PCV、PSV、PLV、PAV、PRV等,重点介绍PCV和PSV。 PCV(压力控制模式):呼吸机预设气道压力和吸气时间,吸气开始后气道压力迅速上升到机械预设峰压,这时流速自动减慢但气道压仍维持在预
15、设压力水平,直至到达预设吸气时间。,压力,流速,时间,预设压,吸气,呼气,有创正压呼吸模式分类及选择,PCV(压力控制模式)适应症: A、新生儿、婴幼儿呼吸衰竭; B、ARDS; C、支气管哮喘、COPD合并呼吸衰竭; D、气胸合并呼吸衰竭。主要优点: A、气道压预先设定,防止气压伤; B、有利于气体在肺内再分布,改善氧合。缺点: A、压力设置不当可引起通气不足或过度,通气不足多见; B、通气量受胸廓、肺顺应性影响,需监测潮气量。,有创正压呼吸模式分类及选择,PSV(压力支持通气模式):以患者自主呼吸为前提,每次吸气时呼吸机提供一恒定的气道正压,吸气时间、呼气时间、流速由患者自身决定,当流速下
16、降到峰值的25%时压力支持停止。,压力支持水平,PEEP,触发水平,0,25%峰流速,与PCV比:PSV吸气时间、呼气时间、流速由患者自身决定,压力,流速,有创正压呼吸模式分类及选择,PSV(压力支持通气模式)适应症: A、各种急、慢性呼吸衰竭; B、脱机前准备; C、人机对抗时。优点: A、减少呼吸作功,减少氧耗; B、人机对抗少; C、减少了气压伤的发生,对循环影响小; D、不易出现呼吸肌疲劳和呼吸机依赖。缺点: A、潮气量不稳定; B、无自主呼吸或呼吸中枢驱动受抑制时不能单独使用。,有创正压呼吸模式分类及选择,(三)附加通气模式: (1)PEEP(呼气末正压通气):在控制或辅助通气时,利
17、用特定装置,使呼气末气道压力不降到0,从而使整个呼吸过程中气道保持正压。 (2)CPAP(持续气道正压通气):在自主呼吸过程中,给予一定的正压气体,维持气道压在预设的CPAP水平上变化。,PIM,Spont,Spont,VIM,Spont,PIM,0,时间,压力,PEEP/CPAP,PEEP,CPAP,CPAP,PEEP,CPAP,PEEP,SIMV,有创正压呼吸模式分类及选择,PEEP和CPAP比较:,有创正压呼吸模式分类及选择,PEEP/CPAP临床应用适应症: 两者相似,适用于弥漫性肺实质/间质病变引起的呼吸衰竭,特别低氧血症时; 但CPAP还可用于OSAS患者和无创通气中。PEEP/C
18、PAP临床应用禁忌症: 严重循环功能衰竭; 低血容量; 气胸或支气管胸膜瘘。,有创正压呼吸模式分类及选择,呼吸机通气模式的选择是进行机械通气时需要解决的首要问题。要想达到良好的治疗效果,在进行通气模式选择时要综合考虑患者的基础状态、病理生理改变、各种通气模式的优缺点以及可能出现的并发症等多种因素。,ICU中的机械通气,呼吸机模式模式 应用百分比 医生的喜好VCV 47% 62%SIMV、PSV或SIMV+PSV 46% 36%SIMV 6% 8%PSV 15% 4%SIMV+PSV 25% 24%其他模式 7% 2% 包括PCV、BiPAP、 IRV、APRV和HFV,ICU中的机械通气,呼吸机模式模式 应用百分比 医生的喜好VCV 47% 62%SIMV、PSV或SIMV+PSV 46% 36% SIMV 6% 8% PSV 15% 4% SIMV+PSV 25% 24%其他模式 7% 2% 包括PCV、BiPAP、 IRV、APRV和HFV,谢谢!,