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1、机械通气总论,北京协和医院杜斌,机械通气,人工气道的建立,1,常用的机械通气模式,2,机械通气常见问题的处理,3,4,常见疾病的机械通气策略,机械通气,常用的机械通气模式,2,机械通气常见问题的处理,3,4,常见疾病的机械通气策略,人工气道的建立,1,Preparation,气管插管前的准备工作,Talk to the patient Explain!Clearly!CALL FOR HELP EARLY!,维持气道的基本手法,Basic Airway Maneuvers,Basic Airway Maneuvers,Insert Horizontally,维持气道的基本方法 鼻咽通气道,Br
2、eathing Ventilation,15L/min,手法通气,300-500ml RR 10-16/min,手法通气,Monitoring,ECG,BP,SaO2,ETCO2,Preparation,Drugs,Oral airways,Stylette,Laryngoscope,Suction,Forceps,Endotracheal tubes,Connector,7-10cm,O2,气管插管前的准备工作,镇静药与肌松药,仅在必要时使用必须能够维持气道注意suxamethonium的副作用,可以使用rocuronium,但作用时间较长,喉镜,直接喉镜下可见的解剖结构,会 厌,声 带,杓
3、状软骨,气管插管,气管插管,气管插管技术,气管插管技术,气管插管技术,气管插管技术,气管插管,气管插管,确认气管插管位置,确认气管插管位置,气管插管的位置,快速插管步骤,预氧合环状软骨加压按照预先确定的剂量推注药物立即插管确认插管位置后放松对环状软骨的压迫,环状软骨加压,气管插管失败,气管插管失败率约1 5%缺氧的后果可能致命,Have a plan,No anticipated intubation difficulty,Rapid sequence induction,Direct laryngoscopy and intubation,Call for help,Reposition p
4、atient.One more D.L.attempt,Confirm tube position&ventilate patient,Maintain ventilation wake up patientoradvanced airway techniques*,SurgicalAirway,Insert laryngeal mask,Ventilation,Fail,No,No,Yes,Succeed,Fail,*If experienced help available,Yes,Able to manually ventilate,Succeed,困难气道,short neck,obe
5、se or muscular(thyro-mental distance 6 cm)limited neck and jaw movementsprotruding teeth,small mouth,long high curved palate,or receding lower jawobstructing lesions in the oropharynx and larynx,Anticipated difficulty,Call for help,Planning&preparation for intubation,Maintain spontaneous orassisted
6、breathing,Wait for Help,Obstruction or impending arrestGo to figure 4,机械通气,机械通气常见问题的处理,3,4,常见疾病的机械通气策略,人工气道的建立,1,常用的机械通气模式,2,机械通气的开始,机械通气的开始,1949 1950年Scandinavia脊髓灰质炎流行呼吸麻痹者死亡率80%1913年Janeway第一台定型呼吸机,机械通气的开始,1952年Denmark脊髓灰质炎流行Blegdam Hospital31名呼吸肌麻痹患者27名相继死亡麻醉科医生Bjan Ibsen气管插管,Mortality from Para
7、lytic PolioLassen HCA.The Lancet 1:37-41,1953,July-Aug,机械通气的开始,75名病人手法通气24小时内动员250名医学生用手捏气囊260名护士参加床边护理消耗250筒氧气27名工人更换氧气筒死亡率从87%降低到40%以下,机械通气的开始,机械通气的开始,Mortality from Paralytic Polio:Lassen HCA.The Lancet 1:37-41,1953,July-Aug,Dec,Nov,Aug,Sept,Oct,机械通气的开始,负压呼吸机(“铁肺”)1928年Boston儿童医院无创通气首次用于临床20世纪40至
8、50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛使用正压呼吸机1955年麻省总医院首次使用有创通气现已成为机械通气的标准,The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest,decreasing cardiac output.,Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.,ICU中的机械通气,机械通气的适应症急性呼吸功能衰竭66%ARDS8%慢性呼吸功能衰竭急性加重13%昏迷15%神经肌肉疾病 5%,Esteban A,Anzueto A,Ali
9、a I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458,ICU中的机械通气,人工气道气管插管75%经口气管插管96%经鼻气管插管 4%气管切开24%面罩 1%,Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Ca
10、re Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458,机械通气的比例,1.Esteban A,Alia I,Ibanez J,et al.Modes of mechanical ventilation and weaning.A national survey of Spanish hospitals.Chest 1994;106:1188-1193;2.Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How is mechanical ventilat
11、ion employed in the Intensive Care Units?An international utilization review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458;3.Esteban A,Anzueto A,Frutos F,et al.Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation.JAMA 2002;287:345-355,呼吸模式,VCVPCVSIMVSIMV+PSVPSVCPAPBIPAPAPRV
12、,PRVC/autoflow/VV+VS/VV+AutomodeVAPS/PAMRVASVPAV+/PPS,机械通气的常用模式,1.Esteban A,Alia I,Ibanez J,et al.Modes of mechanical ventilation and weaning.A national survey of Spanish hospitals.Chest 1994;106:1188-1193;2.Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How is mechanical ventilation employed in the Intensive Car
13、e Units?An international utilization review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458;3.Esteban A,Anzueto A,Frutos F,et al.Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation.JAMA 2002;287:345-355,呼吸机的参数设置,呼吸机的设置定容通气时的潮气量 9 ml/kg压力支持通气时压力支持水平19 cmH2O呼气末正压(PEEP)5 cmH2O,
14、Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458,选择不同机械通气模式,改善气体交换增加患者舒适性加速自主呼吸的恢复,呼吸模式介绍,如何开始吸气吸气如何进行如何结束吸气优点缺点,容量控制通气,Volume Control Ventilation(VCV),容量控制通气 参数的设置,参数潮气
15、量(ml)或分钟通气量(l/min)吸气流速(l/min)呼吸频率(b/min)PEEP(cmH2O)FiO2(%)吸呼比吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%)触发灵敏度,容量控制通气:参数设置,如何开始吸气呼吸机或患者触发吸气如何进行恒定流速flow=Vt/Tinsp如何结束吸气设置吸气时间或潮气量,容量控制通气:吸气的开始,VIM,PIM,VIM,Tb=60/f,The ventilator monitors time intervals from a specific event(for example,triggering a PIM or the transition from
16、 inspiration to exhalation.)During A/C in the absence of patient effort,the ventilator delivers one inspiration at the beginning of every breath period,as shown in figure.Such a breath is called a ventilator-initiated mandatory(VIM)breath.If the patients inspiratory efforts generate a pressure or fl
17、ow trigger before the breath cycle has elapsed,the ventilator delivers a PIM.,容量控制通气 吸气的开始,1,t,吸气相根据预置的呼吸频率或当患者触发时开始,吸气触发的方式及设置,压力触发(pressure trigger)-1 to-2 cmH2O流量触发(flow trigger)-1 to-3 lpm,吸气触发的方式 压力触发,P(cmH2O),呼气末气道压力下降=患者开始吸气=呼吸机开始送气,吸气触发的方式 压力触发,压力触发灵敏度的设置指气道压力较PEEP下降的水平0 20 cmH2O例如PEEP=0(10)
18、Trigger sensitivity=-2即气道压力为-2(8)cmH2O时呼吸机开始送气,吸气触发的方式 流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量,吸气管路,呼气管路,呼气末,吸气触发的方式 流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量提示：患者开始吸气,吸气管路,呼气管路,开始吸气,吸气触发的设置,-20,0,触发灵敏度,难,易,容量控制通气:吸气的进行,1,2,I,容量控制通气在设置的呼吸频率及吸气时间内以恒定流速的方式给予预置的潮气量吸气流速恒定,由医生设定,容量控制通气:吸气的进行,P,t,Flow,t,容量控制通气:潮气量和呼吸周期,参数MVVtf(frequency)FlowTinsp
19、TtotalInsp%I:E,公式MV=f x VtVt=flow x TinspTtotal=60/fTinsp=Ttotal x Insp%I:E=Tinsp/(Ttotal Tinsp),容量控制通气:潮气量和呼吸周期,容量控制通气:吸气末暂停,P,t,Flow,t,容量控制通气:吸气末暂停,肺泡的呼吸力学分类快反应肺泡(时间常数较小)慢反应肺泡(时间常数较大),R,C,r,c,容量控制通气:吸气末暂停,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFTduring t
20、hePlateau Phase,容量控制通气:吸气末暂停,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,No PENDELLUFTbecause of constant flow flow,容量控制通气:吸气末暂停,使恒定流速下的通气更为均一床旁没有判定指标缺乏统一设定标准作为吸气时间的一部分,计算吸呼比,容量控制通气:吸气的结束,a,t,UPL,Pause,b,当给予设置潮气量,且经过预置的吸气末暂停后,如果达到气道压力报警上限,容量控制通气:呼气相,呼气相为自主过程胸廓及肺的弹性回缩力气
21、道压力下降到PEEP水平,容量控制通气:吸气流速不足,患者吸气力量过大,或吸气流速设置过低时,吸气相气道压力降低解决办法增加吸气流速改为定压通气模式,容量控制通气:评价,优点潮气量恒定保证最低分钟通气量设置简单,缺点气道压力不恒定吸气力量Raw,Crs,stVt,Flow通气不均一吸气末暂停人机对抗,压力控制通气,Pressure Control Ventilation(PCV),压力控制通气:参数设置,参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿气道压力报警上限压力控制水平PEEP吸气触发灵敏度呼吸频率(b/min)吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)压力上升时间(s)或压力上升时间百分比(%)或压力
22、上升斜率分钟通气量上限及下限报警FiO2(%),压力控制通气:参数设置,如何开始吸气呼吸机或患者触发吸气如何进行恒定压力如何结束吸气设置吸气时间,压力控制通气 吸气的开始,1,t,吸气相根据预置的呼吸频率或当患者触发时开始,压力控制通气 吸气的进行,2,3,I,压力控制模式保证在整个吸气相持续保持预置的吸气相压力.呼吸机根据预置的呼吸频率,吸气时间及吸气压力水平进行通气,吸气流速为减速气流.呼吸机控制预置的压力水平.设置的压力水平,吸气时间,及肺的机械特性均影响潮气量,吸气上升时间,Insp rise time,100%,吸气上升时间,Chiumello D,Pelosi P,Taccone
23、P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,吸气上升时间的影响,0.47 0.10,0.45 0.07,0.23 0.09,0.16 0.03,Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspi
24、ratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,吸气上升时间的影响,0.59 0.14,0.75 0.14,0.65 0.15,0.82 0.18,Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off
25、criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,吸气上升时间的影响,Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from
26、acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,压力控制通气 吸气的进行,2,3,1,吸气末流速水平根据吸气时间有所不同若吸气时间足够长,吸气末流速可能达到0,压力控制通气 吸气的结束,a,b,I,下列情况下吸气相终止:经过预置的吸气时间后达到气道压力报警上限,UPL,压力控制通气 评价,优点压力恒定通气均一漏气补偿设置简单,缺点潮气量不恒定吸气压力吸气力量Raw,Crs,st,压力支持通气,Pressure Support Ventilation(PSV),压力支持通气 参数设置,参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿压力报警上限压力支持水平PE
27、EP吸气触发灵敏度呼气触发灵敏度吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比(%)分钟通气量报警上限和下限FiO2(%),压力控制通气:参数设置,如何开始吸气患者触发吸气如何进行恒定压力如何结束吸气设置呼气触发灵敏度,压力支持通气 吸气的进行,1,2,压力支持模式保证患者吸气过程中吸气压力维持恒定呼吸机按照预置吸气压力送气,患者决定呼吸频率及吸气时间,压力支持通气 呼气触发灵敏度,0,100%,40%,10%,10%,5%,1%,呼气触发灵敏度对保证患者舒适及人机同步非常重要.呼气触发灵敏度是吸气转变为呼气的时间点.例如,对呼气阻力较高的患者,应将呼气触发灵敏度设置较高,以确保有充分的呼气时间,呼气
28、触发灵敏度,机械通气的模式,吸气峰流量,25%,15%,45%,压力支持通气呼气触发灵敏度,Tinsp,呼气触发灵敏度的影响,Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,压力支持通气 吸气的开始与结束,4a,4
29、b,UPL,3,当患者触发呼吸机时吸气开始,吸气结束:当吸气流速下降到预置水平以下时(呼气触发灵敏度)若达到气道压力报警上限,%,100,x,压力支持通气 评价,优点气道压力恒定,缺点潮气量不恒定患者决定呼吸频率,同步间歇指令通气及压力支持通气,Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation and Pressure Support(SIMV+PSV),SIMV+PSV 参数设置,参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿压力上限报警压力支持水平PEEP吸气触发灵敏度SIMV频率(b/min)潮气量吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)吸气末暂停时间(s)
30、或吸气末暂停时间百分比(%)分钟通气量上限及下限报警FiO2(%),SIMV+PSV,Tb,Tm,Ts,Tb=SIMV breath cycle(includes Tm and Ts),Tm=Mandatory interval(reserved for a PIM breath),Ts=Spontaneous interval(VIM delivered if no PIM delivered during Tm),SIMV(VC)+PSV,Pressure SupportLevel above PEEP,PEEP,Trig.,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycle,每个S
31、IMV周期为60Preset SIMV-rate每个SIMV周期包括两个部分:SIMV窗口:指令通气或同步通气自主呼吸窗口:触发产生压力支持通气,SIMV(VC)+PSV,SIMV触发窗内患者第一次触发时呼吸机将给予容量控制通气,Pressure SupportLevel above PEEP,PEEP,Trig.,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycle,SIMV(VC)+PSV,在SIMV通气后,患者所触发的每次通气均为压力支持通气,Pressure SupportLevel above PEEP,PEEP,Trig.,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycl
32、e,SIMV(VC)+PSV,Pressure SupportLevel above PEEP,PEEP,Trig.,如果SIMV触发窗内没有任何吸气动作,则在SIMV触发窗结束后,呼吸机将给予指令容量控制通气,SIMV-period,SIMV-cycle,SIMV+PSV 评价,优点保证最小分钟通气量人机同步性有所改善,缺点模式复杂,机械通气,常用的机械通气模式,2,4,常见疾病的机械通气策略,人工气道的建立,1,机械通气常见问题的处理,3,气道高压报警,紧急情况?需要立即进行复苏?,气道高压报警,临床意义气压伤病情变化通气不足,700 ml,-70,70 l/min,气道高压报警,Pres
33、sure,Flow,Volume,Pressurealarm limit,气道高压报警,患者问题?设备问题?,患者问题或设备问题?,设备问题?,物理学:Equation of Motion,A(PAW),B(PALV),Flow x resistance,Volume/compliance+PEEP,呼吸机设置不当,潮气量过大吸气流速过大吸气时间过短PEEP过高,管路问题?,患者问题?,物理学:Equation of Motion,A(PAW),B(PALV),Flow x resistance,Volume/compliance+PEEP,气道高压报警,气道阻力气管插管支气管痉挛呼吸系统顺应
34、性肺实质胸膜腔胸廓 肺容积,气道高压报警,气道阻力气管插管支气管痉挛呼吸系统顺应性肺实质胸膜腔胸廓 肺容积,气道高压报警,气道阻力气管插管支气管痉挛呼吸系统顺应性肺实质胸膜腔胸廓 肺容积,气道阻力气管插管支气管痉挛呼吸系统顺应性肺实质胸膜腔胸廓 肺容积,气道高压报警,A(PAW),B(PALV),Flow x resistance,Volume/compliance+PEEP,PAW=Flow x resistance+Palv when flow=0PAW=Palv,物理学:Equation of Motion,物理学:Equation of Motion,在吸气末暂停时测定气道压力没有气流
35、估计肺泡最大压力,吸气末暂停压力,=吸气平台压力 肺泡压力峰压与平台压差值:大 气道阻力高小 呼吸系统顺应性低,氧合下降,单侧插管意外拔管/脱机呼吸机故障氧源故障导致低氧性呼吸功能衰竭的所有原因肺栓塞气胸,氧合下降,胸廓运动?,调FiO2=1.0,氧合下降,胸廓运动?,调FiO2=1.0,人工通气,通气容易?,呼吸机故障,ETT/患者问题气道阻力升高或顺应性降低,治疗病因 调整呼吸机设置,Yes,No,检查设置与功能,No,氧合下降,胸廓运动?,调FiO2=1.0,体格检查特别注意:单侧插管气胸肺不张肺水肿支气管痉挛,治疗病因 调整呼吸机设置,Yes,氧合下降,胸廓运动?,调FiO2=1.0,
36、人工通气,通气容易?,呼吸机故障,ETT/患者问题气道阻力升高或顺应性降低,体格检查特别注意:单侧插管气胸肺不张肺水肿支气管痉挛,治疗病因 调整呼吸机设置,Yes,No,检查设置与功能,Yes,No,机械通气,常用的机械通气模式,2,机械通气常见问题的处理,3,人工气道的建立,1,4,常见疾病的机械通气策略,机械通气患者的分类,呼吸力学及气体交换正常严重气流阻塞慢性呼吸功能衰竭急性加重急性缺氧性呼吸功能衰竭肺或胸廓限制性疾病,肺部正常患者机械通气的原因,中枢驱动力的缺乏药物过量,脑干结构损伤神经肌肉疾病高位颈髓损伤急性特发性脊髓炎重症肌无力休克治疗中的辅助疗法过度通气颅脑损伤后ICP升高的治疗
37、,呼吸机的最初设置 肺部正常,严重气流梗阻,哮喘持续状态吸入性损伤主气道病变,严重气流梗阻,常规进行较深程度的镇静,伴或不伴肌松减少氧耗降低气道压力减少意外拔管的危险,呼吸机的最初设置 严重气流梗阻,严重气流梗阻,内源性PEEP过高肺泡过度膨胀胸腔内压过高 回心血量减少 休克降低内源性PEEP的方法延长呼气时间增加吸气流量降低呼吸频率外源性PEEP?,严重气流梗阻,增加流量不能显著延长呼气时间TEVtRRflowTE0.515 603.500.5151203.750.514 603.80提示降低分钟通气量对于减少内源性PEEP的重要作用,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,目的:评价哮喘持续状态患者
38、降低呼吸频率对动态过度充盈(DHI)的影响气道平台压患者:12名因严重哮喘接受机械通气患者设置:定容通气,潮气量613 100 mL,吸气流速 79 4 L/min,分钟通气量约10 L/min干预:呼吸频率18 12 6 bpm,Leatherman JW,McArthur C,Shapiro RS.Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma.Crit Care Med 2004 Jul;32
39、(7):1542-5.,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,Leatherman JW,McArthur C,Shapiro RS.Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma.Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.,严重气流梗阻,通过应用外源性PEEP对抗内源性PEEP存在患者触发时外源性PEEP应不超过内源性PEEP的85%,严重气流梗阻,叹息=并不需要气道压力上限
40、报警 75 cmH2O减速气流=不推荐使用呼吸机工作“更佳”Paw患者病情可能更差 内源性PEEP积极的胸部物理治疗(CPT)清除粘液栓保持气管插管的通畅,慢性呼吸功能衰竭急性加重,与哮喘患者不同COPD患者吸气阻力=相对较轻 Ppeak并不很高呼气气流受限 内源性EEP常见,慢性呼吸功能衰竭急性加重,插管时低灌注常见心动过速低血压暂时中断机械通气并进行扩容,慢性呼吸功能衰竭急性加重,机械通气的目的使患者和呼吸肌肉得到36 72小时的充分休息适当的低通气,呼吸参数的最初设置-ACRF,急性缺氧性呼吸功能衰竭,机械通气的目的减少分流避免氧中毒选择不加重肺损伤的机械通气模式,急性缺氧性呼吸功能衰竭,PEEP的调整最小PEEP法FiO2 0.6时保持SaO2 90%的最小PEEP肺开放静态P-V曲线的低位转折点以上2 cmH2O,肺或胸廓限制性疾病,肺部疾患晚期肺纤维化晚期ARDS腹部疾患大量腹水其他胸廓异常脊柱后凸畸形,肺或胸廓限制性疾病,TV,Palv,Physiologic dead space,Pleural pressure,Cardiac output SHOCK,PvO2,PaO2,MV PEEP,Palv PAP,V/Q mismatch or shunt,肺或胸廓限制性疾病,减少死腔通气的方法降低分钟通气量纠正低血容量,
