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1、机械通气在急诊的应用,2011-8-4,主要内容,呼吸生理与呼吸衰竭机械通气的流行病学特点机械通气模式及参数设置呼吸机报警的处理呼吸机相关并发症及防治呼吸机实际操作演示,气体交换,气体交换场所气体交换膜的组织结构气体交换的影响因素 气体分压 气体溶解度 呼吸膜厚度 交换面积 通气血流比值,通气血流比值,通气/血流比值的自我调节,肺的通气（胸廓扩大-肺膨胀-气体吸入）,呼吸道 上呼吸道与下呼吸道（分级与解剖）呼吸道的防御功能肺容量 潮气量TV/补吸气量IRV/吸气量IC/补呼气量ERV/残气量RC/肺活量VC/肺总容量TLC肺的通气,肺的容量,肺的通气,通气功能（分钟通气量/肺泡通气量/死腔量）
2、MV=Vt*f Vt=Va+Vd MVa=（Vt-Vd）*f PaCO2=PACO2=k*（VCO2/MVa）附：MV（分钟通气量），Vt（潮气量），f（呼吸频率），Va（肺泡潮气量），Vd（死腔量）,呼吸,吸入氧气,呼出二氧化碳,弥散,通气,物质特性,弥散面积,弥散距离,浓度差,每分通气量（潮气量频率）,O2分压变化,CO2分压变化,呼吸中枢,气体量与压力的关系,40cmH2O,600ml,600ml/s,以一定的频率向病人提供一定含氧量的气体,呼吸压力的变化,呼吸阻力,肺的弹性阻力,呼吸阻力,非弹性阻力（气道阻力）,呼吸衰竭的分类,I型呼吸衰竭（ALI OR ARDS）,Murray肺损伤
3、评分,ARDS的病因,肺内原因 误吸 肺炎 溺水 吸入有害气体 肺挫裂伤肺外原因 全身感染 肺胸部创伤 体外循环 大量输血,主要病理生理学改变,肺泡毛细血管通透性增加肺容量降低肺顺应性减低肺内分流增加主要病理过程 渗出期 增生期 纤维化期,II型呼吸衰竭,呼吸肌的衰竭（呼吸需求增加与代偿能力下降）,ICU中的机械通气,前瞻性研究参加国：阿根廷，巴西，加拿大，智利，西班牙，乌拉圭和美国共计412个ICU4152名患者ICU的床位使用率中位数为83%1638名(39%)患者接受机械通气治疗,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
4、%神经肌肉疾病 5%,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%,ICU中的机械通气,ICU中的机械通气,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,ICU中的机械通气,ICU中的机械通气,机械通气的模式,选择机械通气各种模式的目的改善气体交换增加患者舒适性加速自主呼吸的恢复,机械通气的模式,机械通气模式,指令通气,同步指令通气,有支持的自主呼吸,完全自主呼吸,患者的呼吸功,呼吸机的呼吸功,机械通气模式,完全休息,大量体力消耗,模式的选择=仅仅是医生的选
5、择,定容通气,其他名称容量控制(volume control)辅助/控制(A/C,assist/control)参数设定一般：FiO2,PEEP,Trigger sensitivity特殊：f,Vt,Pause%,flow pattern,机械通气的模式,参数MVVtf(frequency)FlowTinspTtotalInsp%I:E,公式MV=f x VtVt=flow x TinspTtotal=60/fTinsp=Ttotal x Insp%I:E=Tinsp/(Ttotal Tinsp),定容通气时潮气量和呼吸周期的设定,机械通气的模式,定容通气时潮气量和呼吸周期的设定,机械通气的模
6、式,定容通气时潮气量的选择10 15 mL/kg 8 12 mL/kg 6 8 mL/kg,流量时间曲线,ACCELERATING,DECELERATING,SINE,SQUARE,压力时间曲线,吸气,呼气,Paw(cm H2O),Time(sec),TI,TE,容量时间曲线,吸气,呼气,Time(sec),Volume(ml),TI,机械通气的模式,pressure,flow,气道峰压,Ppeak,平台压,Pplat,PEEP,定容通气(VCV),机械通气的模式,呼吸力学监测(1)呼吸系统的顺应性动态顺应性Crs,dyn=静态顺应性Crs,st=,肺顺应性下降,Time(sec),Paw(c
7、m H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),Increased PPlat(Decreased Compliance),Normal,PIP,机械通气的模式,呼吸系统的顺应性(1 ml/mmHg/kg BWt)新生儿 3-5 ml/mmHg婴儿10-20 ml/mmHg儿童20-40 ml/mmHg成人70-100 ml/mmHg,机械通气的模式,静态顺应性无肺部疾患的气管插管患者50-70 ml/mmHg动态顺应性极少应用,机械通气的模式,导致顺应性下降的原因肺实质改变ARDS，（支气管）肺炎，肺水肿，纤维化表面活性物质功能障碍ARDS，肺泡肺水肿，肺不张，
8、误吸肺容量减少气胸，膈肌抬高,机械通气的模式,pressure,Ppeak,Pplat,Pzf,吸气阻力,Raw,机械通气的模式,呼吸力学的监测(2)吸气阻力Raw=or=,容量重新分布粘弹性stress relaxation,组织阻力气道阻力,气道阻力增加,Paw(cm H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA(increased Airway Resistance),机械通气的模式,呼吸力学的监测(2)吸气阻力Hagen-Poiseuille定律P=flow x 8l/r4层流Venturi定律 P=f
9、low2 x Kl/r2湍流,机械通气的模式,气道阻力 正常值新生儿30-50 mmHg/l/sec婴儿20-30 mmHg/l/sec儿童 20 mmHg/l/sec成人 2-4 mmHg/l/sec,机械通气的模式,导致气道阻力增加的原因分泌物过多 分泌物潴留粘膜水肿（哮喘，气管炎，肺水肿）肺气肿（气道压迫）异物肿瘤所致狭窄,机械通气的模式,呼吸力学的监测(3)时间常数()=R x C测定肺组织充盈或排空的速度反映肺组织对压力变化的反应速度,机械通气的模式,Pressure,吸气相,呼气相,Time/Tau,机械通气的模式,呼吸力学的监测(3)时间常数()PA(t)=(Pplat-PEEP
10、)e-kte=2.718k=1/=1/(R x C),机械通气的模式,时间常数成人（正常值）2 x 0.10=0.20”术后气管插管成人患者5 x 0.06=0.30”COPD成人患者15 x 0.06=0.90”ARDS成人患者8 x 0.03=0.24”ARDS患儿5 x 0.01=0.05”,呼出气残余Tau容积容积 0 0%100%1 63%37%3 95%5%599.9%0.1%,机械通气的模式,pressure,flow,PEEP,Paw,肺泡压Palv,37%,Time,机械通气的模式,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）,c,C,r,R,机械通
11、气的模式,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFTduring thePlateau Phase,机械通气的模式,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,No PENDELLUFTbecause of constant flow flow,吸气触发的方式及设置,压力触发(pressure trigger)流量触发(flow trigger),吸气触发的方式压
12、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)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,吸气触发的设置,压力触发-1 to-2 cmH2O流量触发-1 to-3 lpm
13、,机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(1)没有自主呼吸的患者应用VCVtimeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50151020.50.503025Crs,st 1/(Pplat-PEEP),机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(2)没有自主呼吸的患者应用VCVtimeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50151020.50.504515Raw(Ppeak-Pplat),机械通气的模式,容量控制通气潮气量恒定气道压力不恒定Pplat Crs,st,Vt,吸气力量Peak-Pplat气道阻力，吸气流量气体分布存在的问题人机对抗,机械通气的模式,患者吸气时的临
14、床表现,Pao,Peso,flow,a,b,c,d,a.presence of triggeringb.concavity during inspirationc.a variable Ppeakd.negative Peso even after end inspiration,TIME,机械通气的模式,ARDS,SEPSIS,60 lpm,30 lpm,60,15,Pao,Peso,flow,机械通气的模式,压力控制通气(PCV),pressure,flow,吸气压力,Pinsp,PEEP,压力上升时间,压力上升时间,Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al
15、.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 inspiratory
16、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 criteri
17、a during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,压力上升时间的影响,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 acute l
18、ung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,机械通气的模式,压力控制通气吸气压力恒定气道峰压降低潮气量不恒定吸气压力,Crs,st,Raw吸气流量符合生理特征，有利于气体分布减少通气较好的快反应肺泡发生过度充气改善气体交换可以代偿一定程度的漏气,机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(3)没有自主呼吸的患者使用PCVtimeTiPEEPPinspVt10.50100.520.50100.3气道阻力抑或顺应性改变造成？,机械通气的模式,压力支持通气(PSV),pressure,flow,Inspiratory Pressure,Pinsp,PEEP,吸气
19、触发,呼气触发,机械通气的模式,压力支持通气(PSV)患者触发吸气流量依赖于预设的吸气压力吸气流量下降到峰流量的25%以下，吸气即终止潮气量在一定程度上由患者的吸气力量决定,呼气触发灵敏度,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 patie
20、nts recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.,机械通气的模式,Pao,flow,V,TIME,机械通气的模式,TIME,“Trigger Window”,set TIMV,Pao,flow,v,SIMV+PSV,机械通气的模式,SIMV触发窗的确定设定的SIMV周期TIMV的后25%设定的TIMV=60/SIMV频率触发窗=60/CMV频率,机械通气的模式,80,TIME,Ti,Ti,Te,Te,Pao,flow,a,吸气流量波形的影响,机械通气的模式,0,-2,0,-2,Y,Z,X,Palv,Palv
21、,Palv,Pao,Pao,Pao,TRIGGERED SENSITIVITY,TRIGGERED SENSITIVITY,内源性PEEP的影响,患者的处理,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,患者的处理,呼吸力学和气体交换正常的患者 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,患者的处理呼吸机的最初设置,患者的处理,严重气流梗阻的患者哮喘持续状态吸入性损伤主气道病变,患者的处理,严重气流梗阻的患者常规进
22、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,患者的处理呼吸机的最初设置,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?,患者的处理,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
23、,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(7):1542-5.,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,Leatherman JW,McArthur C,
24、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.,患者的处理,严重气流梗阻的患者通过应用外源性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%,患者的处理,严重气流梗阻的患者叹息=并不需要气道压力上限报警 75 cmH2O减速气流=不推荐使用呼吸机工作“更佳”Paw患者病
25、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,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重患者与哮喘患者不同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,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重患者插管时低灌注（心动过速，低血压）=常见暂时中断机械通气并进行扩容,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重的患者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,患者的处理呼吸机的最初设置,患者的处理,急性缺氧性呼吸功能衰竭的患者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,患者的处理,急性缺氧性呼吸功
26、能衰竭的患者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,患者的处理,肺或胸廓限制性疾病的患者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,患者的处理,胸廓异常导致的限制性疾患,TV,Palv,Physiologic dead space,Pleural pressure,Cardiac output SHOCK,PvO2,PaO2,MV PEEP,Palv PAP,V/Q mismatch or shunt,患者的处理,胸廓异常导致的限制性疾患减少死腔通气的方法降低分钟通气量纠正
27、低血容量,对呼吸机报警的反应,气道高压报警,手法通气困难?,呼吸机故障,N,吸痰管伸入 25 cm,Y,气管插管阻塞,调整头部位置可否解除,患者是否咬住气管插管,插入牙垫或肌松,重新插管,N,N,Y,N,对呼吸机报警的反应,气道高压报警,手法通气困难?,呼吸机故障,N,吸痰管伸入 25 cm,Y,镇静肌松,顺利进行通气,寻找呼吸窘迫的原因低血容量，CO2潴留休克，CNS病变,气 胸肺不张实 变,Y,呼吸肌费力,体检及胸片,Y,N,对呼吸机报警的反应,气道低压报警呼吸机工作异常漏气呼吸机内部吸气回路Y管与气管插管连接处气管插管套囊周围支气管胸膜瘘患者吸气力量过强,漏气时的表现,Volume(ml),Time(sec),对呼吸机报警的反应,手法通气,通气阻力,呼吸机或管路漏气,气管插管套囊漏气,正常,过低,低压报警,CO2潴留,PaCO2=单纯增加分钟通气量可能有害首先应除外VCO2产量过多或死腔通气增加的可能存在内源性PEEP时反而减少肺泡通气量,对呼吸机报警的反应,一旦怀疑呼吸机工作异常或气管插管是否通畅应将患者脱离呼吸机，并用纯氧进行手法通气,
