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1、一、基本原理,由于呼吸机的主要功能是辅助通气，而对气体交换的影响相对较少，因而称为通气机（ventilator）更符合实际情况。现代的呼吸机是通过各种电动或气动装置正压力（以克服气道及肺的阻力）气体（潮气量）进出肺形成呼吸运动。因此是正压通气。,首先，从呼吸机如何送气说起：一般而言，呼吸机的功能是将一口气吹进患者肺内，至于其如何呼出，与呼吸机无关。因此，呼吸机的工作原理即吸气相的送气原理，而送气原理有三要素：触发：何时送气：这主要由呼吸机设置的触发灵敏度和患者自主呼吸强度决定，一旦患者自主呼吸强度达到预设值，呼吸机开始送气，称为自主触发；如果患者自主呼吸达不到或者没有，呼吸机按照预设的时间点送
2、气，称为时间触发。控制：如何送气：一般而言，呼吸机按照设定的容量或者压力给予送气。切换：何时转换为呼气：呼吸机由吸气向呼气的转换可通过时间、压力、容量和流速变化来实现。,我们将人体的呼吸系统简化为一根中空的管子末端连接一个气球，需要对着这根管子给气球吹气。由生活经验可知：当管子越细、气球弹性越差时，吹气越费力；反之，则容易。由此可见，影响吹气难易程度的因素主要是导管直径即气道阻力（R）和气球的弹性即肺顺应性（C）。因此，便有了运动方程：P=FR+Vt/C+PEEPi其中，P为压力，F为流量，R为气道阻力，Vt为潮气量，C为顺应性，PEEPi为内源性呼气末正压。,在V-A/C模式下，当容量设定不
3、变后，气道压力会随着流量加快越来越大，当送气停止时达到最大，即为气道峰压:Ppeak=FR+Vt/C+PEEPiPpeak与流量、气道阻力、潮气量和PEEPi成正相关，与顺应性呈负相关；送气停止后，气道压力立即下降，最终达到一个平台，即平台压：Pplat=Vt/C+PEEPiPplat与流量和气道阻力无关，仅与潮气量和PEEPi成正相关，与顺应性呈负相关。,气道阻力增大（如上图，由6cmH2O/L/S增大至12cmH2O/L/S）时，监测结果是气道峰压升高而平台压不变。因此，也可以反过来说：如果潮气量和流量设定不变的情况下，出现气道峰压升高而平台压不变，则可以推测是气道阻力升高所致，临床常见原
4、因有气道分泌物潴留、气道痉挛等。,顺应性下降（如上图，由100ml/cmH2O降至50ml/cmH2O）时，监测结果是平台压和峰压同时上升，如果是单纯顺应性下降，则峰压与平台压差值不变，两者同步上升；如果是顺应性下降又合并气道阻力升高，峰压上升幅度超过平台压上升幅度。同样也可以通过监测平台压变化推测病情变化，例如当平台压升高时，可以推测是顺应性下降所致，临床常见原因有肺水肿、气胸、肺实变或不张、胸水等。因此，V-A/C模式常用于监测呼吸力学指标的变化，从而判断临床病情变化。,吸气峰压（peak dynamic pressure PD）用于克服气道阻力和弹性阻力。弹性阻力（肺和胸廓的弹性阻力），
5、是平静呼吸时主要阻力,约占总阻力的70%；粘滞阻力来自呼吸时组织相对位称所发生的磨擦。平台压（peak static pressure或 plateau pressure,PS）用于克服胸肺弹性阻力。呼气末正压（positive end-expiratory pressure,PEEP）若无外源性PEEP，呼气末压应为零。气道平均压（mean airway pressure,Pmean）为数个周期中气道压的平均值。Pmean的大小直接与对心血管系统的影响有关。,二、呼吸机的设置步骤,呼吸机的设置步骤,A/C,SIMV,SPONT,先設置呼吸模式:如A/C,SIMV,或SPONT(CPAP).然
6、后选择呼吸机工作方式如VCV或PCV.SIMV中需考虑是否加用PS,再按工作方式设置各有关参数.,A/C(Assist Control)辅助/控制通气SIMV(Synchronized intermittent mandatory ventilation)同步间歇指令通气CPAP持续气道正压通气,呼吸模式面板：,PEEP/CPAPPressure Support压力支持%O2氧浓度,参数设置面板：,Tidal Volume潮气量 Breath Rate呼吸频率Peak Flow送气速度 Sensitivity灵敏度,其他设置面板,Pressure Control 压力控制Inspiratory
7、 Time 吸气末屏气时间Manual Breath 手动呼吸,1.A/C(Assist Control)辅助/控制 通气,呼吸模式：,.AV(Assisted Ventilation)辅助通气 是在患者吸气用力时提供通气辅助，即当患者开始自主吸气时，依靠气道压的降低来触发(压力触发)，触发后通气机即按预设潮气量(或吸气压力)，频率，吸气和呼气时间将气体传给患者。,.CV(Controlled Ventilation)控制通气 呼吸机完全替代自主呼吸的通气方式。即患者的呼吸方式(呼吸频率，潮气量等)完全由通气机来控制。包括容积控制通气(VCV)和压力控制通气(PCV)。,a.容积控制通气（vo
8、lume controlled ventilation,VCV）概念：潮气量（VT）、呼吸频率（RR）、吸呼比（I/E）和吸气流速完全由呼吸机来控制。特点：能保证潮气量的供给，完全替代自主呼吸，有利于呼吸肌休息；易发生人机对抗、通气不足或通气过度，不利于呼吸肌锻练。应用：a、中枢或外周驱动能力很差者。b、对心肺功能贮备较差者，可提供最大的呼吸支持，以减少氧耗量。如：躁动不安的ARDS患者、休克、急性肺水肿患者。c、需过度通气者：如闭合性颅脑损伤。,b.压力控制通气（pressure controlled ventilation,PCV）概念：预置压力控制水平和吸气时间。吸气开始后，呼吸机提供的
9、气流很快气道压达到预置水平，之后送气速度减慢以维持预置压力到吸气结束，呼气开始。特点：吸气流速特点使峰压较低，能改善气体分布和V/Q，有利于气体交换。VT与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力有关，需不断调节压力控制水平，以保证适当水平的VT。应用：通气功能差，气道压较高的患者；用于ARDS有利于改善换气；新生儿，婴幼儿；补偿漏气。,.A/C(Assist Control)辅助/控制通气 是将AV和 CV的特点结合应用。A/C模式是目前临床上最常用的通气模式之一。患者依靠吸气用力的触发可选择高于预设频率的任何频率进行通气，如果患者无力触发或自主呼吸频率低于预设频率，通气机即以预设频率取代和传送潮
10、气量。结果，触发时为辅助通气，没有触发时为控制通气。,无自主呼吸为控制通气（C）；自主呼吸触发时，为辅助通气（A）特点：自主呼吸较弱的情况下能够保证足够的通气量；降低呼吸功耗。,2.SIMV(Synchronized intermittent mandatory ventilation)同步间歇指令通气 指呼吸机在每分钟内，按事先设置的呼吸参数（频率.流速.流量.容量.吸呼比等），给予病人指令性呼吸。,SIMV，中文译名是同步间歇指令通气。1.同步：在这个模式诞生之初，名字叫IMV，并不姓S。当时IMV的工作方式很简单，医生预先设定一个强制通气的频率，假定是12次/分，那么呼吸机就以每 5秒钟
11、一次的频率给患者进行强制通气，在两次强制通气之间患者可以自由呼吸。在强制通气的时候是完全的时间触发，与患者的自主吸气努力无关。但是随着 IMV应用的增多，问题越来越多地显示出来。强制通气完全有呼吸机控制，非常容易造成人机不协调。想想也是，我正在这儿“自由”呼吸呢，你不由分说地就给 我来一次强制通气，换谁都不会觉得舒服啊。因此就出现了“同步”的概念。,所谓同步，就是指在机器进行强制通气的时候，会尽可能的与患者的实际吸气节奏保持 一致，而保持一致的方法，就是加入了触发窗的概念。典型的SIMV工作 时，不再像以前的IMV那样“简单粗暴”的给患者强制通气，而是会“耐心”等待患者自主吸气努力出现来触发呼
12、吸机，在给予强制（辅助）通气。但是“耐心”也是有限度的，患者如果没有自主吸气努力，呼吸机不可能永远等待下去，这种等待是有一定时间的，这个时间就是触发窗。在这段时间以内，患者有能力触发呼吸 机的，就给予一次辅助通气，如果过了触发窗，患者仍然没能成功触发，那么就给予一次强制通气。,间歇：特指在两次强制通气 之间存在一个间歇期，在这个间歇期里面患者是可以“自由”呼吸的。在IMV那个年代，患者确实是在“自由”呼吸，那时间歇期患者通过一个持续气流供应系统自主呼吸。而现在，几乎所有的SIMV都可以和PSV合用，在间歇期患者可以自主触发呼吸机进行PSV通气，所以目前绝大多数呼吸机上都会由 SIMV+PSV这
13、样的组合。,强制：很多人特别喜欢用SIMV模式，一个重要的原因是安全。由于SIMV中有强制通气的成份存在，只要我们合理的设置SIMV的频率，就可以保证患者有 一个最低的通气支持，这样和完全需要患者自主吸气努力来维持的PSV模式比较，相对就要安全的多。,举个简单的例子说明 下：VSIMV+PSV模式，潮气量设为450ml，吸气时间1s，吸呼比1:2，呼吸频率（此处即指SIMV频率）10次/分，PS设为12cm H2O。呼吸机实际如何工作呢？为方便理解以理想状态解释，忽略触发窗造成的时间延迟，那么呼吸机每6秒钟给患者一次潮气量为450ml的强制通气（与患 者的自主吸气努力同步），整个周期时间为3秒
14、钟（根据吸气时间和吸呼比可得），完成一次强制通气后，到下一次强制通气到来前，还剩余3秒钟时间，那么在这 段时间内患者有自主吸气触发呼吸机，得到的就是12cm H2O的压力支持通气。,SIMV应用指征：主要用于脱机前的训练和过渡，但并非所有脱机的病人均要经过SIMV阶段，这主要取决于脱机的难易程度。也用于一般的常规通气，如部分呼吸情况相对平稳或正常情况下。在此情况下，多与PSV(Pressure Support Ventilation压力支持通气)同时使用(SIMV+PSV)。以避免或加重呼吸肌疲劳。在很多情况下，SIMV可作为长期通气支持疗法的标准技术。,SIMV应用时注意事项：低呼吸频率的S
15、IMV不宜应用时间过长，必要时应加用PSV，以避免加重呼吸肌疲劳。当病人病情变化或不稳定时，要警惕会发生通气不足的可能。因为如病情恶化使自主呼吸突然停止，可能会出现通气不足和缺氧，如不能及时发现和处理，很可能造成病人死亡。,SIMV脱机前准备时，可将SIMV的呼吸次数逐渐减少，直至完全脱机。一般当指令呼吸次数降至5次/min，病人仍可保持较好氧合状态时，即可考虑脱机。,3.CPAP(Continuous Positive Airway Pressure)持续气道正压通气 指在病人有自主呼吸的条件下，整个呼吸周期内，均人为的施以一定程度的气道内正压(高于大气压)。主要用于有自主呼吸的病人，也可理
16、解为是自主呼吸状态下的呼气末正压。,CPAP与PEEP区别：CPAP是一种独立的通气模式，可以单独使用。PEEP(Positive end-expiratory Pressure)呼气末正压通气只是一种特殊的通气功能，必须与一定的通气模式同时使用。,CPAP应用指征：.肺不张 是最常见的手术后并发症，常发生于上腹部和心胸外科手术后。原因包括全麻后气管支气管的粘液纤毛廓清，膈肌功能障碍，疼痛，咳嗽和叹气动作受损，过多应用镇痛剂，活动减少，术中肺挫伤或膈神经损伤等。经面罩给予CPAP，压力0.741.47kPa(7.515cmH2O),可有效预防和治疗术后肺不张。,.作为撤机技术应用：在机械通气向
17、自主呼吸过渡期间，可交替使用CPAP和控制或辅助通气模式，逐渐增加CPAP条件下自主呼吸时间，逐渐降低CPAP水平，最后过渡 到完全自主呼吸。一般当CPAP减至0.2940.49kPa（35cmH2O）以下，患者能较长时间维持理想血气而无呼吸困难时，即提示可撤机。,.治疗阻塞型睡眠呼吸暂停综合症(OSAS).增加慢性或急性呼吸衰竭患者的氧合.治疗支气管哮喘,综上总结选择呼吸模式：无自主呼吸者可给控制通气(CV)。有自主呼吸时可改同步间歇指令通气(SIMV)。SIMV+PSV是常用的通气模式，也用于撤机过程。,1.血气分析时机：在建立机械通气前常规动脉血气分析。建立机械通气后20-30分钟，达到
18、气体交换新的动态平衡后进行血气分析，根据结果调节通气机参数。病人病情稳定后，可延长分析时间，如1-2次/天。,2.根据血气结果调节通气机参数:根据PaO2调节给氧浓度(FiO2)和加用PEEP水平,当PaO28.0kPa时，适当减低吸氧浓度。当PaO28.0kPa(60mmHg)时，应增加吸氧浓度，以避免组织缺氧。当增加吸氧浓度达0.6时尚不能维持PaO28.0kPa时，应考虑加用呼气末正压(PEEP),先加用0.2-0.5kPa.以后酌情增加。也可延长吸气时间(增加吸呼比)。,根据PaCO2和pH来调节通气量(通气频率和潮气量)。,若PaCO27.45,说明通气过度，应减少通气量。若PaCO
19、26.0Kpa,Ph7.35，说明通气不足，应增加潮气量。,三、机械通气各项参数设置,机械通气各项参数设置,现代呼吸机一般包括8个参数：VT(潮气量)、VE（分钟通气量）、f（呼吸频率）、FiO2（氧浓度）、Ti（吸气时间）、TE（呼吸机潮气量）、I/E（吸呼比）、P（气道压）。各类型呼吸机的设计是设计调节其中3个基本参数，其他参数则可随之变化。如定容型：VT、f、FiO2。,推荐基础设置,潮气量TV：6-10ml/kg或8ml/kg呼吸频率：12-15次/min送气速度：多在40-60L/min灵敏度：一般置于13L/minPEEP/CPAP：如需要，从低水平(5cmH2O)开始，逐渐上调压
20、力支持通气：如需要，开始以1012cmH2O为宜,氧浓度O2%：40%-50%最佳吸气末屏气时间：不超过吸气时间的15%叹气：on,潮气量 Tidal Volume(ml)正常人TV水平为6-10ml/kg。临床为简便操作，便于记忆，一般先按8ml/kg设置。以后根据血气调整。TV设置与呼吸频率有一定关系，如呼吸频率较高所设置的TV应适当降低，反之亦然。,呼吸频率Breath Rate(bpm)1.根据病人自主呼吸频率设置：若病人的自主呼吸频率基本正常(16-24次/min)或明显减弱，甚至已经停止，一般按正常人的呼吸频率(16-20次/min)进行设置。,目前主张采用低呼吸频率和高潮气量的通
21、气原则。一般应尽可能地将呼吸频率设置在12-15次/min。若病人的自主呼吸频率明显增快(28次/min),初始呼吸频率不易过低，否则会人机对抗。一般以接近或略低于病人的自主呼吸频率为原则。2.根据不同疾病的病理生理特点：,送气速度Peak Flow(Lpm)送气速度即吸气流速，与吸/呼比互相关联，互相调节。吸气流速愈快，吸气时间愈短，在呼气时间不变的前提下，则吸/呼比缩小。临床应用多在40-60L/min。,吸/呼时间比的设置 吸/呼时间比是重要的机械通气参数，指吸，呼气时间各占呼吸周期的比例。呼吸功能基本正常者，多选择1:1.5-2的吸/呼时间比。,以缺氧为主的病人，如循环功能允许，可选择
22、吸气时间适当长的吸/呼时间比。以二氧化碳潴留为主的病人，可选择呼气时间稍长的吸/呼时间比。,吸/呼时间比的设置方法：通过调节吸气流速，即先将呼吸频率和潮气量设置固定，然后调节流速，从显示屏幕上直接显示。需要根据呼吸频率和潮气量的变化经常调整吸气流速。以保证吸/呼时间比不变。,灵敏度Sensitivity(Lpm)触发灵敏度的设置原则为：在避免假触发的情况下尽可能小。一般置于13L/min。0.5-1.5厘米水柱,PEEP/CPAP(cmH2O)初使用呼吸机时，一般不主张立即应用或设置PEEP。应用指征：ARDS,重症哮喘，肺水肿，COPD呼吸衰竭，如果常规通气PaO2仍不能达理想水平，可考虑使
23、用PEEP。,目前推荐“最佳PEEP(best PEEP)”的概念：(1)最佳氧合状态；(2)最大氧运输量(DO2)；(3)最好顺应性；(4)最低肺血管阻力；(5)最低Q S/Q T；达到上述要求的最小PEEP。但在实际操作时，可根据病情和监测条件进行，一般从低水平(5cmH2O)开始，逐渐上调，待病情好转，再逐渐下调。,.压力支持通气（pressure support ventilation,PSV）(cmH2O)是指在自主呼吸的基础上，呼吸机释放出预定吸气正压的一种通气。(1)应用：有一定自主呼吸能力，呼吸中枢驱动稳定者；与SIMV等方式合用，可在保证一定通气需求时不致呼吸肌疲劳和萎缩，可
24、用于撤机。,(2)特点：属自主呼吸模式，患者感觉舒服，有利于呼吸肌休息和锻练；自主呼吸能力较差或呼吸节律不稳定者，易发生触发失败和通气不足；压力支持水平设置不当，可发生通气不足或过度。,(3)调节参数：用好PSV，需仔细调节参数：灵敏度和压力支持水平。SIMV+PSV 联合应用时，即使出现呼吸暂停病人也会得到预定的控制通气支持 PSV开始以1012cmH2O为宜，根据潮气量情况调整,氧浓度O2%初用呼吸机时，为迅速纠正低氧血症，可应用较高浓度的FiO2(60%)。甚至达100%。但时间应在30min-1h内。随着低氧血症的纠正，再将FiO2逐渐降至60%的相对安全的水平。,低氧血症未能完全纠正
25、的病人，需应用PEEP等方法。病情平稳的病人，以将FiO2设置在40%-50%最佳。否则应尽可能60%水平。总之，原则是能使PaO2维持在60mmHg前提下的最低FiO2水平。,叹气Sign(on off)即深吸气功能，相当于正常人的呵欠。其目的在于使那些易于陷闭肺底部的肺泡定时膨胀，改善这些部位的气体交换，防止肺不张。设置一般是每50-100次呼吸周期中有1-3次相当于1.5-2倍于潮气量的深吸气。本机是自动设置。,9.压力控制通气（pressure controlled ventilation,PCV）预置压力控制水平和吸气时间。吸气开始后，呼吸机提供的气流很快气道压达到预置水平，之后送气
26、速度减慢以维持预置压力到吸气结束，呼气开始。应用：通气功能差，气道压较高的患者。,10.吸气末屏气时间(Inspiratory Time)在吸气末呼气前0.33秒机器不再供气，肺内气体可发生再分布，使不易扩张肺泡充气、气道压从峰值有所下降形成一个平台压。方法：不超过吸气时间的15%。计算：若20次/分，平均3秒1次呼吸15%=屏气时间设置为0.45秒。若16次/分，平均3.75秒1次呼吸15%=屏气时间设置为0.56秒。,接上机后，若使用得当，患者肤色转红，HR减慢，有规律，BP趋稳定，正常，尿量，神志不清患者意识转清，烦躁不安安静，胸廓动度均匀，血气PO2，pco2。上机过程出现烦躁不安，呼吸促，出冷汗，HR、BP等需检查呼吸机参数及病人气道情况。,四、呼吸机使用中常见报警意义及处理,Low Pressure低压报警：气道压下限 通气回路脱接；气管导管套囊破裂或充气不足 迅速接好脱接管道；套囊适量充气或更换导管,呼吸机使用中常见报警意义及处理,High Pressure高压报警：气道压上限 呼吸道分泌物增加；通气回路、气管导管曲折；胸肺顺应性降低；人机对抗；叹息通气时。无菌吸痰；调整导管位置；调整报警上限；药物对症处理。,
