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1、机械通气,*三甲医院急诊科2008.4.11.,机械通气基础,呼吸系统,呼吸道可分为：上呼吸道下呼吸道,呼吸系统,上/下呼吸道的解剖 口腔和鼻腔咽喉气管支气管树细支气管肺,呼吸系统,上呼吸道功能气体进入肺的通道鼻腔起过滤，湿化及加热吸入气体，从而维持呼吸道及全身温度的作用。下呼吸道功能气体通道完成气体交换,呼吸系统,上呼吸道解剖示意图,下呼吸道气管支气管树,下呼吸道呼吸区,呼吸过程,气体交换过程,自主呼吸,膈神经兴奋膈肌收缩，肋间隙增大胸廓容积增加胸廓容积增加使胸内压下降肺内外的压力差使空气进入肺内胸内负压有助于静脉血回流到右心,机械通气的基本原理,机械通气的基本原理,当呼吸器官不能维持正常的
2、气体交换，即发生呼吸衰竭时，以机械装置代替或辅助呼吸肌的工作，称为机械通气支持（Mechanically ventilatory support）。只是一种支持疗法，不能消除呼吸衰竭的病因，只为采取针对呼吸衰竭病因的各种治疗争取时间和创造条件。,负压通气和正压通气,负压通气在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力低于大气压。典型代表是铁肺和胸甲。负压通气符合生理情况，但由于负作用较大现今临床上应用已很少。,负压通气和正压通气,正压通气概念：在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力高于大气压。正压通气改变了机体的正常生理状况，因此应用时必须对生命体征进行监测以保证安全。,气道阻力,气体在气道内流动时所受
3、到的阻力机械通气过程气道阻力的影响因素气道的长度和直径气道的弹性气管插管及呼吸管路。,机械通气的生理学作用,1.提供一定水平的分钟通气量以改善肺泡通气。2.改善氧合。3.提供吸气末压(平台压)和呼气末正压(PEEP)以增加吸气末肺容积(EILV)和呼气末肺容积(EELV)。4.对气道阻力较高和肺顺应性较低者,机械通气可降低呼吸功消耗,缓解呼吸肌疲劳。,临床目的,1.纠正急性呼吸性酸中毒:通过改善肺泡通气使动脉血二氧化碳分压(PaCO2)和pH得以改善。2.纠正低氧血症:通过改善肺泡通气、提高吸入氧浓度(FiO2)、增加肺容积和减少呼吸功消耗等手段以纠正低氧血症。改善氧合的基本目标：动脉血氧分压
4、(PaO2)60 mm Hg或动脉血氧饱和度(SaO2)90。3.降低呼吸功消耗,缓解呼吸肌疲劳。,临床目的,4.防止肺不张。5.为安全使用镇静剂和肌松剂提供通气保障。6.稳定胸壁:在某些情况下(如肺叶切除、连枷胸等),机械通气可通过机械性扩张使胸壁稳定,以保证充分的通气。,应用指征,1.经积极治疗后病情仍继续恶化。2.意识障碍。3.呼吸形式严重异常：如呼吸频率3540次/min 或 68次/min，节律异常,自主呼吸微弱或消失。4.血气分析提示严重通气和氧合障碍:PaO2 50 mmHg,尤其是充分氧疗后仍 50 mmHg。5.PaCO2 进行性升高,pH动态下降。,相对禁忌证,1.气胸及纵
5、隔气肿未行引流。2.肺大疱和肺囊肿。3.低血容量性休克未补充血容量。4.严重肺出血。5.气管食管瘘。在出现致命性通气和氧合障碍时,应积极处理原发病(如尽快行胸腔闭式引流,积极补充血容量等),同时不失时机地应用机械通气。,呼吸机系统简图,呼吸机系统,呼吸机由气压和电力为动力。气压提供膨张肺所需能量，气流可通过电子设备（微处理器）控制 吸气阀在吸气相时控制流量和压力，呼气阀在吸气相时关闭 呼气阀控制PEEP，在呼气相时吸气阀关闭呼吸机环路为呼吸机与病人之间运送气流由于气体可压缩和环路有弹性，呼吸机提供的气体容量有一部分并未被病人吸入。此压缩容量约为34ml/cmH2O。有些呼吸机对此有代偿功能，有
6、些则没有。病人重复吸入环路内容量为机械无效腔，它应小于50ml。,呼吸机系统,气体情况 细菌过滤器应置于环路的吸气端和呼气端 吸入气体应主动或被动地进行湿化 主动湿化器将吸入气体经过一个加热的水箱进行湿化，有些主动湿化器采用加热环路以减少环路内凝结水滴 被动湿化器（人工鼻）置于呼吸机环路与病人之间。可回收呼出气的热量及湿度，再转至吸入系统。被动湿化对多数病人效果良好，但比主动湿化效果差，它可增加吸入及呼出阻力，增加机械无效腔 在吸气环路近病人端（或应用被动湿化器时气管导管近端）可见水滴，表明吸入气湿化程度充分,切换类型,触发切换（吸气）控制切换（呼气）,触发切换吸气,触发切换是指如何启动呼吸机
7、送气 当病人开始呼吸时，呼吸机对压力变化（压力切换）或流量变化（流量切换）进行探测 切换敏感度的设定应能防止病人呼吸过度用力，又要避免自动切换，压力敏感度多设为0.52cmH2O（0.0490.196kPa），流量触发设为23L/min 当敏感度适当且严密监测时，压力切换和流量切换同样有效,控制切换,在整个吸气过程中总有一个参数应保持恒定 容量控制压力控制,容量控制通气（定容）,不管气道阻力或呼吸系统顺应性大小，容量控制通气保持潮气量恒定 呼吸系统顺应性下降或气道阻力升高，在容量控制通气时可导致气道峰压升高 不管病人呼吸能力如何，吸入流量在容量控制通气时保持恒定，这样可造成病人呼吸机不同步,容
8、量控制通气（定容型）,容量控制通气时，吸气流量波型包括恒定流量（方波），减速流量和正弦波型流量容量控制通气中，吸气时间取决于吸气流量、吸入气流波型和潮气量 需要分钟通气量恒定时，最好选用容量控制通气（如患有颅内高压的病人）,压力控制通气（定压）,不管气道阻力或呼吸系统顺应性如何，压力控制通气时应用恒定气道内压力 在压力控制通气中，吸气流量为减速波型，并取决于压力设定、气道阻力和呼吸系统顺应性。当呼吸系统顺应性降低，如急性呼吸窘迫综合征（ARDS），流量迅速降低；当气道阻力高，如COPD时，流量缓慢减速,压力控制通气（定压）,在压力控制通气中，影响潮气量的因素包括呼吸系统顺应性、气道阻力和压力设
9、定。在压力控制通气时，只有吸气末流量不为零时，延长吸气时间才能影响潮气量 与容量控制通气不同，在压力控制通气中，吸气流量是可变化的。当病人呼吸动作（patient effort）增强时，可增加呼吸机输送的流量及潮气量,压力控制通气（定压）,流量的变化可改善人-机同步性。吸气时间可在呼吸机上设定。,压力控制通气（定压）,通气模式,控制机械通气（CMV）辅助-控制通气（A/C）同步间歇指令通气（SIMV）压力支持通气（PSV）持续气道内正压（CPAP）双水平气道正压通气（BiPAP）,控制机械通气（CMV）,定义：患者接受预先已设定的每分通气频率及潮气量（VT）。患者吸气力不能触发机械呼吸。呼吸机
10、承担全部的呼吸功。,控制机械通气（CMV）,所有呼吸均由呼吸机提供，病人不可能自行切换 因病人无法切换，故不必设定切换敏感度 控制机械通气通常需要镇静,控制机械通气（CMV）,优缺点：1.患者不能进行自主呼吸，若有自主呼吸倾向，会抑制患者呼吸努力。这可使患者产生空气饥饿的感觉显著增加呼吸功。2.自主呼吸会引起患者与呼吸机的不同步，患者企图触发呼吸，使辅助呼吸肌和肋间肌收缩应用镇静剂和/或麻醉剂来抑制自主呼吸的努力，以改进呼吸机效应。3.肺泡通气和呼吸对酸碱平衡的调节作用，完全由医生所控制需仔细监测酸碱平衡。4.如果长期使用 CMV，患者的呼吸肌会衰弱和萎缩造成呼吸机的撒离困难。,辅助-控制通气
11、（A/C）,定义：呼吸机以预先设定的频率释放出预先设定的潮气量。在呼吸机触发呼吸的期间，患者也能触发自主呼吸，当呼吸机感知患者自主呼吸时，呼吸机可释放出一次预先设定的潮气量。允许患者改变呼吸频率，但不能改变自主呼吸触发呼吸的潮气量。患者所作的呼吸功仅仅是吸气时产生一定的负压，去触发呼吸机产生一次呼吸，而呼吸机则完成其余的呼吸功。CMV 和 A/C 的差别：A/C 模式时，患者自主呼吸能为呼吸机感知，并产生呼吸。,辅助-控制通气（A/C）,优缺点：优点：1.允许患者控制呼吸频率，并且能保证释放出最低的通气量，维持最低的呼吸频率。2.允许患者使用呼吸肌群作些呼吸功。但是如适当设置流速率和灵敏度，患
12、者所作的呼吸功可相当少。如呼吸机应作大量呼吸功的机械通气对患者来说较为适合，那么 A/C 为理想的通气模式。,辅助-控制通气（A/C）,缺点：1.患者在接受机械通气时，焦虑，疼痛或神经精神因素可导致呼吸性碱中毒。2.快频率切换可导致通气过度、低血压和动力性过度膨胀。3.过度通气能导致内源性 PEEP的形成这与呼气时间减少有关。4.由于每次呼吸都是在正压通气下产生 可多方面影响血流动力学状态。,辅助-控制通气（A/C）,同步间歇指令通气（SIMV）,定义:患者能获得预先设定的潮气量和接受设置的呼 吸频率，在呼吸机设定的强制通气期间，患者能触发自主呼吸，自主呼吸潮气量的大小与产生的呼吸力量有关。S
13、IMV和A/C模式的差别：SIMV时患者能触发产生自主呼吸的潮气量，潮气量是由患者自己控制的；A/C模式中，潮气量是由呼吸机产生的恒定潮气量。患者自主呼吸可以压力支持辅助。SIMV时呼吸机释放的强制通气量，与患者的吸气负压相同步。如果患者不能产生吸气负压，则呼吸机能在预定的时间内给予强制通气。,同步间歇指令通气（SIMV）,优缺点：优点：1.能与自主呼吸相配合，可减少与呼吸机相拮抗的可能，患者自觉舒服，能防止潜在的并发症，如气压伤。2.与A/C 比较，SIMV 产生过度通气的可能性较小 SIMV 时能主动控制呼吸频率与潮气量。3.呼吸肌萎缩的可能性较小。4.与CMV 或 A/C 相比，SIMV
14、 通气的血流动力学效应较少，与平均气道压力较低有关。,同步间歇指令通气（SIMV）,缺点：1.如自主呼吸良好，会使 SIMV 频率增加，可超过原先设置的频率；2.同步触发的强制通气量，再加上患者自主呼吸的潮气量可导致通气量的增加。如患者的自主呼吸的潮气量为200 ml,设定的呼吸机 SIMV 潮气量为 600 ml，则此时的一次潮气量可达 800 ml。3.如病情恶化，自主呼吸突然停止，则可发生通气不足。4.由于自主呼吸存在一定程度上可增加呼吸功，如使用不当将导致呼吸肌群的疲劳。,同步间歇指令通气（SIMV）,压力支持通气（PSV）,定义：PSV 是指患者自主呼吸再加上呼吸机能释出预定吸气正压
15、的一种通气。当患者触发吸气时，呼吸机以预先设定的压力释放出气流，并在整个吸气过程中保持一定的压力。呼吸机只有对病人呼吸动作产生反应时，才能进行呼吸辅助，因此呼吸机必须设定恰当的呼吸暂停报警潮气量、吸气时间、呼吸次数均可变化。潮气量取决于压力支持水平、肺力学参数（顺应性和阻力）的变化、病人吸气用力情况。,压力支持通气（PSV）,以流量为周期切换，当流量降至呼吸机设定值时（如5L/min或25%吸气峰流量），呼吸周期切换为呼气相。病人主动呼气，呼吸机将迫使周期切换至呼气相。若存在漏气（如支气管胸膜瘘）则导致呼吸周期异常，至下一个时间周期前将在35s（根据呼吸机设置）内中止吸气。PSV 模式可单独应
16、用或与SIMV 联合应用。SIMV 和 PSV 联合应用时，只有自主呼吸得到压力支持，故万一发生呼吸暂停，患者会得到预定的强制通气支持。,压力支持通气（PSV）,优点：1.能降低呼吸功和通气有关的氧耗量。2.能忍受呼吸机的撒离。3.使自主呼吸与呼吸机相配合，同步性能较好，通气过程感觉舒适，能控制呼吸的全过程。4.对 PaCO和酸碱平衡的控制较好。5.对较弱的自主呼吸及潮气量进行适当“放大”，达到任何理想的水平并设定 PIP。6.PSV 模式通气时，平均气道压力较低，这与 PIP 通常低于其它容量切换的通式。,压力支持通气（PSV）,缺点：1.V为多变的，因而不能确保适当的肺泡通气。如肺顺应性降
17、低或气道阻力增加，V则下降。呼吸系统功能不全的患者，如有支气管痉挛或分泌物丰富的患者使用 PSV 模式时，应加以小心。2.如有大量的气体泄漏，呼吸机就有可能不能切换到呼气相，这与 PSV 模式时，支持吸气压力的流速率不能达到切换水平有关。这可导致在整个呼吸周期中应用正压通气，很像 CPAP。,持续气道内正压（CPAP）,定义：是在自主呼吸条件下,整个呼吸周期内(吸气及呼气期间)气道保持正压,患者完成全部的呼吸功,是PEEP 在自主呼吸条件下的特殊技术。CPAP生理作用等于PEEP。区别为 CPAP 是自主呼吸的情况下，基础压力升高的一种通气模式；而PEEP 也是基础压力升高的一种通气，但同时也
18、应有其它方式的呼吸支持（如：A/C，SIMV，PSV 等）。,持续气道内正压（CPAP）,适用于通气功能正常的低氧患者,具有PEEP的各种优点和作用,如增加肺泡内压和功能残气量,增加氧合,防止气道和肺泡萎陷,改善肺顺应性,降低呼吸功,对抗PEEPi。应根据PEEPi和血流动力学的变化设定CPAP,CPAP过高可增加气道压,减少回心血量,对心功能不全患者的血流动力学产生不利影响。但在CPAP时,由于自主呼吸可使胸内压较相同PEEP时略低。,持续气道内正压（CPAP）,优点：A.能减轻肺不张，维持和增加呼吸肌群的强度。因CPAP 时无其它辅助支持，患者要承担区别呼吸功。B.CPAP常用于撤离呼吸机
19、时，可与 SIMV 交换使用。缺点：应用 CPAP 时可引起心输出量的下降，增加胸腔内压力和导致肺部气压伤。,双水平气道正压通气（BiPAP）,定义：是指给予两种不同水平的气道正压,为高水平压力（IPAP）和低水平压力（EPAP）之间定时切换,且其高压时间、低压时间、高压、低压 各自可调,从高压转换至低压时,增加呼出气量,改善肺泡通气。该模式允许患者在两种水平上呼吸,可与PSV 合用以减轻患者呼吸功。如与常规呼吸机比较，IPAP 等于 PS，而 EPAP 则等于 PEEP。BiPAP 通气时患者的自主呼吸较少受干扰,当高压时间持续较长时,增加平均气道压力,可明显改善患者的氧合,双水平气道正压通
20、气（BiPAP）,BiPAP 通气时可由CV 向自主呼吸过渡,不用变更通气模式直至呼吸机撤离。该模式具有压力控制模式的特点,但在高压水平又允许患者自主呼吸。与PSV 合用时,患者容易从控制呼吸向自主呼吸过渡,因此,该模式既适用于氧合障碍型呼衰,又适用于通气障碍型呼衰。,机械通气参数调节,一、吸入氧浓度（FiO2）机械通气初始阶段，吸入氧浓度设定在较高的水平，FiO2调至 0.7 1.0，保证组织适当的氧合。测第一次血气后，FiO2逐渐降低，使PaO2维持可接受的水平，即PaO2 60 mm Hg。PaO260 mm Hg时，SaO2可达到 90以上，同时 FiO20.5 时，氧中毒的可能性较小
21、。如FiO2在 0.6 以上才能维持一定的SaO2，应考虑使用 PEEP，增加Pmean,应用镇静剂或肌松剂。连续监测血氧饱和度，可作为调节依据。,机械通气参数调节,二、潮气量（VT）常规设定 VT为 5 12ml/kg 体重,并结合呼吸系统的顺应性和阻力进行调整,避免气道平台压超过30 35 cmH2O。(目前多设为68ml/kg体重)VT过低，会出现低通气、低氧血症、肺不张。VT过高，会出现气压伤，心输出量减少，呼吸性碱中毒。如肺已充气过度，应使用较小的 VT，如严重的支气管痉挛，以及肺顺应性显著减少的疾病。较大 VT可导致吸气峰压（PIP）的明显增加，易并发气压伤。ARDS 时，较大VT
22、可使吸入气体分布不均，在顺应性好的肺区，气体分布较多，导致无明显病变的肺泡过度扩张，产生生理死腔的增加以及并发气压伤。,机械通气参数调节,三、呼吸频率（F）接近生理呼吸频率，即 10 20 次/分。呼吸频率过快，可能会出现呼吸性碱中毒、内源性PEEP、气压伤等。呼吸频率过低，则会出现低通气、低氧血症、增加呼吸功。每分钟通气量呼吸频率潮气量。分钟通气量一般维持在610L。COPD 患者，使用较慢的频率，以便有更充分的时间来呼出气体。这样气体陷闭会减少。肺顺应性较差(ARDS)的患者可使用较快的频率、较小的潮气量以防止气道压增加而产生的气压伤。,机械通气参数调节,四、触发敏感度调节一般情况下,压力
23、触发常为0.51.5 cmH2O,流速触发常为2 5 L/min,合适的触发敏感度设置将使患者更加舒适,促进人机协调。触发灵敏度太低，需用较大力量触发呼吸机，将显著增加患者的吸气负荷,消耗额外呼吸功。触发敏感度过高,会引起与患者用力无关的误触发，患者可一次接一次的触发通气。有研究表明,流速触发较压力触发能明显减低患者的呼吸功。,机械通气参数调节,五、流速率（Flow rate）流速率：即释出 V的速度(L/分)。一般设定在40-60L/min,根据分钟通气量和呼吸系统的阻力和顺应性进行调整。高流速，可减少吸气功，使患者感觉舒服，减少内源性PEEP，但是增加吸气峰压（PIP）。低流速，可减少吸气
24、峰压，减少气压伤的危险，但是减少呼气时间，可能导致残存气体增加，患者不舒服。较高流速率（60 L/分）可缩短吸气时间，可使呼气时间延长，降低吸：呼比值（I：E），适用于 COPD 患者的通气治疗，避免空气陷闭。较低的吸气流速率（20 50 L/分）可使吸气时间延长，并改善气体分布。适用于肺部顺应性降低，或需要应用较高的 R R 以及较小的 V等情况(ARDS)时。吸气流速率：吸气时间的决定因素，也为 I：E 的决定因素。流速波形在临床常用减速波或方波。,机械通气参数调节,六、吸与呼比例（I：E）I：E 是吸气与呼气时间的比例，通常设定在 1：2（多设定在 1：1.52）。即在整个呼吸周期中，吸
25、气时占 33，呼气时间占 66。有阻塞性通气功能障碍，可选择1：22.5。有限制性通气功能障碍，多选择1：11.5。较短的吸气时间能扩张大部分顺应性较好的肺泡，以减少死腔。如果吸气时间较长，则可能增加平均气道压力，而影响血流动力学。个别 COPD 患者可用 I：E 为 1：3 或 1：4 进行机械通气，因较长的呼气时间可使呼气更完全，并减少气体陷闭。,机械通气参数调节,七、呼气末正压（PEEP）常用 PEEP 为 5-20 cm H2O。可复原不张的肺泡，阻止肺泡和小气道在呼气时关闭，并能将肺水从肺泡内重新分布到肺血管外。可降低肺内分流，增加功能残气量，减少氧弥散距离，增进氧合。1.PEEP
26、应用指征和反指征预防和恢复肺不张。（对长期卧床者适用）如 PaO60 mm Hg，SaO2 90%,而FiO2在0.5以上，应用 PEEP 后，能用较低的FiO2获得较好氧合作用。,机械通气参数调节,相对禁忌症：单侧肺部疾病时应用 PEEP，可致健侧肺泡过度膨胀。COPD 功能残气量增加与气体陷闭，PEEP 增加胸腔内压力，且有潜在肺部气压伤和心输出量下降的危险性。绝对禁忌症：气胸（未处理），气管胸膜漏和颅内压升高等。,机械通气参数调节,2.PEEP 的副作用PEEP 可使胸腔内压增加，心输出量下降，影响向组织的氧释放。可适当补充血容量来减轻PEEP 的血流动力学副作用。如果 PEEP 10
27、cm HO，可监测心输出量，适当应用强心剂和降低心脏后负荷的药物。,机械通气参数调节,八、吸气峰压（Peak Inspiratory Pressures，PIP）呼吸机向患者送气时，气道压力迅速升高，当吸气末气道压力达到的最大值即为PIP。PIP与气道阻力、呼吸系统的弹性、吸气流速有关。PIP不宜过高，最好限制在40cmH2O以内，以减少气压伤。,机械通气参数调节,九、平台压或吸气末静态压（Plateau Pressures，Pel）在吸气末呼气前，不再供给气流，气道压从峰压有所下降，形成一个平台压。Pel与呼吸系统的顺应性有关，顺应性越差，Pel越高。Pel能反映最大肺泡压，应尽量使Pel小于35 cmH2O，以减少气压伤。,机械通气参数调节,十、平均气道压（MAP，Pmean）连续数个呼吸周期中气道内压的平均值。其大小与吸气峰压、平台压、呼气末压力有关，还与I：E有关。吸气正压增大，I：E增大，呼吸频率增快，吸气末正压时间延长，呼气末正压均可使平均气道压升高。平均气道压的意义在于它对循环功能的影响。应尽量使平均压低于25cmH2O。,机械通气参数调节,十一、报 警 界 限每分通气量的报警的上、下界限一般分别设置在预置每分通气量的上下20%30%左右。气道压力报警上限为气道峰压之上 510cm左右。,谢谢,大家！,
