呼吸机基础知识最终版

呼吸机基础知识,郑州大学第一附属医院EICU,呼吸机演变历史,机械通气模式发展简史,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。,机械通气模式发展简史,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Gregory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。,机械通气模式发展简史,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。,机械通气模式发展简史,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。,呼吸机的构造与工作原理,呼吸机的构造与工作原理,瑞典原装进口呼吸机-MAQUET,SERVO-i 系列,SERVO-s 系列,SERVO系列呼吸机,机械通气,定义：是指患者通气和/或换气功能出现障碍时，运用器械使患者恢复有效通气并改善氧合的方法。 是患者呼吸动力的延展,机械通气适应症,呼吸衰竭一般治疗方法无效者；呼吸频率大于3540次/分或小于68次/分；自主呼吸微弱或消失；呼吸衰竭伴有严重意识障碍；严重肺水肿；PaO2小于50mmHg,尤其是吸氧后仍小于50mmHgPaCO2进行性升高，pH持续下降。,禁忌症,气胸及纵隔气肿未行引流者； 肺大疱； 低血容量性休克未补充血容量者； 严重肺出血；,常用通气模式,IPPV=CMV 控制通气A/C 辅助控制通气IMV SIMV 间歇指令通气PSV压力支持通气CPAP持续气道正压呼吸BIPAP/Bi-Level 双相气道正压通气IRV反比通气自动化通气模式：,压力调节容量控制(PRVC); 容量支持(VS)适应性压力通气(APV);适应性支持通气(ASV),V-C，P-CV-A/C，P-A/CV-SIMV，P-SIMV,机械通气的要素,触发（Trigger）呼吸机触发 时间触发患者触发 压力、流速触发,控制（Control）容量控制（定容）压力控制（定压）,切换（Cycle)时间切换容量切换流速切换压力切换,通气模式的选择,控制模式 容量控制 Volume Control 压力控制 Pressure Control 2. 支持模式 压力支持 Pressure Support 3. 自主呼吸 持续气道正压 Continuous Positive Airway Pressure 混合模式 Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation 同步间歇指令通气SIMV(VC)+PS 同步间歇指令通气SIMV(PC)+PS,通气模式的选择,2018/6/23, MAQUET,17,控制模式 VC，PC，PRVC支持模式 PS自主呼吸 CPAP混合模式 SIMV按通气目标：容量目标型 VC，SIMV（VC） 压力目标型 PC，PS，SIMV（PC）双重目标型 PRVC,按病人是否有自主呼吸：,通气方式 触发 限制 切换控制 C 机器 机器 机器 辅助 A 患者 机器 机器 支持 患者 机器 患者 自主 患者 患者 患者,通气模式的选择,Servo呼吸机常用参数,呼吸频率-RR b/min潮气量-VT ml 分钟通气量-Vmin L吸气压力-PC cmH2O压力支持-PS cmH2O吸呼比-I:E吸气上升时间Tir,屏气时间-T pause触发灵敏度-Trigger吸入氧浓度-FiO2呼气末正压-PEEP吸气终止-%SIMV循环时间-Breathcycle TSIMV频率-SIMV rate b/min,参数的组成,潮气量Tidal Volume （TV Vt）,1、是决定呼吸的大小，在容量控制形式中应用2、根据理想体重给予潮气量：812ml/kg 理想体重：kg =（身高cm-70）0.6 理想范围：+10或-10； 3、根据病人病理生理状况给予潮气量：哮喘、胸腔积液、肺叶（或全肺）切除、肺大疱、胸廓畸形4、特别指出：ARDS病人给予小潮气量：47ml/kg,呼吸频率Respiratory Rate RR、rate 、f,1、决定呼吸周期， Ttot = 60 / 实际呼吸频率 Ttot = Ti + Te2、设定数量取决于模式与自主呼吸的强弱3、类型：指令、辅助、支持、自主,吸气时间、屏气时间、吸呼比Ti pause I:E,1、 Ti是气体分布的时间，一般是0.671.00“、屏气时间（pause ）或平台时间，无流速相 送气时间= 吸气时间 + 屏气时间 = Ti + Tpa3、 吸呼比正常为1:2。反比呼吸为I:E 1:11:4,流速 flow,1、是容量在时间上的改变，与气道阻力有关2、有两种形式：峰流速(peak flow)和平均流速3、常用波形来表示：方波、递减波4、常用范围：40100L/min,峰压 PIPPeak Inspiratory Pressure,1、与潮气量相同，决定呼吸的大小2、一般给予：20-30cmH2O3、在压力控制形式应用,呼气末正压Peak-End-Expiratory Pressure ，PEEP,1、复张陷闭肺泡，增加气体交换的面积2、降低回心血量和血压，影响心脏的舒张功能3、过高可造成肺泡外气体4、通常给予515cmH2O,触发灵敏度 Trigger、Sensitivity,1、是吸气的门槛2、有两种形式：压力触发和流量触发3、压力触发置于-1-3 cmH2O 流速触发13L/min。,吸氧浓度fraction of inspired oxygen ，FIO2,1、范围是21%100%，一般给予60%2、过高引起氧中毒：肺、眼3、初始治疗为了迅速改善缺氧，可以高氧治疗，2小时。,间隙正压通气（IPPV）,吸气期以正压送气入肺；呼期气压力降为零，气体由肺排出临床麻醉和术后呼吸支持最常用的方式,基本原理,平台压,气道峰压,气道压力,时 间,吸气期,50 cmH2O,70 l/min,-70,700 ml,间隙正压通气（IPPV） 模式是临床引用最早、最普遍、最基本的通气模式，很多模式均在IPPV模式上，通过改变对压力-容量-时间调节机制和组合而产生的。定压型IPPV就是压力控制模式（PCV）定容性IPPV就是容量控制模式（VCV）,预设潮气量，保证通气效率气道压力可变，在气道阻力增加或肺顺应性降低的情况下容易导致气道压力过高，需要密切观察气道压的变化流速波形为方波，吸气期流速恒定,容量控制模式（VCV),2018/6/23, MAQUET,36,吸气暂停时间占整个呼吸周期的百分比,吸气上升时间：从开始吸气至达到峰流速所花的时间，这里指占整个呼吸周期时间的百分比，,当RR，I：E或暂停时间发生改变时，Ti随之改变,容量控制模式（VCV),2018/6/23, MAQUET,37,气道峰压,平台压,平均压,呼气末正压,吸气时间,吸呼比,吸入分钟通气量,呼出分钟通气量,吸入潮气量,呼出潮气量,容量控制模式（VCV),容量控制模式（VCV),容量控制模式的波形分析,应用：呼吸驱动能力很差者。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。需过度通气者：如闭合性颅脑损伤。,控制气道峰压，减少肺损伤在气道阻力或肺顺应性改变的情况下不能保证潮气量，必须密切注意潮气量的变化流速波形为递减波，比较符合患者的实际需要,压力控制模式,2018/6/23, MAQUET,42,压力控制,吸气上升时间：开始吸气至压力达到峰压所花的时间，此处指占整个呼吸周期时间的百分比,在压控模式下，不需设置吸气暂停时间,吸气时间：当I：E发生改变时，Ti也随之改变,PEEP以上的压力控制水平,2018/6/23, MAQUET,43,压力控制,1.压力是恒定的Ppeak=PC above PEEP+PEEP 2.可先用VC，获得平台压作为PC的压力水平,潮气量影响因素：1.PC above PEEP2.顺应性、阻力3.病人自己的吸气努力,整个吸气相中压力保持恒定在气道阻力、顺应性等因素不变的情况下，吸气压力越高，吸气流速越高，潮气量越大,压力控制模式的波形分析（压力）,特点：峰压便于控制，能改善气体分布和V/Q。VT与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力有关，需不断调节压力水平，以保证适当水平的VT。应用：气道压较高的患者通气功能差；用于ARDS有利于改善换气；新生儿，婴幼儿。由于限制了气道压所以避免了压力伤或者容量相关性肺损伤的发生最大吸气压一般设定在 30 35 cm H2O可以延长吸气时间，有助于解决氧合困难的问题可以用于那些无法使用容控通气的患者,压力控制与容量控制模式的特点,参数 压力控制模式 容量控制模式 肺泡压力峰值 恒定 变化 气道压力峰值 恒定 变化 潮气量 变化 恒定 流速波形 递减波 方波或递增波 峰流速 变化 恒定 吸气时间 预设 预设 呼吸频率 预设 预设,2018/6/23,定容通气和定压通气的主要区别,定容通气 以“潮气量”为目标控制气流，完成通气定压通气 以“压力”为目标控制气流，完成通气定容通气和定压通气只是呼吸机同一种工作方式下的不同表现形式。,定容通气和定压通气的主要区别,辅助/控制通气（A/CMV）,（Assist/Control Ventilation，A/C）1、由单纯的控制通气（CV）和单纯的辅助通气（AV）两种模式合并而来的。控制通气是指由呼吸机完全替代病人的自主呼吸，辅助通气是指由呼吸机大部分替代病人的自主呼吸，即呼吸机提供大部分的呼吸功，同时允许病人存在自主呼吸的努力，病人仅做触发功,2、辅助/控制通气模式就是将上述二者的优势结合，成为目前应用最广泛的通气模式之一。上机时的首选通气模式3、分为定容型IPPV及定压型IPPV4、为全部指令通气，也称IPPV。病人几乎不做呼吸功，呼吸肌能够得到充分的休息，改善呼吸肌疲劳。但是也会完全抑制呼吸肌做功，造成肌肉功能的废用，出现呼吸机依赖，脱机困难,5、能够迅速改善通气不足，但是也容易造成通气过度。6、即使有自主呼吸的恢复，也会被完全抑制，多出现人机对抗现象7、呼吸机一旦被触发，就给予一个预先设定的潮气量、流速等,A/C通气模式,时间与患者均可以触发的控制通气模式，可以设置指令频率、触发灵敏度、通气目标（容量或压力）患者触发可以使通气频率高于设定频率，但每次通气均以设定值为目标,概念：自主呼吸触发呼吸机送气后，呼吸机按预置参数（VT,RR,I/E）送气；患者无力触发或自主呼吸频率低于预置频率，呼吸机则以预置参数通气。与CMV相比，唯一不同的是需要设置触发灵敏度，其实际RR可大于预置RR特点：具有CMV的优点，并提高了人机协调性；可出现通气过度。应用：同CMV。,A/C通气模式,Time (sec),FlowL/m,Pressurecm H2O,VolumemL,Preset VTVolume Cycling,Patient triggered, Flow limited, Volume cycled Ventilation,A/C通气模式,2018/6/23,流速（压力）或时间触发 容量或压力控制 时间切换基本参数 与触发相关 触发灵敏度、频率 与控制相关 潮气量、吸气流速、波形 吸气压 与切换有关 吸气时间、吸呼时比,A/C通气模式,压力支持PSV持续气道正压通气 CPAP,支持模式PSV在吸气相提供压力支持所有呼吸必须由患者触发适用于自主呼吸稳定为减轻呼吸功或过渡脱机的患者注意呼吸暂停时间的设置保证安全,压力支持PSV,概念：吸气努力达到触发标准后，呼吸机提供一高速气流，使气道压很快达到预置辅助压力水平以克服吸气阻力和扩张肺脏，并维持此压力到吸气流速降低至吸气峰流速的一定百分比时，吸气转为呼气。,压力支持PSV,是对自主呼吸进行压力支持的限制性通气方式，每次吸气都接受一定水平的压力支持，辅助和增强病人的吸气能力，增加病人的吸气深度和吸气力量。每次呼吸均由病人触发，病人的主动呼吸才能启动该模式，被动呼吸的病人得不到压力支持。呼气转向吸气是流速切换。潮气量取决于PS水平、病人的努力和肺力学特点。,压力支持PSV,2018/6/23, MAQUET,61,后备通气为压控模式,吸气中止：设置30%表示当吸气流速下降到峰流速的30%时，停止吸气，由吸气转为呼气，也称为呼气触发灵敏度,吸气触发灵敏度，分压力触发和流量触发,PEEP以上的压力支持水平,无需设置呼吸频率,压力支持PSV,OH 5:015,波形与压力控制模式类似，压力都是恒定的Ppeak=PS above PEEP+PEEP,每次通气都由病人自己触发，用粉红色线表示,无需设置呼吸频率,Trigger,压力支持PSV,PUMCH zhuhuadong,63,压力支持水平 压力支持水平一般设置在1020cmH2O。根据患者情况，逐渐调整压力水平，当减至56 cmH2O时，可以考虑停用压力支持。,2018/6/23, MAQUET,64,触发灵敏度 Trigger Sensitivity,设置原则：在不引起误触发的前提下，越灵敏越好,2018/6/23, MAQUET,65,流量触发 Flow Triggering,概念：持续气流的*10 默认值：5 调节范围：010 持续气流: 成人 2 L/min 儿童 0.5L/m