机械通气模式概论.ppt

1、机械通气模式,南京医科大学附属南京儿童医院 喻文亮,呼吸机的基本功能,能“扩张”病人的肺 (I) 能 “决定” 何时停止吸气 (I to E) 能“允许”病人被动呼气 (E) 能 “决定” 何时停止呼气并能转向吸气 (E to I),各种通气模式的定义及其特点,机械呼吸类型可分为四类：指令（控制）、辅助、支持和自主呼吸 分类依据有3点：由谁来触发通气，通气期间吸气流速由谁来限制，通气由谁来切换 “触发”可由机器定时（控制通气）或有患者用力来启动（辅助、支持或自主通气）。“限制”一般是靠设置流量（压力可变）或设置压力（流量可变）来进行。“切换”一般是靠设置容量、时间或流量来进行。 所谓“机械通气

2、模式”，实际上就是指令，辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合 。,由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型,通气方式 触发 限制 切换 指令（控制） 机器 机器 机器 辅助 患者 机器 机器 支持 患者 机器 患者 自主 患者 患者 患者,吸气启动，吸气幅度，呼气启动,时相参数Phase Variables,A/ 触发 患儿 (辅助) 时间 (控制) B/ 限制 容量 压力 C/ 切换 容量 时间,A,B,C,必须要掌握的几个模式,1、辅助-控制通气模式（A/C) 压力控制通气（PCV) 容量控制通气（VCV） 2、同步间歇指令通气模式（SIMV） 3、压力支持通气（PSV） 关键

3、是要深入理解,Esteban等(Am J Respir Crit Care Med 2000;161:14501458),412 ICU, 用机1638例,所用通气模式,2226位医生的问卷调查,第一节 常用通气模式,通气模式的发展,切换 控制 双相控制 闭环通气,一、辅助通气,控制通气,辅助-控制通气,辅助通气（Assisted Ventilation， AV）,定义：AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低（压力触发）或流量的改变（流量触发）来触发，触发后呼吸机即按预设潮气量（或吸气压力）、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。 应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当。,预设潮气量过大或自

4、主呼吸频率过快可导致通气过度。 压力触发敏感度一般设置于-0.5至-1.5 cmH2O水平，采用流量触发时设置触发敏感度13L/min 。触发灵敏度过高可导致自动切换（Self-Cycling）。 AV为不可调性部分通气支持，患者吸气用功约占通常呼吸功的20%30%。 AV靠患者吸气来启动，无触发就不提供通气辅助。故常与控制模式联用。,控制通气（Controlled Ventilation，CV）,定义： CV又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供

5、全部呼吸功。,无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸气时间）一致，表明为时间指令性通气。,控制通气CV,（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。 （2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。 （3）为心肺功能储备差的患儿提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。,CV主要用于,（4）在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。 （5）对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、P

6、EEPi、潮气末CO2 浓度、呼吸功等，只有在CV控制通气时测定才准确可靠，需要将自主呼吸打掉。,CV主要用于,辅助控制通气（Assist-control Ventilation,A-CV）,定义：结合AV和CV的特点，通气靠患者触发，并以CV的预设频率作为备用。 A-CV模式大多以容量切换型通气来实行，应用容量切换A-CV时，需预设触发敏感度、潮气量（VT）、频率（备用频率）、吸气流速和流速波型。 近年来已有呼吸机以压力切换型通气来实现A-CV。此时需预设的呼吸机参数有：触发敏感度、压力水平、吸气时间（Ti）和通气频率（备用频率）。,在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通

7、气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，若应用流量触发（flow-by)，可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。 触发的含义：压力降、流量波动,辅助-控制通气A-CV,有些呼吸机写的是控制模式，实际上是A-CV模式。应用A-CV模式时，预设频率应与实际频率相近，预设频率比实际频率慢太多，可导致反比通气和气体陷闭。应用A-CV时应监测实际I:E比。,A/C-VCV容量控制通气,时间及患儿触发, 容量限制，恒定流速(大多数），容量或时间切换 有些呼吸机称之为CMV 是目前使用最广，研究得最透的模式,A/C-VCV,优点: 稳定，潮气量有保障 稳定，分钟通

8、气有保障 医师很容易操作 用于： 手术后 药物过量 严重肺疾患，如： ARDS,Control: Only machine initiated mandatory breaths: Assist: Only patient initiated mandatory breaths: Assist/Control: machine and patient initiated breaths:,VCV,Paw,Paw,Paw,A/C-VCV,设置： 通气频率 潮气量 流速、IT、IT%任选一 流量波形 触发灵敏度,VCV典型波形（加吸气末停顿）,顺应性 = 潮气量 /驱动压 OR Vt/(Pplat

9、 PEEP),RAW = change in pressure/change in flow OR (PIP Pplat)/peak flow,A/C-VCV容量控制通气,缺点 若肺力学恶化，峰压及肺泡压上升，可致危险。 恒定流速可能难以满足病人需求。导致不同步且增加呼吸功（WOB） 若过度触发，可致呼吸性碱中毒,A/C-VCV,P,time,Flow,V,1,2,3,4,5,6,SEC,.,LPM,120,120,Changing flow waveform in volume ventilation effect on inspiratory time effect on flow rat

10、e,120,1,2,3,4,5,6,SEC,V,.,LPM,120,Increasing Peak Flow Setting can return you to a short insp time,流量不足,Pressure,Flow,流量不足,A/C-PCV压力控制通气,压力控制通气 (PCV) 患儿及时间触发，压力限制，时间切换。 流速波形为指数式减速波形，吸气末降为零 保证压力，不保证容量 目前欧美PCV用得越来越多，原先仅限于小儿用，现成人亦非常推崇。,PCV/VCV波形对比,VCV,PCV,Pressure,Flow,time,Pressure,Flow,time,A/C-PCV,设

11、置: 呼吸频率 吸气峰压 IT or IT% 触发灵敏度,压力控制通气,Flow,time,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,600 cc,-20,120,120,SEC,0,压力控制通气,期望VT500，设置PIP20，结果VT450，如图示，要达到500，应调整哪个参数？,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,VT,-20,120,120,SEC,V,.,LPM,0,600 cc,Lost VT,压力控制通气,1,2,3,4,5,6,30,-10,P,aw,cmH,2,0,Sec,What if your pressure curve in PCV

12、starts looking like this.,What do you suppose is happening?,Pressure higher than set,压力控制通气,Inspiratory time is too long,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,P,aw,cmH,2,0,60,-20,120,120,SEC,V,.,LPM,What did we do to fix the problem with this patient?,压力控制通气,压力控制通气的优点,能够满足病儿需要的可变流速 减少病儿呼吸功 肺泡快速充盈 改善气体分布，改善通气血

13、流比值，改善氧合 可控制气道压,压力控制通气缺点,潮气量不稳，有赖于病儿肺顺应性 若气道阻力及肺顺应性发生变化，可致潮气量不稳 定及导致通气不足或过度通气。,模式选择原则,刚上机时均选用辅助控制通气模式 顺应性低时应用压力控制通气 阻力高时选用容量控制通气,二、间歇指令通气，同步间歇指令通气,间歇指令通气（Intermittent Mandatory Ventilation IMV）,定义：呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸。 大多数呼吸机的IMV模式，指令通气以容量切换方式来实施，此时需预设：潮气量（VT）、流速或（和）吸气时间（Ti）、指令

14、通气频率和触发敏感度。已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。此时需预设：压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。,指令通气的 输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主呼吸波形，负压表示吸气，正压代表呼气。,间歇指令通气IMV,IMV的缺点,指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。 如果通过功能不佳的按需阀持久应用IMV就可能加重呼吸肌疲劳，增加氧耗，甚至使循环功能恶化。为了克服呼吸机回路的阻力，可加用5cmH2O的吸气压力支持。,同步间歇指令通气（Syncronic In

15、termittent Mandatory Ventilation ,SIMV）,定义：进行IMV时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。SIMV时，在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波,同步间歇指令通气SIMV,SIMV的优点,降低平均气道压 呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机 改善V/Q比例 应用SIMV，自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要,增加患者的舒适感； 能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生； 可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。,SIMV的优点,同步间歇指令通气（SIMV）,压

16、力流量或时间触发 容量控制 时间切换 +自主呼吸,基本参数 触发灵敏度、频率 潮气量、吸气流速、波形 吸气时间、吸呼时比 触发窗（trigger window）,trigger window,同步间歇指令通气（SIMV）,压力、流量或时触发 容量控制 时间切换 +自主呼吸,基本参数 触发灵敏度、频率 潮气量、吸气流速、波形 吸气时间、吸呼时比 触发窗（trigger window）,trigger window,临床上应用IMV和SIMV，主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外，在很多情况下，IMV和SIMV也已作为长期通气支持的标准技术。,SIMV与A/C的区别,设定呼吸

17、机频率10次/分,10,10,10,10,10-15,20,三、压力支持通气（PSV）,定义：患者吸气触发后，呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏。 提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS水平，提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，可减少气压伤等机械通气的并发症。,每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。,压力支持通气PSV,在常用

18、通气模式中，PSV的人-机协调性好； 近年开发的许多智能化通气模式，均以PSV来实施； 对PSV的最新改进，是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。,PSV的主要缺点,当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加PS水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用PSV。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用PSV。 为保证PSV时的安全，必须设置“窒息通气”作后备。,SIMV with PSV,第二节 自主呼吸模式,降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的灌注 改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高 有较好的 V/Q

19、比值 便于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清 便于撤机,保留自主呼吸的 好处,自主呼吸（左）和控制通气（右）对潮气量分布的影响,一、持续气道正压（CPAP）,定义：自主呼吸条件下，维持整个呼吸周期均气道正压。 图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。,持续气道正压（CPAP）,二、双相气道正压（Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP）,有人将其视为两个不同压力水平的CPAP交替应用，称其为DuoPAP。在Siemens Servo 300呼吸机中称为BiVent，在PB840呼吸机中称为BiLevel，也许还有

20、其他名称。,BAPAP参数的选择：,4个参数：Phigh、Plow、Thigh、Tlow； 频率 ，可将Phigh视为IMV。 选择原则：根据不同的疾病和患者的具体情况。,60,ThighTlow,例如：手术后无并发症的设置：,Thigh 24秒，Tlow 48秒(相当于IMV510/min) Plow 5cmH2O， Phigh在Plow以上1525cmH2O， 取决于产生的VT； 撤机阶段：随自主呼吸的增加，Phigh减至1020 cmH2O，Plow仍5cmH2O；然后减少IMV频率 46/min，若患者仍呼吸平稳，再将Phigh减至 10cmH2O，若患者仍平稳，通常可以拔管。,又例如

21、ARDS：增加平均气道压，让萎陷肺泡复张，可设置APRV-BIPAP：,方法一：Thigh 25秒，Tlow 0.51.5s(相当于 APRV频率924/min)，Plow 5cmH2O, Phigh在Plow之上1535cmH2O,取决于 VT和平均气道压。 方法二：Plow低拐点以上12cmH2O，Phigh在高 拐点以下，Thigh 24秒 Tlow 24秒,又如哮喘：避免动态过度充气和PEEPi,Thigh 短，Tlow长 , 相时比1:2 Plow 15 cm, Phigh在Plow 以上1525cmH2O， 取决于VT，应观察流量在呼气末是否回到基线（零位）。,应用BIPAP时，采

22、用高压力相的时间（TPhi）和低压力相的时间（TPlo）是可以根据需要选择的，双压力相的时间比可称为相时比（Phase-time Ratio，PhTR），即 PhTR=TPhi/TPlo 通常采用PhTR=1:2；如果采用PhTR=2:1，即类似于反比通气的概念应用于BIPAP模式，可称为反比BIPAP（IR-BIPAP）。,如果采用相时比（PhTR）2:1，即IR-BIPAP，且低压（Plo）相的时间很短，自主呼吸仅在高压力（Phi）水平阶段进行，即相当于气道压力释放通气（APRV）。IR-BIPAP方式所提供的通气辅助和改善氧合的作用机理与APRV相同。与PSV比较，IR-BIPAP能显著

23、降低气道峰压。,应用BIPAP模式比应用CPAP对增加患者的氧合具有更明显作用。近年临床应用的经验表明：在疾病的各个阶段，均可用BIPAP模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。曾认为BIPAP和APRV仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高的。但近年已用于中重度ARDS患者。,DuoPAP (双水平正压通气) APRV(气道压力释放通气)为临床提供多样的压力通气模式. 可适用于成人/儿童/婴儿. 设定适当的两个水平压力(PAP)进行通气. 病人在两个水平压力(PAP)下,均可自由自在地呼吸. 在两个水平压力(PAP)下,均可获得压力支持. 在两个水平压力(P

24、AP)下,均可触发自主呼吸.,DuoPAP 14 (12): 707709,(1)同步间歇指令通气(Synchronous intermittent mandatory ventilation SIMV), 又称间歇按需通气(Intermittent demand ventilation IDV),或称间歇辅助通气(Intermittent assisted ventilation IAV)。,(2)压力支持通气(Pressure support ventilation，PSV)，又称吸气压力支持(Inspiratory pressure supportvent，IPS)，在Drager Ev

25、ita 4呼吸机中称为辅助自主呼吸(Assisted spontaneous breathing，ASB)。,(3)双相气道正压(Biphasic positive airway pressure，BIPAP；Drager Evita 4呼吸机)；在 Servo 300/300A呼吸机中称为BiVent、PB-840呼吸机中称为BiLevel，或称DuoPAP。,(4)闭合环路通气（Closed loop ventilation）,又称伺服-控制通气模式（Servo-controlled modes）。 (5)容量保障压力支持（volume assured pressure support，V

26、APS；鸟牌 8400STi和Tbird呼吸机）、在熊牌（Bear 1000）呼吸机中称为压力扩增（pressure augmentation，PA）。,（6）压力调节容量控制（pressure regulated volume control，PRVC，西门子300/300A呼吸机）、在Venturi呼吸机中称为可变式压力控制（variable pressure control）、在Hamilton 伽俐略呼吸机中称为适应性压力通气（adaptive pressure ventilation，APV）、在Drager Evita 4呼吸机中称为自动流量（Auto-Flow）、在PB840呼吸机中称为容量控制+ (Volume Control +)。,(7)容量支持（volume support，VS；西门子300/300A呼吸机）、在心肺有限公司Venturi呼吸机中称为可变