呼吸机培训

呼吸机培训课程呼吸机培训课程 1 法国 TAEMA公司总部 2 呼吸生理基础知识呼吸生理基础知识 3 气体交换所需要的肺泡通气，由吸气和呼气的节律性交替来实现。吸气时含氧丰 富的新鲜气体进入肺腔。呼气时含氧少而富含 CO2的气体排出体外。吸气和呼气时 的气体运动，是由于胸腔的扩大和缩小的节律性交替所致。胸腔的扩大和缩小， 依赖于呼吸肌的收缩与舒张，而后者受呼吸中枢的调节 。 呼吸动力学 4 呼吸肌呼吸肌 5 肺肺 的的 通通 气气 吸气（主动）吸气（主动） 胸廓扩大胸廓扩大 +肺膨胀肺膨胀 +气体通过呼吸道被动地进入肺内气体通过呼吸道被动地进入肺内 。 呼气（被动）呼气（被动） 呼吸功的消耗：三大阻力呼吸功的消耗：三大阻力 1.弹性阻力弹性阻力 70% 2.摩擦阻力摩擦阻力 30% 3.粘性阻力（组织变形）粘性阻力（组织变形） 6 呼吸系统组成呼吸系统组成 n 呼吸道（环状软骨）呼吸道（环状软骨） 上呼吸道：鼻、鼻窦、咽、喉上呼吸道：鼻、鼻窦、咽、喉 下呼吸道：气管下呼吸道：气管 主支气管主支气管 叶支气管、叶支气管、 段支气管段支气管 、小支气管、细支气管、小支气管、细支气管 （ 20mm） （ 13mm） （ 8mm） （ 5mm） (3mm) （ 2） （ 4-8） （ 16） （ 32-2千）千） (4千千 ) 终末支气管终末支气管 、呼吸性细支气管、呼吸性细支气管、 肺泡管肺泡管 、 肺泡肺泡 （ 1mm) (0.5mm) (0.3mm) (0.2mm) (6.5万万 ) (50万万 ) （ 4千万）千万） （ 3亿）亿） 7 肺与肺泡肺与肺泡 n 肺是具有弹性的海绵状肺是具有弹性的海绵状 器官，类似圆锥形。器官，类似圆锥形。 n 肺泡：内径肺泡：内径 0.2- 0.25mm n 数量约数量约 2 - 6亿个之间亿个之间 n 总表面积可达总表面积可达 50- 120m2 n 每一肺泡有每一肺泡有 1-2个肺泡个肺泡 孔与相邻相沟通孔与相邻相沟通 8 我们每天吸入我们每天吸入 10000-12000L空空 气气 (1)吸入气体调节功能（温度、湿吸入气体调节功能（温度、湿 度）度） (2)过滤及清洁机制过滤及清洁机制 （咳嗽（咳嗽 /喷嚏）喷嚏） 9 n 通气通气 : 外界空气吸入肺外界空气吸入肺 泡内泡内 ,并将已交换气体并将已交换气体 自肺泡呼出的过程自肺泡呼出的过程 . n 肺泡肺泡 -毛细血管膜气毛细血管膜气 体交换体交换 :交换肺泡中的交换肺泡中的 氧气和肺毛细血管中的氧气和肺毛细血管中的 二氧化碳二氧化碳 n 灌注灌注 循环循环 : 将肺毛将肺毛 细血管中的氧气转移到细血管中的氧气转移到 体细胞体细胞 ,并将体细胞中并将体细胞中 的二氧化碳转移到肺毛的二氧化碳转移到肺毛 细血管细血管 . n 细胞呼吸细胞呼吸 : 将血液中将血液中 的氧气转移到细胞并将的氧气转移到细胞并将 细胞中的二氧化碳转移细胞中的二氧化碳转移 到血液中到血液中 . 呼吸生理 10 肺泡肺泡 /毛细血管膜毛细血管膜 毛细血管毛细血管肺泡 生理 O2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 膜 11 n PalvCO2 = % CO2 x P大气压大气压 n 肺泡二氧化碳分压肺泡二氧化碳分压 例例 . 5 % x 760 = 38 mm Hg n PalvO2 = % O2 x P大气压大气压 n 肺泡氧分压肺泡氧分压 e.g. 13.3 % x 760 = 101 mm Hg e.g. 50 % x 760 = 380 mm Hg e.g. 50 % x (760 + 25) = 393 mm Hg (25 mm Hg = 33 cm H2O) 肺泡肺泡 生理 12 气体交换气体交换 生理 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2-Hb- O2 O2 O2 O2-Hb- O2 O2 xx O2-Hb- O2 O2 O2 结合和溶解氧 % SAT血红蛋白百分饱和数 PaO2 氧分压 氧合血红蛋白离解曲线 血液中的氧分压血液中的氧分压 13 气体交换气体交换 氧合血红蛋白离解曲线氧合血红蛋白离解曲线 生理 100 80 60 40 20 0 20 16 12 8 4 20 40 60 80 100 静脉 PO2 = 40 Sat = 75 动脉 l PO2 = 100 Sat = 97 HEMOGLOBIN SATURATION O 2 溶解氧 ml/100ml PO2 mm Hg 14 气体交换气体交换 正常正常 PH值时值时 PaO2 和和 SaO2 对应关系对应关系 生理 PaO2 mm Hg 96-105 86-95 76-85 66-75 56-65 46-55 35-45 SaO2 % 98 97 95 93 89 84 75 15 气体交换气体交换 氧的传输氧的传输 生理 10.0 5.3 2.7 13.3 20.9吸入空气 肺泡气 动脉血 静脉血 组织 PO2 kPa Alveoli O2 O2 O2 O2 O2 O2 O 2 O2 Cells 1 mmHg = 1,359 cmH2O 1 cmH2O = 0,735 mmHg 1 hPa = 1 cmH2O = 1 mbar 16 气体交换气体交换 二氧化碳的传输二氧化碳的传输 生理 6.1 5.3 2.7 6.7组织 静脉血 动脉血 呼出气 PCO2 kPa Alveoli CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 Cell 17 气体交换气体交换 生理 分流 栓塞 正常 死腔 A B C D 通气 血流灌注比 18 肺容量肺容量 n 潮气量（潮气量（ TV tidal volume） :在静息呼吸时每次吸入或呼出的气量为潮气在静息呼吸时每次吸入或呼出的气量为潮气 量。量。 n 肺活量（肺活量（ VC）：尽量深吸气后作深呼气，所能呼出的最大气量称为肺活量。）：尽量深吸气后作深呼气，所能呼出的最大气量称为肺活量。 n 补吸气量（补吸气量（ IRV）：平静吸气后再吸入的最大气量。）：平静吸气后再吸入的最大气量。 n 深吸气量（深吸气量（ IC）：平静呼气后再吸入的最大气量。）：平静呼气后再吸入的最大气量。 n 补呼气量（补呼气量（ ERV）：平静呼气后再呼出的最大气量。）：平静呼气后再呼出的最大气量。 n 功能残气量（功能残气量（ FRC）：安静呼吸时，每次呼气末肺内残留气量称功能残气量）：安静呼吸时，每次呼气末肺内残留气量称功能残气量 n 残气量（残气量（ RV）：用力呼气后残存在肺内的气体量）：用力呼气后残存在肺内的气体量 n 总肺容量（总肺容量（ TLC）：最大深吸气后肺内总含气量）：最大深吸气后肺内总含气量 TLC-RV=VC 19 20 呼吸衰竭的定义：呼吸衰竭的定义： n 由于呼吸系统或其他疾病而导致呼吸功能严重由于呼吸系统或其他疾病而导致呼吸功能严重 障碍，从而使得机体在呼吸正常大气压空气时障碍，从而使得机体在呼吸正常大气压空气时 发生严重的缺氧或合并有二氧化碳潴留，而产发生严重的缺氧或合并有二氧化碳潴留，而产 生的一系列生理功能紊乱及代谢障碍的临床综生的一系列生理功能紊乱及代谢障碍的临床综 合症。合症。 21 过程过程 22 呼吸机的发展史呼吸机的发展史 23 1667年 Hooke 切开气管插管（狗） 应用风箱正压通气 1846年 Morton 气管内麻醉 1869年 Trendeleuburg（德） 气管内麻醉 加气囊 1895年 Kirstein（德） 喉镜应用，气管插管 - 建立人工气 道 1907年 Drager 自动供氧人工呼吸器 1909年 Janeway 小型铁肺 间歇正压通气 1926年 Drinker 铁肺（脊髓灰质炎治疗、抢救） 40到 50年代，脊髓灰质炎大流行 促进了 机械通气技术的发展 1946年 Bennett 生产第一台定压呼吸机 1950年 Engstroin（瑞典） 定容型呼吸机 60到 70年代，发展较快 IMV SIMV PEEP 高频正压（ HEPPV）震荡（ HFOV）喷射（ HFJV） 80年代 PSV 1992年 压力调节容积控制（ PRVC） 2000- 液体通气技术 没有机械通气技术，现代治疗学将是不完整的。 24 呼吸机的组成呼吸机的组成 n 气源气源 n 主机主机 n 机械臂机械臂 n 湿化装置湿化装置 n 呼吸回路附件呼吸回路附件 25 气源 26 主机 27 n 机械臂机械臂 28 n 湿化装置湿化装置 29 呼吸回路附件 管路 面罩 插管 30 按驱动与控制方式分：按驱动与控制方式分： 气动气控呼吸机；气动气控呼吸机； 气动电控呼吸机；气动电控呼吸机； 电动电控呼吸机电动电控呼吸机 . 按作用于人体部位分： 正压呼吸机； 负压呼吸机 31 第三节第三节 呼吸机的分类呼吸机的分类 32 按驱动与控制方式分：按驱动与控制方式分： 气动气控呼吸机；气动气控呼吸机； 气动电控呼吸机；气动电控呼吸机； 电动电控呼吸机电动电控呼吸机 . 按作用于人体部位分： 正压呼吸机； 负压呼吸机 33 按吸呼气转化方式分： 定容（容量切换）呼吸机； 定压（压力切换）呼吸机； 定时（时间切换）呼吸机； 流速控制（流速切换）呼吸机； 混合型多功能呼吸机 . 34 n 按通气频率高低分：按通气频率高低分： 常频呼吸机；常频呼吸机； (1-100bpm) 高频（喷射）呼吸机；高频（喷射）呼吸机； (150bpm以上以上 ) 高频（振荡）呼吸机高频（振荡）呼吸机 . 按应用对象分： 成人呼吸机； 成人 /儿童呼吸机； 婴儿 /新生儿专用呼吸机 . 35 第四节第四节 呼吸机相关基本概念呼吸机相关基本概念 36 1. 潮气量潮气量 TV（ Tidal Volume) 潮气量通常是指在静息状态潮气量通常是指在静息状态 下每次吸入或呼出的气量。下每次吸入或呼出的气量。 它与年龄、性别、体积表面它与年龄、性别、体积表面 、呼吸习惯、肌体新陈代谢、呼吸习惯、肌体新陈代谢 有关。呼吸机设定的潮气量有关。呼吸机设定的潮气量 通常指吸入气量。潮气量的通常指吸入气量。潮气量的 设定并非恒定，应根据病人设定并非恒定，应根据病人 的血气分析进行调整。正常的血气分析进行调整。正常 情况下：成人：情况下：成人： 8-12ml/kg, 小儿：小儿： 10-15ml/kg 37 2. 呼吸频率 BPM(Breath Per Minuter ） 呼吸频率指每分钟呼吸的次数，成 人的呼吸频率一般为 12 20次 /min ，小儿的呼吸频率较快，且年龄越 小呼吸频率越快。 38 3. 分钟通气量 MV (Minute Volume) 分钟通气量为每分钟吸入或呼出的气量 。平静呼吸时，成人的分钟通气量为 5 15L/min。小儿略低，且随年龄增长分钟 通气量逐渐增加。 39 4. 吸呼比吸呼比 (I:E Ratio) 从吸气开始到呼气结束为一个呼吸周期从吸气开始到呼气结束为一个呼吸周期 。 从吸气开始到呼气开始的一段时间为从吸气开始到呼气开始的一段时间为 吸气时间吸气时间 ，从呼气开始到吸气开始的一，从呼气开始到吸气开始的一 段时间为呼气时间。吸气时间和呼气时段时间为呼气时间。吸气时间和呼气时 间的比值称为吸呼比。间的比值称为吸呼比。 40 5. 吸气流速吸气流速 (Inspiratory Flow) 患者在吸气时，气体在呼吸道内流动的患者在吸气时，气体在呼吸道内流动的 速度。它分为峰值流速和平均流速。速度。它分为峰值流速和平均流速。 41 6 . 压力压力 触发灵敏度触发灵敏度 (Pressure Trigger Sensitivity) 当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的中的 压力压力 下降，当下降，当 压力压力 下降到预设定的下降到预设定的 触发数值时，呼吸机开始响应患者的自触发数值时，呼吸机开始响应患者的自 主呼吸需要，供给患者气体。这个预设主呼吸需要，供给患者气体。这个预设 定的触发数值称为，压力触发灵敏度。定的触发数值称为，压力触发灵敏度。 42 7. 流量流量 触发灵敏度触发灵敏度 (Flow Trigger Sensitivity) 当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的气体发生中的气体发生 流动流动 ，当，当 流动速度流动速度 达到预达到预 设定的触发数值时，呼吸机开始响应患设定的触发数值时，呼吸机开始响应患 者的自主呼吸需要，这个预设定的触发者的自主呼吸需要，这个预设定的触发 数值称为，流量触发灵敏度。数值称为，流量触发灵敏度。 43 8. 吸气平台吸气平台 (Inspiratory Pause) 在机械通气时，于吸气末呼气前，通过在机械通气时，于吸气末呼气前，通过 呼吸机的控制装置再停留一段时间（呼吸机的控制装置再停留一段时间（ 0.3- 3秒），在此期间不再继续供给气流，但秒），在此期间不再继续供给气流，但 肺内的气体可能发生再分布，使不易扩肺内的气体可能发生再分布，使不易扩 张的肺泡充气，这个过程称为吸气平台张的肺泡充气，这个过程称为吸气平台 。在这个过程压力有所下降，终点为吸。在这个过程压力有所下降，终点为吸 气平台压。气平台压。 44 n 吸气平台的时间为吸气时间的一部分。吸气平台的时间为吸气时间的一部分。 n 吸气平台有利于气体在肺内的再分布。吸气平台有利于气体在肺内的再分布。 n 吸气平台有利于吸入雾化药物在肺内的弥散。吸气平台有利于吸入雾化药物在肺内的弥散。 n 利用平台压可计算静态胸肺顺应性。利用平台压可计算静态胸肺顺应性。 n 吸气平台对静脉回流、颅内压等有一定影响，吸气平台对静脉回流、颅内压等有一定影响， 尤其是平台时间延长时，一般不要超过吸气时尤其是平台时间延长时，一般不要超过吸气时 间的间的 25% n 主要用于肺泡萎陷或肺顺应性较差的病人。主要用于肺泡萎陷或肺顺应性较差的病人。 45 9. 顺应性（顺应性（ C）：每单位压力变化而产生）：每单位压力变化而产生 的容积变化。的容积变化。 容积变化（容积变化（ V） 顺应性（顺应性（ C） = （ L/Kpa ） 压力变化（压力变化（ P） C 弹性阻力弹性阻力 C 弹性阻力弹性阻力 46 n 利用平台压和潮气量可以计算出胸肺顺利用平台压和潮气量可以计算出胸肺顺 应性应性 n 静态胸肺顺应性静态胸肺顺应性 =潮气量潮气量 /（平台压（平台压 - PEEP) n 动态胸肺顺应性动态胸肺顺应性 =潮气量潮气量 /（峰压（峰压 -PEEP) 47 48 49 50 51 52 第五节 机械通气模式 53 1. 容量控制容量控制 -辅助通气（辅助通气（ CMV-ACMV） ： Volume Control Ventilation 是一种定容型通气模式是一种定容型通气模式 ,预置潮气量、呼吸预置潮气量、呼吸 频率频率 、吸呼比。通过两种方式来执行，一种是控制，、吸呼比。通过两种方式来执行，一种是控制， 一种是辅助。病人如果能够触发，则以高于预设一种是辅助。病人如果能够触发，则以高于预设 频率的任何频率来执行辅助通气，否则执行控制频率的任何频率来执行辅助通气，否则执行控制 通气，潮气量都是一定的。通气，潮气量都是一定的。 54 CMV-ACMV时的流速、容量波形 55 CMV-ACMV时的压力、流速波形时的压力、流速波形 56 CMV-ACMV时的压力、容量波形时的压力、容量波形 57 2. 压力控制压力控制 -控制通气（控制通气（ PCMV-APCMV） ： Pressure Control Ventilation n 它是一种定压型通气模式，预置吸气压力、呼它是一种定压型通气模式，预置吸气压力、呼 吸吸 频率、吸呼比。通过两种方式来执行，一种频率、吸呼比。通过两种方式来执行，一种 是控制，一种是辅助。病人如果能够触发，则是控制，一种是辅助。病人如果能够触发，则 以高于预设频率的任何频率来执行辅助通气，以高于预设频率的任何频率来执行辅助通气， 否则执行控制通气，潮气量是不固定的。否则执行控制通气，潮气量是不固定的。 58 PCMV-APCMV时的压力、容量波形 59 PCMV-APCMV时的压力、流速波形 60 PCMV-APCMV时的容量、流速波形 61 3.同步间歇指令频率通气 （ SIMV）： synchronized intermittent mandatory ventilation 属于定容型通气模式的一种，在两次控制通气之间 允许病人有自主呼吸，是控制通气与自主呼吸相结 合的一种通气模式。其原理是在两次控制通气之间 设定一个触发窗，如果在触发窗内病人能够触发就 进行一次自主呼吸，如果不能触发那么呼吸机就给 一次控制通气。 62 63 64 65 66 67 68 69 n PSV模式属于部分通气模式，部分通气支持时模式属于部分通气模式，部分通气支持时 的呼吸方式的一部分是由病人来控制的。的呼吸方式的一部分是由病人来控制的。 PSV 是一种压力是一种压力 -目标通气模式，每次通气均由病人目标通气模式，每次通气均由病人 触发和结束，由呼吸机给予一定的压力支持。触发和结束，由呼吸机给予一定的压力支持。 病人自己控制呼吸频率、吸气时间和呼气时间病人自己控制呼吸频率、吸气时间和呼气时间 以及吸气流速。以及吸气流速。 4.压力支持通气 （ PSV）： pressure support ventilation 70 71 72 73 74 75 76 5.持续气道正压持续气道正压 (CPAP) Continuous Positive Airway Pressure n 病人通过按需活瓣或快速、持续正压气流系统进病人通过按需活瓣或快速、持续正压气流系统进 行自主呼吸，正压气流大于吸气气流，呼气活瓣行自主呼吸，正压气流大于吸气气流，呼气活瓣 系统对呼出气流给予一定的阻力系统对呼出气流给予一定的阻力 (多用球囊活瓣多用球囊活瓣 )使吸气期和呼气期气道压均高于大气压。呼吸使吸气期和呼气期气道压均高于大气压。呼吸 机内装有灵敏的气道压测量和调节系统，随时调机内装有灵敏的气道压测量和调节系统，随时调 整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预调整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预调 的的 CPAP水平。水平。 n 气压波动较小气压波动较小 77 CPAP时的压力、流速波形 78 CPAP时的压力、容量波形 79 CPAP时的容量、流速波形 80 CPAP的好处的好处 n 吸气期由于恒定正压气流大于吸气气流吸气期由于恒定正压气流大于吸气气流 ，吸气省力，自觉舒服。，吸气省力，自觉舒服。 n 呼气期气道内正压，起到呼气期气道内正压，起到 PEEP的作用的作用 : 防止小气道闭合和肺萎陷，增加防止小气道闭合和肺萎陷，增加 FRC， PaO2增高。同时胸内压增加。增高。同时胸内压增加。 81 使用使用 CPAP注意事项注意事项 n 只能用于呼吸中枢功能正常、有自主呼吸的病只能用于呼吸中枢功能正常、有自主呼吸的病 人。作为辅助呼吸，可锻炼呼吸肌功能。人。作为辅助呼吸，可锻炼呼吸肌功能。 n 插管病人可从插管病人可从 35cmH2O开始，根据需要可开始，根据需要可 增到增到 10l5cmH2O，最高不超过，最高不超过 25cmH2O。 n 未插管的病人可用面罩或鼻塞间断使用未插管的病人可用面罩或鼻塞间断使用 CPAP ，一般用，一般用 2l0cmH2O，最高不超过，最高不超过 l5cmH2O ， 若超过若超过 2天呼吸功能仍没恢复者应行气管插天呼吸功能仍没恢复者应行气管插 管。管。 n 未插管的病人使用未插管的病人使用 CPAP，应防止胃扩张、呕，应防止胃扩张、呕 吐、恶心、腮腺炎、鼻腔炎、泪囊炎等。吐、恶心、腮腺炎、鼻腔炎、泪囊炎等。 n CPAP可和可和 SIMV、 PSV等方式合用。等方式合用。 82 6.双相气道正压通气双相气道正压通气 （ BIPAP）：）： bi-psasic positive airway pressure n BIPAP是指机械通气或自主呼吸时，呼吸机交是指机械通气或自主呼吸时，呼吸机交 替给予两个不同水平的气道正压，且这个压力替给予两个不同水平的气道正压，且这个压力 均采用压力控制方式。其原理是