呼吸机相关知识讲座

呼吸机相关知识呼吸机相关知识 1 机械通气是应用呼吸机进行人工呼吸的一种方法。 主要目的是改善氧合和通气，纠正低氧血症和高碳 酸血症，同时可减轻病人的呼吸作功和氧耗，支持 呼吸和循环功能。 机械通气的基本定义 2 w人体呼吸：是负压呼吸。吸气时吸气肌收缩、胸廓扩大、肺脏扩大，胸 腔负压增大，肺泡内压下降低于大气压，空气入肺；呼气时，存储的势 能释放，胸廓、肺脏收缩，肺泡内压高于大气压，排气。 w目前呼吸机通气：是正压呼吸。吸气时呼吸机施以正压将空氧混合气压 入肺内，产生或辅助肺间歇性膨胀；呼气时正压去除，利用肺和胸廓的 弹性回缩使肺或肺泡自动萎缩，排出气体，产生呼气。 w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。 机械通气的基本原理 3 呼吸机系统简图 4 一、机械通气的目的、 适应证、禁忌症 5 （一）机械通气的目的 1.机械通气的生理目的： 支持或维护肺部的气体交换： 维持正常肺泡通气 维持正常动脉血氧合 增加肺容量： 在吸气末使肺部扩张，以防治肺不张，改善氧合和肺部顺应 性。 增加功能残气量（FRC）。 减少呼吸功： 6 2.机械通气的临床目的 . 纠正低氧血症。 . 治疗急性呼吸性酸中毒。 . 缓解呼吸窘迫。 . 纠正呼吸肌群的疲劳。 . 手术麻醉需要。 . 降低全身或心肌的氧耗量： . 降低颅内压。 7 1.低通气量 以动脉pH而不是以PaCO2来评估通气量的治疗结果。低通气量 导致动脉pH低于7.30，应进行机械通气 2.低氧血症 所有低氧血症病人均应供氧。严重低氧血症（SpO260mmHg，SaO2 90）。 如FiO在 0.6 以上，应考虑使用 PEEP。 二、潮气量（V） 常规设定 V 为 10 15 ml /kg ，当肺已充气过度，应 使用较小的 V:如严重的支气管痉挛、ARDS及肺顺应性显著 减少的疾病。较大 V可导致吸气峰压的明显增加，易并发 气压伤。 呼出气潮气量（EV） 为最正确测定接受通气量的方法。实际上所接受的 V，在 各种通气模式中，需通过监测 EV来确定。如 EV偏离预 先设定的 V超过 100 ml，应检查整个呼吸机系统和患者的 病情变化。 11 三、呼吸频率（RR） * RR设置，接近生理呼吸频率，即1020次/分。 * 每分钟通气量 呼吸频率 X 潮气量。 COPD 患者，使用较慢的RR，可有更充分的时间呼出气体。这 样气体陷闭会减少。肺顺应性较差(ARDS)的患者可使用较快呼 吸频率及较小潮气量以防止因气道压增加而产生的气压伤。 四、灵敏度（Sensitivity） 灵敏度与触发水平有关，触发水平可调节在某一水平，使呼吸 机释放出吸气流量。吸气流量的触发有压力触发和流量触发。 切换敏感度的设定应能防止病人呼吸做功过多，又要避免误触 发，压力敏感度多设为0.52cmH2O，流量触发设为23L/min 。 12 五、流速率（Flow rate） 初期流速率为4060L/分。吸气流速率是吸气时间的决定因素 。流速率应适当超过患者的吸气流量，否则患者将产生“空气 饥饿”感。 * 较高流速率可缩短吸气时间，适用于 COPD 患者的通气治疗 ， 避免空气陷闭。但会增加吸气压力（PIP），并影响气体分 布。 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，降低 PIP。如肺部顺应性的降低或需要应用较 高的RR以及较小的V等情况如(ARDS) 时。 六、流速波形（Flow Wave Patterns） * 常用有四种波形：方形波、正弦波形、加速波形和减速波形 。 13 14 七、 吸与呼比例（I：E） I：E 是吸气与呼气时间的比例， 通常 I：E 设定在 1： 1.5- 1：2。 八、呼气末正压（ PEEP） 常用PEEP为5-20cmHO。PEEP复原不张肺泡，阻止肺泡和小 气道陷闭，降低肺内分流，增加功能残气量,改善肺顺应 性，减少氧弥散距离，增进氧合。 PEEP的应用:最初5cmHO，每次增加35cmHO，改变 PEEP后20分钟测定血气。 PEEP的撒离:当 FiO降为0.6以下时，血流动力学稳定， 败血症得以控制，可撒离PEEP。PEEP 应以5cmHO逐渐下 调，每次调整 PEEP 后，应对氧合作用作恰当评估。 15 三、机械通气模式 机械通气时，临床上可使用许多不同的方法处理 患者与呼吸机之间的关系，这些技术称为机械通 气的模式。 16 机械通气分类 1.负压通气与正压通气 2.有创通气与无创通气 3.完全通气与部分通气 17 1.负压通气与正压通气 *负压通气 铁肺（iron lung）和胸甲（chest cuirass）可于吸气相在胸廓周围形成负压，虽然这 些装置对有些患神经肌肉疾病需长期机械通气的病人 有用，但已经不再应用。 *正压通气 指在吸气相对气道施以正压。 临床上的 机械通气几乎均是正压通气的。 18 2.有创通气与无创通气 有创通气 *需要通过气管插管(经鼻或口)或气管切开导管进行，在多 数重症病人中，有创机械通气是标准方法。 无创通气（NPPV） 尽管经人工气道进行机械通气是多数急性病患者的标准治 疗方法,但无创正压通气可成功用于治疗部分迅速逆转疾病 患者,如慢性阻塞性肺疾病急性加重期或急性充血性心衰。 无创通气可使用鼻面罩或口鼻面罩。压力支持通气最常用 于NPPV,IPAP与EPAP的差值即压力支持水平。 19 3.完全通气与部分通气 完全通气支持 在病人和呼吸机无相互作用情况下提供全部分钟通气量，多 需进行镇静，有时需用神经肌肉阻滞药。多用于患严重呼吸 衰竭、血流动力学不稳定、已稳定的复合急性损伤和所有应 用肌肉松弛药的病人 。 部分通气支持 只提供部分分钟通气量，而其余部分由病人自主呼吸提供,可 用于患轻中度急性呼吸衰竭或呼吸衰竭恢复期的病人 20 通气模式 1.控制机械通气（CMV） 2.辅助-控制通气（A/C） 3.同步间歇指令控制通气（SIMV） 4.压力支持通气（PSV） 5.持续气道内正压通气（CPAP） 6. 压力控制通气（PCV） 7.容量控制通气（VCV） 8.无创正压通气模式（NPPV) 21 1.控制机械通气（CMV） 定义： CMV时，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。呼吸机承担 或提供全部的呼吸功。 CMV应用指征： 中枢神经系统功能障碍，呼吸微弱或无力进行自主呼吸 （药物过量，格林巴利综合征); 麻醉需要; 重度呼吸肌衰竭：如呼吸肌麻痹，胸部外伤，急慢性呼 衰所致的严重呼吸肌疲劳等; 心肺功能储备耗竭，如循环休克，急性肺水肿，ARDS; 对呼吸阻力，顺应性，PEEPi，呼吸功等进行测定时。 22 CMV 的缺点： CMV时，患者不能进行自主呼吸，有自主呼吸倾向， CMV则抑制患者呼吸努力。 自主呼吸会引起患者与呼吸机的不同步，须应用镇静 剂和/或麻醉剂来抑制自主呼吸的努力。 CMV时，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。 长期使用CMV，患者呼吸肌会衰弱和萎缩，将造成呼 吸机的撒离困难。 应用 CMV 时的监护： 吸气峰压（PIP）；呼出气潮气量（EV）；酸碱平衡 ；患者与呼吸机是否同步；使用镇静剂的剂量。 23 2、辅助/控制通气模式（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。 *患者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。 24 A/C应用指征： 呼吸中枢驱动力正常，但呼吸肌衰竭不能完成呼吸功。 呼吸中枢驱动力正常，但所需要的呼吸功增加（如肺部 疾病时肺顺应性增加），使呼吸肌不能完成全部呼吸功。 允许患者设定自己的呼吸频率，有助于维持正常PaCO 。 A/C优点： A/C 模式的机械通气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。 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， 患者所作的呼吸功可相当少。 如呼吸机 对应作大量呼吸功的机械通气患者来说， 那么 A/C 为理 想的通气模式。 25 A/C缺点： 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。 过度通气能导致内源性PEEP的形成，这与呼气时间减少有 关。 由于每次呼吸都是在正压通气下产生， A/C 模式可多方 面影响血流动力学状态。 应用 A/C 模式时的监护： 吸气峰压（PIP）；呼出气潮气量（EV）；患者在机械通 气时的舒适程度；密切监测酸碱平衡状态。 26 3、同步间歇指令控制通气（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。 SIMV应用指征： 呼吸中枢正常，但患者呼吸肌群不能胜任全部的呼吸功。 患者的临床情况已能允许设定自己的呼吸频率， 以维持 正常的 PaCO。 撤离呼吸机。 SIMV优点： SIMV 能与自主呼吸相配合，可减少与呼吸机相拮抗的可 能，防止呼吸“重叠”，患者自觉舒服。 27 与A/C 比较，SIMV 产生过度通气的可能性较小。 呼吸肌萎缩的可能性较小。 与CMV 或 A/C 相比， 其血流动力学效应较少。 SIMV 缺点： 如自主呼吸良好，会使 SIMV 频率增加； 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。 如病情恶化，自主呼吸突然停止，则可发生通气不足。 使用不当将导致呼吸肌群的疲劳。 应用 SIMV 的监护： 呼吸频率；吸气峰压（PIP）；强制通气的潮气量和自主呼吸 的潮气量；患者舒适程度。 28 4、持续气道正压通气（CPAP） 定义：用于有自主呼吸者，在呼吸周期全过程使用正压的一种 通气模式。 患者应有稳定的呼吸驱动力和适当潮气量，在通气时呼吸机 不给予强制通气或其它通气支持，因而患者需完成全部的呼吸 功。 CPAP的作用原理： CPAP在呼气末给予正压支持，可防止肺泡塌陷，改善功能残 气量（FRC）并提高氧合作用。 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，但同时也应有其它方式的呼吸支持（如：A/C， SIMV，PSV 等）。 29 CPAP 的应用指征： 通气适当，但有功能残气量下降、肺不张等使氧合下降。 通气适当，但气道水肿/阻塞，如：睡眠呼吸暫停综合征。 准备撤离呼吸机。 CPAP的优点： 能减轻肺不张，维持和增加呼吸肌群的强度。 常用于撤离呼吸机前准备，可与 SIMV 交换使用。 CPAP的缺点： 可引起心输出量下降，增加胸腔内压力和导致肺部气压伤。 CPAP 时的监护： 呼吸频率（RR）；呼出气潮气量（EV）；患者舒适度。 30 5、压力支持（PSV） 定义：是指患者自主呼吸加上呼吸机释出预定吸气正压的一种 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。 患者应有可靠的呼吸驱动。 PSV不需要设定V，V是变化的， V是由患者吸气力量和压力支持水平，以及患者和呼吸机 整个系统的顺应性和阻力等因素所决定的。 气流是以减速波的形式所释出。 PSV模式可单独应用或与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。 31 PSV的应用指征 撒机。 长时期的机械通气。 PSV 的优点： 能降低呼吸功和通气有关的氧耗量。平均气道压力较 低。 能忍受呼吸机的撒离。 同步性能较好，能控制呼吸的全过程。 对PaCO和酸碱平衡的控制较好。 对较弱的自主呼吸及潮气量进行适当“放大” 。 32 PSV 的缺点： V为多变的，因而不能确保适当的肺泡通气。 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。 PSV 时的监护 EV;呼吸频率: RR应小于25次/分;应用PSmax时,应 估计正压通气的血流动力学效应。 33 6、压力控制通气（PCV） 定义：预先设定呼吸频率，每次呼吸由预设的吸气压力来支 持。 在单一PCV中，患者不能触发呼吸，也不能使呼吸频率高于 预设频率。但PCV也能使用设定的灵敏度而由患者触发通气。 PCV特点： 应用PCV无需设定V，每次V是不断变化的，取决于所设定 的吸气压力，呼吸频率，吸气时间,肺部顺应性及气道和管道 的阻力。 吸气开始是由时间所决定，吸气气流由所设定的压力水平所 控制。在吸气过程中始终保持这一水平的压力。 气体流量以减速波释出。PCV是一种时间切换类型的通气，患 者不能控制其通气类型。 34 PCV应用指征： 可提供完全通气支持，适用于肺顺应性较差和气道压力较高， 且使用容量切换型通气氧合不理想的患者。 PCV优点： 通过控制气道压力，调节吸气压力而获得理想的V。 与容量切换相比，PIP较低，减少了肺部气压伤的危险性。 在维持气道开放和改善气体分布方面较为有效。 PCV缺点： 应用PCV时气道平均压力增加，对某些心功能较差的患者可使 心输出量进一步下降，减少回心血流量和增加右室后负荷。 PCV时的监护； 吸气压力水平;EV和分钟通气量;PIP;监测血流动力学变化; 监测气管切开导管或插管导管套囊有无漏气。 35 7、容量控制通气（VCV） 定义：预先设定呼吸频率，每次呼吸由预设的吸气潮气量支持。 VCV特点： 潮气量、吸气流速和波形、呼吸频率是预先设定的,潮气量固定, 气道压力随病人顺应性和气道阻力的变化而变化。 VCV应用指征： 可提供完全通气支持，适用于肺顺应性较好和气道压力较低而潮 气量不稳定的患者。 VCV的优点 医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人通气需求。 VCV的缺点 吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时), 容易引起气压伤 和心肺对抗。 VCV的监护； 吸气压力水平;EV和分钟通气量;PIP;监测血流动力学变化;监 测气管切开导管或插管导管套囊有无漏气。 36 8 、无创正压通气模式（NPPV)： 定义：NPPV是无创伤性的通气模式，同时设定气道内吸气 正压水平（IPAP）和气道内呼气正压水平（EPAP）。 如与常规呼吸机比较，IPAP等于PS，而EPAP则等于PEEP 。这一模式的通气本质上等于PS，差别在于NPPV为一种流 量触发的系统，应用时需通过鼻面罩来进行，因此不需建 立人工气道（如气管切开或插管）。 NPPV的适应证： 呼吸窘迫伴呼吸困难，辅助呼吸肌参与做功，腹部运动 反常 pH45mmHg（6.0kPa） 呼吸频率25/min 37 NPPV应用指征 慢性通气功能不全急性发作而造成的呼吸衰竭。 慢性通气功能不全者予夜间呼吸支持，对呼吸肌群功能 不全者给予通气支持，如胸壁疾病，神经肌肉疾病,COPD。 对睡眠呼吸暂停患者给予夜间通气支持。 在原先使用的传统呼吸机辅助通气结束，患者拔管之后 ，在患者完全自主呼吸开始前，给予NPPV。 为避免气管插管或切开，而提供通气支持。 免疫功能抑制实体器官移植术后及肺切除术后呼吸衰竭 急性心源性肺水肿 38 NPPV成功治疗的关键因素 年轻患者 疾病严重指数较低 无缺齿 口周漏气较少 意识清楚 能够与无创通气机相配合 高碳酸血症不十分严重(PaCO2 7.1 ) 无创通气后2小时，能改善生命指征和血气 39 NPPV 时机械通气机的典型设置 压力限制型(定压型)通气机 模式 吸气压力 呼气压力 后备频率 吸氧浓度 自主或辅助/控制模式 812 cm H2O 45 cm H2O 1220 次/min 2 4 L/min 通过面罩或通 过通气机管路给氧，调节 使氧饱和度 90%。 40 NPPV相对禁忌证 呼吸停止/心血管状态不稳定/病人不合作/面部、食管、胃 手术/颅面创伤或烧伤/误吸危险性大/无法保护气道/上呼吸 道解剖结构病变/极度烦躁不安/过度肥胖/分泌物多/意识丧 失。 NPPV优点： 能提供适当通气支持而无需气管插管或气管切开，避免 人工气道的某些并发症，患者能正常地饮食和说话。 用于监护病房，术后复苏和急诊室，可作为家用呼吸机 和医院间转送病人时使用。 提供吸气辅助，把潮气量“放大”，对微弱呼吸肌群提 供帮助； 41 NPPV缺点： 形成一个密闭系统困难，需测定面罩漏气情况，并增加流 量来代偿漏气。 给予通气支持局限。且不能帮助患者清除呼吸道的分泌物 。 NPPV时的监护： EV,PIP, 受压的区域，胃部胀气情况。 42 四、通气策略的改变 呼吸机所致的肺损伤是机械通气最重要的并发症。其类型 有： （1）肺泡外气体； （2）系统性气栓塞； （3）弥漫性肺损伤； （4）氧中毒。 * 肺泡外气体指：肺间质气肿，气胸，纵隔气肿和皮下气 肿等。 系统性气栓塞为肺泡破裂后，气体进入肺静脉系统，并经 体循环到达其它器官而产生临床栓塞（如脑栓塞，冠状动脉 栓塞等）。43 机械通气如气道压过高和潮气量过大，可发生弥漫性肺泡 损伤和严重的微血管、肺泡通透性改变，肺水肿和透明膜形 成。 机械通气的策略发生改变，主要有： 通气参数选择：符合病理生理；如V512 ml/kg; RR: 1525次/分；严格限制气道平台压力，即：Pplat 200; 2. 通气指标：PaCO 35-45mmHg ,pH 为 7.3-7.45; 3. 呼吸功能：评价呼吸肌群的强度和耐力。 4. 分钟通气量：5L /分 300 ml 考虑撤机。 62 肺活量（VC）：正常6575ml/kg，维持正常自主呼吸， VC需达到1015ml/kg。 最大吸气压力（MIP）:20 cm HO的 MIP 可准备撤机。 MIP 代表深呼吸的能力和产生一定胸内压的能力。 呼吸频率（RR）：RR 105 撤机困难。 63 六、特殊情况下机械通气 的原则 64 急性心梗 q保证组织尤其是心肌的氧供和氧需平衡，减少 呼吸功，并给予适当使病人处于安静镇静剂，状 态，避免加重心肌缺血 65 严重心衰 q严重心衰导致严重低氧血症者，应尽早开始机械通气，以 改善和纠正低氧血症，减少心脏前负荷 q尽可能通过血流动力学监测，指导机械通气的调整和容量 负荷及后负荷的调整 q采用