呼吸机基本知识

2019/3/28,1,呼吸机基本知识,解放军总医院 急诊科,2019/3/28,2,机械通气发展史,2019/3/28,3,机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一,已有近600年的历史，早在15世纪，人们开始在动物身上施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气。,2019/3/28,4,因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经过一段时间的临床应用后，许多患者因气胸等严重并发症而死亡。到了1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气。,2019/3/28,5,20世纪初，随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟，正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展 1940年，第一台间歇正压通气（IPPV）麻醉呼吸机被发明，用于胸科手术和ARDS 1946年，Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR-1A（气动气控压力限制型）,现代呼吸机的起源与发展,2019/3/28,6,近年来，随着电子计算机技术、传感技术的飞速发展和对呼吸力学认识的不断深入，机械通气理论和技术都有了很大的发展，对急性呼吸窘迫综合征、重症哮喘和慢阻肺呼衰等常见病的机械通气治疗策略都较以前有了很大的变化。,2019/3/28,7,如有创通气中的小潮气量通气、PEEP的应用、俯卧位通气，以及无创通气中应用的双水平气道正压通气、成比例辅助通气等，开创了机械通气救治的崭新局面。,2019/3/28,8,呼吸机的构成及工作原理,2019/3/28,9,呼吸机的组成,可分为两大部分或三部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置 床边压缩机(涡轮机)+O2气源 中心气源(Air、O2),2019/3/28,10,呼吸机各部分主要功能,主 机气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器外置或内置机械式，比例阀混合。 湿化器病人吸入气体的加温、加湿 病人管路5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。 气 源以适当方式提供压缩空气和氧气 其 它主机和病人管路的固定或支撑装置,2019/3/28,11,空氧配比方式,机械配比 电子配比,2019/3/28,12,有创正压通气的人机系统工程,输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。,2019/3/28,13,主机工作原理,压缩气源的处理：减压、过滤 空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀 在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气 同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相 打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程 检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下一个吸气相的开始）,2019/3/28,14,基本原理示意图,2019/3/28,15,呼吸机的分类,目前没有统一分类标准，可按习惯分为： 按使用对象 成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机； 按工作原理 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机； 按人机接口方式 有创或无创正压通气呼吸机； 按机器的功能 急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。,2019/3/28,16,通气模式的定义及特点,临床常用的基本通气模式,2019/3/28,17,何为机械通气,是呼吸机控制和/或辅助下的呼吸 是患者呼吸动力的延展,2019/3/28,18,何为机械通气的模式,模式是呼吸机的工作方式 呼吸 力的作用方式,2019/3/28,19,通气模式所需具备的 “三要素”,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,2019/3/28,20,如何实现对气流的控制,需要设置两个变量 气流的大小（Flowpeak） 气流的形态 吸气流速曲线下的面积等于潮气量,2019/3/28,21,2019/3/28,22,“定容”与“定压”通气比较,2019/3/28,23,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,2019/3/28,24,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。,2019/3/28,25,“基本”模式最常用,2019/3/28,26,辅助/控制通气（A/CMV）,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,2019/3/28,27,同步间歇指令通气（SIMV）,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 与切换相关 吸气时间、吸呼时比,2019/3/28,28,压力支持通气（PSV）,压力、流量触发 压力控制 流速切换 基本参数 触发灵敏度 支持压力 呼吸触发灵敏度（ETS）,2019/3/28,29,主要物理量和参数,时间量及参数 气体流量及参数 气道压力及参数 温度、湿度参数,2019/3/28,30,时间参数及其符号,通气频率 ( f ) bpm 吸呼比 (I:E = Ti: Te ) 吸气时间 Ti (s) 、Trise (s) 呼气时间 Te(s) 屏气时间 TP(s) 是吸气时间的一部份 通常设定为T的10%，临床根据病情和呼吸习惯,适当增加或减少 周期：T=Ti+Te，f=60s/(Ti+Te)bpm,2019/3/28,31,容量和流量参数及其符号,分钟通气量 (MV，L/min )=VTf 潮气量 (TV/VT，ml) = VTI = VTE=F.dt 叹气/深吸气 Sign：1.5或2倍的VT /100次 流量触发灵敏度 (FT，L/min) 包括吸气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）,2019/3/28,32,压力参数及其符号,气道压力(Airway Pressure，Pair/Plung不一致) 是一个动态物理参数，波形、光柱：Ppeak , Pplateau, Pmean（cmH2O或kPa） 吸气压力水平 (Pi-Level：010kPa) 呼气末正压 (PEEP：0.1 kPa3kPa) 吸、呼压力触发灵敏度 (PT: -2kPa+2kPa) 呼吸机的工作压力、气源压力 低压：(6070) cmH2O，高压：120kPa,2019/3/28,33,呼吸机使用前的例行检查(OVP),消除一部分潜在风险？ 电源气源检查：风险较多、断气断电 气密性检查：内、外气路和插管漏气 压力上限：不准或失灵 呼气分钟通气量上、下限:漏气/自主 窒息报警：脱管、病人没有呼吸响应 触发灵敏度：不准或误触发,2019/3/28,34,呼吸机使用前的例行检查,吸气压力水平：平稳、准确 吸入氧浓度：准确度高于5%，阀、混合器故障、氧电池监测 吸、呼流量：准确度优于5%,注：上述检查通过后，将湿化器预设在（3237），然后等待或用于病人，急救时可以只进行第、步检查。,2019/3/28,35,加热湿化器工作原理,出气口,进气口,接在吸气回路 对病人吸入的气体加温加湿,湿化罐内放置 一个卷曲的铝筒 内衬湿化滤纸 形成一个温湿通道,接呼气回路,加热湿化器应用示意图,2019/3/28,36,加温、加湿要求,到达病人口边的气体温度 31T37,连续可调,2019/3/28,37,湿化器常见使用问题,湿化罐要接在吸气回路上，进气和出气口不能接反 注意罐内液面高度，添加注蒸馏水，不能加生理盐水 温度传感器接到 Y 头的吸气端，不要接吸呼公共端 每个病人或每周更换一次湿化滤纸，如长期不换或忘记装滤纸，会出现低温报警,2019/3/28,38,湿化器常见使用问题,当出现故障报警时，只需更换下面的控制部分进行维修，罐不用换； 如使用管道内加热要慎重，其温度不要设置的太高，以免相对湿度降低太多； 如呼吸机处于备机状态，带气路温度监测的湿化器要打到“Standby”状态。,2019/3/28,39,呼吸机的报警,一个需要思考和关注的问题,2019/3/28,40,呼吸机报警的分级,按优先和紧急程度分四个等级（Branson布鲁森)： 一级：危急的呼吸机故障立即危及生命 二级：非危急的呼吸机故障不立即危及生命 三级：病人的状态改变 如神经系统驱动、呼吸系统力学、血液动力学或代谢状态的改变 四级：提醒用机的医护人员呼吸机告诫潜在的危险 如控制性参数的设置异常、报警阈值设置不当等,2019/3/28,41,常见呼吸机报警,2019/3/28,42,呼吸机的报警,输入能源报警 停电、气源故障（无输出或低于某一水平）。 控制回路报警 控制参数不相容(反比、超范围)、时序失效、阀失灵、传感器故障、内回路漏气等。 输出参数报警 压力、容量、时间( f，Ti 、Te，窒息报警)、吸入气体(温度、氧浓度)呼出气体(CO2浓度)。,2019/3/28,43,输入能源报警,掉电，用墙上的标准配电插座，不要用插板； 气源故障（无输出或低于某一水平）： 尽量采用