《机械通气临床进展》PPT课件.ppt

机械通气临床应用进展 通气模式的进展 通气策略的进展,蔡绍曦 南方医科大学 南方医院 呼吸科,内容包括,“部分通气支持”策略与通气模式 “协助自主呼吸”和人-机协调 机械相关性肺损失与保护性通气策略,通 气 模 式,压力预设通气 (PPV) (pressure preset ventilation) P-CMV PC-SIMV PSV PC-SIMV+PSV PC-IRV PRVC/APV BiLevel/APRV/SPAP ASV CPAP,容积预设通气 (VPV) (volume preset ventilation) CMV SIMV CMV+Autoflow SIMV+Autoflow,机械通气的控制原理,可以说闭环控制已渗透到机械通气的各个部分,开环控制,闭环控制,根据一个输入信息来 控制一个输出变量，如 VCV、PCV,根据多个输入信息同时控制多个输出变量, 从而达到近似生理呼吸的状态, 如双重控制型通气、适应性支持通气等。,“部分通气支持”策略 保留自主呼吸,机械通气过程中保留自主呼吸的优点,控制通气 支持通气 自主通气,机械通气过程中保留自主呼吸的优点,机械通气过程中保留自主呼吸的优点,机械通气过程中保留自主呼吸的优点,正压通气可提供肺泡通气量(VA)的部分或全部，在供应VA的全部时，机械通气承担的是全部呼吸功，据此可让呼吸肌休息，,完全通气支持,不可调性部分通气支持 可调性部分通气支持 自动调节性部分通气支持,部分 通气支持,只用正压通气供应VA的一部分， 因此只提供部分呼吸功，另一 部分呼吸功由病人自己承担,应用 AV 或 A-CV 时，吸气靠病人触发，因此消耗病人触发所需的功，而触发后的通气完全由呼吸机控制，不需病人做功,病人承担的触发功大小由触发敏感度(取决于呼吸机)和通气频率(取决于病人的通气需要)决定,有学者测定，AV或A-CV时病人所做的呼吸功约是完全自主呼吸时的60%,近年来有些通气机应用的流量触发，可能会减少触发功。,部分通气支持 不可调性,SIMV、PSV 或 SIMVPSV，属可调性部分通气支持,SIMV期间，理论上说，可简单地以改变每分钟指 令通气的频率来调整病人的呼吸功，但呼吸功的减 少与 SIMV 的增加并不成比例，呼吸肌的休息程度 是远低于人们所期待的水平的,应用PSV时，提供的通气辅助功随吸气压力的增加而增加。PSV时所能达到的病人呼吸肌休息程度，比应用其它常用部分通气支持模式时要理想,部分通气支持 可调性,就是提高呼吸机根据患者的呼吸力学， 自动调节通气方式、吸气流量、吸气 压力、吸气时间或通气频率的能力， 减少通气参数的设置数目和调整频度， 缩小使用者因操作水平的差异而造成 患者疗效不同的影响。,自动调节性部分通气支持,双重控制型通气具有定容型和定压型通气的优点。 此类通气是通过在呼吸机内建立起自动反馈功能, 在患者的呼吸力学特性和吸气努力发生不断变化时,呼吸 机对通气压力和容积进行同步控制以达到预定的目标潮气 量(VTtarget) ,且通气支持水平能适应患者的实际需要。 双重控制型通气能按照呼吸力学的监测指标自动调整通气 参数,限制过高的肺泡压和过大的潮气量,改善人机协调性。 根据其采用的核心原理不同,又可分为以下二类。,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气,对一次通气内的双重控制: 典型代表 容积保障压力支持(VAPS) Bird 8400Sti 和Tbir 压力扩增( PA) Bear 1000。,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气,连续多次通气的双重控制: 典型代表压力调节容积控制通气( PRVCV)Servo300/300A /Servo-i 适应性压力通气(APV)Hamilton伽利略 容积支持通气(VSV) Servo300/300A/Servo-i 可变式压力控制(Variable pressure control)Venturi 自动变流(autoflow)Drager Evita4,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气,本质：PSV 与 VCV 的结合。 通气时呼吸机同时提供按需流速与 VCV的恒流速,使气道压迅速升至预定水平, 此时呼吸机自动监测已输入的气量,并与VTtarget 比较,若实际输入气量VTtarget ,即转为呼气;若达到预设吸气压水平后实际输入气量 VTtarget ,此时按需流速逐渐降至0 ,呼吸机转为VCV恒流速通气,直至输入气量 VTtarget 后再切换为呼气。VAPS/ PA 不仅能保障最低潮气量的供应,而且可显著降低患者的呼吸作功。,容积保障压力支持(VAPS),自动调节性部分通气支持 双重控制型通气, 第一次通气为测量通气，压力5cmH2O,以测量肺顺应性。 通气压力随逐次呼吸不断调整，直至患者得到潮气量等于设定值。 通气参数：f,Ti,吸气上升时间均依设定值执行，不设定吸气末平台时间。 最大通气压力上限控制在气道压上限减 5cmH2O，每次压力调节变化量最大值为 3cmH2O。 当实时测量患者获得得潮气量等于设定值时，通气压即维持恒定。 如测量潮气量大于设定潮气量时，通气压力将逐步下调，直到潮气量等于设定值,PRVCV,Based on the monitored tidal volume of the last breath, the APV controller regulates automatically the inspiratory pressure (limit) in order to achieve the targeted tidal volume. Unlike conventional pressure modes, APV does not have a stable peak pressure. This is an common mechanism for several modes with different names. APV (Hamilton Medical), AutoFlow (Draeger), PRVC (Siemens), and VV+ (PB).,Adaptive modes APV (Adaptive Pressure Ventilation),Adaptive modes APV (Adaptive Pressure Ventilation),APVcmv (Pressure- controlled mandatory ventilation) - APV pressure mandatory breaths (if the patient does not trigger) - APV pressure assisted breaths (if the patient triggers) P-SIMV (Pressure synchronized intermittent mandatory ventilation) - APV pressure mandatory breaths delivered regularly - Spontaneous breaths between the mandatory breaths,Adaptive modes APV (Adaptive Pressure Ventilation),Step 1: Assess the patients actual dynamic compliance Step 2: Calculate and achieve the set Vtarget with the lowest inspiratory pressure Step 3: Maintain the Vtarget by re-adjusting inspiratory pressure whenever necessary,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气, 参数设定：预期患者自主呼吸频率、最低潮气量、最低每分钟通气量 特点：同 PRVC + 吸气时间随患者胸廓及肺顺应性得变化而自动调节。因为其吸气相的结束是以吸气流量降低到峰值流量的5。其是减速气流，可以改善气体在肺内的分布，吸气时间对于肺顺应性较好的患者将自动减少，反之，则增大。 通气正压值可随患者自主呼吸的强弱自动调节、如机器测出自主呼吸，绝对值可达45cmH2O，则送气压力可降为为PEEP值，即等效于患者完全依靠自主呼吸直接从大气中吸气。目的：降低气道正压，保证最小每分钟通气量。,VSV,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气, 第一次通气为测量通气，压力5cmH2O,以测量肺顺应性。 随后3次试验通气，送气压力为计算的75。 如患者肺顺应性及气道阻力变差，机器测出某次潮气量小于设定值，则下一次通气送气压力将自动增加，最大增量小于3cmH2O。 如VT仍不足，送气压力逐次增大，但送气压力最大值限制在气道压上限5cmH2O以内 如测出某次VT大于设定值，则下次机械通气的送气压力将自动减少，每次减量最大值小于3cmH2O,直至测量值与设定值相等。 如患者自主呼吸突然消失，在窒息报警通气自动转为PRVC，参数仍按原设定值给出。 如患者恢复自主呼吸，按“报警复位”，取消报警状态，机器可返回VSV,VSV,自动流量（Auto Flow）,属 于：VCV、SIMV通气模式中的一个新的增强功能。 机 理：是在VCV、SIMV时，吸气相提供的吸气流速 根据：预设VT、患者实际VT、肺顺应性自动调整， 目的：确保在预设Ti内控制流量达到预设VT 优 点： 呼吸机送气期间，患者可利用呼吸机阀门自主呼气。 吸收了PSV的优点，吸气流量为递减流量，降低PIP 又具有容控的潮气量恒定的特点 可合用： IPPV,SIMV,MMV,IRV 适应于： 手术后恢复(如急性肺不张，保证正常VT)患者， 肺水肿患者(因为患者开始时气道压高，随着治疗 有效，压力下降，但需VT保持恒定。,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气,自动流量（Auto Flow）,自动流量（Auto Flow）,自动流量（Auto Flow）,自动流量（Auto Flow）,其中autoflow 技术还允许患者在呼吸周期内的任意时刻保持自主呼吸,人机协调性更佳。,自动调节性部分通气支持 双重控制型通气,伺服-控制通气模式（servo-controlled modes） 或称自动反馈调节-控制模式或称双重控制模式 能将定压型通气和定容型通气这两大类的优点保留，同时避免它们的缺点。以定压型通气的方式工作，通过持续监测肺顺应性，自动调节吸气压力来达到预定的潮气量。,压力调节容量控制通气 / 适应性压力通气（PRVCV/APV） 容量支持通气（VSV） 容量保障压力支持通气（VAPSV）,自动转换模式(Automode),并非一种独立的通气模式 本质：根据患者是否有自主呼吸 同种控制通气模式 支持通气模式 患者有自主呼吸： 呼吸机采用支持通气模式 VSV PSV 患者自主呼吸停止12秒后： VSV VCV PSV PCV VSV PRVC,让呼吸机去适应患者，而不是让患者去适应呼吸机， 尽可能保留和扶持患者的自主呼吸能力， 并以控制模式作后盾来保证患者的通气安全。,Adaptive modes Close- / open-loop control,Open-loop vs. closed-loop control ventilation,闭合环（closed loop）通气方式,是以指令每分通气（mandatory minute volume，MMV）为基础发展起来的，为了克服第一代MMV模式能保证通气量，但在呼吸浅快时，不能保证有效每分通气量的弊端， 第二代MMV充分利用现代监测技术，根据患者的呼吸力学（阻力、顺应性、呼气时间常数等）自动寻找理想的通气频率或确定理想的潮气量。,自动 调节,具有保证每分有效通气量的特点： 适应性支持通气（adaptive support ventilation，ASV） 瑞士Hamillton伽利略 可变吸气辅助通气(variable inspiratory aids ventilation，VAIV) 法国Taema豪斯呼吸机等。 只要根据患者的通气需要，设置了每分通气量（有的按标准体重来设置），呼吸机即可根据患者的自主呼吸能力及呼吸力学特点，自动调控补充的压力支持或容量辅助水平。,闭合环（closed loop）通气方式,自动 调节,适应性支持通气(ASV)( Adaptive Support Ventilation) 属 于： 控制通气 支持通气的全自动通气模式。,注：通气机输出的吸气压力(cmH2O) 在控制通气时为控制压力， 存在自主呼吸时为支持压力，两者水平相同。,ASV 自动调整：吸气压力，指令通气频率 最小MV,目标值,吸气压力 指令通气频率,吸气压力 指令通气频率,吸气压力 指令通气频率,吸气压力 指令通气频率,测出的VT,测出的 f,注：其应用的理想通气频率、理想潮气量目标值是模拟人的生理系统，应用“最小呼吸功”即Otis公式，根据测定的患者呼气阻力顺应性常数、每分钟通气量、死腔气量计算出来的,Pinsp RRIMV,Pinsp RRIMV,Pinsp RRIMV, Pinsp RRIMV,ASV: Optimal breath pattern for the least WOB,适应性支持通气(ASV) 利用呼吸机内的微电脑持续监测患者的呼吸状态,自动设置和调整通气参数及通气支持水平,以适应患者的实际需求。与双重控制型通气相比,ASV 控制的参数更多,其通气目标是力求在患者当时的呼吸力学状态下,以最低的气道压、最佳的通气频率和潮气量、最适宜的通气形式(控制或辅助通气) 来达到预定的每分通气量。故也可理解为是MMV + P-SIMV + PSV 的组合。ASV尽量简化了通气参数的设置和调整,同时也避免了因使用者不同而出现的操作差异。ASV 能适应患者的不同情况,可提供从完全控制通气到完全自主呼吸的不同程度通气支持,患者始终处于呼吸作功最小状态,直至撤机。,适应性支持通气(ASV)( Adaptive Support Ventilation) 属 于： 控制通气 支持通气的全自动通气模式。,成比例辅助通气（proportional assist ventilation，PAV） 又称成比例压力支持通气（proportional pressure support，PPS），德国drager Evita 4呼吸机 可输送与患者吸气用力成比例的容量辅助和流量辅助， “自动导管补偿（automatic tube compensation，ATC）” 功能，启用此功能，能准确代偿人工气道（气管插管或气管切开套管 ）的阻力，让患者宛如没有人工气道一样自由呼吸。,闭合环（closed loop）通气方式,自动 调节,成比例通气(PAV)( Proportional Assist Ventilation ) 比例压力支持通气 (PPS) ( Proportional Pressure Spport ) 特 点：为患者提供吸气压力支持通气， PS仅为部分支持或称按一定的比例压力支持， 吸气流速、时间、量均由患者自我控制， 本 质：为部分PSV。,成比例通气(PAV)( Proportional Assist Ventilation ) 比例压力支持通气 (PPS) ( Proportional Pressure Spport ),成比例通气(PAV)( Proportional Assist Ventilation ) 比例压力支持通气 (PPS) ( Proportional Pressure Support ),PAV / PPS 注意事项： 监测：连续监测患者的容量、流量、气道压， 计算：呼吸系统弹性、阻力， 患者自主呼吸肌产生的压力(Pmus)， 提供：提供与吸气气道压成比率的辅助压， 不控制患者的呼吸方式( VT， IE，流速 ) 如： 当PAV11，呼吸机与患者各负责呼吸功的2/3 当PAV21，则呼吸负责呼吸功的2/3。 优 点：PAV优于PSV， 提供的PS水平是根据患者自主呼吸用力的大小而变化, 避免了过度通气，降低气道峰压，避免呼吸机依赖。 适用于：呼吸中枢驱动正常或偏高的患者。,自动插管补偿 ATC (Automatic tube compensation),“部分通气支持”策略 另一种保留自主呼吸模式 双相气道正压通气及衍生模式,BIPAP,呼吸机以高压力相与低压力相周期转换完成正压通气 需 设：高压力水平(Phi) 高压力相时间(TPhi) 低压力水平(Plo) 低压力相时间(TPlo) 缺 点： 病人需较稳定自主呼吸， 提供机械辅助功较低。,双相气道正压(BIPAP) Biphasic Positive Airway Pressure, 双水平气道正压通气( BIPAP ) Bi-level Positive Airway Pressure,BIPAP 相时比(Phase-time Ratio, PhTR) TPhi /TPlo 反比BIPAP(IR-BIPAP): 当PhTR21 反比通气(IRV)BIPAP， APRV： 若设置PhTR21，同时Plo时间很短， BIPAP气道压力释放通气(APRV)。 CPAP： 当Phi Plo，其实质为 CPAP 无创正压支持通气(NIPSV)Noninvasive Pressure Support Ventilation 此时预设的气道吸气正压水平(IPAP) = PSV， 呼气正压水平(EPAP) PEEP。,与BiPAP 非常相似,也属于压力限制、时间切换型通气 APRV 通过周期性地释放压力活瓣以减少肺容量而排除CO2 ,当释放活 瓣重新关闭后,呼吸机迅速充气恢复至预置的高气道压水平,此时患者 在高水平的功能残气量(FRC) 位自主呼吸。 APRV 的通气目标是限制气道峰压,减少气压伤和心血管受损,改善氧 合和通气血流灌注比,气道压力释放通气(APRV)Airway pressure release ventilation,二者允许患者在任何时相内的自主呼吸都能得到 PSV 的辅助, 前提条件：预置 ： PS (Phigh - Plow) , 且 PS + Plow Phigh + 1.5 cm H2O 此时患者在Thigh 相内的自主呼吸就可得到一定的 PS 辅助 PSset - (Phigh - Plow) 。因而BiLevel/ DuoPAP 的人机协调性较BiPAP 更佳,缺点：BiPAP 和APRV 虽然保留了患者的自主呼吸, 但在扶持自主呼吸方面尚存在不足,即在高气道压相内患者的自主 呼吸不能得到呼吸机的有效辅助,仅在低气道压相内呼吸机可提供 有效的压力支持通气(PSV),第二代BiPAP 模式: BiLevel 和 DuoPAP,近期推出第三代BiPAP 模式智能正压通气( SPAP) 。 SPAP 可在Phigh、Plow 相单独设置预提供的 PS 水平,而不再强求PS 必须大于Phigh - Plow。SPAP 第一次允许患者能在机械通气支持的全过程内均能得到足够水平的 PS 辅助。 SPAP 时在高、低气道压水平上均可单独设置 PSV ,便于肺泡在二个不同开放程度的前提下提供不同的 PS 辅助。当高低水平气道压调节为一致时,由于可设置不同水平的PS ,故此时可实现 间歇性PS 支持。,SPAP 两个通气策略的整合,常规吸呼比用于保护容量、流速需求变化的病人的肺，避免压力过高。 此时类似使用P-SIMV 象在PCV、PS时那样，调节触发灵敏度、压力上升梯度、呼气灵敏度。,闭合压 P0.1(正常值：3-4cmH2O),气道闭合压(P0.1) 主要反映了机体呼吸中枢驱动力及神经2肌肉功能状况,目前多作为一个撤机监测指标。20 世纪90 年代中期以后,国外开始研制通过监测P0.1来控制PSV 支持水平的新型通气技术, P0.1/VA 并已开始在临床上试用, 还开展了将模糊逻辑(fuzzy logic) 控制原理应用于机械通气的研究,并发展成为一种新的通气型式生物可变性通气(BVV) 。,未来的模式,“协助自主呼吸”和人-机协调,协助自主呼吸的好处,降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器功能的灌注 改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高 便于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清 有较好的 比值 便于撤机,协助自主呼吸的方法,呼吸机性能在人-机协调方面的改进,改进触发方式，节约触发功 压力上升时间可调 呼气触发敏感度（ETS）可调 PEEPi的自动监测和处理 自动导管补偿 以CPAP、PSV模式为基础，发展各种自动反馈调节新模式；吸气压力自动调节PAV 容量预置通气加Autoflow,压力触发,呼吸机的触发功能,压力触发,流量触发,触发流量可调 触发流量（可调） 持续流量flow-by（不可调） 触发流量（可调）flow-by （可调）,流量触发时，吸气和呼气阀 均保持开放,好处 节约触发功 缩短反应时间 可迅速发现管路 内的流量改变,呼吸机的触发功能,流量触发,Aslanian等：流量触发所需时间比压力触发减少43%，流量触发用力比压力触发减少62%。但触发后用力两者相同，结果对患者总的用力影响很少。 无论压力或流量触发，PEEPi的存在均增加触发功。,呼吸机的触发功能,呼吸机的触发功能,压力触发和 持续流量 （flow-by）,如Siemens 300/300A，Newport 200，持续流量可调范围130L/min， 加持续流量主要是为了减少触发后的反应时间 flow-by的流量增大，触发敏感度减低 有的呼吸机压力和流量触发同时应用，哪种敏感就自动选择哪种,容积触发（Respironics Viston， Drager Babylog等） 气管压力触发（气道近端触发） 食管压力触发 呼吸阻抗触发（新生儿，胸壁贴 ECG电极感知扩张时的阻抗改变 运动触发（如NPB infrasonics） 应用运动传感器感知腹壁的运动 膈肌电图触发,其他触发方式,呼吸机的触发功能,任何与呼吸有关的信号均可用作触发方式,原因是由于PEEPi较高，与弹性回缩压增加或呼气肌收缩有关 加用适当的PEEP可能有用,呼吸机的触发功能,无效触发,重复触发,呼吸机的触发功能,重复触发,吸气上升时间 流量的增加如果与患者的需要不相称，压力可以超过设置的水平 （流量增加太快），或增加患者的吸气用力（流量增加太慢）， 导致人-机不协调。现在有许多新一代呼吸机在压力通气时可让 医生选择压力上升时间以适应患者的吸气需要,如西门子，Bear，NPB，Hamilton，Bird和Drager等可手控 “rise time %”，“pressure slope”或“acceleration %”， 但要恰当的调整需根据患者的吸气流量需要和呼吸力学，因此 是很难做到的。C500纽帮可自动调节吸气上升时间,调节吸气上升时间,Pramp 压力上升时间 Pramp 概 念 : 调整达到呼吸机设定的供气压力值所需的时间。 有时在治疗ARDS患者使用PCV时设置较低的Pramp值可快速升高压力而产生较高的流速，与病人较强的通气需求相协调。 有时设置较高的Pramp值可令气道压缓慢上升,而不至于使大多数顺应性好的肺组织快速膨胀而与顺应性差的组织产生应力。,Pramp,压力上升时间,50,200,低Pramp,高Pramp,改变呼气触发敏感性（ETS）,在容量切换通气模式，吸气时间是预定的。而在PSV时，吸气与呼气的切换是与患者的吸气相关的。 不同品牌呼吸机之间存在差异，如900C，ETS定为峰流量的25%（固定），PB7200定为5L/min。这种固定ETS可导致某些患者的呼气的人-机不协调。 如COPD患者，因阻力和顺应性增加慢时间常数（RC），流量降至ETS水平的时间很长，导致机械吸气持续到患者的神经呼气。 如Jubran等测定，COPD患者PSV 20cmH2O，5例呼吸机还在送气时，患者已呼气肌收缩，宛如反比通气。,患者的呼气时间常数长的（如COPD）， ETS应选较高值；呼气时间常数短的 （如ARDS，肺纤维化），超平台压越 高，选择的ETS也越高。,ETS,吸气时间人机不同步,P,flow,Too late switchover,Proper switchover,Too early switchover,ETS can improve synchrony and change Ti of spontaneous breaths,研究表明：PSV时呼气的不协调受许多因素影响，如设置的PSV水平，设置的压力上升时间，患者用力的大小，患者的呼气时间常数，患者的神经吸气时间等。 这些因素的任何一种改变，均可引起呼气不协调。故有必要研究和发展自动调整ETS功能。,ETS,Flow,原吸气时间ETS=25%,吸气提前结束ETS=40%,Time,ETS 概 念 ：PSV压力支持通气时,呼吸机需保持压力恒定, 若ETS=25%当病人吸气流速减少到最高流速的25%时吸气停止,呼气开始。ETS决定病人吸气与呼气间的切换。 临 床 ： 降低ETS值将延长吸气时间,获得较大的潮气量,例如某病人需要更多的供气或较长的吸气时间, 常规ETS 设在25%可能会造成吸气时间提前结束,在这种情形下,较低的ETS如15%能使病人更舒适些；COPD病人则相反,其ETS设定值可能要大于25%,让病人较早开始呼气。ETS设置值(10%,15%,20%, 25%,30%,40%),E T S 呼气触发灵敏度 Expiratory Trigger Sensitivity,表1 常用呼吸机的呼气触发敏感度（ETS）,表2 可选择ETS的呼吸机及其选择范围,纽帮E500已设计了自动调节ETS功能。此功能基于闭合环技术，依靠公式推导设计，在峰流量的10%55%的范围内进行调整。 研究显示：ETS的自动调节确能改善人-机协调，节约患者呼吸功。,ETS,选择部分或完全通气支持的主要依据，除了根据病人的呼吸能力和通气需要，究竟想为病人提供多少呼吸功以外，也要同时考虑到所采用的机械通气支持水平对其它生理学参数的各种影响,完全或部分 通气支持 的选择,在病人呼吸肌疲劳有了恢复，已具备部分自主呼吸能力时，应及时改用部分通气支持。有些病人也许在开始建立机械通气时就可应用部分通气支持的方法。部分通气支持也常应用于撤机过程,在严重呼吸衰竭应用机械通气的初始阶段，呼吸肌疲劳或衰竭，或当病人的中枢通气驱动缺乏或不可靠时，通常应用完全通气支持,自主呼吸和机械通气(部分或完全通气支持)对重要生理学参数的不同影响。随着通气支持的比例增加，胸腔压增高，静脉血回流减少，V/Q比例轻度减小，左室后负荷减轻，病人自主呼吸功减少。,胸腔压,静脉回流,呼吸功,左室后负荷,V/Q比例,完全自主呼吸,部分通气支持,完全通气支持,0,作用增加,应用IMV和SIMV通气模式；或SIMV和低水平的PSV (510cmH2O的吸气压)模式,应用PSV模式，逐渐降低压力支持水平,撤机,应用伺服-控制的各种通气模式,完全或部分通气支持的选择,间歇应用自主呼吸 和完全通气支持 (T-型管试验),监测病人对部分通气支持忍受性的指标,呼吸频率 动脉血气 呼吸功(正常510焦耳/分) 压力时间乘积(如果少于最大膈肌压的15%而没有疲劳) 对病人的舒适感、心动过速、血压稳定情况的评估,完全或部分通气支持的选择,通气模式临床应用趋势,压力预设通气 (PPV) (pressure preset ventilation) PCV, PA-CV, PC-IRV, APRV, PC-SIMV, PSV, PC-SIMV+PSV 容积预设通气 (VPV) (volume preset ventilation) VCV, VA-CV, IMV/SIMV,人工通气中的辅助手段的应用,辅助通气手段： 气管内吹气(TGI)、 体外CO2去除术(ECCO2R)、 血管内氧合技术(IVOX)、 液体通气(LV)、 俯卧位通气、 氦氧混合通气、 吸入肺表面活性物质和一氧化氮等。 适用于： 气道阻力较大、胸肺顺应性较差的患者,机械相关性肺损伤 与保护性通气策略,定义,呼吸机相关性肺损伤 ( VALI ) (Ventilator-Associated Lung Injury,) 呼吸机所致肺损伤 ( VILI ) (Ventilator-Induced Lung Injury),共同点： 不恰当的机械通气导致的肺损伤 不同点： 内涵不同,VILI：明确由机械通气导致 如：大潮气量、高气道压通气 VALI： 机械通气导致 ARDS本身病变发展 注意：国内外多采用VILI，以下均以VILI简称,定义,肺损伤,肺损伤？,难以区别,VILI分类 (依据形成原因),1、肺气压伤 ( barotrauma ) 2、肺容积伤 ( volumetrauma ) 3、肺萎陷伤 4、肺生物伤 ( biotrauma ),Dreyfuss, Am J Respir Crit Care Med 1998;157:294-323,normal lungs,5 min of 45 cm H2O,20 min of 45 cm H2O,Pelosi P et al, AJRCCM 2001;164:122-130,CT at end-expiration,ARDS: “Overdistention” Trauma,No longer think of the ARDS lung as a large stiff lung “ARDS肺不是：大的、硬的肺” Alveolar collapse and consolidation limits the amount of lung available for ventilation 肺泡萎陷和实变限制了有效通气的肺泡数 The tidal volume is then distributed to fewer alveoli (baby lungs) 潮气量分布在少数肺泡 Greater tendency to over-distend the open alveoli in ARDS 对开放肺泡过度扩张,ARDS - Pathology,GATTINONI - 3 ZONES OVERINFLATED, “DRY“, “BABY LUNG“ 2. WET, PEEP-RECRUITABLE ZONE 3. COLLAPSED / CONSOLIDATED ZONE,Gattinoni L. J Thorac Imag 1986; 1(3): 25,传统机械通气策略,肺泡过度扩张,AS生成,肺毛细血管 应激衰竭,剪切力损伤,肺泡上皮 细胞损伤,肺泡外气体,VILI,系统性气栓,肺泡不张、实变、水肿等 弥漫性肺损伤,肺泡毛细血管 内皮细胞损伤,炎性介质,AS分布异常,肺毛细血管通透性,炎性介质移位,MODS,牵张激活通道,基因 活化,生物伤产生的机制,Ca+内流,炎症细 胞因子,TNF-、IL-8、IL-1、MIP-2,急性肺损伤,肺毛细血管内大量粒细胞 肺泡巨噬细胞聚集、激活,大量的炎性介质,过度牵拉肺泡上皮细胞,肺组织炎症反应 加重肺损伤,肺泡毛细血 管膜损伤,入血，介导全身炎症反应,MODS,呼吸机相关肺损伤所致肺水肿,多种实验证明：-大潮气量机械通气可以导致肺水肿。 大潮气量机械通气对在体正常肺也可导致肺水肿 离体肺和在体动物肺对大潮气量机械通气耐受程度不同, 在体肺耐受程度较离体肺差,更易发生VAL I 所致肺水肿。 -离体肺与在体肺这种不同潮气量的耐受性是否与胸腔 限制肺脏扩张有关尚不清楚。) AL I 时机械通气比正常肺机械通气更容易发生VALI所致 肺水肿。 机制包括肺毛细血管内皮与肺泡上皮通透性增高和肺泡液 清除率减退两方面。,PEEP设置不当也可导致或加重肺水肿: 在AL I 动物机械通气时,PEEP 可能减轻VAL I 所致肺水 肿,但PEEP 设置过高也加重肺水肿。因此,在机械通气治 疗时,必须兼顾治疗作用和并发症,选择合适的PEEP 机械通气时PEEP 设置不当加重肺水肿的机制与肺毛细 血管内皮和肺泡上皮通透性增加有关，而非肺血管内皮 损伤以及肺泡液清除功能的改变。,呼吸机相关肺损伤所致肺水肿,呼吸机相关肺损伤所致肺水肿,高碳酸血症(PHC)有减轻肺水肿作用： PHC是小潮气量机械通气治疗过程中产生的一种病理生 理结果,常常是机械通气治疗AL I/ ARDS 不得已而为之 的“副产品”却有减轻肺水肿作用. 机制主要是降低肺毛细血管内皮与肺泡上皮通透性,减少 肺水肿液生成. 是否还保护肺泡的液体清除功能目前尚未见有报道。,预防VILI的通气策略,认识VILI的临床表现：肺泡外气体 包括：气胸、 纵隔气肿、 心包积气、 气腹、 皮下气肿、 肺间质气肿、胸膜下气囊肿、系统性气栓 屏弃传统通气策略，实行保护性通气策略，PHC。 实行肺开发策略：打开和维持肺的开放 应用机械通气辅助方法改善实变的肺区,允许高碳酸血症,定义 为避免气压-容积伤故意限制气道压或潮气量，允许PaCO2逐渐增高50mmHg。 实施对象 主要是VALI的高危人群，如ARDS的早期(发病约710天)，严重气流阻塞(如危重型哮喘)，坏死性肺炎等。PHC时，PaCO2大多在50100mmHg，最好7080mmHg以内。 PaCO2以5mmHg/h的速度增加，病人耐受性好。 副作用 取决于PaCO2的增加速度和伴随的pH降低程度。主要副作用是对病人心脑血管系统的影响，如意识改变，头痛、视乳头水肿、高血压、心律失常、肺血管阻力增加等。,PHC,PHC是否能降低ARDS病人的死亡率则文献报道结果不一,国内外学者也存在较大争议。 2000年由美国心肺血液研究所组织和资助的多中心随机对照研究结果：841例年龄18岁的ARDS病人中,小潮气量(6ml/kg)通气组的死亡率为31.0%,大潮气量(12ml/kg)组的死亡率为39.8%，小潮气量组的死亡率比大潮气量组降低22%。小潮气量组的用机时间也显著缩短。,PHC,弃用12ml/kg的大VT，意见一致 采用6ml/kg的VT，意见不一 Eisner等的研究：不同危险因素的ARDS，6ml/kg的VT都同样有效。主张6ml/kg的VT常规用于ARDS患者。,PHC,首次证明：改变通气策略可降低ARDS的死亡率，影响深远,今后,PHC中小潮气量的值？,近年来不断有学者提出质疑, Eichacker 等通过荟萃分析等方式对ARDS network的结果进行研究,并结合其他学者的临床多中心研究结果,得出不能将VT 57 ml/ kg 作为ARDS 的通气标准,作者认为过低的VT 和过高的VT 一样会增加ARDS 患者的死亡率。 2003 年6 月 ATS 第99 届年会,有关专家激烈讨论,认为ARDS network 组织的临床研究中对照组的VT 为(11.8 0.8) ml/ kg ,没有选择临床通常应用的810 ml/ kg进行对照,因而研究得出的结论对临床并不具有很好的参考意义,而且另外三组有关小VT (7 ml/ kg) 和常规VT(10 ml/ kg) 通气比较也并没有得出小VT 可以有效降低死亡率的结论。,Amato方法： 减少器械死腔：短管代替长管节省2025ml； 停用CO2图节省 812ml； 改用加热湿化器节省4090ml； 剪短气管插管节省 48ml；共减少70140ml，即12ml/kg。 增加通气频率25-30/min，甚至更高，直至产生PEEPi。 另有人主张：加用气管内吹气，死腔内气体吸出（ASPIDS）,PHC,遇PaCO2和pH下降过快，颅内高压，肺高压，心衰等怎么办？,?,Gattinoni等：中等潮气量（810ml/kg）是可以应用的,PHC,PHC的禁忌症和副作用 ？,1. 脑水肿或颅高压：任何原因导致的脑水肿或颅高压， 如实施PHC非常重要，需监测颅内压 2. 抽搐： PaCO2 150 200 mmHg 时才发生 3. 心功能抑制： (1)、诱发系统性心血管扩张，心排减少， (2)、抑制心肌收缩 取决于心功能被原有心脏疾病、低血容量、 受体阻滞剂 或其他心功能抑制药物、交感神经受损所抑制。此时应优 先改善组织灌注，减轻PHC程度。,4、心律失常：轻重不一的各种心律失常， 取决于心律失常的性质和实施PHC的需要程度 5、增加肺血管阻力： 急性PaCO2 可增加肺血管阻力、跨肺压 对原有肺高压者，PHC可使肺高压加重， 可能诱发右心功能失代偿。,PHC的禁忌症和副作用 ？,6、呼吸急促和呼吸功增加：实施PHC可发生，致呼吸肌氧耗 理论上增加心脏负担，实际上无确切的临床证据。 7、呼吸困难：不是PHC的禁忌症，逐渐实施PHC适度镇静。 8、生化紊乱：高钾血症、Hb摄氧 、改变药物的药代动力学 不是PHC的禁忌症 了解这些，并不限制PHC使用，注意治疗措施上的调整。,PHC的禁忌症和副作用 ？,开放肺（Open lung）策略,所谓“开放肺”，就是让有萎陷趋势的肺复张并在整个呼吸周期保持复张状态。 开放肺以理想的气体交换为特征。以肺内分流450mmHg，同时能在较低气道压情况下保证适当的气体交换，并减少对血流动力学的不良影响。,定 义,“开放肺”时关键参数的选择,1萎陷的肺泡需应用较高的压力并持续一定的时间才能使其复张, 此压力称为开放压 2复张后的肺泡要维持开放，必须加一持续的正压，但此压力可以比开放压明显的低，因为肺泡复张成功后肺顺应性马上改善，此为闭合压 3“打开肺”让萎陷肺泡复张是吸气压的作用，因此开放压就是吸气末压(PIE)，而维持肺泡开放的压力是呼气末压 (PEE)，也就是呼气末正压(PEEP)的作用。 两者之差即为驱动压,即是用于产生潮气量的压力,“开放压”“闭合压”和“驱动压”的概念,开放压的选择,“打开肺”和“保护肺开放”应该是两个不同的概念，但目前大多数文献都混淆了。 “打开肺”动作时要用较高的PIE和PEEP，持续时间短，“维持肺开放”时可用较低的PIE和PEEP，维持时间长。 动物研究的结果表明：以压力控制通气模式来使部分萎陷的肺扩张时，PIP(开放压)需达到4070cmH2O，持续应用 510分钟，并和 15cmH2O左右的PEEP 相结合才能“打开肺”，当然也与肺损伤的严重程度密切相关 应用曾一度提倡的呼吸机的叹气(Sigh)功能是否能“打开肺”，各学者的意见不一,“开放肺”时关键参数的选择,许多研究表明，高于3540cmH2O的PIP已具有致伤性 目前采用的25分钟高PIP肺复张方法是否增加VALI的发生率则缺乏研究，时间短，加用较高PEEP后导致VALI的可能小。 应用曾一度提倡的呼吸机的叹气(Sigh)功能是否能“打开肺”，各学者的意见不一 每100次潮气呼吸后给一次叹气，每次叹气量为1.52倍VT的方法认为不能打开肺。 利用间歇增加PEEP的方式可能有效。,研究显示：肺泡复张后维持其通气所需的压力为 1530cmH2O 20多年前Mead 就指出：以30cmH2O的跨肺压来复张肺可在萎陷区周围产生140cmH2O的剪切力。为避免巨大剪切力的损伤，应尽量减少PIP与PEEP的压力差 同时要考虑VT的大小（取决于顺应性），需避免因 VT太小而使PaCO2增加过快和pH过低,驱动压的选择,“开放肺”时关键参数的选择,研究表明，ARDS肺在静水压力的作用下形成压迫性肺不张，为预防呼气末时某肺单位的萎陷，加于该肺单位的PEEP 必须该肺单位的静水压 静水压密度高度 ARDS 肺的密度为0.50.8g/ml，成年病人胸廓前后径1225cm，故仰卧位时所需PEEP为6cmH2O至严重病变大体积病人的20cmH2O，大多数病人加用15cmH2O PEEP 理想的PEEP 应随静水压沿胸骨至椎骨侧(仰卧位时)的增加而逐渐增加,最佳PEEP的选择,“开放肺”时关键参数的选择,为保持呼气末时肺泡的“开放”，可以凭外加PEEP或内源性PEEP(auto-PEEP)来实现 ARDS各肺单位的时间常数严重不等，有学者提出，以外源性PEEP(保持快时间常数的肺单位开放)和恰当的auto-PEEP(让慢时间常数的肺单位保持开放)来保持呼气末肺泡开放是较理想的方法，而auto-PEEP可以靠延长吸气时间或反比通气来诱发 不少学者力荐对ARDS病人,以压力控制通气加适当的PEEP,并延长吸气时间来实施肺开放策略,“开放肺”时关键参数的选择,P-V curve The “Modern” Approach,Peter C. Rimensberger CRITICAL CARE MEDICINE 1999;27:1946-1952,Ventilation Between the inflection Points,Marini & Amato,Choice of PEEP depends on choice of the LIP and inflation or deflation limb,肺开发(Open lung)策略： 目的：ARDS肺泡损伤的“不均一性”的特点所决定 对上肺区(又称BABY肺)实行保护性肺通气策略， 对于中肺区可复性肺泡萎陷区域 下