无创正压机械通气在临床的应用.ppt

无创正压机械通气在临床的应用 （non-invasive positive pressure ventilation, NPPV或NIPPV）,天津市第三中心医院 急诊科 姜素文 2014.06,NIPPV临床的应用,1.机械通气简介 2.NIPPV工作原理 3.NIPPV模式、参数 4.NIPPV的适应症、禁忌症 5.无创、有创正压通气的区别 6.NIPPV的实施及其相关的问题,1.机械通气简介,有创 无创 有创 有创无创序贯,无创机械通气的类型,负压通气 各种躯体通气机(铁肺、胸甲式、 茄克衫式等）间歇腹部加压通气 正压通气 经鼻(面)罩容量控制、压力控制、 压力支持通气等 高频通气 高频胸壁压迫震动通气,2.NIPPV工作原理,1正常的肺通气：人在生理状况下为“负压吸气、正压呼气” 2.机械通气：在机械通气时， 吸气相动力的产生主要或完全不 再源自于患者吸气肌的收缩， 而是由呼吸机提供。若吸气相 时呼吸机以高于大气压的压力将气流送入肺，即为正压机械 通气。在现代机械通气治疗中，呼吸机不仅行“正压吸气”，而 且往往在呼气相结束时以一定的压力维持肺泡内压高于大气 压，这就是呼气末正压( PEEP)通气(图2)。需要明确的是， 机 械通气时呼气相的动力仍是肺和胸廓的弹性回缩力。此时， 患者处于“正压吸气、正压呼气”状态。,2.NIPPV工作原理,3.NIPPV模式、参数,机械通气模式： 通气模式可以理解为呼吸机是如何对呼吸进 行控制和辅助的。简单地说就是呼吸机何时开 始送气、如何送气、何时停止送气。 因此广义而言，通气模式所具有的基本功能 就是在基线水平上的高、低相压力转换，以满 足吸、呼气要求,3.NIPPV模式、参数,实现一种模式, 首先要确定由低压转为高压的时 间点，在大多数情况下这也是由呼气转为吸气的时间 点，即呼吸机何时开始送气，称之为触发( trigger)； 其次要确定呼吸机在高压相采用何种方式调控气流， 即如何送气，称之为控制( control)；最后需确定何时 从高压相转为低压相，即何时停止送气，在大多数情 况下这也是由吸气转为呼气的时间点，称之为切换 ( cycle)。不难发现，通气模式可简单地理解为触发、 控制、切换的循环往复。,3.NIPPV模式、参数,触发： 1.患者触发：患者的吸气动作使呼吸机管路内压 力下降，产生吸气气流, 呼吸机的传感器检测到这种 微小的压力、气流变化，并感知为触发信号，开始送 气。以压力变化为触发信号则为压力触发，以气流变 化为触发信号则为流速触发或容量触发。病人触发方 式有利于呼吸机与患者协调。 2. 呼吸机触发： 也就是时间触发，呼吸机按预 设的时间间隔(通气频率)完成触发，不与病人的自主 吸气同步。呼吸机触发不利于呼吸机与患者协调，适 用于自主呼吸驱动消失或极微弱的病人。,3.NIPPV模式、参数,（2）控制 可分为“容量控制”与“压力控制”两种基本方式。 为了更好地理解这两种控制方式的关系，需首先了解 呼吸机的基本构造和工作原理(图3)。如图所示，可 把呼吸机看作是由一系列传感器和控制器调控的活瓣 系统，空气- 氧气混合气流在通过呼吸机活瓣的过程 中被“加工”，也就是对气流的大小和形态进行调控， 成新的气流形式，输送给病人。气流的大小通常以峰 流速表示。气流的形态主要有方波、减速波、加速波 和正弦波,3.NIPPV模式、参数,3.NIPPV模式、参数,1. 容量控制 在现代呼吸机中并无可储存一定容量的结构(如风箱)，因此 不可能预先存贮一定量的气体输送给病人，也就不存在字面 意义上的“定容”通气。呼吸机是通过对气流和时间的控制来 实现“定容”的，因为输送的气体流速与送气时间的积分就是所 输送的气体容量。以“定容”方式通气时，需设定气流的峰流速 和波形，呼吸机在吸气相输送这种特定形式的气流，当潮气量 设定后，吸气时间也就确定了。“定容”通气时吸气压力由吸气 流速和呼吸系统阻力共同决定，是无法直接控制的。,3.NIPPV模式、参数,2. 压力控制 “定压”通气时， 呼吸机以一定形式的气流使管路内压力稳定 于预先设定的水平。吸气相压力设定后，吸气所需的气流速 度由呼吸系统阻力和病人的吸气用力程度共同决定，吸气初 流速较大，以迅速达到预设压力，为了维持压力不变，吸气流 速自然递减，呈减速波型。“定压”通气时潮气量仍然为气流与 时间的积分， 与“定容”通气不同的是, 此时潮气量是无法直接 控制的。 因此，所谓“定容”通气就是以潮气量为目标控制气流，而“定 压”通气就是以压力为目标控制气流。无论采取何种方式，只 要确定流速和波形，就可实现对气流的控制,3.NIPPV模式、参数,（3）切换 1. 时间切换，以预设的吸气时间的结束点为切换点，或呼 吸机自动计算输送预设潮气量所需的时间，以这一时间段的结 束点为切换点。 2. 流速切换，以吸气流速降至最高流速(峰流速)的特定百 分比时为切换点。例如，以吸气峰流速的25% 为切换点，峰流 速为100L /m in, 则吸气流速降至25L /m in时切换。 综上，触发、控制、切换是通气模式必备的3个基本要素， 每个要素有数种不同的工作方式(表1) ，不同的工作方式与相 应的参数相对应(表2),3.NIPPV模式、参数,表1 触发、控制、切换的工作方式 要素 工作方式 触发 患者触发 压力触发 流速触发 容量触发 呼吸机触发 时间触发 控制 压力控制 容量控制 切换 时间切换 流速切换,3.NIPPV模式、参数,表2 触发、控制、切换以不同工作方式工作时需设置的参数 要素 工作方式 需设置参数 触发 压力触发 压力触发敏感度 流速触发 流速触发敏感度 容量触发 容量触发敏感度 时间触发 通气频率 控制 压力 吸气压力 容量 峰流速 气流波形 潮气量 切换 时间 吸呼比或吸气时间 流速 峰流速%,3.NIPPV模式、参数,3.常见机械通气模式 临床上根据病情的需要有多种通气模式可供选 择，选择某一模式的原则是能满足患者的通气支持 需要并尽可能地减少对生理功能的干扰。不同模式 间的本质区别即在于上述三种基本要素的工作方式 的不同，因此可以从触发、控制、切换所采用的方式 的角度去理解通气模式。,3.NIPPV模式、参数,1. 控制模式（Control Mode Ventilation,CMV,C） 2. 辅助/控制通气（ACV）（A/C） 3. 间歇指令通气（intermittent mandatory ventilation,IMV）和同步间歇指令通气（synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV） 4. 压力支持通气（pressure support vent ilation,PSV） 5. 气双水平道正压通气（bilevel positive airway pressure,BiPAP） 6. 持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP) 7. PEEP的应用及调节 8. 其他模式：,3.NIPPV模式、参数,3.1控制模式（ControlModeVentilation,CMV,C）： 也称间歇正压通气（Intermittent positive ventilation,IPPV） 传统的CMV是一种完全的容量控制（时间触发）。目前CMV既可采 用容量控制通气（VCV），也可采用压力控制通气（PCV）的方式。 VCV的原理：流速恒定（控制流速），优点是通气容量恒定，缺点 是气道压力随肺顺应性的降低或气道阻力的增高而增高，有导致气压伤 的危险。 PCV的工作原理：压力恒定（控制压力），优点是流速可变，患者 舒适性较好，气道压力可以控制在安全范围内，引起气压伤的风险小， 但缺点是潮气量随肺顺应性的降低或气道阻力的增高而降低。选择此模 式需注意监测：潮气量和分钟通气量。 应用CMV注意：在病人有自主呼吸时，较容易发生自主呼吸与呼吸机 不协调，临床上为避免两者对抗,常需要应用镇静剂，甚至使用肌肉松弛剂, 应用控制通气时间过长，容易导致呼吸肌萎缩和呼吸机依赖。 在NPPV 呼吸机中，CMV联合PEEP常指时间控制性通气( T)。,3.NIPPV模式、参数,3.2 辅助/控制通气（ACV）（A/C）： A /CMV兼备呼吸机触发( CMV )和病人触发 ( AMV )，当病人无自主吸气时，呼吸机以CMV 方式工作，以预设通气频率触发；当病人有自 主吸气时，呼吸机以AMV 方式工作，为流速或 压力触发。若病人的呼吸频率小于呼吸机预设 通气频率，CMV 方式会保证实际通气频率达到 预设频率；若病人呼吸频率高于预设频率，则 呼吸机完全按AMV 工作 。在NPPV 呼吸机中这 种模式有时指自主/时间控制( S /T)。,3.NIPPV模式、参数,3.3 间歇指令通气（intermittent mandatory ventilation,IMV）和同步间歇指令通气 （synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV）: 两种通气模式均允许在呼吸机指令通气期间存在 患者的自主呼吸，分钟通气量由呼吸机指令通气和 患者的自主通气两部分组成。IMV时预设的机械通 气频率不受患者的自主呼吸影响，而SIMV可与患者 的自主呼吸同步，避免了自主呼吸与机械呼吸之间 可能存在的不协调现象。,3.NIPPV模式、参数,目前呼吸机多提供SIMV模式，与A /CMV 不同的是，SIMV 设置了“触发窗”。“触发窗”是一个时间段，其数目与预设的通气 频率相等，位于呼吸机触发点(时间触发点)之前，其长短由各 品牌呼吸机预先设定。例如预设频率为10次/分，则每分钟有 10个“触发窗”，每隔6秒1个，“触发窗”结束时即为呼吸机触发 。病人只有在“触发窗”内吸气才能启动流速或压力触发， 呼吸 机同步予以通气支持；若“触发窗”内呼吸机未探测到病人的触 发信号，则在“触发窗”结束时按预设频率触发。病人在“触发窗” 外吸气时， 呼吸机不给予通气支持， 但允许病人自由呼吸， 此时就相当于未行机械通气(图4)。 SIMV 时患者仅得到预设频率的通气支持。 SIMV可与CPAP/PEEP和PSV等模式联合应用。 SIMV可为定容或定压通气, 以定容通气方式多见, 应用时间 切换。,3.NIPPV模式、参数,图4 同步间歇指令通气SIMV,3.NIPPV模式、参数,SIMV的优点：（与CMV相比） 1.避免或减少镇静剂或肌松剂的应用。 2.减少呼吸性碱中毒的发生。 3.预防呼吸肌萎缩。 4.加速撤机过程。 5.减少对循环功能的干扰和气压伤的发生率。 6.与CPAP/PEEP联合应用时能保持肺开放。 7.肺内气体分布更加均匀。 8.减少发生对呼吸机精神依赖的可能。,3.NIPPV模式、参数,3.4 压力支持通气（pressure support vent ilation,PSV）: 压力支持通气采用患者触发、压力控制、流速切换，即由 患者的自主吸气努力触发呼吸机，维持恒定的气道正压，当吸 气流速降低至最高吸气流速的特定百分比时(如25% )，送气 停止， 呼气阀打开，病人转入呼气相。应用PSV 时，需预设压 力支持水平(通常为530cmH2O)和触发灵敏度，而呼吸频率、 吸/呼比由患者自主呼吸控制， 潮气量和分钟通气量取决于预 设支持压力水平和自主呼吸的强度。 在无创呼吸机中这种模式有时指自主( S)模式。,3.NIPPV模式、参数,PSV可与SIMV联合，支持患者的自主呼吸。 也可加用CPAP/PEEP。PSV是既能保留患者自主呼吸功能又 可对患者提供呼吸支持的良好通气模式，在临床上应用广泛。 PSV的优点：最大限度地发挥患者的自主呼吸功能，与 呼吸机的同步性好，病人感觉舒适。降低患者的呼吸功。 PSV的适应症：1.有自主呼吸能力，但需要通气支持的 病人。2.有自主呼吸的COPD患者或其他呼吸肌疲劳患者需 长时间机械通气（48h）治疗，并且已经使用SIMV或 CPAP模式进行通气支持时。,3.NIPPV模式、参数,3.5.双水平气道正压通气 （bilevel positive airway pressure,BiPAP）： 指在保留病人自主呼吸条件下，分别调节两个气道正压水平和持续时间。 两个压力均为压力控制，相当于CPAP，但CPAP水平在高压力水平和低压力 水平之间交替，利用高低压交替产生的压力差增加肺泡通气量。另外，高 压力水平和低压力水平所持续的时间是可以根据需要调整的。无论在高 压力水平还是低压力水平阶段都允许病人有自主呼吸。 NIPPV 中压力支持和PEEP联合应用即为B iPAP，是目前最常用的无创通 气模式。吸气正压( IPAP) 用以产生通气；而呼气正压( EPAP)用以改善低通 气肺区的通气并抵消内源性PEEP， 同时有益于触发和增加呼气相的CO2 的 排出。,3.NIPPV模式、参数,BiPAP的气道压力和流速图 特点和用途： 1.P1相当于吸气压力（090cmH2O可调）；T1相当于吸气时间；P2相当于 PEEP（090cmH2O可调）；T2相当于呼气时间。 2.在自主呼吸和控住呼吸时均可应用。即在两个压力水平上均可有自主呼吸出现。 3.临床用途较广，可根据不同要求灵活调节出多种通气方式： （1）P1=吸气压力，T1=吸气时间，P2=0或PEEP值，T2=呼气时间，即相当于定 时压力控制IPPV。 （2）P1=PEEP，T1=无穷大，P2=0，T2=0，即相当于CPAP,用于自主呼吸时。 （3）P1=吸气压力，T1=吸气时间，P2=0或PEEP值， T2=期望的控制呼吸周期- T1，即相当于IMV或SIMV。 （4）也可通过调节P1、P2、T1、T2调节出IRV（反比通气）和APR（气道压力释 放通气）等通气方式。也有人称之为“万能通气模式”。,3.NIPPV模式、参数,3.6 持续气道正压通气 (continuous positive airway pressure,CPAP)： 在自主呼吸条件下，整个呼吸周期过程中气道内均保持正 压的通气模式。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，正压气流吸气气流，呼气活瓣系统对呼出气 流给与一定的阻力（多用对射气流或（和）球囊活瓣）使吸气 期和呼气期气道压均大于大气压。 CPAP的功能： 1. 吸气期，由于恒定正压气流吸气气流TV，吸气省力， 自觉舒服。 2. 呼气期气道内正压，起到PEEP的作用：防止和逆转小气道闭 合和肺萎陷增加FRC，降低分流量PaO2增高。 同时胸内压增加。 与有创通气中应用的呼吸末正压( PEEP) 相似,3.NIPPV模式、参数,CPAP临床适应症： 1.自主呼吸功能良好的急性肺损伤患者，一般在早期有创机械通气建立前应用。 2. 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。 3. 心源性肺水肿的治疗。 4. 撤机前自主呼吸实验时。 应用CPAP时，应随时观察患者的自主呼吸功能，注意有无呼吸肌疲 劳的临床表现。CPAP既可通过气管插管实施，又可通过鼻罩或口鼻面 罩实施，目前，多采用后者。（在CPAP基础上，可延伸为BIPAP）。 应用CPAP时注意事项：CPAP模式不能给患者提供呼吸支持，因而 不能减少呼吸功，对呼吸驱动弱、呼吸肌疲劳者最好不用此模式。,3.NIPPV模式、参数,3.NIPPV模式、参数,3.7 PEEP的应用及调节： PEEP指在呼气末维持气道内压为正压，在有自主呼吸 时称做CPAP， PEEP具有较为复杂的生理效应，应用PEEP可增 加肺泡内压和功能残气量，在整个呼吸周期维持肺泡的开放， 使萎陷的肺泡复张，增加肺的顺应性；能对肺水的分布产生有 利影响，改善通气/血流比例；还可减少由于内源性呼气末正压 ( PEEPi)造成的吸气功增加等。应用PEEP不当可导致气道压增 加；回心血量减少，心输出量降低。对COPD 患者， PEEP 通 常设为3-5cmH2O。对ARDS 患者，PEEP 可设为10 -20cmH2O。 调节PEEP应在严密监测下逐步进行，以避免对病人产生不利影 响。,3.NIPPV模式、参数,应用PEEP的禁忌症： 1. 未经治疗的气胸或张力性气胸； 2. 其他各种类型的气压伤； 3. 支气管胸膜瘘。 PEEP相对禁忌症： 1. 低血容量状态； 2. 单侧肺损伤； 3. 近期内行肺切除术后； 4. 颅内高压。 在应用PEEP时，应权衡利弊。,3.NIPPV模式、参数,3.NIPPV模式、参数,3.8 其他模式： 压力调节容量控制(pressure regulated volume control， PRVC)和容量保证压力支持（volume assured pressure support,VAPS）: PRVC和VAPS两种模式名称不同，但实质相同，均是受 压力和容量双重调节和控制的通气模式 ，最终目标也均是既 能保证容量，又能尽量避免过高的压力。 压力释放通气（APRV） 成比例辅助通气（PAV）,3.NIPPV模式、参数,机械通气进展方面： 技术层面： 1.闭环理论 2.呼气触发技术（ETS） 3.自动变流（Autoflow） 4.自动导管补偿（ATC） 临床应用层面： 1.保护性肺通气策略 2.关于肺复张策略 3.俯卧位通气 4.无创通气技术日臻成熟及推广 5.对呼吸机监测波形分析的重视 6.急性心功能不全的机械通气 7.反比通气模式 8.液体通气技术,机械通气参数设定,一.常用参数设置 （一）呼吸频率（f）： 对于成人：机械通气频率可设置到820次/分。 对于急慢性限制性通气功能障碍患者：应设定较高的机 械通气频率（1820次/分或更高）。 COPD患者：为降低气道阻力，应选稍慢的呼吸频率， 1215次分； 肺功能正常：1215次/分； 中枢性疾病：呼吸频率不宜过慢，必要时24次/分，否 则易人机对抗. 机械通气1530分钟后，应根据动脉血氧分压、二氧化 碳分压和pH值，进一部调整机械通气频率。,机械通气参数设定,（二）TV与MV 成人潮气量 : 812m/kg 潮气量大小的设定应考虑以下因素：胸肺顺应性、气道阻 力、呼吸机管道的可压缩容积、氧合状态、通气功能和发生气 压伤的危险性。 潮气量设置过程中，为防止发生气压伤，一般要求气道平 台压力不超过3540cmH2O。对于压力控制通气，潮气量的 大小主要决定于预设的压力水平、病人的吸气力量及气道阻力。 一般情况下，潮气量水平亦不应高于812ml/kg。,机械通气参数设定,（三）吸/呼比 吸/呼比，指吸、呼时间各占呼吸周期中的时 间比例。从呼吸生理学的角度上分析，吸气时间有助 于吸入气氧气的分布，呼气时间影响二氧化碳的排 除。 呼吸功能正常者：1:1.51:2； 阻塞性通气功能障碍：1:21：2.5； 限制性功能障碍：1:11:1.5.,机械通气参数设定,（四）触发灵敏度 大多数呼吸机触发灵敏度均是针对吸气相，有压力与流量（flow） 触发，压力以cmH2O为单位，流量触发以L/min为单位。 压力触发：-1 -2 cmH2O；流量触发的灵敏度设置在13升/分。 流量触发较压力触发敏感。 （五）吸气压力（通气压力） 呼吸机均是应用正压吸气，以抵消胸、肺的弹性阻力使肺膨胀，为 能达到满意的TV的最低通气压力（1520 cmH2O）为妥。 影响通气压力的因素很多，如呼吸机的工作压力、设置的TV、气道 阻力等。这些因素均与通气压力成正比，一般主张25 30 cmH2O为妥。 通气压力与肺、胸的顺应性呈反比，如肺水肿、ARDS、广泛肺纤维化时， 适当提高吸气压力，达到满意的TV。,机械通气参数设定,（六）呼吸机吸气流率的设置 1容量控制/辅助通气时 ，如患者无自主呼吸，则吸气流率应低于40 升/分钟；如患者有自主呼吸，则理想的吸气流率应恰好满足病人吸气峰流 的需要。吸气流速大小可显著影响患者的呼吸功，流速越低呼吸功越大， 在COPD患者，高吸气流速能减少呼吸功和内源性PEEP，改善换气功能。 （设定：最大吸气流速、送气波形） 根据病人吸气力量的大小和分钟通气量，一般将吸气流率调至40 100升/分钟。由于吸气流率的大小将直接影响患者的呼吸功和人机配合， 应引起临床医师重视。 2压力控制通气时，吸气峰值流率是由预设压力水平和病人吸气力 量共同决定的，当然，最大吸气流率受呼吸机性能的限制。,机械通气参数设定,（七）呼吸机吸入氧浓度的设置 （FiO2） 接受呼吸机治疗初期，为迅速纠正低氧血症，FiO2:100%，但应 控制在30min 1h内；随着低氧血症的纠正，将FiO2逐渐降至60%的相 对安全水平。 （八）PEEP PEEP功能的发明和应用，是呼吸机治疗过程中的创举。常规设 置低水平PEEP：35cmH2O。一般 25 cmH2O。 PEEP设置涉及的 因素多，至今还没有摸索出简便易行的最佳PEEP设置方法。具体操作过 程中，只能依靠个人的临床经验和技巧。,表1 NPPV 常用的通气参数的参考值 参数 常用值 潮气量 6 12 mL /kg 呼吸频率 16 30次/m in 吸气流量 自动调节或递减型, 峰值: 40 60 L /m in (排除漏气量 后） 吸气时间 0. 8 1.2 s 吸气压力 1025cmH2O PEEP 依患者情况而定（常用：45cmH2O，型呼吸衰竭时需 要增加） CPAP 610cmH2O,4.NIPPV的适应症、禁忌症 NIPPV适应症,COPD急性加重期和稳定期 有创通气提前拔管的序贯治疗 急慢性心功能不全 睡眠呼吸暂停综合症（OSAS） 低通气 A