循序渐进掌握机械通气.doc

循序渐进掌握机械通气循序渐进掌握机械通气-引言在机械通气基础讲座中，我们讲述了呼吸机最基本的使用方法。基础讲座的第二讲中我说过要把呼吸机当作一件家用电器来使用，那么我们平时是怎么使用家用电器的呢？ 我们新买一件家用电器之后（假设这件电器我们以前从来没有使用过），通常都会结合着电器的说明书来熟悉其操作。最先掌握的都是一些最基本的功能，随着使用越来越熟练，我们会逐渐发现电器更多的功能。比如说电视机吧，现在的电视机功能越来越多了，但最最基本的功能是用来收看电视台的节目。买了电视机之后我们肯定是要先熟悉其最基本的操作，结合着使用说明书熟悉其外观和遥控器，按说明书搜台，将各个频道设定好之后就可以收看节目了。当然，这仅仅是最基本的功能。有些人只是满足于基本功能，但也有人由于需要而不断学习和使用电视机的更多功能，比如画中画、定时开机、定时关机等。要开发更多的功能，需要学习的东西也就越多，如果要看DVD，就得学习DVD机的操作，学习如何与电视机和音响连接，在电视机上如何切换等等。所以说需求越多，开发出的功能也就越多，对电器了解的深度和广度也在不断增加。我们学习机械通气也是如此。前面的基础讲座就好比买来电视机后只是调好了频道看电视节目而已，但这一步也是很关键的，是对机器的一个熟悉过程。想要掌握更多吗？那就继续学吧。 从下一讲开始，我们的讲座会涉及到比较多的理论知识，希望大家不会觉得枯燥。循序渐进掌握机械通气-通气方式（一） 人由呼吸中枢控制呼吸运动。在基础讲座中我们说过，正常生理情况下的肺通气，肺内压和大气压之间的压力差是推动气体进出肺的直接动力。根据这一原理，一旦自主呼吸停止，如心脏仍在跳动，便可用人为的方法造成肺内压和大气压之间的压力差来维持肺通气，称之为人工呼吸artificial respiration。人工呼吸的方法很多，如人工呼吸机进行正压通气；口对口的人工呼吸；有节律地举臂压背或挤压胸廓等。在施行人工呼吸时，首先要保持呼吸道通畅，否则对肺通气而言，操作将是无效的。目前临床上都是通过建立人工气道来保持呼吸道通畅（当然，还可以用鼻咽或口咽通气道或特殊手法保持呼吸道通畅）。人工气道artificial airway是将导管直接插入气管或经上呼吸道插入气管所建立的气体通道，为气道的有效引流、通畅及机械通气提供条件。目前建立人工气道最常用的方法是气管插管和气管切开。建立人工气道是气道管理的一部分，我们会有一个专题来讨论。 自主呼吸停止的病人建立人工气道后，我们平时最常用的一种器械就是简易呼吸器（或者叫便携式人工呼吸器），现在临床上广泛使用的最简单而有效的人工呼吸器就是呼吸囊-活瓣-面罩装置。相信大家都有过在抢救病人时被上级医生指派捏球的经历。此时病人没有自主呼吸，呼吸运动完全由挤压呼吸囊的医生来控制，医生主要控制的是病人的潮气量、呼吸频率和吸气时间。一旦病人自主呼吸有所恢复，上级医生会说要看病人胸廓的起伏来挤压呼吸囊，也就是说看见病人吸气的时候再挤，不要和病人的自主呼吸发生对抗。病人的自主呼吸越来越强，最后就不用简易呼吸器了。其实这个过程和我们使用呼吸机是很相似的。那么机械通气时病人的肺通气是怎样的情况呢？ 循序渐进掌握机械通气-通气方式（二） 机械通气时，由于建立了人工气道，病人是在一个相对封闭的回路中进行通气，吸入气完全由呼吸机输送，因此病人的通气方式就要由呼吸机决定了，也就是说医生设定了什么样的方式，病人就获得什么样的方式。病人在机械通气时能够获得的或者说呼吸机能够允许的呼吸（或通气）方式breath type只有两种：即强制通气方式mandatory breath type和自主呼吸方式spontaneous type。强制通气就好比上一节我们讲的用简易呼吸器给病人通气一样，潮气量给多给少完全看操作者控制。强制通气是指呼吸机以恒定的控制变量（容量、流速或压力、时间）送气，病人最多只能启动呼吸机送气，但无法控制吸气时间及获得的气体量或气道压。可分为压力型强制通气Pressure-target ventilation（定压型，固定压力和时间）和容量型强制通气Volume-target ventilation（定容型，固定容量和流速）。而自主呼吸方式则完全是一种压力型呼吸方式。尽管自主呼吸方式下也可以设定压力，但与强制通气的最根本区别在于吸气时间。无论是定容还是定压强制通气，其吸气时间是固定的，定压型就不用说了，定容型由于设定了容量和流速，因此吸气时间也是固定的。而所有的自主呼吸方式，其吸气时间都是不固定的。呼吸方式是通过模式modes, or breath patterns来实现的。模式反映了呼吸机对病人的控制或支持程度，是呼吸方式的组合，比如A/C（完全压力或容量强制通气方式）、SIMV（强制通气和自主呼吸结合，呼吸机对病人的控制或支持减弱）、CPAP（完全自主呼吸方式）。注意，机械通气时，病人的自主呼吸是指病人能够主动进行吸气触发，控制吸气时间和切换至呼气。因此，在A/C模式下（即所有通气都是强制方式），病人不可能完成真正意义上的自主呼吸。循序渐进掌握机械通气-触发 这一讲开始之前先对前面讲的内容做一些解释。 我在前面说过，病人在机械通气时能够获得的或者说呼吸机能够允许的呼吸（或通气）方式，这些强调并不是白说的。在机械通气时，由于病人与呼吸机之间通过气管导管和呼吸机外管路相连形成相对封闭的回路，病人的吸入气完全通过呼吸机输送，因此说呼吸方式是病人获得或呼吸机允许而不是病人决定的。而病人获得的呼吸方式是可以在呼吸机的监测部分显示的。病人有自主呼吸的动作或努力，可以触发强制通气方式或自主呼吸方式（根据预设的情况而定），在呼吸机上反映的就是病人自主呼吸触发了强制通气或自主呼吸。如果在强制通气期间病人非要完全按照自己的意愿完成自主呼吸，那么反映到呼吸机上的就很可能是人机对抗了。也就是说呼吸机输送给病人强制通气，那病人就不应该自主呼吸，而是与呼吸机同步，接受呼吸机的强制通气，呼吸机输送的是自主呼吸方式，这时病人才能完成自主呼吸。言归正传，这一讲我们谈一个与模式密切相关的话题触发trigger。触发trigger是呼吸机通过一定的控制装置来识别病人的自主呼吸并启动一次呼吸支持的过程。呼吸机启动送气过程分为两种情况：第一种情况是病人没有自主呼吸的时候，我们肯定要给病人设定为强制通气方式（比如A/C模式），这时启动呼吸机依靠的就是呼吸频率，也就是时间（呼吸周期）。前面我们说过了，呼吸频率应设定为12-18次/分。假设为12次/分，那么呼吸周期为60秒/12=5秒，也就是说每5秒钟有一次通气，即每两次通气的间隔是5秒钟。此时由于病人完全没有自主呼吸，送气由呼吸机按时间来启动，因此可以称之为时间触发。第二种情况是病人有自主呼吸的时候，呼吸肌力量足够大，就会引起气道压力或气道内气体流量的变化。启动呼吸机所依靠的就是触发灵敏度trigger sensitivity。触发灵敏度trigger sensitivity就是指病人自主呼吸用力引起气道压力下降或流量达到或流量差达到的临界值，每达到或超过一次该值，呼吸机就会进行一次呼吸支持。触发灵敏度是呼吸机维持与病人自主呼吸同步的一项重要功能。病人有自主呼吸用力时的触发有两种方式：即压力触发pressure trigger和流量触发flow trigger。压力触发通过压力传感器工作，将负压转换为电子信号并在适当的信号强度下打开吸气阀。流量触发则是通过流量传感器，当流量达到或吸气阀和呼气阀两端的流量差达到一定的流量当量（ml/min）时呼吸机启动一次呼吸支持。根据呼吸机类型的不同，压力触发灵敏度可以人工设定，也可以是固定的，通常设定在呼气末压力（基线压力）以下2cmH2O左右。流量触发灵敏度可在1 -15升/分之间选择，通常使用的设定范围是3-5升/分。由此我们可以看出，呼吸机输送的强制通气包括两种情况：即呼吸机启动的强制通气VIMB（ventilator-initiated mandatory breath）和病人触发的强制通气PIMB（Patient-initiated mandatory breath）。 循序渐进掌握机械通气-模式（一） 从这一讲开始，我们来讨论机械通气的模式。前面我们说过，呼吸方式是通过模式modes, or breath patterns来实现的。模式反映了呼吸机对病人的控制或支持程度，是呼吸方式的组合，确切地说，是呼吸方式与触发机制的组合。我们从最基本的模式讲起。切实地理解基础模式才能理解目前一些所谓的“新模式”，才不会被各种宣传所误导。控制通气模式 controlled ventilation：此模式不管病人本身自主呼吸如何，呼吸机通过一定的机制，有规律、强制性为病人通气，完全替代病人的自主呼吸。其呼吸频率的快慢，只由呼吸机的设定频率或呼吸周期时间决定。病人无法自行切换。无需设置吸气触发灵敏度。控制通气模式完全是强制通气，而且全是VIMB，因此病人一旦恢复自主呼吸，就可能发生人机对抗。辅助通气模式assisted ventilation：呼吸机送气是强制性的，但需要病人吸气触发，也就是说辅助通气的呼吸频率是由病人吸气触发的频率和程度决定的，不受其他任何机械因素的影响。但病人必须有自主呼吸（触发），否则呼吸机无法送气。由于病人的自主呼吸往往是不稳定的，因此呼吸频率及每次间隔的时间都不时发生变化。需要设置吸气触发灵敏度，但不需要设置呼吸频率。辅助通气模式也完全是强制通气，而且全是PIMB。辅助-控制通气模式assist-control ventilation，A/C：目前大多数呼吸机上都是A/C模式，而不再有单纯的控制或辅助通气模式。A/C模式结合了控制和辅助通气的特点，需要设置吸气触发灵敏度和呼吸频率。当病人呼吸频率超过呼吸机设置频率时即切换为辅助通气，低于设置频率时即为控制通气。呼吸机设置频率是病人通气的最低保障。由于设置了最低呼吸频率也就是设置了最大呼吸周期（频率越快，呼吸周期越短；频率越慢，呼吸周期越长），在达到最大呼吸周期时仍无自主呼吸触发时，呼吸机就会给一次VIMB，而病人的自主呼吸频率超过设置的最低呼吸频率时，也就是病人自主的呼吸周期要短于设置的最大周期，因此总是在达到最大呼吸周期前发生PIMB。这就是说，病人在没有自主呼吸的时候呼吸机按呼吸周期（时间）启动VIMB，只要病人有自主呼吸触发，即发生PIMB。这三种模式都是强制通气方式。可能各个品牌的呼吸机上名字不太一样，从A/C、CMV到IPPV，实际通气的内容都是相似的。无论CV、AV还是A/C模式，都是既可以选择定压也可以选择定容的。从严格意义上来讲，所谓压力控制通气（pressure control ventilation, PCV）是指通气方式为定压型的控制通气模式，容量控制通气（volume control ventilation, VCV）是指通气方式为定容型的控制通气模式。但在临床应用中，PCV和VCV实际上分别指定压型和定容型的A/C模式。VCV的特点是：不管气道阻力或呼吸系统顺应性如何，潮气量保持恒定。但在呼吸系统顺应性下降或气道阻力升高时，吸气峰压也升高。不管病人呼吸能力如何，吸气峰流速保持恒定。根据临床需要可以选择流速波型，包括方波、减速波、正弦波等。但在病人呼吸需求增加时，可能会造成病人与呼吸机的不同步。VCV的吸气时间取决于吸气流速、流速波型和潮气量以及是否设定吸气平台时间。PCV的特点是：不管气道阻力或呼吸系统顺应性如何，气道压力恒定。而潮气量是不恒定的，影响潮气量的因素包括呼吸系统顺应性、气道阻力和压力设定。吸气流速是可以变化的，流速的大小主要取决于设定压力、气道阻力和呼吸系统的顺应性。病人需求增加时，呼吸机会增加输送的流速和潮气量，因此可以改善病人与呼吸机的同步性。PCV的流速波型始终为减速波。吸气时间可在呼吸机上设定。循序渐进掌握机械通气-模式（二） 间歇强制通气 intermittent mandatory ventilation，IMV：是指呼吸机以预设的频率进行强制通气，在两次强制通气之间允许病人进行自主呼吸。相当于CV（VIMB）自主呼吸，也就是说IMV是强制通气方式与自主呼吸方式的组合。与CV相比，IMV允许病人进行自主呼吸。但正是由于病人有了自主呼吸触发，在强制通气时才更容易发生人机对抗。因此单纯的IMV模式已经很难在我们现在使用的呼吸机上看到了。同步间歇强制通气synchronous intermittent mandatory ventilation，SIMV：是在IMV的基础上对呼吸输送方式进行了改进，即呼吸机仍以预设的频率进行正压通气，但强制通气与病人的自主呼吸用力同步，在两次强制通气之间允许病人进行自主呼吸。在病人没有自主呼吸时，SIMV与CV、A/C和IMV一样，病人获得的都是VIMB。病人有自主呼吸时，SIMV相当于PIMB自主呼吸。有很多人不理解A/C和SIMV之间到底有什么区别，现在咱们举个例子来简单说一下。A/C和SIMV都会设定一个最低的呼吸频率，假设这个呼吸频率为12次/分。在病人没有自主呼吸时，A/C和SIMV的表现是一样的，都是给病人12次/分的VIMB。在病人有自主呼吸触发时，A/C模式是只要病人有触发，呼吸机就给一次强制通气，也就是说，如果呼吸机监测显示总呼吸频率为22次/分时，这22次都是强制通气，但都应该是PIMB。而SIMV模式下，如果呼吸机监测显示总呼吸频率为22次/分时，这22次里只有12次（也就是设定的那个最低的呼吸频率，但也是病人自主呼吸触发的，即PIMB）是强制通气，其余10次则是病人的自主呼吸。因此说A/C比SIMV对病人的支持程度要强一些。 说到SIMV，这里还要继续说一下SIMV触发窗的问题。SIMV的触发窗根据机型不同，可分为三种：一是位于下一呼吸周期之前，长度为呼吸周期的25%。二是把强制通气的呼吸时间与SIMV的呼吸周期分开设定。比如Servo i就是这样的，设定强制通气的吸气时间（强制通气的吸呼比缺省为1比2，这样，触发窗就是位于SIMV呼吸周期的起始部分，长度是强制通气吸气时间的3倍），或设定强制通气的吸呼比。三是按SIMV呼吸周期的一定比例来设定触发窗，比如PB840就是整个呼吸周期的前60%。触发窗结束，病人仍无自主呼吸触发，呼吸机即输送一次强制通气VIMB。我们要知道，人的呼吸中枢控制着呼吸运动的频率和节律。频率是快慢的问题。而节律是一种节奏，是指每两次呼吸的间隔都差不多相等。因此前一节说的A/C和SIMV病人在有自主呼吸时只要病人的呼吸频率超过设定的最低呼吸频率，在A/C时就都会是PIMB，而在SIMV就都是PIMB+SPONT。还举例说，呼吸机上显示都是20次/分，设定的最低频率都是10次/分。A/C模式这20次都是PIMB，也就是说都是A（Assisted Ventilation)，没有C(Controlled ventilation)。因为前面说过的节律，所以20次/分时的呼吸周期是3秒，而最低频率10次/分的周期是6秒，这样，病人每次触发都在VIMB之前发生，因此就都是A了。至于有人问“在较高频率下A/C和SIMV差不多”，用上面我说的就比较好理解了。此时无论A/C还是SIMV，由于设定频率较高，其强制通气的设定周期都比较短了，有时甚至可能和病人自主触发的周期十分接近，那么病人获得的基本上就是PIMB，而在SIMV时就根本没什么时间再完成自主呼吸了。所以从表现上看，呼吸频率设定较高的A/C和SIMV是差不太多的。在临床应用时，选择A/C还是SIMV经常是有些人争论的话题。我们都知道机械通气的目的是为呼吸衰竭病人提供通气支持，即便是换气功能衰竭最终也会合并通气功能衰竭（往往是因为医生觉得病人还没到用呼吸机的时候，最后病人呼吸肌没有力量了），因此机械通气的作用之一就是让呼吸衰竭的病人的呼吸肌得到充分的休息。从这一点来说，刚上呼吸机的病人选择A/C是完全正确的。只要参数设置合理，A/C模式与病人同步是完全没有问题的，并不存在什么“只要病人有自主呼吸就要用SIMV，用A/C就会发生人机对抗”这样荒唐的说法。要是参数设置不对，SIMV模式下也会发生人机对抗。循序渐进掌握机械通气-模式（三） 自主呼吸模式 自主呼吸模式包括CPAP（continuous positive airway pressure，持续气道正压）、PSV（pressure support ventilation，压力支持通气）、VS（volume support，容量支持）、PAV（proportional assist ventilation，成比例辅助通气）等等。最基本的应该是CPAP和PSV。 CPAP和PSV可单独应用，也可与SIMV合用，作用于SIMV模式的自主呼吸部分。自主呼吸模式最重要的特点一就是必须由病人的自主呼吸来触发，如果病人没有自主呼吸或病人的自主呼吸力量不足而无法触发呼吸机，那么自主呼吸模式就无法启动。其次，自主呼吸从吸气向呼气切换首选流量切换，然后是压力切换（这是由病人的肺部力学lung mechanics或由其通气驱力ventilatory drive来决定的），而强制通气都是时间切换。 提到CPAP就不能不提PEEP（positive end-expiratory p