呼吸机原理_.ppt

呼吸机参数及使用 基本简介 呼吸机 是一种能代替 控制或改变人的正常生理呼吸 增加肺通气量 改善呼吸功能 减轻呼吸功消耗 节约心脏储备能力的装置 当婴幼儿并发急性呼吸衰竭时 经过积极的保守治疗无效 呼吸减弱和痰多且稠 排痰困难 阻塞气道或发生肺不张 应考虑气管插管及呼吸机 呼吸机必须具备四个基本功能 肺充气吸气向呼气转换排出肺泡气以及呼气向吸气转换依次循环往复 因此必须有 能提供输送气体的动力 代替人体呼吸肌的工作 能产生一定的呼吸节律 包括呼吸频率和吸呼比 以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能 能提供合适的潮气量 VT 或分钟通气量 MV 以满足呼吸代谢的需要 供给的气体最好经过加温和湿化 代替人体鼻腔功能 并能供给高于大气中所含的O2量 以提高吸入O2浓度 改善氧合 潮气量 Tidalvolume TV 是指平静呼吸时每次吸入或呼出的气量8 10ml kg 分钟通气量 MinuteVolume MV 为潮气量与呼吸频率 RR 的乘积 MV VT RR 静息时 MV为6 8L min 动力源 可用压缩气体作动力 气动 或电机作为动力 电动 呼吸频率及吸呼比亦可利用气动气控 电动电控 气动电控等类型 呼与吸气时相互切换 常于吸气时于呼吸环路内达到预定压力后切换为呼气 定压型 或吸气时达到预定容量后切换为呼气 定容型 不过现代呼吸机都兼有以上两种形式 治疗用的呼吸机 常用于病情较复杂较重的病人 要求功能较齐全 可进行各种呼吸模式 以适应病情变化的需要 而麻醉呼吸机主要用于麻醉手术中的病人 病人大多无重大心肺异常 要求的呼吸机 只要可变通气量 呼吸频率及吸呼比者 能行IPPV 间歇正压通气 基本上就可使用 呼吸机的基本原理 自主通气时吸气动作产生胸腔负压 肺被动扩张出现肺泡和气道负压 从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气 吸气后胸廓及肺弹性回缩 产生相反的压力差完成呼气 因此 正常呼吸是由于机体通过呼吸动作产生肺泡与气道口 主动性负压力差 而完成吸气 吸气后的胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气 以满足生理通气的需要 而呼吸机通气是由体外机械驱动使气道口和肺泡产生正压力差 而呼气是在撤去体外机械驱动压后胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气 即呼吸周期均存在 被动性正压力差 而完成呼吸 根据呼吸机的工作特点 可把其分为以下类型 1 定压型呼吸机吸气时 呼吸机向气道泵入一定压力的气体 使肺泡膨胀 气道压力渐升 达到预定压力时 气流终止 转为呼气相 此类呼吸机的潮气量 与呼吸机预置的压力 吸气时间 流速等有关 如流速低 吸气时间短 预定压力低 潮气量则小 反之则潮气量增大 若肺顺应性下降或支气管痉挛使气道阻力增加均可使潮气量下降 此类呼吸机的缺点是气道压力增加时 潮气量得不到保障 优点是气道有漏气时 它也必须保持一定压力 也能维持适当通气 简言之 此类呼吸机保压力不保容量 2 定容型呼吸机呼吸机将固定的容积气体泵入病人气道及肺部 产生吸气呼气的动作 此类呼吸机的优点是在安全压力范围内 密闭的气道状态下能保证一定的潮气量 缺点是气道漏气无法补偿 气道压力过大同样可发生通气不足 简言之 此类呼吸机保容量不保压力 3 定时型呼吸机为定时 限压恒流型呼吸机 呼吸机产生气流 进入气道达到预定时间 吸气停止 产生呼气 在呼气相 气道内仍有低压力气流通过 其吸气时间 呼吸频率 吸 呼比值 吸入气氧浓度可以调节 以上分型是基于吸气相与呼气相转换而分类的 亦有按控制方式 电动 气动 用途分类 还有一类为高频通气呼吸机 其特点是高呼吸频率 低潮气量 非密闭气路运行 工作过程 呼吸机注入病人气体的压力 由机内涡轮泵产生 工作过程 空气通过过滤器进入安需阀 安需阀开启的大小和泵的转速由CPU控制 通气的压力和容量大小由医生根据病人的需要设定 调节适量的气体通过单向阀进入人体面罩 并进入人体 即吸入正压 单向阀关小 吸入压力降低 病人肺部的吸人正压自动流出 即通过面罩呼出 注入病人气体的压力 由氧气瓶的氧气压力和正压空气产生 呼吸机分类 1 按照与患者的连接方式分为 无创呼吸机 呼吸机通过面罩与患者连接有创呼吸机 呼吸机通过气管插管连接到患者 2 按用途分类 六类 急救呼吸机 专用于现场急救 呼吸治疗通气机 对呼吸功能不全患者进行长时间通气支持和呼吸治疗 麻醉呼吸机 专用于麻醉呼吸管理 小儿呼吸机 专用于小儿和新生儿通气支持和呼吸治疗 高频呼吸机 具备通气频率 60次 min功能 无创呼吸机 经面罩或鼻罩完成通气支持 3 按驱动方式分类 三类 气动气控呼吸机 通气源和控制系统均只以氧气为动力来源 多为便携式急救呼吸机 电动电控呼吸机 通气源和控制系统均以电源为动力 内部有汽缸 活塞泵等 功能较简单的呼吸机 气动电控呼吸机 通气源以氧气为动力 控制系统以电源为动力 多功能呼吸机的主流设计 4 按通气模式分类 四类 定时通气机 时间切换 能按预定吸气时间送气入肺 通气量一般较稳定 具有定容和定压两型的一些特点定容通气机 容量切换 能提供预定的潮气量 通气量稳定 受气道阻力及肺顺应性影响小 通气量稳定 适用于气道阻力大 经常变动或无自主呼吸的危重患者 特点 潮气量恒定 气道峰压随肺顺应性变化而变化 肺顺应性越大气道峰压越低 反之越高 易产生气压伤 一旦漏气 可产生通气不足 定压通气机 压力切换 输送气体到肺内 当压力达到预定数值后 气流即终止 其潮气量受气道阻力及肺顺应性影响较大 但结构简单 同步性能好 适用于有一定自主呼吸 病情较轻的患者 定流通气机 流速切换 按预设气体流速值完成呼气与吸气转换 通气方式 1 间歇正压呼吸IPPV intermittentpositivepressureventilation 为最常用的人工通气法 呼吸肌在吸气时以正压将气体压入患者肺内 肺内气相压力降至大气压时 可借胸廓和肺泡弹性回缩将气体排出 用于心肺复苏及中枢呼吸衰竭等 此外尚有间歇正 负压通气 CINEEP 和呼气负压通气 CINPV 2 持续气道内正压通气CPAP continuepositiveairwaypressure 呼吸机在各个呼吸周期中提供一恒定的压力 各个通气过程由自主呼吸完成 实质是以零压为基础的自主呼吸上移 其作用相当于呼气末正压 除了调节CPAP旋钮外 一定要保证足够的流量 应使流量加大3 4倍 CPAP正常值一般4 12cm水柱 特殊情况下可达15厘米水柱 呼气压4厘米水柱 3 呼气末正压通气PEEP positiveendexpiratorypressure 在间歇正压通气的前提下 使呼气末气道内保持一定压力 在治疗呼吸窘迫综合征 非心源性肺水肿 肺出血时起重要作用 4 间歇指令通气 IMV 同步间歇指令通气 SIMV 属于辅助通气方式 呼吸机管道中有持续气流 可自主呼吸 若干次自主呼吸后给一次正压通气 保证每分钟通气量 IMV的呼吸频率成人一般小于10次 分 儿童为正常频率1 2 1 10 5 控制通气通气全部由呼吸机提供 与自主呼吸无关 容量控制通气 VCV 即传统意义上的控制通气 潮气量 呼吸频率 呼吸比完全由呼吸机控制 其压力变化为间歇正压 现多加用吸气末正压 可为容量或时间转移式 压力控制通气 PCV 分两种基本类型 一是传统意义上的通气模式 即压力转换式 一是时间转换式 压力为梯形波 流量为递减波 后者已取代前者 6 辅助通气通气量由呼吸机提供 但由自主呼吸触发 呼吸频率和呼吸比值随自主呼吸变化 可理解为控制模式同步化 也分为容量辅助通气 PA 7 辅助 控制通气 A C 是上述PA和PCV的结合 自主呼吸能力超过预防呼吸频率为辅助通气 低于预防呼吸频率则为控制通气 预防呼吸频率起 安全阀 作用 有利于防止通气过度或不足 也有利于人机的配合 现代呼吸机多用此方法取代单纯控制通气和辅助通气 如SC 5型呼吸机 8 压力支持通气 PSV 在自主呼吸前提下 呼吸机给予一定的压力辅助 以提高病人每分钟通气量 潮气量 呼吸频率 吸气 呼气时间由病人自己调节符合呼吸生理 是目前最常用的通气模式 但呼吸中枢兴奋性显著降低 神经肌肉严重病变 呼吸肌极度疲劳的患者不宜应用 气道阻力显著过高 胸肺顺应性显著降低的情况下易导致通气不足 9 叹气样通气 SIGN 相当于自然呼吸中叹气样呼吸 潮气量大小增加0 5 1 5倍 其作用是扩张陷闭的肺泡 多能容量辅助 控制通气时发挥作用 以上为常用通气方式 10 呼气平台 plateau 也叫吸气末正压呼吸EIPPB endinspiratorypositivepressurebreathing 吸气末 呼气前 呼气阀继续关闭一段时间 再开放呼气 这段时间一般不超过呼吸周期的5 能减少VD VT 死腔量 潮气量 11 呼气延迟 也叫滞后呼气 expiratoryretard 主要用于气道早期萎陷和慢性阻塞性肺疾患 如哮喘等 应用时间不宜太久 呼吸机参数的设定 四大参数 潮气量压力流量时间 含呼吸频率 吸呼比 1 潮气量 TV 正常人的生理潮气量为8 10ml kg 在使用呼吸机时 由于存在呼吸机管道的死腔及管道顺应性 气管导管或气管切开套管与气管之间存在间隙 因此预设的潮气量往往比生理潮气量大1 5 2倍 一般情况下呼吸机预设的潮气量为10 15ml kg 特别是在新生儿及婴儿期 气管套管为无气囊套管 气管套管与气管壁之间有较大间隙存在 其漏气量很难准确估计 因此要通过观察胸部的起伏 听诊两肺的呼吸音 观察压力表的压力变化及血气分析后来确定潮气量是否充足 新生儿及幼婴儿只适合使用压力切换型呼吸机 而小儿适合使用容量切换型呼吸机 对于压力切换型呼吸机 预设高峰吸入 PIP 相当于预设潮气量 对无呼吸道疾病病人 其预设峰压常为15 20cmH2O 1 47 1 96kPa 轻度肺顺应性改变时为20 25cmH2O 1 96 2 45kPa 中度为25 30cmH2O 2 45 2 49kPa 重度为30cmH2O 2 94 kPa 以上 增加潮气量或增加高峰吸入压可增加每分钟通气量 但同时增加气道压 可增加PaO2并降低PaCO2 但也可增加肺的压力性损伤的危险 2 呼吸频率 呼吸机的预设频率依疾病的种类 病人自主呼吸的强弱 治疗的目的而异 阻塞性通气障碍时如哮喘 毛支 新生儿胎粪吸入综合征等选用较慢的频率 限制性通气障碍时如ARDS 肺水肿 肺纤维化和IRDS等应选用较快的频率 肺部病变不明显的呼吸衰竭时 呼吸机频率同正常同龄儿 接近生理呼吸频率 新生儿40 50次 分 婴儿30 40次 分 年长儿20 30次 分 成人16 20次 分 潮气量 呼吸频率 每分通气量 3 呼吸比值 I E 原则上应既能使吸气时气体在肺内分布均匀 呼气时气体充分排出 又不增加心脏负担 对于有限制性通气障碍的病人如ARDS可使用较大I E比值 如1 1 5 1 1 对于有阻塞性肺部疾病及气道阻力明显增加的病人如支气管哮喘 胎粪吸入综合征等则可用较小的I E如1 2 1 3 对于心功能不全时用1 5 一般1 1 5 2 阻塞性通气障碍可调至1 3或更长的呼气时间 限制性通气障碍可调至1 1 阻塞性慢频率低比值 限制性快频率高比值 4 氧浓度 提高吸氧浓度 可提高血氧分分压 纠正低氧血症 使用呼吸机时氧浓度应根据疾病种类 严重程度PaO2来决定 一般临床经验表明