呼吸机应用相关知识学习洛阳新区人民医院脑二科ppt课件

1 脑二科2013年11月业务学习系列课件 呼吸机治疗技术YOUGUISEN2013年11月25日 2 一 呼吸机简史 一 呼吸机的萌芽 二 近代呼吸机 三 早期现代呼吸机 四 第三代现代呼吸机 3 一 呼吸机的萌芽人工呼吸的历史可溯源至史前时代 但呼吸机的雏型于公元15世纪文艺复兴时代之后才诞生 1543年 Vesalius首次对猪进行气管切开并置入气管导管成功 进而证实通过气管导管施以正压能使动物的肺膨胀 1667年 Hooke在狗身上成功重复了这一实验并首次应用风箱技术成功地进行了正压通气 1792年 Curry首次在人身上成功进行了气管插管 此后 这种简单的由手动进行人工通气的风箱技术在欧洲较广泛地被用于溺水者的复苏 但由于该技术极其粗糙并且缺乏应用经验 致使应用后并发症多 成功率低 4 二 近代呼吸机自19世纪中叶至20世纪初 人们为了避免早期的有创人工通气而在体外负压技术领域进行了广泛的研究 苏格兰人Dalziel在1832年首先制作成型一负压呼吸机 患者坐在一密闭的箱子中 头颈部显露于箱外 通过在箱外操纵一内置于箱中的风箱产生负压而辅助通气 1864年 美国人Jones申请了第一个负压呼吸机的专利 其设计与Dalziel类似 此后 各种设计更为精致小巧的负压呼吸机相继出现 使患者的护理更加容易 5 1928年10月 Drinker和Shaw用他们研制的一台被世人称为 铁肺 的箱式体外负压通气机治疗一个因脊髓灰质炎呼吸衷竭而昏迷的8岁女孩获得成功 从而开创了机械通气史上的一个里程碑 在30至40年代欧美脊髓灰质炎大流行时 铁肺 双人铁肺 胸甲式和带式等体个负压通气机大量应用于临床 尽管取得了一些效果 但其固有的缺陷暴露无遗 一是疗效极低 其治疗呼吸衷竭的总死亡率高达80 对战伤所致的急性呼吸窘迫综合征 ARDS 的治疗未获成功 二是气道管理困难 气道分泌物难以排出 三是不能应用于外科手术麻醉中 6 铁肺 9 10 三 早期现代呼吸机事实上 正压通气自能建立人工气道始就已引起部分学者 主要是外科和麻醉学科领域 的兴趣 19世纪末20世纪初 由于人工气道技术的完善和喉镜直视下气管插管方法的建立 正压通气方法在外科和麻醉学科领域得到较为迅猛的发展 1940年第一台间歇正压通气 IPPV 麻醉机 apiropulsator 被发明并应用于胸外科手术患者和战伤ARDS的抢救中 获得成功 11 1946年 美国Bennett公司研制出第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机并应用于临床 自此气控 气动压力限制型呼吸机一度成为正压通气机的主流形式 这一时期的主要代表机型为BennetPR 1A和BirdmarkVII等 属于现代第一代呼吸机 但在临床实践中发现这类正压呼吸机常常不能保证有效的潮气量 为弥补这一不足 设计者们首先开发了容量监测功能装置 然后开始探索研制容量限制型呼吸机 1950年 瑞典的Engstrom研制出世界上第一台容量转换型呼吸机 标志着第二代现代呼吸机的诞生 自此 正压通气技术达到了一个新的水平 12 四 第三代现代呼吸机自80年代以来 随着人们对呼吸生理的深入了解 新的设计思想 如流体控制原理 的采用 以及电子计算机技术的引进 设计者们研制出多种第三代新型呼吸机 它们的功能齐全 性能先进 可靠耐用 集定压定容于一体 兼容多种新的大有前途的通气模式 部分机型还具备智能化功能 其其特点具体表现在 A 活塞风箱和机械性活瓣应用减少 代之以电子模拟装置 重要部件具有双重性结构 故障发生率低 安全可靠 B 附属加温加湿功能更加充分 部分机型还带有气道雾化给药装置 C 吸入氧浓度的调节更加灵活 随意性更大 13 D 辅助通气的功能元件灵敏度提高 反应时间缩短 多不超过150ms 开发出流速触发时的阻力和呼吸功消耗 使自主呼吸更易与呼吸机协调同步 E 增加了吸气流速波型变化 吸气暂停 深吸气等有益的特殊功能 F 开发出多种新的通气模式 其中部分模式具有智能化功能 如压力支持通气 PSV 压力调节容积控制通气 PRVCV 容积支持通气 VSV 压力释放通气 PRV 双相气道正压通气 BiPAP 适应性支持通气 adaptivesupportventilation ASV 适应性压力通气 adaptivepressureventilation APV 和容积保障压力支持通气 VAPSV 等 其共同特点是较以往辅助通气模式更加接近生理状态 14 G 监测 警报系统更加完善 应用了自动反馈调节系统和自动较正系统 使调节更加简单 增加了安全性 部分机型还具有相应的通讯接口 可连接计算机和监护仪 为临床提供更多的资料和数据 H 一机多能 同一型号呼吸机既适用于成人又可用于儿童 集压力 容积 时间及流速切换于一身 扩大了应用者的选择范围 这一类呼吸机的代表机型有Servo900c Servo300 西门子伺服 NewportE 200 美国理波 TycoBennett7200和7200ae 美国泰科 EngstromElrira 瑞典EngstromMedical公司 和HamiltonGalileo 瑞士哈美顿 等型呼吸机 15 二 呼吸机的功能及工作原理呼吸机 高级打气筒呼吸机是一个肺通气装置 Lungventilator 因为它只能起到将气体送到肺内和排出肺外的作用 而并没有参与呼吸的全过程 它并不能代替肺的全部功能 指换气功能 所以有人认为将其称之为通气机更为确切 我们所谈到的呼吸机的功能实际上是指它的通气功能 呼吸机的功能可分为几大类 主要功能 次要功能 特殊功能 辅助功能 16 一 主要功能 1 调节通气气压或通气容积 定压型呼吸机优先设定压力 通气量决定于通气压力的大小 而定容型呼吸机优先设定通气量 通气压力的大小决定于通气量的大小 现在较高档的多功能呼吸机两种功能兼而有之 但因定压型呼吸机在机械通气时 气道内压力保持恒定 而其通气量与肺顺应性成正比 当呼吸道有分泌物或气道痉挛致阻力增大 以及肺有实变或纤维增生顺应性不良时 其通气量不够恒定 掌握比较困难 现已逐步被淘汰 17 2 调节呼吸频率或呼吸周期 大多数呼吸机可直接设定通气频率 但也有的呼吸机则通过设定通气周期来达到改变通气频率的目的 通气周期指完成一次吸气 呼气加静止期所需要的时间总和 如设定通气周期为3s 则每分钟呼吸频率为20次 目前有些高档呼吸机的呼吸频率可以调节得很快 达100 3000次 min 远远高于人的正常呼吸频率 这种功能可以应付一些特殊情况 如气管插管困难 做支气管镜检查 人工气道严重漏气 肺叶切除术后及气胸病人等 18 4 调节辅助通气的灵敏度 敏感度的高低通常取决于吸气时回路中负压的大小 所以设定的负压越大则敏感度越低 反之则越高 成人辅助通气的敏感度应0 3cm水柱之间进行调节 19 二 次要功能 1 调节吸入气体中的氧浓度 用空气氧混合器将100 的纯氧和压缩空气进行混合 可将吸入氧浓度调至21 100 该装置所调的氧浓度恒定 多用于间接驱动呼吸机 而直接驱动呼吸机多用文丘里装置 即用纯氧射流的速度 将周围的空气吸入 以降低氧浓度 但所调的氧浓度不恒定 必须有氧浓度的直接监测手段 以防氧中毒 2 对吸入气体进行加湿 加温 大多数的呼吸机采用热湿化器将水加温后产生蒸汽 混进吸入气中 混入吸入气体中 同时起到加温加热的作用 一般调节温度为32 35 但也有的呼吸机不具备加温功能 20 三 特殊功能 1 呼气末正压 PEEP 此功能可对小气道及肺泡起到顶托作用 使内压在呼气末仍保持在高于大气压的水平 防止小气道及肺泡的萎陷 并能使功能残气量增加 肺顺应性增加 从而改善了肺的弥漫功能 多用于ARDS 急性呼吸窘迫综合症 患者及肺不张患者 2 持续气道正压 CPAP 其作用与PEEP相似 可防止和逆转小气道的闭合及肺泡萎陷 使胸内压增加 吸气省力 自觉舒服 3 压力支持 PSV 这是一种辅助通气压力功能 即患者先触发通气 呼吸机在呼气时给患者一定水平的正压支持 以减少患者吸气时的作功 有利于呼吸肌功能的恢复 患者易于接受 可使呼吸频率减慢 是撤离呼吸机的一种手段 21 3 调节吸 呼比值 机械通气时的吸 呼比值取决于三个因素 即通气频率 通气容积 或压力 吸气流速 在设定通气频率及通气容积的前提下 可通过调节吸气流速来改变吸 呼比值 比较特殊的例子象反比通气 IRV 即吸气时间长于呼气时间 它适用于肺硬化或纤维化病人 22 4 叹息功能 SIGH 此功能仅用于长时间间歇正压通气 IPPV 时 可使肺泡充分扩张 但容易造成气压伤 对有肺大泡的患者应慎用 5 间歇强制通气 IMV 和同步间歇强制通气 SIMV 可以使自主呼吸和IPPV有机结合 保证病人的有效通气量 呼衰早期病人易于接受SIMV 无人机对抗 和CPAP同用 治疗ARDS 这两项功能一般用于自主呼吸较好的患者 多用于脱机之前 6 分钟指令性通气 MMV 该功能保证每分钟通气量 如自主通气量低于设定指 不足部分则由呼吸机自动补给 如自主通气量大于设定值或等于设定值 则呼吸机自动停止气体供给 最适用于自主呼吸不稳定的患者 23 7 呼吸机代替通气 BUV 呼吸机运转时 如其自检系统发现系统性错误或呼吸机电源电压低于额定电压的90 即会自动转为BUV 呼吸机替代通气条件由呼吸机厂方预先设定 在转为呼吸机替代通气时 呼吸机自动按所设定的条件进行通气 8 分隔肺通气 DLV ILV 用双腔插管将两肺分隔开 给予不同形式的通气 称为分隔肺通气 主要用于一侧肺有严重肺大泡或肺脓疡患者 而另一侧肺正常的病人 也多用于开胸手术中 9 双水平气道正压通气 BiPAP 分别调节两个压力水平和时间 两个压力均为压力控制 气流速度可变 这是一种较新的通气方式 开发的前景较大 10 安全活瓣打开 SVO 当电源中断或呼吸机发现严重错误时 安全活瓣自动打开 病人仍可呼吸空气 24 四 辅助功能 1 监测功能 现代呼吸机有较完备的监测功能 除进行呼吸机频率 潮气量 气道压力等呼吸机基本通气功能监测外 还可以进行血氧饱和度 气道阻力 肺顺应性以及肺活量等方面的监测 使医务人员能比较及时地掌握呼吸机的工作状况和病人的病情变化 2 报警功能 多功能呼吸机采用光学与声学相结合的方法进行报警 报警的内容一般包括电源 气源状况 呼吸频率 潮气量 气道压力 温度 呼 吸比值等 3 记录功能 高档多功能呼吸机还具有记录功能 可直接与打印机连接 能回顾并打印过去12h内机械通气的重要参数 波形 趋势图及图表等 并可与监护系统相联以储存显示并记录临床资料 25 呼吸机的工作原理 26 构成要素 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 27 三 呼吸机的适用范围 一 使用呼吸机的目的1 维持适当的通气量 使肺泡通气量满足机体需要 改善气体交换功能 维持有效的气体交换 2 减少呼吸肌的作功 3 肺内雾化吸入治疗 4 预防性机械通气 用于开胸术后或败血症 休克 严重创伤情况下的呼吸衰竭预防性治疗 28 二 适应症有下列导致呼衰的基础病 经针对基础病的积极治疗 有进行性低氧 伴有或不伴有二氧化碳储留 1 神经肌肉疾患引起的呼吸衰竭 重症肌无力 多发性肌炎 格林 巴利综合征等 2 镇静剂过量等导致呼吸中枢抑制而引起的呼吸衰竭 3 心肌梗塞或充血性心力衰竭合并呼吸衰竭 4 ARDS或其它原因肺水肿及肺炎 支气管哮喘等引起的呼吸衰竭 5 COPD患者慢性呼吸衰竭急性恶化 29 三 呼吸机治疗指征 成人的呼吸生理指标达到下列标准的任何一项时 即应开始机械通气治疗 1 自主呼吸频率大于正常的3倍或小于1 3者 呼吸频率 35次 min或 5次 min 2 自主潮气量小于正常1 3者 潮气量 3ml kg 3 生理无效腔 潮气量 VD VT 50 60 4 肺活量50mmHg 慢性阻塞性肺疾患除外 且有继续升高趋势 或出现精神症状 30 6 PaO250mmHg FiO2 0 21 吸空气 者 弥散功能障碍 8 肺泡动脉氧分压差P A a O2 300mmHg FiO2 1 0 吸纯O2 者 解剖分流增加 9 最大吸气压力15 者 31 四 呼吸机治疗的禁忌证1 气胸 血气胸及纵隔气肿未行胸腔引流者 2 严重肺出血为相对禁忌证 3 肺大泡 低血管量休克未纠正者一般不宜应用机械通气 32 四 呼吸机工作模式 33 基本呼吸模式的理解和应用最为关键 呼吸模式 辅助 控制型 A C Assist Control CMV 半自主型 同步间歇指令通气SIMV自主型 Spontaneous 控制呼吸方式 容量控制方式 VCV VolumeControl压力控制方式 PCV PressureControl自主呼吸方式持续正压呼吸 CPAP压力支持 PSV PressureSupport 34 不同呼吸模式特点 潮气量频率C机器机器A机器病人SIMV指令机器机器非指令病人病人CPAP病人病人PSV病人 机器病人 35 不同呼吸模式特点 A 控制呼吸 controlledmechanicalventilationCMV 呼吸频率和潮气量均由机器决定用于病人没有自主呼吸或自主呼吸频率不好时B 辅助呼吸 assistmechanicalventilationAMV 病人呼吸触发机器 机器提供预定的潮气量 即呼吸频率由病人决定 潮气量由机器决定用于自主呼吸好但潮气量不够的病人 36 不同呼吸模式特点 C 同步间断指令呼吸 synchronizeintermittentmandatoryventilationSIMV 准许病人在两次机器给气间自行呼吸 适用于 1 吸气驱动能力正常 呼吸肌肉仍未很有力气者 2 希望减少机器辅助次数 增加病人自行呼吸的次数 如 计划协助病人脱离呼吸时 3 可避免因使用A Cmode造成之过度通气或与呼吸器抵抗的现象 37 不同呼吸模式特点 D 持续气道内正压 continuouspositiveairwaypressureCPAP 呼吸频率和潮气量均由病人决定 机器仅在一定的吸入氧浓度和压力下送气在脱机前使用E 压力支持通气 pressuresupportventilationPSV 呼吸频率由病人决定在吸气时给予压力 效果是增加潮气量潮气量由病人和机器共同决定 38 不同呼吸模式特点 F双气道正压通气 biphasicpositiveairwaypressureBipap 带有PEEP的压力支持 可以看做是PSV PEEP G无创正压通气 NoninvasivePositivePressureVentilationNPPV 指不经气管插管或气管切开而提供正压通气支持H分钟指令性通气 MinuteMandatoryVentilationMMV 预调分钟通气量 呼吸机自动机械辅助一个预调的潮气量或预定的压力或吸气时间的机械通气 无论病人自主呼吸如何变化 总能获得大于或等于预调分钟通气量的通气 对于从药物过量或麻醉状态中恢复的患者 保证从机械通气过渡到自主呼吸 MMV利于患者呼吸肌的锻炼和呼吸机的撤离 39 不同呼吸模式特点 I适应性支持通气 adaptivesupportventilationASV ASV只见于Hamilton系列所有呼吸机 是由HamiltonVeolar的MMV发展而来的 结合了容积和压力2种控制模式优点的全自动通气模式 在自主呼吸和指令性通气时 都可使用ASV 应用ASV 需设分钟通气百分数 气道压报警上限值和患者体重三项参数 从通气工作开始的瞬间就持续检测每一次呼吸的顺应性 气道阻力 呼吸时间常数等各项指标 根据最低做功原理自动调整潮气量和呼吸频率 ASV以最低的气道压力和最低的呼吸频率来满足患者的通气需求 避免压力伤 容量伤和呼吸急促 据 Hamilton 称 ASV是目前最理想的通气和撤机的模式 40 五 呼吸机工作参数及报警参数设置 1 潮气量 tidalvolumVT 按6 8 12ml Kg设置2 频率 frequencyf 按12 18 min设置3 吸入氧浓度 fractureofinspiratoryoxgenFiO2 长期使用呼吸机吸入氧浓度应在40 以下 以免发生氧中毒在急救中如果需要在40 以上时 持续时间尽可能不要超过24小时 41 4 压力 一般指气道峰压 当肺部顺应性正常时 吸气压力峰值一般为10 20 水柱 病变轻度 20 25 中度 25 30 重度 30 水柱以上 肺水肿可达60以上 一般30以下 新生儿较上述压力低5 水柱5 呼气末气道正压 positiveexpiratoryendpressurePEEP 常用范围5 19cmH2O作用 a增加功能残气量b防止肺泡萎陷张开已萎陷的肺泡c改善通气 灌流比 减少分流量有提高血氧分压的效果使用PEEP时胸腔内压增加 回心血量减少 血压可能下降故升高PEEP时应注意适当增加输入量常用范围5 19cmH2O 42 6吸呼时间比 I E 即吸气与呼气时间比 常用1 1 5 也可以1 1有人用1 5 1 即吸呼反比 7敏感度指病人可以将呼吸机带起来的难易程度一般设于敏感水平即容易触发状态压力触发 在PEEP以下2cmH2O流量触发 6L min或以上 43 8 叹气 sigh 一定的时间给1 2倍的潮气量目的是使一般呼吸中没有通气的肺泡得到通气时间和通气量由机器内定或医生设定9 湿化器温度提高吸入气体的温度和湿度设置在28 32 44 报警参数设置 1 高压 峰压 10cmH2o2 低压 peep 5cmH2o3 低潮气量 250 400ml4 低分钟通气量 100ml kg5 高呼吸频率 35次 分 45 六 脱离呼吸机条件 1循环稳定2潮气量 5ml Kg3呼吸频率7 35 PCO260mmHg COPD病人PCO235次 分PO250应该再上机 46 脱离呼吸机的方法 由CMV SIMV CPAP方式逐渐减少PS脱机FiO2减少到30 47 七 呼吸机常见报警及处理 1气道压力高限报警 高压 原因一 气管 支气管痉挛 常见于哮喘 过敏 缺氧 湿化不足或湿化温度过高 湿度太大 气道受物理刺激 如吸痰更换气管套等 处理方法 解痉 应用支气管扩张剂等药物 针对病因 对症处理 及时排除诱因 原因二 气道内粘液潴留 吸痰不充分 处理方法 充分湿化 及时正确吸引 原因三 气管套管的位置不当 处理方法 校正套管位置 及时调整套管于正确位置 48 2低分钟通气量原因一 漏气 气管套管的气囊未注气或注气量不足 湿化器密封不严或未拧紧 呼吸管道破裂或脱开 处理方法 检查气管套管气囊 湿化器及呼吸管道接好 破裂及时更换 原因二 应用压力支持通气 PSV 同步间歇指令通气 SIMV 或SIMV PSV模式通气时 病人呼吸频率过慢 每分钟呼出气量可有间断报警 处理方法 更换通气模式 将辅助或支持通气模式改为控制通气 原因三 每分钟呼出气量低限限度设置过高 处理方法 将报警限度设置至合适的位置 呼吸机常见报警及处理 49 3分钟通气量高原因一 病人的呼吸频率 次数 增快 常见的原因有缺氧 通气不足 体温升高 疼痛刺激 烦躁不安 通气机的触发度过高 处理方法 首先应查明原因作相应处理 如增加吸氧浓度 加大通气量 应用退热药 止痛镇静药等 降低氧耗 合理调整灵敏度 原因二 呼气流量传感器进水或堵塞 每分钟呼出气量表的指针达到最高值 如Servo900C等 处理方法 及时清除传感器内的积水和堵塞物 注意 平时要及时倒掉积水瓶内的积水 呼气量传感器的清洁 消毒要仔细 认真 彻底 呼吸机常见报警及处理 50 呼吸机常见报警及处理 原因三 吸气量设定过高或吸气次数设定过多 处理方法 调整吸气量或吸气次数 若病情需要可调整报警上限 原因四 每分钟呼出气量高限警报的位置设置过低 处理方法 合理设置报警限度 4氧源压力低原因一 氧气源插头未插好 处理方法 调整或重新连接氧气插头原因一 停电或中心供氧压力低 处理方法 联系供养中心及时恢复 51 5气源缺失 压力低原因一 空气压缩机的电源未接通或插头与插座接触不良 电源开关未打开 处理方法 正确连接并接通电源原因二 原因 空气压缩机的压力不足 长期使用的部件老化和摩损 处理方法 更换空气压缩机 原因三 空气压缩机的出气口与管道之间未连接好 气路管道漏气 连接不紧或脱开 管道打折或受压 处理方法 正确连接各个管道 保证不打折不受压 呼吸机常见报警及处理 52 原因四 气压缩机的过高或过热保护 保险丝融断 压缩机停止工作 处理方法 空气压缩机的瑾分别处理 使过高压或过热保护按钮复原 更换分保险丝或更换空气压缩机 原因五 气路管自进水 常发生在贮水瓶的水满后未及时倒掉 空气湿度大而空气压缩机的过滤功能不良等 处理方法 使气路管道保持正确的角度 及时倒掉贮水瓶的积水 选择功能较好的空气压缩机 呼吸机常见报警及处理 53 其他常见报警及处理 54 八 其它问题 1 关于PEEP最佳PEEP 最低PEEP和最高氧输送机体对新水平PEEP的适应需要15分钟15分钟增加一次 每次增加2cmH2O 减少PEEP每次2 5cmH2O 间隔1 6小时PEEP 10cmH2O很少引起气压伤气压伤原因在于峰压高PEEP在20cmH2O以上有效生理效应不再呈直线增加PEEP在25cmH2O以上副作用和并发症增加 55 2 湿化问题意义 如果不对吸入气体进行湿化和温化 必然造成下呼吸道失水 粘膜干燥 分泌物干结 纤毛活动减弱或消失 排痰不畅 发生气道阻塞 肺不张和继发感染等并发症 若吸入气体温度低于30摄氏度 纤毛活动也会受到抑制 并且从呼吸道和肺中丧失的热量也增多 使体温降低 所以 呼吸机治疗对吸入气体进行人工湿化和温化是非常必要的 其它问题 56 湿化罐内放置一