呼吸机与机械通气课件课件

呼吸机与机械通气 西安高新医院ICU唐伟 机械通气的历史 早期阶段 口对口人工呼吸负压通气阶段 铁肺正压通气阶段 人工气道 现代通气模式 机械通气的概念 当呼吸器官不能维持正常的气体交换既发生呼吸衰竭时 以机械装置代替或辅助呼吸肌的工作称做 机械通气 正常的呼吸功能包括了通气功能和换气功能 而机械通气仅能代替通气功能 所以 有学者认为将呼吸机称做通气机更为确切 一 按时相分类 按吸气相气流产生的原理 A 恒流发生器B 非恒流发生器C 恒压发生器D 非恒压发生器按呼气相向吸气相转换的方式 压力转换 定压型呼吸机 既呼吸机送气至预定压力值时 停止送气开始呼气 容量转换 定容型呼吸机 时间转换 定时型呼吸机 压力 时间曲线 容量 时间曲线 呼吸机的基本结构 气源 高压氧和 或空气压缩机 主机 供气和控制 报警 呼吸回路 吸气和呼气回路 空 氧混合器 调控吸入气氧浓度 21 100 湿化器 对吸入气体加温加湿 呼吸机的呼吸回路 吸气回路 呼吸机送气口 加温湿化器 集水器 Y型接头 病人呼气回路 病人 Y型接头 集水器 呼吸机呼气阀 呼吸机和与病人的连接 鼻 面罩 用于无创机械通气 气管插管 经口气管插管 可保留3 7天 经鼻气管插管 可保留7 14天 气管切开 数月 数年 病人耐受性好 可减少镇静剂的使用 护理方便 可饮水及进流质 机械通气 呼吸衰竭的病理分类 通气泵衰竭 呼吸中枢冲动发放减少 胸廓的机械运动功能障碍 呼吸肌疲劳 使用某些有呼吸抑制作用的药物 肺衰竭 换气功能障碍 功能残气量减少 V Q比例失调肺血分流增多 弥散障碍 呼吸衰竭肺衰竭泵衰竭气体交换障碍通气功能障碍低氧血症高碳酸血症中枢功能低下阻塞性通气功能障碍呼吸肌疲劳 呼吸衰竭的临床分类 型呼吸衰竭 换气衰竭 只有PaO2下降而无PaCO2升高者为I型呼衰 型呼吸衰竭 氧合 通气衰竭 既有PaO2下降又有PaCO2升高者为II型呼衰 一 机械通气的适应症 支气管肺部病变所致的周围性呼吸衰竭 COPD合并 型呼衰 重症哮喘和ARDS 外伤 脑血管意外及药物中毒等所致的中枢性呼吸衰竭 严重胸部外伤或手术所致的限制性呼吸功能障碍 连枷胸 CPR 二 机械通气的呼吸生理指标 呼吸频率 35次 分或 6 8次 分 12 20次 分 TV 3ml kg 5 7ml kg MV 3 L或 20 L 6 10 L VD VT 0 6 0 25 0 4 PaCO2 50mmHg COPD除外 且有升高趋势 PaO2 50mmHgPaO2 FiO2 150P A a O2 50mmHg FiO2 0 21 P A a O2 300mmHg FiO2 1 0 最大吸气压力 25cmH2O 临床观察 呼吸做功的程度疾病可能发展的过程循环功能的状态 三 机械通气的相对禁忌症 大咯血或误吸引起的窒息 应首先清理呼吸道 肺大泡应限制气道压力 避免使用PEEP 气胸时行胸腔闭式引流 张力性气胸时应先行胸腔闭式引流 休克 心衰时可选择适当的通气方式 减少对循环的影响 在严重通气或氧合障碍危及生命时 无绝对禁忌症 四 机械通气方式 通气模式的概念 机械通气时各种通气参数的设定及调控的组合方式称为 通气方式 或 通气模式 一 间歇正压通气 IPPV 正常人在吸气时 由于呼吸肌收缩引起胸廓扩大使肺膨胀 肺内呈负压 大气压高于肺内压 经此压差气体经呼吸道进入肺内 3 10cmH2O 机械通气时呼吸机在呼吸道开口处间断地以气体直接施加正压力使肺膨胀 故称 正压通气 辅助与控制通气 IPPV是机械通气的基本通气方式 有辅助 控制两种形式 辅助通气是指由病人触发呼吸机送气 以预设的容量 压力进行通气 也称同步IPPV 如病人的呼吸频率 预设的呼吸机频率时 则按病人的呼吸频率通气 控制通气 控制通气是指在病人无自主呼吸 或人为的消除病人的自主呼吸 使病人完全按所设定的呼吸机频率 通气量 压力进行机械通气的方式 辅助与控制通气的区别在于有无吸气努力的触发 定容IPPV的特点 VT恒定 预定IPPV频率 预定吸气时间 吸气流速 和吸气平台 VT不受胸肺顺应性或气道阻力的影响 能保证通气量 但气道压 吸气流速和吸气时间会随之发生相应改变 易产生气道高压 有发生气压伤的危险 漏气时可以产生通气不足 定压IPPV的特点 吸气峰压恒定 预定IPPV频率 预定吸气流速 吸气流速和吸气时间均受到预定通气压力 胸肺顺应性或气道阻力的影响 所以 若胸肺顺应性下降或气道阻力增加可发生通气不足 需要监测VT 定时IPPV的特点 吸气时间恒定 预定IPPV频率 预定吸气流速 气道压 吸气流速和通气量均受到胸肺顺应性或气道阻力的影响 需要监测VT 吸气平台 吸气平台又称吸气末停顿 是在IPPV时于吸气末呼气前 呼气活瓣通过呼吸机控制装置再继续停留一个间期 0 3 3sec 此期内不再提供气流 但肺内气体可以发生再分布 使不易扩张的肺泡充气 气道压从峰压有所下降 形成一个平台压 PEAKPRESSURES峰值压 PLATEAUPRESSURES平台压 平台压的意义和用途 吸气平台时间为吸气时间的一部分吸气平台有利于气体在肺内的再分布吸气平台有利于吸入雾化药物在肺内的弥散吸气平台对静脉回流 颅内压有影响 一般不超过吸气时间的15 吸气平台主要用于肺泡萎陷和肺顺应性较差的病人 二 同步间歇指令通气 SIMV 在病人自主呼吸的同时 按预设的频率给予IPPV 在两次机械通气之间允许病人自由呼吸 既自主呼吸 IPPV 也称同步间歇强制通气 SIMV时的MV 自主呼吸VT f 机械通气VT fIPPV可以是定容 定压或定时 SIMV压力 时间曲线 分钟指令通气 MMV MMV是在SIMV的基础上 呼吸机自动监测自主呼吸MV f VT和机械通气MV f VT 若单位时间内自主呼吸的通气量小于预设的通气量时 呼吸机给与一个预调的潮气量 即无论病人自主呼吸如何变化 总能得到大于或等于预调分钟通气量的通气 SIMV的用途 自主呼吸 IPPV可以保证有效通气量 病人易于接受SIMV 无人机对抗 有利于锻炼呼吸肌 是撤离呼吸机的手段之一 可以和CPAP PSV等组合应用 三 呼气末正压 PEEP PEEP既是在IPPV的基础上 吸气由呼吸机产生 而在呼气终末 由呼气端的限流活瓣等装置使此时的气道压力高于大气压 PEEP的压力水平由临床需要决定 PEEP的压力时间曲线 PEEP的主要作用 增加FRC 增加气体交换面积 5cmH2O的PEEP可以使FRC增加400 600ml 重新打开肺不张区域 肺泡恢复通气 减少右到左分流改善通气 血流比率避免呼气末肺泡萎陷 PEEP的适应症 低氧血症 如ARDS 肺水肿 重症肺炎 除增加氧合外还利于水肿和炎症的消退 大手术后预防肺不张 COPD患者加用适当的PEEP可以支撑小气道 防止呼气末小气道闭陷 有利于CO2排出 最佳PEEP的概念 最佳PEEP是即能使萎陷的肺泡尽可能至好的状态 肺内分流降至最低水平 PaO2提高至基本满意的水平 而对血流动力学的影响和肺组织气压伤降低至最低程度的PEEP水平 最佳PEEP水平应根据具体病人情况而定 一般是在保持FiO2 60 的前提下 能使PaO2 60mmHg时的最低PEEP水平 四 持续气道正压 CPAP CPAP是在自主呼吸的状态下 在整个呼吸周期内 吸气相和呼气相 通过呼吸机的持续气流或按需气流使气道均保持为正压 是PEEP在自主呼吸条件下的特殊应用 CPAP时由于正压气流 吸气气流 可增加VT 减少呼吸功 呼气期的气道正压起到PEEP的作用 CPAP的压力时间曲线 PEEP和CPAP的区别 PEEPCPAP控制 辅助呼吸自主呼吸呼气末正压吸气与呼气时均为正压静态正压动态正压呼气阻滞持续或按需气流FRC增加较少FRC增加较多血流动力学影响大血流动力学影响小 五 压力支持通气 PSV PSV是在吸气努力达到触发值后 呼吸机提供一高速气流 使气道压很快达到预置的压力水平以克服吸气阻力和扩张肺脏 并维持此压力到吸气峰流速降低至吸气峰流速的一定百分比 如25 时 吸气转为呼气 PSV是一种自主呼吸的模式 PSV的特点 PSV由自主呼吸触发 并由病人决定f和I E 有较好的人机协调性 减少呼吸功和附加呼吸功 病人感觉舒适 PSV时的VT与预置压力支持水平 吸气努力的大小及呼吸力学特征有关 PSV用于有一定自主呼吸能力 呼吸中枢驱动稳定的病人 可保证一定的通气需求而不致呼吸肌疲劳或废用性萎缩 PSV对膈肌的作用就和硝普纳对左心室一样 呼吸功 呼吸功等于压力变化 P 和容量变化 V 的乘积 是克服肺和胸壁的弹力和阻力过程的度量 需通气支持的患者的呼吸功可分为三部分 正常的生理作功 WOBphys 克服肺和胸壁的病理生理改变所作的功 WOBDis 额外的功对抗来自气管插管 呼吸机 管道及吸气 呼气阀的附加功 PSV的应用 用于呼吸肌功能减退 可减少病人呼吸做功 PSV为10cmH2O时附加功 0 作为撤离呼吸机的手段之一 可以于CPAP SIMV合用 以保证通气量和氧合 有人机对抗者 应用PSV易于呼吸机协调 可以减少镇静剂和肌松剂的用量 六 压力控制通气 PCV PVC是以预设的吸气时间为吸 呼气相的转换 并在时间切换的同时控制气道压力 吸气时气流进入肺内使气道压力升高 达到预设压力后 气流速度减慢并维持此压力至吸气末 减速气流 再切换为呼气 PCV的压力时间曲线 PVC的特点 PVC与定压IPPV相比 减少了胸肺顺应性或气道阻力的变化对VT的影响 相对延长了气道压峰值平均时间 更有利于肺泡充盈和气体交换 PVC与定容IPPV相比 气道压被限制 减少了气压伤 并减轻了对循环系统的抑制 在胸肺顺应性和气道阻力变化较大时 VT不稳定 无创通气概念 无创通气 noninvasiveventilation 无创通气本是相对于有创通气而言的 但是 实际上却比有创通气更早 可以包括 负压通气 正压通气 高频通气等几种通气模式 原来 无创通气 几乎就是负压通气的同义词 直至80年代中期还是这样 目前 经口鼻连接的正压无创通气 由于其连接的方便性 已经成为主流 如BiPAP通气 正压无创通气的连接方式 主要通过鼻罩 口鼻罩或面罩与病人连接在口端加一正压 气体顺着压差进入肺内 完成吸气 该正压降低或撤除 胸肺整体回弹 气体呼出 可以达到与生理呼吸 负压通气相等的通气效果 方便 但是也就有其相应的 非生理 之处 NIPPV的优点 可以放宽机械通气的指征避免人工气道的并发症减少了呼吸机相关性肺炎的发生率对镇静剂需求减少病人及家属易于接受住ICU时间缩短 费用低 NIPPV的缺点 需要病人 呼吸机和医生三者的密切结合 无人工气道 因此无法提供有效地气道管理 鼻面罩漏气影响通气效果 NIPPV的应用指征 NIPPV适用于轻 中度呼吸功能不全病人清醒合作 或因CO2潴留导致的意识障碍血流动力学稳定气道通畅 气道廓清力存在无影响鼻面罩使用的面部创伤能够耐受鼻 面罩 NIPPV的临床应用 阻塞通气功能不良 COPD急性加重 哮喘急性发作 肺实质病变 AIL ARDS 肺炎 限制性通气功能不良 神经肌肉疾病 肥胖性低通气 OSAS 急性肺水肿序贯性机械通气 NIPPV的禁忌症 心跳呼吸停止自主呼吸微弱 昏迷误吸可能性大合并其他器官功能衰竭 血流动力学不稳定 消化道大出血 穿孔 严重脑部疾病等 特殊创伤 腹部 颌面部 气道烧伤和颅底骨折 病人不合作中华医学会呼吸病学分会临床呼吸生理及ICU学组2002年 NIPPV的通气模式 NIPPV可以采用容量或压力控制CPAP PSV SIMV BiPAP 双水平气道正压通气 BiPAP是指在吸气相和呼气相分别施加不同压力的通气方式 吸气压力 IPAP 相当于PSV 用于增加肺泡通气量 降低呼吸功和促进CO2排出 呼气压力 EPAP 相当于PEEP CPAP 用于增加功能残气量 改善氧合 VT IPAP EPAP xC 双水平气道正压通气的调节 自主呼吸 S 模式自主呼吸 时间控制 S T 模式时间控制 S 模式IPAP8 20cmH2OEPAP3 10cmH2OIPAP EPAP CPAP改变EPAP时 IPAP应相应变化IPAP上升速率33 50 I E1 2 1 1 影响NIPPV效果的因素 NIPPV成功率为50 80 其影响因素为 NIPPV治疗1小时后的血气 起效时间长短疾病严重程度 APCHE 评分 气道分泌物肺部感染的控制病人配合程度 NIPPV应用中的注意事项 向病人讲明治疗目的 取得病人配合根据病人意识状态 配合程度选用鼻罩或面罩要求病人在治疗中闭嘴呼吸每次暂停治疗时间不超过15 20minIPAP一般不超过25cmH2O 避免胃肠胀气BiPAP是压力转换模式 应监测潮气量 NIPPV中改换有创通气的指征 行NIPPV2小时内呼吸困难症状无缓解 呼吸频率 心率 血气分析指标无改善或恶化 出现呕吐 严重上消化道出血 气道分泌物增多 排痰困难 出现低血压 严重心律失常等循环系统异常表现 机械通气的临床决策 无需使用机械通气可以使用无创通气需有创通气 机械通气的目标 充分的氧合与通气稳定的血流动力学状态不造成损伤的压力和容量不致中毒的氧浓度 通气方式的选择 按所提供的是否由全部或部分替代自主呼吸可分为 完全呼吸支持 呼吸功全部由呼吸机完成 如IPPV 适用于呼吸中枢外周驱动能力差的病人 部分呼吸支持 呼吸功由呼吸机和自主呼吸共同完成 如SIMV PSV PCV及CPAP 常用 通气模式 Esteban调查了北美 南美 西班牙和葡萄牙的412个内 外科ICU 接受机械通气的1638患者 应用A CV模式47 应用SIMV6 应用PSV15 应用SIMV PSV SIMV PSV合计46 其他通气方式7 保留和辅助自主呼吸 降低胸内压 减少对血流动力学的影响 改善和促使肺泡复张 增加呼吸效率 便于病人活动和主动咳嗽 有较好的通气 血流比 便于撤机 五 呼吸机参数的设置与调节 一 潮气量 VT 和分钟通气量 MV 自主呼吸时5 7ml kg 机械通气时 大VT10 15ml kg 小VT6 8ml kg MV VT f 成人100 120ml min 压力转换时 VT与通气压力有关 时间转换时 VT Ti 吸气流速 二 通气频率 一般为12 20次 分 应与VT相配合 以保证一定的MV 应结合自主呼吸能力 如SIMV时 可随自主呼吸能力的不断增强而下调SIMV的辅助频率 三 通气压力 成人15 20cmH2O 小儿12 15cmH2O 原则上要以最低的通气压力获得适合的VT Paw 35cmH2O气压伤的危险增加 吸气流速 成人40 80L min 婴幼儿4 10L min 吸气流速可以影响 气体在肺内的分布CO2的排出量3 VD VT吸气峰压和吸气时间 吸气流速越大 气道压和胸内压就越高 VT 有利于气体交换 但易使过度膨胀 增加气压伤的危险 低流速时 吸气时间过长可发生人机对抗 吸呼比值 I E I E一般为1 1 5 4 0 吸气时间成人1 0 1 5s 一般不少于0 8s 婴幼儿0 4 0 8s 增加吸气时间I E 1 反比通气 有利于氧合 增加呼气时间I E1 2 5 4 0 有利于CO2的排出 触发灵敏度 压力触发 0 5 2 0cmH2O流量触发 1 3L min 较压力触发呼吸功减少5 15 基础流速 流量触发水平X2 不敏感的触发 可以显著增加病人的呼吸负荷 额外消耗呼吸功 触发灵敏度应设置于最灵敏 但又不至于引起与病人无关的自发切换 吸入气氧浓度 FiO2 FiO2一般应 50 如果FiO2 50 才能维持PaO2 60mmHg或SaO2 90 则应考虑使用PEEP 延长吸气时间或吸气平台等 FiO2的选择应综合考虑氧合 PaO2目标值 PEEP水平 平均气道压和血流动力学状态 FiO2 70 并超过24小时易导致氧中毒 PEEP CPAP 应根据氧合情况选择PEEP CPAP水平一般常用5 10cmH2O 超过15cmH2O由于增加了平均气道压而显著影响血流动力学 PEEP的利与弊 益处害处肺泡复张肺泡过度扩张 气压伤 改善PO2CO减少 氧输送减少 改善肺顺应性吸气肌用力减少减低吸气功负荷减少脑血流灌注减少肺损伤需加强监护辅助左心 最佳PEEP的概念 最佳氧合状态最大氧运输量 DO2 最好顺应性最低肺血管阻力最低QS QT达到上述要求的最小PEEP称为最佳PEEP 最佳PEEP 若PEEP水平刚好使陷闭肺泡扩张 则含气肺泡数量增加20 以上 从而使含气肺总量超过60 并消除部分分流 改善或基本不影响肺循环 称之为 最佳PEEP 最佳PEEP 相当于P V曲线稍高于LIP水平 经验设置为8 12cmH2O 氧输送 氧供 的概念 呼吸的三个环节空气与肺泡及肺泡与肺毛细血管的气体交换心脏泵功能将血输送到全身组织组织内毛细血管的富氧血液与细胞间的气体交换DO2 COxCaO2 COx Hbx1 38 xSaO2 循环 血液 呼吸 PSV PSV水平高低取决于病人通气的需求 常用PSV水平为5 25cmH2O PSV 25 30cmH2O相当于定压IPPV PSV水平为10cmH2O左右时 可以使附加功 0 PSV 25 30cmH2O时 可以完全消除病人的呼吸负荷 使用PSV应调整好2个参数 触发灵敏度和PSV水平 使用PSV应监测好2个参数 VT和f 叹气 sigh 机械通气中间断给予高于潮气量50 或100 的大气量以防止肺泡萎陷的方法 用于长期卧床 咳嗽反射减弱 分泌物引流不畅的患者 气道温度 一般要求吸入气体温度保持在32 36 相对湿度100 湿化量成人 250ml d 报警上下限的设置 一般为各参数实际值的上下25 左右 例如实际气道压为20cmH2O 则气道压报警上限为25cmH2O 下限为15cmH2O 成人起始的通气参数 VT6 8ml kgf12 14bpmPeakFlow30L minI E1 2FiO250 PEEP4 5cmH2O 呼吸机的调节 增加PaO2的方法增加吸气时间使用吸气平台使用PEEP提高FiO2减少PaCO2的方法增加分钟通气量 呼吸频率 潮气量 增加呼气时间增加PaCO2的方法减少分钟通气量 呼吸频率 潮气量 延长呼气时间增加机械死腔量或使用镇静 镇痛药物 呼吸机的调节 新的VE 目前VEX 目前PaCO2 目标PaCO2 所需FiO2 目标PaO2 PaO2 PAO2 PaCO2 PB 47 六 机械通气中的临床观察 生命体征变化 RR HR BP 唇及甲床颜色 胸廊起伏 肺部呼吸音 意识状态有无人机对抗 七 机械通气中的监测 呼吸功能的监测 通气量 气道压力 顺应性和呼吸形式的监测与观察 循环功能的监测 心率与心律 血压 CVP PAP及CO等 气体交换功能的监测 血气分析 SpO2 EtCO2 VD VT 其他 血象 电解质 肝肾功能 机械通气中常用计算 VD VT PaCO2 PECO2 PaCO2 0 2 0 4 PaO2 FiO2 300mmHgD A a O2FiO2 1 0D A a O2 760 47 PaCO2 PaO2QS QT 700 PaO21 0 X5 动态CT VT 平台压 PEEP 八 呼吸机常见报警原因及处理 气道压报警 气道压上限报警原因 呼吸道分泌物增加 通气回路 气管导管曲折 积水 胸肺顺应性降低 人机对抗 叹息通气时或咳嗽 气道压下限报警原因 通气回路脱接 气管导管套囊破裂或充气不足 分钟通气量报警 分钟通气量上限报警 自主呼吸增强 压力转换模式下胸肺顺应性改善 分钟通气量下限报警 自主呼吸减弱 压力转换模式下胸肺顺应性降低或气道阻塞 呼吸频率报警 呼吸频率高限报警自主呼吸增强人机对抗气道阻塞呼吸频率低限报警自主呼吸减弱管道脱落