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机械通气基础知识 1 呼吸概念及其意义 机体与外界环境之间的气体交换过程 呼吸过程 O2 CO2 O2 CO2 肺 血液循环 组织细胞 肺通气肺换气气体运输组织换气 外呼吸 内呼吸 2 3 肺容量 4 人患者应用机械通气的生理学指标 括号内为正常值范围通气力学潮气量 ml kg 35 12 20 每分通气量 L min 20 6 10 肺活量 mil kg 1 96 2 45 7 35 9 8 生理死腔气量 潮气量 0 6 0 25 0 4 气体交换指标Pa02 吸氧浓度 0 5 10 7kPa P A a D02 吸氧浓度1 0 a 46 60kPa 3 3 8 6kPa PaC02b 6 7 8kPa 4 6 6 0kPa 循环指标心输出量 L min 2心脏指数 L min m2 1 2a P A D02 肺泡 动脉血氧分压差 b 掌握P C02指标尚需根据临床情况 已如上述 引自JDYoung 1990 Thorax 45 886 5 什么是呼吸机 呼吸机是一种能将含氧气的空气送入肺部 将含二氧化碳的气体排出体外 帮助呼吸系统完成通气的装置 生理学的定义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 力学的定义 6 7 呼吸机发展历史 负压 1928年研制成的 铁肺 ironlung 这种呼吸机的使用使当时脊髓灰质炎的死亡率大大降低 由于当时脊髓灰质炎的流行 客观上促成了铁肺的广泛应用和负压通气的发展 8 呼吸机发展历史 正压 9 正压呼吸机 高级打气筒 靠自身动力和控制能力来实现呼吸功能的机器 精密的电子气泵 10 负压呼吸机VS正压呼吸机 11 12 13 负压缺点不能接受 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 14 气管插管有个气囊 气囊压力应在25 30cmH2O 指南上是25 30cmH2O 但有的资料是小于25cmH2O 我们一般用注射器往里面注气7 10ml就行 不需常规定期放气 但需常规监测气囊压 15 16 17 18 时间触发 IPPV小结 一般认为 吸气开始到呼吸机开始送气时间越短越好 压力触发很难低于110 120ms 而流速触发可低于100ms 一般认为后者的呼吸功耗小于前者 触发灵敏度的设置原则为 在避免假触发的情况下尽可能小 一般置于 1 3cmH2O或1 2L min 19 容控 20 压控 21 容控VS压控 容控 潮气量 吸气流速 流速波形 通气频率 触发敏感度 PEEP 氧浓度压控 吸气压力 吸气时间 通气频率 触发敏感度 PEEP 氧浓度 22 容控 吸气时间调节 23 自动变流 autoflow 当阻力或顺应性发生改变时 每次供气时的气道压力变化幅度在 3cmH2O 不超过报警高压限 5cmH2O 适用于各种VCV的各种通气模式 是VCV吸气流速的一种功能 根据当时的肺顺应性和阻力及预设潮气量而自动控制吸气流速 似递减波形 在剩余的吸气时间内以最低的气道压力输送潮气量 24 压控 吸气时间设置 25 26 呼吸模式 A C CV 即IPPV控制通气 吸气动作由呼吸机触发 时间触发 其通气参数决定于呼吸机的预设值 包括VCV和PCV AV 即SIPPV辅助通气 吸气动作由病人触发 流速 压力触发 即呼吸频率由病人决定 其他通气参数由呼吸机决定 A C 是将CV和AV特点结合起来 简单地说 当自主呼吸频率超过预设频率时为AV 低于预设频率时为CV 具体CV和AV间如何转换不同类型呼吸机的设置可能会不同 27 呼吸模式 IMV IMV 间歇性指令通气 病人能自主呼吸 同时得到一些IMV频率下的预置潮气量 VCV 压力 PCV 的机械通气支持 实际上就是Spont IPPV模式 10S 10S IPPV Spont Spont IPPV Spont IPPV 时间 压力 IMV频率 6次 分 28 SIMV 同步间歇性指令通气 与IMV类似 区别在于IPPV部分多数是由病人触发 实际上就是Spont 同步IPPV模式 Tb Tm Ts Tm Ts Tb 压力 时间 0或CPAP PEEP PIM Spont Spont VIM Spont Tm 强制通气时间 内出现PIM 则在PIM结束时自动转为Ts 自主呼吸时间 直至Tb 呼吸周期 结束 若Tm内无PIM 则在Tm结束时给一次VIM VIM结束时自动转为Ts 直至Tb结束 呼吸模式 SIMV 29 SIMV SIMV有三种形式 A assiit C control S spont 这里有时间窗这个概念 如果在时间窗外病人触发了呼吸 那这次呼吸就是S 潮气量的产生数值由病人自己的努力加上psv辅助的大小量共同决定 如果在时间窗里病人触发了呼吸 那这次呼吸是A 潮气量值就是设定的值 如果在时间窗里病人都没触发呼吸 那机器按设定的时间点送一次气 这次呼吸是C 气量就是设定的 其实后面两种送的气量是一样 只是机器表示的不同 一种是A 一种是C 30 A C和SIMV 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 但都应该是病人触发的强制通气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 即病人触发的强制通气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 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 31 呼吸模式 PSV PSV 压力支持通气模式 以患者自主呼吸为前提 每次吸气时呼吸机提供一恒定的气道正压 吸气时间 呼气时间 流速由患者自身决定 当流速下降到峰值的25 时压力支持停止 压力支持水平 PEEP 触发水平 0 25 峰流速 与PCV比 PSV吸气时间 呼气时间 流速由患者自身决定 压力 流速 32 BIPAP 双相正压通气模式 33 附加通气模式 1 PEEP 呼气末正压通气 在控制或辅助通气时 利用特定装置 使呼气末气道压力不降到0 从而使整个呼吸过程中气道保持正压 2 CPAP 持续气道正压通气 在自主呼吸过程中 给予一定的正压气体 维持气道压在预设的CPAP水平上变化 PIM Spont Spont VIM Spont PIM 0 时间 压力 PEEP CPAP PEEP CPAP CPAP PEEP CPAP PEEP SIMV 34 PEEP和CPAP比较 35 36 与呼吸有关的几个参数 37 常用参数设置 一 呼吸频率 f CMV或A C模式按照正常人呼吸频率设置 SIMV模式控制呼吸的频率应小于15次 分 若高于15次 分 则与A C模式一样 二 吸入氧浓度 FiO2 50 60 在满足病人需要情况下 尽可能降低氧浓度 机械通气初始阶段 可给高FiO2 100 以迅速纠正严重缺氧 后依据目标PaO2 PEEP水平 MAP水平和血流动力学状态 酌情降低FiO2至50 以下 并设法维持SaO2 90 若不能达上述目标 即可加用PEEP 增加平均气道压 应用镇静剂或肌松剂 应保持最低的FiO2 38 常用参数设置 三 呼气末正压 PEEP 通过增加功能残气量 可增加肺泡稳定性 改善氧合 延长气体交换时间 增加闭合气量 保持肺泡在呼气相的容积 增加小气道内压力 防止气道早闭 提高平均气道压力 抵消内源性呼气末正压 按压力 容量曲线下拐点以上2 3cmH2O设置PEEP 也可从3 5cmH2O开始 20 30分后测PaO2 如达不到预计氧合目标值 每次增加2 3cmH2O 逐步提高 最高不超过15cmH2O 大多数病人可在机械通气开始时至少使用3 5cmH2O的PEEP 胸部或上腹部手术病人 术后机械通气采用3 5cmH2O的PEEP 有助于防止术后肺不张和低氧血症 ARDS可用较大PEEP COPD及哮喘用较小的PEEP 39 常用参数设置 四 吸呼比 I E 1 1 5 1 2 吸气时间0 8 1 2秒 吸气时间长 可提高平均气道压 改善氧合 但病人不易耐受 而且呼气时间过短可导致内源性呼气末正压 加重对循环干扰 40 常用参数设置 五 触发灵敏度 压力触发为 0 5到 1 5cmH2O 流量触发为2 5升 分 流量触发比压力触发敏感 呼吸机反应时间较短 更易实现人机同步 流量触发较压力触发能明显减低患者呼吸功 故流量触发较常用 但若触发敏感度过高 会引起与病人用力无关的自动触发 若设置触发敏感度过低 将显著增加病人的吸气负荷 消耗额外呼吸功 41 常用参数设置 六 峰流速 40 60L min之间 流速波形常用减速波 容控时才需要设置流速 压控不需设置 42 常用参数设置 七 潮气量 VT 6 12ml kg 43 44 45 46 监测 1 气道峰压 PIP 指呼吸机送气过程中的最高压力 容量控制通气时取决于肺顺应性 气道阻力 潮气量 峰值流速和气流模式 压力控制通气时 气道峰值压力水平与预设压力水平接近 一般限制在45cmH2O内 减少气压伤 与吸气峰压相关的报警有两种 压力过高报警 如果突然出现气道压过高报警 一般考虑气道阻塞 如管道和插管扭曲打折 管道内冷凝水过多而未及时清除 气道分泌物过多阻塞气管导管 还有一种可能就是报警设定值不合适