呼吸机简易实用手册.doc

一、呼吸机的装置、原理及类型56二、机械通气的基本特征及要求68三、机械通气的方式811四、机械通气的参数1213五、机械通气中循环功能的变化1315六、呼吸机治疗指征与选择的时机1516七、临床常用的通气模式及其选择1625八、呼吸机参数的设定与调节2627附1 使用呼吸机的基本步骤2728附2呼吸机的操作程序举例2829九、呼吸机治疗期间的监测2930附3 机械通气过程中相关指标的简易计算方法3132十、呼吸机报警系统及相关参数的设定3233十一、呼吸机治疗中常见问题及处理3334十二、呼吸机的撤离及气管插管拔管3438附4 机械通气的有关术语的英文缩写39第一节 呼吸机的装置原理及类型一、呼吸机完成通气功能的主要装置呼吸机的主要部件为主机，它包括多种通气模式（供选择）、系列参数（供调节）、多种监测指标和数种情况的报警四大部分。通气模式及参数是主体，监测装置用于治疗过程观察因变量及其他肺功能的指标变化，以供及时调节。合理设定报警系统可提高呼吸机工作的安全性。按气体进入主机气路后的运行方式，呼吸机分为两大类。（）若气流根据所预设的通气模式及参数的要求，直接进入患者气道，称为直接驱动，又称单回路呼吸机；（）若气流进入主机内气路后，因压力太高，需经减压阀减压，降至工作压力后才能按通气要求进入患者气道，称间接驱动，又称双气路呼吸机。气体由主机气路进入气道，先后经过触发、吸气、吸呼气转换和呼气四个阶段。（）吸气触发：有定时触发（时间转换）和自主触发（自主转换）两种。前者由定时器按预设要求来完成；后者由患者自主呼吸引起的气道压力下降或气体流动被联接管路上的压力或流量感受器感知，启动呼吸机送气。（）吸气过程的完成：感受器信号被调节装置接收，触发吸气装置，主机通过活塞、气缸等运转送出气体，完成吸气过程。（）吸、呼气转换：吸气过程完成后转为呼气，其形成有种。压力转换（由压力感受器完成），时间转换（由时间感受器完成），流量转换（由流量感受器），比例转换（由计时器热气吸、呼气时间比例来完成）。在吸气过程中，呼气阀关闭，保持气道压力和气体向肺内流动；而一旦转为呼气，呼气阀则迅速开放。（）呼气过程的完成。现代呼吸机在呼气阀上还设有PEEP或CPAP装置，通过微电子技术控制呼气阀，即呼气始初，呼气阀完全开放，以减少呼气阻力，其后呼气阀所受的压力逐渐上升，达到PEEP或CPAP水平，便维持气道和肺泡的开放或扩张，使肺内气体排出。二、机械通气的工作原理正常呼吸运动有赖于呼吸中枢调节下的呼吸肌、气管、支气管、肺泡等组织的共同协调运动。机械通气则在脱离呼吸中枢的调控下人为地产生呼吸动作，以维持机体对呼吸生理的需求。1人为产生呼吸作用，代替呼吸中枢、神经、肌肉而产生、控制和调节呼吸运动。此通过呼吸机相关装置来完成。2改善通气。呼吸机产生正压气流，不但能使呼吸道尚通畅的患者得到足够的潮气量(VT)和分钟通气量(MV)，对有气道阻力(R)增加和肺顺应性（C）下降的患者也能通过不同的方式或途径克服气道阻力和顺应下降所引起的VT、MV不足，从而改善了患者的通气功能。3改善换气。诚然，机械通气主要是改善通气，但也可通过一定模式和参数调节，在一定程度上改善换气功能。如通过提高吸入氧浓度（FiO2）增强氧弥散，通过控制吸气呼气时间比例（IE）、延长呼气时间、采用PEEP通气、以及呼气末屏气等来改善肺内气体分布，增加氧弥散，促进CO2排出，减少肺内分流量（Qs/Qt），纠正通气血流比例（VQ）失调等来改善换气功能。4减少呼吸功。机械通气并不完全依赖N、M的兴奋、传导与收缩来产生呼吸运动，由此减少呼吸功，从而减少呼吸肌的氧耗量及能量，有利于呼吸肌疲劳的恢复。5纠正病理性呼吸运动。多发性肋骨骨折所致的连枷胸产生的反常呼吸，通过呼吸机的正压通气可予纠正，从而纠正低氧及高碳酸血症。三、呼吸机的类型1按性质分为控制性（Control），如PCV：压力控制通气，CMV：容量指令通气和辅助性（AMV，如SIMV）：同步间歇指令通气，CPAP：持续气道正压通气，PSV：压力支持通气。PCV或CMV指在自主呼吸微弱或消失状况下完全由呼吸机通过压力或容量控制来完成患者呼吸运动；AMV指自主呼吸存在，但作用较弱状况下，由呼吸机通过一定模式，相关参数，以适当增加患者通气量，来辅助患者呼吸运动。2按使用途径分为胸内型（即气道内型）和胸外型。胸内型指在建立人工气道（面罩、鼻罩、经口或经鼻气管插管、气管切开插管）的前提下，控制或调节患者的呼吸运动。由呼吸机产生正压气流，经上述气道输送到肺内，产生或辅助患者呼吸。胸外型指呼吸机在胸外产生正、负压，使患者的胸廓和肺被动性膨胀或萎陷，由此产生呼，吸动作。3按吸气、呼气相的切换方式分为定压型，定容型，定时型，此分别称为定压型呼吸机、定容型呼吸机、定时型呼吸机。它们各有利弊，可根据不同疾病病情来选用。定压型：所输入的气道压力衡定，对胸内压、对心脏血循环影响相对较小，如呼衰合并心功能不全宜用定压型，但定压型通气极易受气道阻力的影响而使通气容量不恒定，故常发生通气不足；而定容型可保证通气容量恒定，但患者不能随意调节TV而自觉通气不适。且定容型往往易发生肺内高压，影响心功能；定时型：呼、吸时间比例恒定，但很少单独使用，必须与定容、定压型合用。4按通气频率快慢分为高频通气、常频通气。高频通气频率在60-1000次分，甚至高达1500次分，其中有高频喷射呼吸机、高频振荡喷射呼吸机。其以高频率，低VT快速喷气。多用于I型呼衰，如ARDS病人，但对II型呼衰病人不宜，易增加CO2潴留。优点不需建立人工气道，以鼻塞吸氧管即可，操作方便，管理亦方便，但适应症少。5按适用对象分为婴儿型，小儿型、成人型呼吸机。6按吸、呼气相不同压力，分为双气道水平通气机，如BiPaP呼吸机。可预定呼气相压力及吸气相压力，二者压力不同，符合生理性，患者舒适，但重症呼衰抢救疗效欠佳。只适合轻中度呼衰病人，且吸气压最大才能达到30cmH2O。第二节 机械通气的基本特征和要求机械通气的基本特性一压力变化1.间歇正压通气（intermittent positive pressure ventilation, IPPV）是机械通气的直接动力，主要克服气道阻力和肺的弹性阻力。吸气期正压，呼气期压力逐渐降为零，从而引起肺泡周期性扩张和回缩，产生吸气和呼气。2.呼气末正压（positive-end expiratory pressure, PEEP）指机械通气时，呼气末肺泡压大于零，与IPPV结合组成持续正压通气（continous positive pressure ventilation, CPPV）。呼气末压力的概念有时导致某些读者的误解，认为只有呼末存在，而在其他呼气时间不存在。事实是该压力在整个呼吸周期皆存在，并影响整个吸气过程（升高峰压和平台压）和整个呼气过程（升高呼气初期和中期的压力，使呼气末期的压力维持在预设水平），因此PEEP不单纯是呼气末才存在的压力。3.吸气末正压又称平台压（plateau pressure, p plat），指吸气达峰压后，维持肺泡充盈的压力，气流可能消失（吸气末屏气，p pause）也可能存在（流量转换的定压型通气方式）。（1）主要生理学优点：传统上用于急性肺损伤或其他原因的肺水肿，效应与PEEP类似，但因压力较高，改善气体交换作用更显著。适度吸气末正压符合呼吸生理，可用于各种类型的呼吸衰竭，改善气体分布。特别是气道或肺实质病变不均匀时，吸气末正压可使气体有较充足的时间进入通气不畅的肺泡。在送气中止的情况下，由于肺泡内压力分布的不均匀，气体可由压力较高的肺泡进入压力较低的肺泡，引起气体的重新分布。（2）主要缺点：是引起气压伤的直接原因之一，对血流动力学的影响更大。二 变量的确定（自变量为通气时所预设的量，由自变量带来变化的量称为因变量）：大体分两类：压力或容量。两者不能同时存在，在压力确定的情况下，容量变化；反之亦然。但在间歇强制通气时是“例外”，因为每两次机械通气之间是不受呼吸机支配的自主呼吸，其中可加用任何形式的自主通气模式。某些新型通气模式也有类似特点。三流速形态有方波、递减波、递增波、正弦波等，常用的为前两者。吸气时方波维持恒定高流量，故吸气时间短，峰压高，平均气道压低，更适合用于循环功能障碍或低血压的患者。递减波时，吸气时间延长，平均气道压增高，吸气峰压降低，更适合于有气压伤的患者。在呼吸较强，初始吸气流速较大的患者，与方波相比，递减波不仅容易满足患者吸气初期的高流量需求，也适合患者吸呼气的转换，配合呼吸形式的变化，故应用增多。四吸气向呼气的转换1.压力转换。气道压力达预设压力转为呼气。是传统定压型呼吸机的转换方式。特点是气道压力恒定，对循环功能影响较小，但潮气量不恒定，随气道阻力或胸肺顺应性的变化而变化，压力呈三角形，吸气时，气压和气体皆分布不均，现已逐渐淘汰。2.时间转换。吸气时间达预设值转为呼气。通气方式可以是定压，也可以是定容。定压型方式，压力呈方波，不仅压力恒定，气压和容量在肺内分布也均匀。定容型模式，基本特点同容量转换。3.比例转换。吸气时间达吸呼气周期的一定比例转换为呼气。是一种特殊类型时间转换方式。容量转换是指潮气量达预设值由吸气转换为呼气。是传统定容型呼吸机的转换方式。特点是潮气量稳定，可保证有效通气量，但设置不当也会出现通气不足或通气过度，且气道压力随气道阻力或胸肺顺应性的变化而变化。因此现代呼吸机，应用容量转换模式时，多加用吸气末屏气，即呼吸机达预设容量后，并不立刻转换为呼气，而是持续至屏气结束转换为呼气，因此其实质是比例转换或时间转换。现代定压型通气也采用比例转换。与传统压力转换型的定压型呼吸机相比，其压力波形为方波，压力和气流在肺内分布均匀。4.流速转换。吸气流速降至峰值流速的一定比例（多为25%）或一定流速值转为呼气。特点是压力较恒定，潮气量与自主呼吸能力有关，也受气道阻力和胸肺顺应性的影响。5.复合转换。是以上述某一种方式为主，加用其他保护性措施，当超过一定限度时则改换方式而发挥作用，如双相气道正压模式（BIPAP）五 呼气向吸气转换1.时间转换。由预设的吸气时间和呼气时间（呼吸周期）决定，是控制通气的转换方式。2.自主转换。自主呼吸触发，使气道压力或流量（容积）达一定数值触发呼吸机送气。在辅助通气或自主性通气时发挥作用。触发水平多可自主调节，有时固定。触发机制以压力触发为多，但流量触发稳定，敏感度高，应用逐渐增多。现代呼吸机也出现其他转换方式（如容量、形态等）。3.自动切换。多为触发水平设置不当或外来因素影响，致气道压力降至一定水平即触发呼吸机送气，可用于检测呼吸机的最大工作频率。六 完成机械通气的基本要求1.通气方向的单一性。保证吸气时气体由呼吸机进入肺脏，而不至于由呼气口漏出；呼气时呼气口开放，气体从呼气口排出，而不至于反流入吸气管道。从而保证有效通气和通气模式的正常运转。保障单一性的方法有单向阀或单项活瓣，如简易呼吸器、早期呼吸机。因患者必须克服单向阀的阻力触发呼吸机送气，而呼出气流又必须经过阻力明显增高的单向阀，故显著影响辅助通气时呼吸的触发和送气过程的完成，应用逐渐减少。现代呼吸机多采用双气路，通过呼气阀或呼气活瓣在吸气期的关闭和呼气期的开放保障单一性。而BiPAP呼吸机则通过持续气流完成单一性，即吸气时，少部分气体漏出，但由于较大流量的持续气流存在，仍能保障适当气流量进入肺内，而呼气时大部分气体呼气孔迅速排入大气，少部分气流反流入气道，但通过呼气期持续气流的冲洗，又大部分排入大气。2.通气管路的密闭性。保障各种通气模式的有效通气量，保障辅助通气模式的有效触发，保障“自主通气模式”的触发、吸气的维持和吸呼气的有效转换。第三节 机械通气方式机械通气方式1.控制通气（control ventilation, CV）通气量及通气方式全部由呼吸机决定，与自主呼吸无关。分压力控制通气和容量控制通气。（1）容量控制通气（volume control ventilation, VCV）：即传统意义上的控制通气，也简称CV。潮气量、呼吸频率、吸呼气时间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（比例）或时间转换。（2）压力控制通气（pressure control ventilation, 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；一是时间或比例转换式，压力为梯型波或方波，流量为递减波，后者已逐渐取代前者。2.辅助通气（assist ventilation, AV）通气量（或压力）由呼吸机决定，但自主呼吸触发，呼吸频率和吸呼时间比随自主呼吸变化，可理解为控制模式同步化。也分为容量辅助通气（volume assist ventilation, VAV）和压力辅助通气（pressure assist ventilation, PAV）。3.辅助控制通气（ACV，或AC）是上述两种通气方式的结合，也分定容型（VACV，AC）和定压型（P-ACV，或P-AC）。自主呼吸能力超过预设呼吸频率为辅助通气，低于预设呼吸频率则为控制通气。预设呼吸频率起“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式取代单纯控制通气和辅助通气。4.间歇指令通气（intemittent mandatory ventilation, IMV）上述通气方式总的特点是：不管自主呼吸次数多少和强弱，呼吸机皆按预设值（潮气量或压力等），对每次呼吸给予通气辅助，故称谓持续指令通气（continous mandatory ventilation, CMV）。而IMV的特点则是呼吸机间断发挥通气作用，其压力变化相当于间断IPPV，每两次机械通气之间是自主呼吸，此时呼吸机只提供气量。在自主呼吸期间可加各种“自主通气模式”。间歇指令通气分容积控制间歇强制通气（VC-IMV,IMV）和压力控制间歇强制通气（PCIMV）。VCIMV是传统意义上的间歇强制通气，每次机器输送的潮气量是恒定的，PCIMV的自变量则是压力。5.同步间歇指令通气（synchronized intemittent mandatory ventilation, SIMV）即IMV同步化，特点是呼吸机皆设定一定的触发窗，一般为呼吸周期时间的后25%。在这段时间内，自主吸气动作可触发呼吸机送气，若无自主呼吸，在下一呼吸周期开始时，呼吸机按IMV的设置要求自动送气。现代呼吸机的IMV皆有同步功能，IMV和SIMV有相同的含义。6.压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）自主呼吸触发和维持吸气过程（间接影响吸呼气的转换）呼吸机给予一定的压力辅助，压力为方波，流速为递减波，流速转换。吸气流速、潮气量、呼吸频率受自主呼吸能力和通气压力的双重影响，是目前最常用的通气模式之一。但无自主呼吸患者不能使用；呼吸中枢抑制、神经肌肉严重病变、呼吸肌极度疲劳的患者不宜应用；气道阻力显著增高、胸肺顺应性显著降低者易发生通气不足，也不宜单独使用。7.持续气道内正压（continous possitive airway pressure, CPAP） 呼吸机在整个呼吸周期中只提供一恒定的压力，整个通气过程由自主呼吸完成。实质是以零压为基线的自主呼吸基线上移。其作用相当于PEEP。须强调CPAP和PEEP概念有时有较大的随意性，比如SIMVPEEP模式，呼吸机若按预设潮气量或压力送气，呼气终末的压力应为PEEP；但呼吸机若按自主呼吸要求送气则应为CPAP，故有些作者也将SIMV+PEEP称为SIMVCPAP（特别是自主呼吸频率占优势的情况下）。再比如也有作者将PSVPEEP和PSVCPAP混用，因为PSV既是机械辅助性通气，又是自主性通气，在前者应称为PEEP，在后者则应称为CPAP。在下面将要描述的BIPAP和APRV也有相似的情况，因此实际应用时，无需为CPAP和PEEP的概念纠缠。8.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，多在容量辅助控制通气时发挥作用，部分呼吸机是通过增加PEEP（潮气量不变）达到叹气样呼吸的作用。以上为常用的通气方式。9.指令分钟通气（mandatory minute ventilation, MMV）呼吸机按预设每分通气量送气，若患者自主吸气量低于预设值，不足部分由呼吸机提供；若无自主呼吸，则通气量完全由预设每分通气量决定；若自主呼吸气量大于或等于预设值，呼吸机则停止呼吸辅助。MMV期间的通气辅助可用各种正压通气的形式提供，现趋向于用PSV。MMV可保证给呼吸肌无力或其他呼吸功能不稳定的患者提供足够的每分通气量。主要缺点：不能识别呼吸浅快，可导致VD/VT增大，肺泡通气量不足。10.反比通气（inverse ratio ventilation, IRV）常规通气和自然呼吸时，吸气时间(ti)1，即为IRV。因完全背离自然呼吸的特点，须在控制通气模式，并完全抑制自主呼吸的情况下设置，有定压和定容两种形式，临床上常用压力控制反比通气(PC-IRV)。主要优点：ti延长，气体分布更均匀；气体交换时间延长，改善气体交换；气道峰压和平台也相应下降，可预防气压伤。te缩短，气道产生内源性PEEP，增加FRC，有利于萎陷的肺泡复张。主要缺点：与自主呼吸不能协调，需用镇静剂和肌松剂抑制自主呼吸。ti延长，肺泡扩张时间（平台时间）延长，与PEEP或PEEPi共同作用可加重对心血管系统的抑制。PEEPi在肺泡内分布不均，改善换气功能的效率较低。11.气道内压力释放通气（airway pressure release ventilation, APRV）传统通气方式的供气特点是：呼吸机供气，使肺组织从较低的容量（FRC）升至较高的肺容量（吸气末），产生潮气量。APRV则是通过周期性释放气道压力（即肺组织从高容积降至低容积）产生潮气量，属定压型通气模式，实质是CPAP（或PEEP）的周期性降低。若无自主呼吸，通气方式完全同压力控制通气和反比型压力控制通气。若在两个水平上皆存在一定的自主呼吸，则为定压型通气加双水平CPAP。如果压力释放与自然呼吸同步，则为同步气道压力释放通气，实质为压力辅助通气加双水平CPAP通气。若压力释放按指令间歇进行，则为间歇指令压力释放通气（IM-PRV）。APRV时肺泡通气量的增加取决于释放容量和释放频率。释放容量由释放压力、释放时间决定，也与胸肺顺应性、气道阻力和自主呼吸强弱直接相关。主要优点：通气辅助取决于自主呼吸频率，呼吸频率越快，释放频率也越快。多发性损伤的连枷胸患者，应用APRV可逆转胸壁的部分矛盾运动。降低吸气相肺胞内压。主要缺点：在PEEP的基础上进行，对心血管系统影响大；同步性能较差，逐渐被BIPAP形式取代。以上为少用的通气方式。12. 压力限制通气（pressure limited ventilation, PLV）见于Drager Evita呼吸机，本质是容量控制通气，但吸气峰压达预设值后，呼吸机自动减慢送气流速，在吸气时间内将预设的剩余潮气量缓慢输送完毕。故其主要特点同容积辅助控制通气，但其压力相对恒定。13.压力调节容积控制通气（pressure-regulated volune control ventilation, PRVCV）首先预设潮气量和最高压力上限，呼吸机用压力控制通气模式，用尽可能小的压力获得预设潮气量，从而减少高压伤的机会，方法是：在5cmH2O水平进行第一次呼吸，自动测定胸肺顺应性，并计算获得预设潮气量的通气压力。其后3次呼吸，呼吸机按预设压力的75%送气，如低于预设潮气量，则通气压力以3cmH2O为标准逐渐增加通气压力，直至达预设潮气量；若超过预设潮气量，也以3cmH2O为单位下降。实际通气压力在PEEP和最高压力上限之间变化。其实质是压力控制通气的调节交由微电脑完成，故其在具有压力控制通气的特点上，又兼有定容通气模式的优点。可用于各种患者，特点是无自主呼吸的患者。见于Servo 300型呼吸机。14.容积支持通气（volume surpport ventilation, VSV）也为Servo 300型呼吸机的通气模式。实质是压力支持容积保证通气，即在PSV基础上，由微处理机测定压力容积关系，自动调整容积支持（PS）水平，以保证潮气量的相对稳定，调节方式与PRVCV相同，用于有一定自主呼吸能力的患者。随着自主呼吸能力的增强，PS自动降低，直至转换为自然呼吸；若呼吸能力减弱，呼吸暂停时间超过一定数值（一般为20s），自动转换为PRVCV。故在具有PSV优点的基础上又兼有定容通气的优点。15.压力放大(volume amplification, VA)见于Bear 1000型呼吸机，又称为容积保障压力支持通气(volume-assured pressure support, VAPS)，实质是容量辅助通气和压力支持通气的复合，双气流共同发挥作用。其特点为预设支持压力、流速和潮气量，患者首先按压力支持通气方式送气，通气过程中流速下降，流量下降到一定程度可导致吸呼气转换，若转换时的流速仍高于预设流速，而潮气量已达或超过预设值，则为单纯压力支持通气；若流速下降至预设水平，而潮气量尚未达预设值，则有定容型模式补充，按预设流速送气，直至达到预设潮气量。故VAV兼有两种通气模式的优点，能保证最小潮气量。以上实质是容积控制（辅助）通气、压力控制（辅助）通气和压力支持通气的调节向电脑化发展，使临床应用更为方便，并减少高压损伤或通气不足的机会。但应注意：一类模式在兼有另一类模式优点的同时，也必然同时丧失其本来的一些特性，并同时兼有另一类模式的某些缺点；影响呼吸系统顺应性的因素较多，特别是呼吸存在的情况下不可能准确测定静态顺应性；自主呼吸存在时，压力容积曲线更不能准确测定，自动调整参数在某些情况下可能有较大的误差。16.双相气道正压通气(biphasic positive airway pressure, BIPAP)属定压型通气方式，有吸气压（或高压）和呼气压（或低压）两个水平，且两个压力的调节互不影响。其中p1、t1为高压和高压时间；p2、t2为低压和低压时间。无自主呼吸时，若p2=0、t1t2，为压力控制反比通气PC-IRV；p20、t1t2，则为PC-IRV+PEEP。自主呼吸时，若t2较短，为APRV；t2较长，则为双水平CPAP(Bi-CPAP)；p1p2，则为CPAP。但它的主要特点是允许自主呼吸在两个压力水平上间断随意发生，从而克服了传统机械通气时，自主呼吸和控制通气不能并存的缺点，提高人机配合程度，避免人机对抗。17.自适应支持通气(adaptive support ventilation, ASV)根据患者的胸肺顺应性、气道阻力和呼吸功，设置合适的初始通气参数。通气过程中，呼吸机自动测定上述阻力和呼吸功的变化，并自动调节通气参数。若病情加重，能逐渐改为以控制通气为主；若病情好转，则逐渐转为自主呼吸为主，直到脱机。18.成比例通气(proptional assist ventilation, PAV)传统呼吸模式是呼吸机控制病人为主，被通气者仅能进行有限的调节；PAV则是被通气者完全控制呼吸机，而呼吸机对人的呼吸能力进行不同比例的放大。例如PAV1:1指吸气气道压1/2由呼吸肌收缩产生，另1/2由呼吸机给予，故无论何种通气水平，患者和呼吸机各分担1/2的呼吸功。患者通过改变自主呼吸，用力改变呼吸机提供的呼吸功大小和通气量的变化，而呼吸功比例维持不变。第四节 机械通气的参数机械通气的参数一、通气压力在通气压力设置或监测中经常涉及气道压、肺胞压等概念。但呼吸机的压力感受器既不在气道，也不在肺泡，因此无法直接测定。大部分压力感受器在呼吸机联接管路的近患者端，即Y型管附近（个别也有在远端），其显示的压力实质是联接管路近患者端的压力。由于联接管路短而粗，所以阻力极小，可认为其代表大气道的压力，压力变化的最高压力称谓峰压。峰压包括克服气道黏性阻力和胸肺弹性阻力的两部分压力，故在定容型通气时，肺泡内压比峰压要低。在吸气末若堵塞呼气口，呼吸机、联接管路、患者形成一密闭容器。在密闭容器内，气流停止流动，气道、肺组织的黏性和惯性阻力皆消失，压力在各个部位相等，即此时气路压力与肺泡内压相等，故称谓最大肺泡内压或平台压。在定压型通气模式，气路、气道、肺泡皆相继达到预设压力，故峰压和平台压相等。呼气末压有多种表现形式。呼气末正压(PEEP)最常用（可以是零），与峰压的测定原理相同，PEEP代表大气道的呼气末压力。在正常肺脏，无论自然呼吸，还是机械通气，其呼气末肺泡内压力皆降为零，PEEP存在时，其呼气末肺泡内压则等于PEEP。在大部分气道阻塞性疾病和部分肺实质疾病，呼气结束，气道压力降为零后，肺泡内压不能降为零，称谓内源性PEEP(PEEPi)。其测定方法则为：将外源性PEEP调整至零位，呼气末堵塞呼气口，又形成一密闭容器，此时测定的压力为内源性PEEP。若外源性和内源性PEEP皆存在时，PEEP仍代表呼气末气道压力，而堵塞呼气口测定的压力为真正的呼气末肺泡压力，可能不等于外源性PEEP，也不等于内源性PEEP。高档呼吸机大多能自动测定上述压力，部分呼吸机可能不能准确区分上述概念，有时测定值不准确。二、潮气量在定容型通气，潮气量是预设值，而定压型通气是因变量。预设值为吸气潮气量，监测值可以是吸气潮气量，也可以是呼气潮气量,随感受器的位置而变。由于气体存在动态压缩，联接管路也存在动态扩张，只有感受器在近患者端时，才能准确代表进入人工气道（或气管）的潮气量，否则为实际进入潮气量和压缩气量的总和。若联接管路为面罩，还要去掉一部分无效腔。持续气流的存在，可减少死腔；在吸气初期，可能追加小部分潮气量。同样感受器近患者端时，呼气潮气量才能真正代表患者的呼出气量。三、呼吸频率分预设频率和实测频率。无论患者自主呼吸的多少，呼吸机强行完成的呼吸次数或最低送气次数，称谓预设频率。实测频率是呼吸机实际送气次数或呼吸机送气与自主呼吸次数之和，有些呼吸机能区分呼吸机送气和自主呼吸送气。四、吸气时间和吸呼气时间比也分预设值和实测值（含实际值），预设值仅代表无自主呼吸时的工作值，实际值则为呼吸机的实际运转时间和比例，受实际呼吸频率和吸呼气转换方式影响。注意实测值，而不是预设值应符合患者的呼吸生理状态，不要超出呼吸机工作范围。吸气时间包括送气时间和屏时间。五、吸气流速包括流量形态和流速大小，而后者常采用平均流速和峰流速的概念。流速随流速波形而变，如方波时，峰流速和平均流速相等；递减波时，平均流速远低于峰流速。平均流速和送气时间的乘积为潮气量；而潮气量除以送气时间为平均流速。在定容型通气时，流速为预设值，在定压型通气则为监测值。第五节 通气中循环功能的变化影响循环功能的内外因素一、影响循环功能的机械通气因素1. 通气参数。与对肺损伤的影响相似，通气参数对循环功能的影响程度也多取决于通气参数和压力容积曲线的关系。（）PEEP和平台压：PEEP略高于低位拐点时，可改善肺循环，而对体循环血流动力学无明显影响，平台压超过高位拐点对肺循环和体循环的抑制作用都将显著增强。高水平的PEEP和平台压也可影响肾素血管紧张素醛固酮系统，并导致肾、脑、肝等重要脏器的静脉淤血。吸气末正压应限制在一定的时间和水平，在定容性通气模式中，吸气末正压时间是自变量，大小为因变量；定压性通气模式，压力大小为自变量，时间为因变量，因此在不同通气模式，其调节方法并不一致，大小一般限制在35cmH2O以下，时间不超过呼吸周期的15%。（2）气道峰压：用于克服气道阻力和胸肺的弹性回缩力，前者对肺泡内压无影响，故实质上是通过吸气末正压影响循环功能。（3）其他参数：潮气量过大使吸气末正压增大；吸呼气时间比缩短或吸气时间延长致吸气正压时间延长；流量为递减波时，吸气压力持续时间也相应延长，皆可加重机械通气对循环功能的抑制。2.通气方式（1）控制通气：完全取代了自主呼吸主动扩张胸廓和肺泡的作用，对循环的抑制作用最强。（2）辅助通气：吸气早期，呼吸肌收缩，并持续于整个吸气过程，胸廓主动扩张，胸腔负压有一定程度的增加，对体循环抑制作用减轻。（3）间歇指令通气：存在部分自然呼吸，对循环的抑制作用显著减轻。（4）自主性通气：自主呼吸发挥一定的代偿作用，对循环功能的抑制作用最弱。（5）反比通气：吸气正压持续时间（平台时间）延长，且可伴随PEEPi，对循环功能的抑制作用增强。二、影响循环功能的机体因素1.初始机械通气。机体从自然呼吸突然过渡至机械通气，胸腔和肺间质负压迅速减小或转换为正压，导致体循环静脉回心血流量的减少、肺循环阻力增加，而机体常来不及代偿，从而导致左右心室射血量的下降和低血压，这是机械通气导致低血压的最常见因素；初始通气常伴随人机不配，需镇静剂治疗，进一步降低血压；初始通气也常因呼吸机模式和通气参数调节不当，导致过度通气，进一步加重低血压。对于上述原因导致的低血压一般无需特殊处理，有关自主神经调节功能的增强可在短时间内自然恢复；对不能恢复的患者则需适当调整通气参数，如增大吸气流速、降低潮气量、降低PEEP、延长呼气时间等，避免或减少镇静剂的用量，加用血管活性药物，适当补充血容量。2.慢性阻塞性肺病。多发生慢性呼吸衰竭或慢性呼吸衰竭急性加重，机体能较好代偿，循环功能较稳定。合理通气后，随着低氧血症和高碳酸血症的改善，肺循环阻力减小，右心室功能改善，体循环也改善。故刚开始接受机械通气，可能有一过性低血压外，一般不会发生严重的循环功能紊乱。一旦出现低血压应考虑是否合并并发症或通气压力过大。3.支气管哮喘。哮喘患者多发生急性过度充气，导致肺循环阻力增大，心脏活动受限，室间隔向左心室移位，从而抑制全心功能，但由于自主呼吸导致的胸腔负压增大，可保障良好的体循环回流和血压的稳定。但若发生急性低氧血症和呼吸性酸中毒，机体来不及代偿，可严重抑制或损害心功能，发生低血压。机械通气后，随着自主呼吸代偿作用的消失，回心血流量下降，肺循环阻力进一步增加；而通气模式或参数设置不当，将进一步加重肺组织过度充气，易导致人机配合不良，多需镇静剂和肌松剂治疗，上述因素综合作用导致低血压。因此哮喘患者机械通气应采取小潮气量、慢呼吸频率和长吸呼气时间比通气，甚至PHC（Permit High Carbohemia ，允许性高碳酸血症通气），确保肺容量逐渐降低。在不能维持适当通气量的情况下，应提高氧浓度和静脉应用碱性药物。4.急性呼吸窘迫综合征其特点有肺容积严重缩小；严重低氧和高代谢；多为全身炎症反应一部分，容易合并其他脏器的功能损害，机械通气不当，容易发生低血压。适当PEEP治疗有助于改善肺循环。5.左心功能不全和肺水肿机械通气可降低心脏的前后负荷，应用合理有助于改善心功能不全。胸内压对肺血流量的影响静息状态下，自主呼吸时，吸气期肺循环血流约占总血量的9%，呼气期略减少，约6%。其波动幅度受胸内压的影响，负压越大，含血量越多，反之亦然。机械通气对肺循环血量的影响取决于通气类型和通气模式。通常气道直接加压机械通气对肺血容量的影响大于负压通气。在相同的通气类型中，如经人工气道机械通气时，气道峰压、呼气末压或气道平均压越大的通气模式对肺血容量的影响也越大。以往的研究表明，吸气压力为30cmH2O时，血容量可较自主呼吸时减少一半，另一半被挤出胸腔，流入四肢和腹腔，血管神经反射功能正常时，可通过全身血管代偿性收缩，使肺血容量恢复到正常。血管神经反射功能较差或血容量不足时，易出现肺血容量减少，影响通气与血流灌注比例，甚至出现肺血管I区和死腔通气。负压通气时，吸气相对肺血容量的影响均类似于自主呼吸，只是通气的负压较大时，胸腔负压和肺血容量多于自主呼吸，呼气相肺血容量明显减少，加用PEEP时可进一步减少。吸气的主动或被动完成对血流动力学的影响起主要作用。但自主呼吸或机械通气时，主动呼气的完成也有一定的作用。首先腹肌的收缩增加腹内压，可增加体循环回流的动力。腹内压也可增加膈肌的曲率半径，增加膈肌吸气时的收缩力；使肋骨回缩，增加呼气动力，改善肺组织过度充气；而胸廓的回缩也促进下一次吸气时胸廓的扩张。上述变化通过影响胸内压、肺容积和肺循环回心血流量影响血流动力学的变化。三、影响循环功能压力指标的确定肺泡内压的变化是影响肺循环功能（特别是肺泡毛细血管）的直接原因，而胸腔内压的变化则是影响体循环的直接原因，对肺间质血管（包括肺外毛细血管、静脉、动脉）也有较大程度的影响，因此只要确定整个呼吸周期肺泡和胸腔的压力就可确定机械通气对肺循环和体循环的影响。整个呼吸周期的压力应是每个点的压力对时间积分，因点压力测定困难，可用平均肺泡压和平均胸内压表示。平均气道压机械通气时，肺泡压与胸内压的变化有较高的相关性，常用其中任何一个压力指标表示机械通气对循环功能的影响。但因两者皆无法直接测定，而平均气道压(Pmean)与平均肺泡压有一定程度的相关性，故临床应用时，常用平均气道压表示。一般认为其Pmean小于7cmH2O，对循环功能无明显影响。第六节 呼吸机治疗指征与选择的时机一呼吸机机械通气的目的呼吸机治疗的目的主要为：1、维持适当的通气量，使肺泡通气量满足机体需要。2、改善气体交换功能，维持有效的气体交换。3、减少呼吸肌作功。4、肺内雾化吸入治疗。5、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。二呼吸机治疗适应证的呼吸生理指标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。2.自主潮气量小于正常1/3者。3.生理无效腔潮气量60%者。4.肺活量50mmHg(慢性阻塞性肺疾患除外)且有继续升高趋势,或出现精神症状者。6.PaO250mmHg (FiO2=0.21,吸空气)者。8.P(A-a)O2300mmHg (FiO2=1.0,吸纯氧)者。9.最大吸气压力15%者。三不同病因呼吸衰竭的呼吸机治疗选择时机上述的呼吸机治疗适应证的呼吸生理指标，是对所有呼吸衰竭而言。在不同疾病情况下，机械通气时机的掌握也有所差异。1.上呼吸道梗阻引起的呼吸衰竭，主要表现为吸气困难或吸呼性困难。治疗的关键是解除梗阻或建立人工气道（如气管插管或气管切开）。然后再根据自主分钟通气量是否满足机体需要而决定是否应用呼吸机。2.由于吸入气体氧浓度不足而致的低氧血症，主要表现为呼吸频率增快、MV增加，治疗的关键是提高吸入氧浓度。应注意吸入氧浓度应逐步提高，以防突然吸入纯氧而引起呼吸暂停。如果发生了继发性的中枢或肺部功能障碍，应给予呼吸机治疗。3.由ARDS、充血性心力衰竭、肺炎、肺水肿、支气管哮喘等所致的呼吸衰竭，主要表现为进行性缺氧、进行性呼吸性酸中毒、气体交换障碍。在吸入氧浓度达到60%的条件下，PaO2仍低于60mmHg或PaCO245mmHg ,pH7.3，应开始机械通气治疗。4.由镇静剂过量、脑外伤、脑水肿等所致的中枢性呼吸衰竭，在呼吸中枢的抑制尚不严重时，为减少呼吸功消耗，防止呼吸突然停止，应积极保证呼吸道通畅，早期开始呼吸机通气。5.慢性阻塞性肺疾患(COPD)或慢性神经肌肉疾患所致的急性呼吸衰竭恶化时，主要表现为缺氧、呼吸性酸中毒、意识障碍。在吸氧过程中如出现呼吸性酸中毒进行性加重，PaO2仍30次分，或pH7.25，应开始机械通气。6.神经肌肉疾患引起的呼吸衰竭，主要特点为呼吸驱动力不足，如最大听气负压不足25cmH2O或肺活量30次分，均应开始用呼吸机。四呼吸机治疗的相对禁忌证凡是病人出现了呼吸衰竭，都应进行机械通气。严格地说，用呼吸机治疗没有绝对的禁忌证。但对于一些特殊疾患，应采取一些必要的处理才能进行呼吸机机械通气或者采取特殊的通气方式，否则将给病人带来不利。1大咯血或严重误吸引起的窒息性呼吸衰竭大咯血或严重误吸引起的窒息，不宜立即用呼吸机正压通气。因为气道被血块或误吸物堵塞，正压通气可能把血块、误吸物压入小支气管而发生阻塞性肺不张，给以后的治疗及病人的恢复带来不利。应首先采取措施吸出血液或误吸物后再正压通气。但也不能长时间抽吸而加重缺氧，可以在开放气道后抽吸5-10s，用简易呼吸器缓慢、低压通气几次后再抽吸。对于肺、气道持续出血者，可以采用头低位通气，以防血液流入小支气管。另一种方法可以在采用高频通气的同时进行气道抽吸。总的原则是，努力做到既避免或减少气道阻塞又能尽可能保证通气量供给。2伴有肺大泡的呼吸衰竭伴有肺大泡的病人，机械正压通气可使大泡内压增高引起破裂而发生自发性张力性气胸。这类病人用呼吸机时应注意以下几个方面：（1）呼吸机前尽量弄清楚肺大泡的程度、范围、有无自发性气胸的病史及平时咳嗽的程度。（2）正压通气时，应适当降低正压，并将压力限制适当调低。（3）用正压通气过程中要严密观察胸廓的起伏和病情的变化，尤其是要经常听诊双侧呼吸音，以及早发现气胸的发生。如果发生气胸，应尽快进行闭式胸腔引流。（4）可以采用高频通气，以减少气胸发生的可能。（5）避免使用呼气末正压（PEEP）。3张力性气胸病人已有肺破裂张力性气胸的病人，一定要先采取闭式胸腔引流后再进行呼吸机机械通气，否则将加重气胸的程度。若为胸壁外伤所致的张力性气胸，可以先行正压通气，同时行进行闭式胸腔引流。4心肌梗塞继发的呼吸衰竭过去认为心肌梗塞病人忌用呼吸机，因能增加心脏负担，使心排血量减少和血压下降。现在认为，心肌梗塞若伴有肺水肿、呼吸衰竭，在积极治疗原发病的同时，应积极给予呼吸机治疗。但要选择适当的通气方式，可用低压或高频通气，将机械通气对循环的影响降到最低程度，并且严密观察病情的变化，最好持续监测血流动力学变化。第七节 临床常用的通气模式及选择一、临床常用的通气模式及其特征、适应证随着呼吸机的不断更新及完善，通气模式越来越多，目前已达20余种，以下只介绍临床常用的几种，供合理选择。1、间歇正压通气(IPPV, Internitent Positive Pressure Ventilation)是临床出现最早，应用最广泛的通气模式，也是最基础的通气方式，其他许多方式均在此基础上的改良与发展，此亦称机械控制通气(Control Mandatory Ventilation, CMV)。概念：呼吸机全然不顾病人呼吸状况（有无或强弱），按预设的潮气量(TV)或压力(P)、呼吸频率(RR)、吸气时间与呼气时间的比例(I/E)等参数给予病人气道作间歇性正压通气。通气量及通气方式完全取决于呼吸机，而与病人自身呼吸无关。分类：其分为定容型(CMV)、定压型(PCV)。定容式IPPV(CMV)特点：（）TV恒定(预设)。若患者的胸肺顺应性（C, Compliance）或气道阻力(Raw,airway resistance)改变，也能保证恒定的通气量。（）在恒量通气中，因气道压和气流速度会随Raw、C变化而改变，易发生气道高压，从而存有气压伤的危险。（）操作中只需预设VT，RR，I/E或加用吸气平台，即吸气末停顿，其时限应15%的吸气时间(Ti)，并调节吸入氧浓度(FiO2%)。操作简便。（）呼气向吸气的转换，常采用时间切换（以I/E形式完成）。（）主要用于自主呼吸骤停或自主呼吸微弱患者的心肺复苏，若自主呼吸逐渐恢复极易发生人机对抗，应及时调整模式，或改用SIMV或PSV等模式。PCV(定压式IPPV)特点：（）因预设了吸气峰压（吸气期最高压力），故压力恒定，可避免气压伤。（）在PCV通气期间，若Raw上升或胸肺C下降，可发生通气量不足，所以需有TV监测系统。（）操作亦简便，只需设吸气峰压，RR，I/E，并调节FiO2%等，其余特点同定容式。但随着PCV的出现，定压式IPPV已不采用。2、辅助通气(Assist Ventilation, AV)。压力或潮气量由呼吸机决定（预先设定），但由自主呼吸触发，而RR、I/E均由自主呼吸自行调节。所以AV为“控制模式的同步化”，AV也可分为容量辅助通气(VAV, Volume Assist Ventilation)和压力辅助通气(P-AV, Pressure Assist Ventilation)。这种方式体现在具体的模式中。3、辅助控制通气(A/C)，是上述两种通气方式的结合，也分为定容式(V-A/C)和定压式(P-A/C)。呼吸机预设恒定的潮气量，I/E，及“背景频率”RR。背景频率是指呼吸机工作的最低频率，以保障最低的通气量。当自主呼吸频率“背景”频率，呼吸机就按照预定的TV、I/E、背景频率送气，此则为控制性通气；若自主呼吸能触发呼吸机，呼吸频率背景频率时，呼吸机则按预设的TV、I/E、自主频率通气，此乃辅助性通气。A/C通气方式，在心肺复苏、呼吸中枢严重抑制者中为首选，在COPD、N-M接头性疾病中也较常用，但在肺实质性或肺间质性疾病中则不宜使用，倘若使用，则应合理调节参数，并适当使用镇静剂和肌松剂，以抑制浅快的自主呼吸，减少人机对抗。A/C模式下的参数调节。（）触发灵敏度。因为触发水平的设置、触发后呼吸机的反应时间是影响呼吸机工作及人