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呼吸机基本知识 机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一 已有近600年的历史 早在15世纪 人们开始在动物身上施行气管切开 气管插管及风箱式正压通气技术 200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气 机械通气发展史 因当初的技术过于粗糙 相关设备也很简陋 经过一段时间的临床应用后 许多患者因气胸等严重并发症而死亡 到了1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气 20世纪初 随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟 正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展1940年 第一台间歇正压通气 IPPV 麻醉呼吸机被发明 用于胸科手术和ARDS1946年 Bennet公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR 1A 气动气控压力限制型 现代呼吸机的起源与发展 近年来 随着电子计算机技术 传感技术的飞速发展和对呼吸力学认识的不断深入 机械通气理论和技术都有了很大的发展 对急性呼吸窘迫综合征 重症哮喘和慢阻肺呼衰等常见病的机械通气治疗策略都较以前有了很大的变化 如有创通气中的小潮气量通气 PEEP的应用 俯卧位通气 以及无创通气中应用的双水平气道正压通气 成比例辅助通气等 开创了机械通气救治的崭新局面 呼吸机的构成及工作原理 呼吸机的组成 可分为两大部分或三部分 主机 气路单元 监控单元 湿化器 温控 湿化灌 空 氧气源提供装置 床边压缩机 涡轮机 O2气源 中心气源 Air O2 呼吸机各部分主要功能 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 有创正压通气的人机系统工程 输入主机的气体为高压 要求干燥 洁净 输出给病人的混合气体为低压 要求温暖 湿润并达到有效的肺泡通气量 通气模式的定义及特点 临床常用的基本通气模式 何为机械通气 是呼吸机控制和 或辅助下的呼吸是患者呼吸动力的延展 必须要掌握的几个模式 1 辅助 控制通气模式 A C 压力控制通气 PCV 容量控制通气 VCV 2 同步间歇指令通气模式 SIMV 3 压力支持通气 PSV 辅助通气 AssistedVentilation AV 定义 AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低 压力触发 或流量的改变 流量触发 来触发 触发后呼吸机即按预设潮气量 或吸气压力 频率 吸气和呼气时间将气体传送给患者 应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当 控制通气 ControlledVentilation CV 定义 CV又称指令通气 呼吸机以预设频率定时触发 并输送预定潮气量 即呼吸机完全代替患者的自主呼吸 换句话说 患者的呼吸方式 呼吸频率 潮气量 吸呼时比和吸气流速 完全由呼吸机控制 由呼吸机来提供全部呼吸功 1 患有严重呼吸抑制或呼吸暂停 如麻醉 中枢神经系统功能障碍 或药物过量等 2 可最大限度减轻呼吸肌负荷 降低呼吸氧耗 有利于呼吸肌休息和恢复疲劳 3 为心肺功能储备差的患儿提供最大呼吸支持 以减少呼吸用力 缓解急性冠状动脉缺血 CV主要用于 辅助 控制通气 Assist controlVentilation A CV 定义 结合AV和CV的特点 通气靠患者触发 并以CV的预设频率作为备用 A CV模式大多以容量切换型通气来实行 应用容量切换A CV时 需预设触发敏感度 潮气量 VT 频率 备用频率 吸气流速和流速波型 近年来已有呼吸机以压力切换型通气来实现A CV 此时需预设的呼吸机参数有 触发敏感度 压力水平 吸气时间 Ti 和通气频率 备用频率 容量控制通气A C VCV 有些呼吸机称之为CMV是目前使用最广 研究得最透的模式时间及患者触发 容量限制 恒定流速 大多数 容量或时间切换 优点 稳定 潮气量有保障稳定 分钟通气有保障医师很容易操作用于 手术后药物过量严重肺疾患 如 ARDS 模式选择原则 刚上机时均选用辅助控制通气模式顺应性低时应用压力控制通气阻力高时选用容量控制通气 间歇指令通气 IMV 定义 呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量 或压力 在两次指令通气间歇期 允许患者自主呼吸 大多数呼吸机的IMV模式 指令通气以容量切换方式来实施 此时需预设 潮气量 VT 流速或 和 吸气时间 Ti 指令通气频率和触发敏感度 已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气 此时需预设 压力水平 Ti 指令通气频率及触发敏感度 同步间歇指令通气 SIMV 2020 3 16 23 可编辑 定义 进行IMV时 让指令通气的输送与患者的吸气用力同步 SIMV时 在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波 同步间歇指令通气SIMV SIMV的优点 降低平均气道压 呼吸肌的连续应用 使呼吸肌功能得到维持和锻炼 避免呼吸肌萎缩 有利于适时脱机 改善V Q比例 应用SIMV 自主呼吸易与呼吸机协调 减少对镇静剂的需要 增加患者的舒适感 能较好维持酸碱平衡 减少呼吸性碱中毒的发生 可根据患者需要 提供不同的通气辅助功 并具有预设指令通气水平的安全性 临床上应用IMV和SIMV 主要是在撤机时 作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡 此外 在很多情况下 IMV和SIMV也已作为长期通气支持的标准技术 压力支持通气 PSV 定义 患者吸气触发后 呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏 提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调 可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS水平 提供恰当的呼吸辅助功 同步性能良好 通气时气道峰压和平均气道压较低 可减少气压伤等机械通气的并发症 每次通气由患者触发 触发后呼吸机马上输送预定的正压 通气频率由患者自己决定 潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力 图中可见每次通气前触发波 触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后 成指数减至基线 压力支持通气PSV 持续气道正压 CPAP 定义 自主呼吸条件下 维持整个呼吸周期均气道正压 图中的低幅波动为自主呼吸波形 向上的压力代表呼气 所有呼吸周期均在正压范围内 持续气道正压 CPAP 双相气道正压 BIPAP 有人将其视为两个不同压力水平的CPAP交替应用 称其为DuoPAP 在SiemensServo300呼吸机中称为BiVent 在PB840呼吸机中称为BiLevel 也许还有其他名称 基本 模式最常用 呼吸机的报警 一个需要思考和关注的问题 呼吸机报警的分级 按优先和紧急程度分四个等级 Branson布鲁森 一级 危急的呼吸机故障 立即危及生命二级 非危急的呼吸机故障 不立即危及生命三级 病人的状态改变如神经系统驱动 呼吸系统力学 血液动力学或代谢状态的改变四级 提醒用机的医护人员 呼吸机告诫潜在的危险如控制性参数的设置异常 报警阈值设置不当等 常见呼吸机报警 呼吸机的报警 输入能源报警停电 气源故障 无输出或低于某一水平 控制回路报警控制参数不相容 反比 超范围 时序失效 阀失灵 传感器故障 内回路漏气等 输出参数报警压力 容量 时间 f Ti Te 窒息报警 吸入气体 温度 氧浓度 呼出气体 CO2浓度 输入能源报警 掉电 用墙上的标准配电插座 不要用插板 气源故障 无输出或低于某一水平 尽量采用中心供双气 用压缩机时 要特别注意气水分离器里的水和滤网的清洗 呼吸机的常见报警及原因 压力报警通气量报警氧浓度报警呼吸频率报警动力报警窒息报警等 患者原因呼吸机管道原因人为因素机器原因等 报警 原因 患者原因 呼吸机回路原因 人为因素 机器故障 呼吸机回路积水气管插管位置改变 气道压高限报警 呼吸机吸气阀或呼气阀故障压力传感器损坏 呼吸机高压报警上限设置太低 人机对抗支气管痉挛呼吸道分泌物多 气道阻力增加 改变呼吸机模式或重新设置各参数镇静 心理护理给予支气管扩张剂清理呼吸道分泌物吸痰 排除通气回路问题固定好气管导管防止管道牵拉刺激病人咳嗽 调整设置参数适量减少潮气量减少每分钟通气量 更换压力传感器或请工程师 气道压低限报警 原因 处理 病人因素 辅助呼吸时病情加重 自主呼吸减弱或停止 触发灵敏度过低 而不能触发呼吸机 导致实际通气量低于所设定的病人须要报警范围 病人躁动不安 导致呼吸机管道连结脱落 呼吸机回路及气道原因 呼吸机管道老化出现裂纹 接口松动漏气 气囊漏气 人为因素 主要原因为吸气压力过低报警设置过高 潮气量 每分钟通气量设定过小 气道峰值压力限制过低 更换通气模式 适当给予镇静剂或头部制动 在应用呼吸机前应正确连接呼吸机管路 并连接模拟肺检查呼吸机状况 无故障后方可应用于病人 并注意气囊压力 排除一切其他原因 调整设置参数 适量增加潮气量 每分钟通气量 合理设定限制气道峰值压力 分钟通气量高限报警 患者自主呼吸频率比预设的呼吸频率增快 处理 首先查明原因 作相应处理 如适当调整触发灵敏度 加大通气量 增加氧浓度 给予镇静药等 患者原因 处理 清除传感器内的积水和堵塞物 注意动作要轻柔 避免损坏监测传感器 呼吸机回路 人为因素 分钟通气量高限警报值设置过低或触发灵敏度设置过高 处理 合理设置报警限度和调整触发灵敏度 流量监测传感器进水或堵塞 患者原因 呼吸机回路或气囊原因 人为因素 机器故障 气囊破洞或注气不足致气道漏气呼吸机管道或集水瓶连接不紧或破裂漏气 分钟通气量低限报警 吸呼气阀故障电位器不可调压力传感器损坏定时板故障 分钟呼气量低限警报值设置过高 自主呼吸减弱 触发灵敏度过低而不触发呼吸机 导致实际通气量低于所设定的报警范围 根据病情增加通气量 考虑更换通气模式 正确设置触发灵敏度 重新注气至漏气停止 或更换气管插管或气管切开套管检查通气管道 回路是否松动 破裂或未连接 将其连接或更换 调整设置参数合理设置报警限度 更换压力传感器或请工程师更换部件或更换机器 潮气量高限报警 Tidalvolumehighalarm 呼吸机回路或人工气道因素 导致潮气量过高报警常伴有气道压力过低报警 人为因素 高限报警设置过低 呼吸参数设置不当 压力控制设置压力过高 吸气时间过长等 机械因素 流量传感器失灵 流量标定失灵等 处理与气道压力过低报警相同 呼吸频率高限报警 原因分析 处理 原因分类 1 病人原因2 呼吸机回路因素3 人为因素4 机器故障 1 存在换气功能障