机械通气的临床应用1

呼吸机原理与临床应用,Pan Pinhua MD.XiangYa Hospital,CSU,呼吸机的起源与发展,1928年，Drinker和Shaw发明“铁肺”箱式负压治疗机，成功抢救8岁患脊髓灰质炎的小女孩，开创了“机械通气”史上的里程碑。 在3040年代，欧美脊髓灰质炎大流行，铁肺、胸甲式和带式体外负压通气机大量使用，但对ARDS无效。,呼吸机的起源与发展,第一代呼吸机。 20世纪初，气管插管技术成熟. 1940年，第一台间歇正压通气（IPPV）麻醉机被发明，用于胸科手术和ARDS。1946年，Bennet 公司-世界第一台间歇正压呼吸机PR-1A（气动气控压力限制型）。Bird公司-Bird mark ,呼吸机的起源与发展,第二代呼吸机1950年，Engstrm公司研制出第一台容量切换型呼吸机，标志着第二代呼吸机的诞生。60后，能控制、监测气体的压力和容量及带简单报警功能的呼吸机-Servo 900A, Bennet MA, Engstrm 200等。,新的机械通气概念和技术得以发展和应用，如 PEEP,CPAP,IMV,SIMV,呼吸机的起源与发展,第三代呼吸机80年代以后，人们对呼吸生理的了解更加深入，此时电子传感器技术、电动或电磁阀、计算机技术发展成熟，使呼吸机的性能进入了一个新的阶段。1981年，Servo 900C; Erica-300, Bennet-7200, Ev-800, Bird-6400,第三代呼吸机的发展,90年代，临床对呼吸机的安全性和舒适性要求更高，在电子机械方面研制出高速比例阀，开发Servo-300/A，用了两个高速比例阀。近几年，经多点改进的辅助通气模式和监测报警向智能化发展，更接近生理状态，如：Siemens-300A, NPB-840, Evita-4, Galileo.,呼吸机的起源与发展,呼吸机的分类,呼吸机目前还没有统一的分类标准，不过可以按以下习惯分类。按使用对象： 成人型、婴幼儿型、混合型呼吸机按工作原理： 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机按机器功能： 急救、麻醉、呼吸治疗、家庭使用、高频振荡/喷射,呼吸机的组成,分为两大部分或三部分：主机(气路单元+监控)湿化器(温控+湿化灌)空、氧气源提供装置 床边压缩机+O2气源 中心气源(Air、O2) (2.55.5)kg/cm2 进主机高压，出低压，气源要洁净、干燥。,呼吸机的人机系统,呼吸机的工作原理示意图,分析机械通气吸、呼状态,分析机械通气吸、呼状态,机械通气吸、呼状态分析,两个 “转换或开始切换”两个 “相或过程内含保持”机械通气和生理性呼吸的区别：,机械通气涉及的主要物理量和参数,时间量及参数气体容量及参数气道压力及参数温度、湿度参数,时间量及其符号,(1)通气频率 ( f：0120 BPM)， 周期： T(2)吸呼比 (I:E = Ti: Te )(3)吸气时间 Ti ( s) 、Trise ( s)(4)呼气时间 Te( s)(5)屏气时间 TP( s) 是吸气时间的一部份，通常设定为T的10%，临床根据病情和呼吸习惯适当增加或减少。 相互关系: f=60s/(Ti + Te) 次/min,时间量及其符号,气体容量及其符号,(1)分钟通气量 (MV，L/min )(2)潮气量 (TV/VT，ml)，VTI，VTE(3)吸气流量 (F，l/s)，是一个动态物理参数，峰值流速Fpeak :影响吸呼比(4)叹气/深吸气 (Sign，1.5或2倍的VT /100次) (5)流量触发灵敏度 (FT，L/min)，包括吸 气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）。,气体容量及其符号,气道压力及其符号,(1)气道压力(Airway Pressure，Pair/Plung不一致) 是一个动态物理参数： Ppeak , Pplateau, Pmean（cmH2O或kPa）(2)吸气压力水平 (Pi-Level：010kPa)？(3)呼气末正压 (PEEP：0.1 kPa3kPa) (4)吸、呼压力触发灵敏度 (PT: -2kPa+2kPa) 另外，还有呼吸机的工作压力、气源压力及其报警参数和温湿度参数等。,气道压力及其符号,呼吸机通气模式的定义及特点,机械通气模式（临床常用）,根据通气初始化条件或人机关系来界定和设计通气模式，可分为：控制模式(Control Mode Ventilation, CMV/VCV/PCV)或辅助控制模式(Assist-Control Mode, A/C) ：分容量控制和压力控制辅助通气-（同步）间歇指令通气(Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation , SIMV),压力支持(Pressure Support Ventilator, PSV)持续气道正压(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) 在呼气转换到吸气时，如果转换或触发的条件是流量就叫流量触发，是压力就叫压力触发，控制通气可以看作时间触发。,常用模式比较,容量控制VCV,Ft曲线，Pt曲线：容量控制设定 容量：TV/MV=？时间：f 、Ti 、Te Trise、Tp、I:E=?压力：Pmax =? PT /FT =?,压力控制PCV,Ft曲线，Pt曲线：压力控制设定 压力：Pi-Level=？时间：f 、Ti 、 Prise、I:E=?压力：Pmax =? PT /FT =?,同步间歇指令通气 SIMV,Ft曲线，Pt曲线：间歇VCV/PCV+自主 TV/MV=？ Pi-Level=？时间：f /RR 、Ti、 Trise、Tp、I:E=?压力：Pmax=? PT /FT =?fsimv =(0f)?,压力支持PSV,Ft曲线，Pt曲线：自主通气模式压力支持设定 压力：Pi-Level=？ 压力：Pmax=? PT /FT =?,持续气道正压CPAP,Ft曲线，Pt曲线：自主通气模式压力：PEEP、PT=? PT /FT =?,其它通气模式,气道压力释放通气（APRV)双相气道正压（BiPAP):区别CPAP成比例通气（PAV):1:1, 3:1压力调节容积控制通气（PRVCV)容积保障压力支持通气（VAPSV)容积支持通气（VSV）= PRVCV+PSV适应性通气（ASV)：最好,机械通气模式的发展演化,呼吸机通气模式的数学表达,假设病人吸气做功W吸，自己吸到的容量V吸那么：控制W吸=0时，为控制模式(CMV/IPPV/VCV/PCV) W吸0 但 V吸=0，辅助控制模式(A/C 、病人触发的)辅助100%W吸0，100%V吸0时，为辅助模式(Assist-Mode) 同步间歇指令：SIMV+ CPAP /SIMVVC+PSV/ SIMVPC+PSV 吸气支持：PSV/VAPSV 和 VSV/MMV/EMMV自主W吸=100% ，V吸=100%时，为自主模式(Spontaneous，CPAP),呼吸机通气模式的转化,呼吸机的临床使用,备机时，常规例行检查(OVP)，潜在风险？电源气源检查：风险较多、断气断电？气密性检查：内、外气路和插管漏气？ 压力上限：不准或失灵，机械的？呼气分钟通气量上、下限:漏气/自主？窒息报警：脱管、病人没有呼吸响应？触发灵敏度：不准或误触发？,呼吸机的临床使用,吸气压力水平：平稳、准确？吸入氧浓度：准确度高于5%，阀、混合器故障、氧电池监测？吸、呼流量：准确度优于5%、线性好？上述检查通过后，将湿化器（故障源？影响机械通气效果）预设在（3236），然后等待或立即用于病人，急救时可以只进行第、步检查。,呼吸机的临床使用,凡是呼吸功能丧失或不全的病人都可以实施机械通气，包括无创机械通气。1.选择机械通气模式，是控制还是辅助？2.确定潮气量(VT)一般维持PaO2和PaCO2正常的 VT值为(68)ml/kg。 当采用辅助通气模式时，控制通气 MV 应需MV自主 MV，同步触发灵敏度一般预设为(24)cmH2O(24) cmH2O。,呼吸机的临床使用,3.预设MV/VT 、Pi-Level、通气频率(f)、吸气时间Ti和吸呼比I:E (成人1:2,小儿1:1.5)。 MV和氧浓度将根据血气的变化情况调整。4.确定吸气波形(一般选择方波)、SIGN 和是否需要 PEEP( 当FiO20.6而PaO2仍60mmHg，应从0cmH2O渐增PEEP，并将FiO2降至0.5以下，但不要随意撤掉，争取达到较好的气体交换和对循环影响最小。,呼吸机的临床使用,5.确定吸入氧浓度(混合器FiO2): 一般从0.3开始，根据PaO2的变化渐增，长时间机械通气时不宜0.5。6.设置报警限：设置呼气分钟流量、吸气压力和氧浓度等上下报警限。7.定时吸痰、查血气、调参数、观察病情和呼吸机运行状态 。,急性呼吸窘迫综合征的机械通气,ARDS/肺保护策略,ARDS通气治疗的基本原则,在提供病人基本的氧合和通气需要的同时，应尽力避免VALI。就是说，以最低的吸氧浓度(FiO2)，最小的压力或容量代价来完成有效的气体交换。,ARDS的常规通气方法,轻度或早期可用NIPPV，采用NIPPV者需神志清楚，气道分泌物不多，血流动力学稳定。NIPPV期间，应注意病人是否有吞气症，警惕呕吐和误吸的发生。严重腹胀者，插鼻胃管吸出胃内容或咽入的气体。,1.无创性通气 （NIPPV）,严密观察病人应用NIPPV后的反应，若严重缺氧或气体交换无改善，神志恶化，应及早气管插管，不要等到完全昏迷再紧急插管，因紧急插管的并发症和死亡率明显增高。在ARDS的通气治疗中，NIPPV的地位是不重要的。,NIPPV,2.有创通气,压力预置型通气(PPV): P-AV、PCV、PSV和PC-SIMV容量预置型通气(VPV) 补充自主呼吸用力的通气新模式: APRV 和BiPAP,（一）肺保护策略(lung protection strategies),(1)应用小潮气量 (58ml/kg)，平台压50mmHg。实施对象 主要是VALI的高危人群，如ARDS的早期(发病约710天内)，严重气流阻塞(如危重型哮喘)，坏死性肺炎等。PHC时，PaCO2大多在50100mmHg，最好7080mmHg以内。,实施“肺开放” 的动作和方法,（1）PCV法：应用压力控制通气模式，预置吸气压 (PIP)4060cmH2O，通气频率1030次/分，吸呼气时比为1:1至2:1。外加PEEP至少1020cmH2O，在“打开肺”过程中应进行血气监测来检查复张是否成功。持续25分钟后降低吸气压至能保持肺开放的最低压力。当潮气量保持稳定，动脉血气值恒定和理想时，即可认为达到了保持肺开放的最低压力，这一般比打开肺时所需的复张压低 1530cmH2O。,（2）CPAP法 应用持续气道正压（CPAP）3040cmH2O并持续3040秒钟的方式来开放肺。,实施“肺开放” 的动作和方法,（3）叹气法 多数学者认为，传统的叹气方式，即在许多次（常为100次）小潮气量（VT）通气以后，仅有一次叹气（1.52.0倍的预定VT）难以使萎陷肺复张，近年来有一些学者应用新的叹气方法，如Pelosi等采用45cmH2O的平台压，每分钟连续3次叹气；Foti等以增加PEEP，VT不变，每分钟连续2次叹气，均显示可改善患者的氧合。,实施“肺开放” 的动作和方法,4. 最佳PEEP 的选择,很长时间里认为应用PEEP 会增加肺气压伤危险。直到近年研究才明确加用中度水平 (约812cmH2O)PEEP非但不会增加气压伤危险,还可保护ARDS肺免受VALI。,为保持某肺区带开放所需要的PEEP等于作用于该肺区带的静水压力。某肺区带的静水压力密度高度。ARDS 的肺组织密度为 0.50.8g/ml，成年人胸部前后径为1225cm，故所需PEEP为6cmH2O(12cm0. 5g/ml)至20cmH2O(25cm0.8g/ml)，通常不超过15cmH2O 。少数可能需要应用较高PEEP。,先给35cmH2O,逐步增加,直到PaO260mmHg、SaO290%。问题是不少严重ARDS病人,为达此目标值,所需PEEP很高(15cmH2O)，使心输出量降低过多而减少组织氧输送和顺应性减低。,PEEP是一“双刃剑”,要仔细调整PEEP水平。一般PEEP范围720cmH2O,具体作法,COPD的机械通气,常用通气模式,无创通气 大量研究证实：COPD急性加重期呼吸衰竭早期应用NPPV能减轻呼吸功耗，改善血气和呼吸肌疲劳，能减少后期对气管插管的需求。因此推荐： NPPV可作为COPD呼吸衰竭的一线治疗，并且可用于COPD患者长期支持治疗和家庭治疗。,无创通气的操作要点： 1.基本原理：PSV+PEEP 2.连接时，必须先带鼻面罩，再连接呼吸机 3.不断细调吸气压和压力上升时间，是患者的舒适度和依从性的关键。 4.健康人吸气至肺总量的压力为30cmH2O，食道上下括约肌的压力亦为30cmH2O，所以无创通气的吸气压应小于30cmH2O。,我们医院的BiPAP呼吸机,BiPAP无创通气,优点1、减少气管插管并发症2、减少气管擦管的痛苦和不适3、不影响正常吞咽、进食、讲话4、保留了生理性咳嗽5、保留了上呼吸道加温、湿化和空气过滤功能6、间歇使用，容易脱机,BiPAP无创通气,缺点1、死腔增大和重复呼吸，对型呼衰患 者，应加用非重复呼吸阀或采用双流向的面罩2、不易清除气道分泌物3、同步性较差,BiPAP无创通气,适应证1、各种原因引起的呼吸衰竭2、睡眠呼吸暂停综合症3、有创通气拔管之前序贯治疗4、呼吸康复治疗,BiPAP无创通气,禁忌1、心跳呼吸停止2、自主呼吸微弱、昏迷病人3、误吸可能性高4、合并消化道出血、穿孔，严重脑部疾病有颅高压，严重心血管疾病5、面部创伤、手术、畸形6、胸腹部手术或创伤7、患者极度紧张、不合作8、严重感染、气道分泌物多且排痰困难9、严重低氧血症（PaO245mmHg）或严重酸中毒（PH7.30，PaO2上升5.30Kp