麻醉设备学通气机1

第十三章 通气机 广东医学院附属南山医院麻醉科 黄宝胜,通气机（ventilator）习称呼吸机（breathing machine or respirator），是麻醉呼吸管理、呼吸衰竭治疗和危重症抢救不可缺少的重要医疗设备。,克里斯托弗里夫,-1952年9月25日出生于纽约，美国影视演员。里夫初登银幕是在1976年，出演死亡潜航中的小配角。1978年至1987年间，克里斯托弗里夫开始出演超人系列电影。1995年，里夫因一次意外事故而瘫痪。1997年，执导黄昏时刻。1998年，克里斯托弗里夫重返银幕，参演了后窗1。2004年10月11日，克里斯托弗里夫因病逝世。,教学要求,（1） 掌握通气机的基本组成、分类和工作模式。,（3）了解麻醉通气机的输出气路和用前检查。,（2）熟悉通气机各部分系统的工作原理。,学时安排,（1）机械通气的基本概念：1学时 。,（3）控制系统： ：1学时。,（5）通气机的输出气路：1学时（6）通气机安全监控系统：0.5学时（7）常用通气机功能和通气模式：1学时,（2）动力系统：0.5学时。,（4）输气系统：1学时,通气机ventilator呼吸机 respirator 膜肺ECMO,细胞内氧化代谢,组织换气,O2,CO2,CO2,肺,血液循环,组织细胞,O2,肺通气,肺换气,外呼吸,气体在血液中运输,内呼吸,呼吸全过程示意图,通气机的历史 （一）早期阶段 （15-19世纪中叶）（二）负压通气阶段 （19世纪-20世纪中叶）： Driker-Shaw在1928年研制成的“铁肺（iron lung）”（三）正压通气阶段（20世纪50年代-至今）： 1952年丹麦哥本哈根市麻醉科医生Ibsen,美国田纳西州杰克逊镇61岁女子黛安妮奥德尔自从3岁起患上严重的小儿麻痹症，过去58年来不得不躺在一个被称为“铁肺”的2米长密封舱内，以此维 持呼吸，成为全世界依赖“铁肺”存活最久的人。然而，2008年5月28日凌晨，杰克逊镇因遭受雷暴雨袭击突然停电，导致“铁肺”停止运作，令奥德尔不幸气绝身亡， 她的传奇一生也就此画上句号。,正压通气机,概念：在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力高于大气压。 目前，临床使用的绝大部分是正压通气式呼吸机。 正压通气改变了机体的正常生理状况，因此应用时必须对生命体征进行监测以保证安全。,第一节 机械通气的基本概念,一、通气机的定义二、通气功能和通气模式三、通气机的组成四、间歇正压通气周期五、通气机的分类,基本原理,一、通气机的定义,通气机的国际标准（ISO)分类和定义（1987）,（1）肺通气机:连接患者气道，用以增加或提供患者肺通气的自动装置。 控制型、辅助型、控制-辅助型,（3）呼吸治疗通气机:连接患者气道，用以释放汽雾、增加或替代患者肺通气的自动装置。,（2）复苏器:在紧急情况下，对呼吸功能不全患者提供肺通气的便携式装置。 手动、气动、电动,（2）复苏器,通气机的国际标准（ISO)分类和定义（1987）,（6）电刺激器：电脉冲作用于相关的神经或肌肉引导呼吸肌运动的装置。,（5）摇摆装置：利用腹腔内容的重力移动膈肌，以 产生或辅助肺通气的装置。,（4）体外通气机：通过间歇改变患者体外铁箱内压力的方式，增加或替代患者肺通气的机械。 铁肺、胸甲式、带式,（4）体外通气机,一、通气机的定义（掌握）,通气机：是一种辅助或取代患者肺通气的装置。即指通过气道内加压的方式间歇输出气体，增加或替代病人肺通气的自动设备。肺通气：从通气机出口到患者肺泡气之间的通气。,二、通气功能和通气模式,通气功能是指通气机调控各种物理参数的性能。通气模式是指通气机增加或替代患者肺通气的自动运行方式。,1、概念,2、通气模式的分类,依据气道压和大气压的关系1）体外间歇负压通气2）正负压通气3）间歇正压通气4）持续气道正压,2、通气模式的分类,依据通气机向患者提供肺通气量和吸气动力的程度1）完全通气支持模式2）部分通气支持模式,三、通气机的组成（掌握）,1、动力系统,1、动力系统（dynamic system)： 提供通气机的动 力，驱动通气机 运行的功能单元。 分高压气源和电源。,2、控制系统（control system）：是调控通气频率、呼气和吸气时间比例等时相参数，使通气机能够自动运行的功能单元。 （1）机械控制（2）电子控制,通气源,3、输气系统（delivery system）是通气机调控流率、潮气量、气道压等气量参数，输送吸入气体的功能单元。 分为：压力型、容量型和持续气流型,4、输出气路,（breathing system）：也称呼吸气路，是通气机与患者之间的连接管道。基本功能是分离呼吸气体，吸气期引导通气气流进入患者肺内，呼气期引导呼出气体排出。,4、输出气路,5安全监控系统,监控系统的功能是检测通气机和患者的异常情况，发出视觉或听觉信号，提示操作者予以调整。监控系统可简可繁，不是通气机自动运行的必须单元。但可使机械通气更为安全可靠。,呼吸机的基本结构,压缩空气,压缩氧气,空氧混合器,吸气阀,吸气流量传感器,湿化器,气道压力传感器,病人,呼气流量传感器,呼气阀,单向活瓣,吸气流量传感器,控制系统,医用间歇正压通气机的重要特点,1. 间歇周期通气2. 通气对象为弹性负载3. 双向管理通气气流,四、间歇正压通气（IPPV）周期（掌握）,间歇正压通气（IPPV）是通气机的基本功能,IPPV的工作过程：,工作过程：首先控制系统发出吸气起动指令，关闭呼气阀，开放通气源，持续向肺内输出气体。吸气期保持一定时间后，控制系统发出呼气切换指令，关闭通气源，停止输出气体。同时开放呼气阀，肺内气体在肺内压驱动下由呼气阀排出。呼气期保持一定时间后，控制系统再次起动吸气，开始下一个通气周期。 每个通气周期都要经过吸气启动、肺充气、呼气切换和肺排气4个物理过程，周而复始。 其中吸气起动和肺充气构成通气机的吸气期。呼气切换和肺排气构成通气机的呼气期。,（一）、吸气启动（吸气触发阶段 ）,切换：通气机吸气期与呼气期之间的机械转换 。启动（initiating） ：通气机由呼气状态转为吸气状态的机械操作，相当于通气机由静息状态进入工作状态的切换过程。在辅助通气（同步呼吸）时还称为触发（trigger）。启动要完成的机械操作：1）开放输气系统输出气体：2）关闭呼气阀：密闭呼吸气路，为肺充气创造条件。,（二）、肺充气（吸气期）,定义：是通气机向肺内输 气体的过程，在此期间 保持通气源开放和呼气阀 关闭状态，以高压向低压 释放气体的形式（压力输气系统）或者以容积转移的形式（容量输气系统）向肺内输 出气体。 （见右图）,（二）、肺充气（吸气期）,启动要完成的机械操作：1）保持呼气阀关闭状态2）输气系统持续输出气体3）限定输出气体的流率、时间、容量、压 力等物理参数,（三）、呼气切换,定义：由吸气期转为呼气期的机械转换。又称预调（preset）机械操作： 1）输气系统停止输出气体 2）开放呼气阀。,四、肺排气（呼气期）,定义：是通气机停止送气，肺内气体排出体外的过程。机械操作：1)输气系统持续关闭状态2)呼气阀保持开放状态，肺内气体在肺泡压PA驱动下经呼气阀排出体外。3)限定呼气时间、呼气末气道压，特殊情况下还要限定呼气流率。,（一）动力分类,1气动气控通气机：输气系统和控制系统均以压缩气体为动力的通气机，急救通气机多采用此类设计。,3气动电控通气机：输气系统以气源为动力，控制系统以电源为动力的通气机，双能源运行，电子控制技术灵活，呼吸治疗通气机多采用此类设计。,2电动电控通气机：输气系统和控制系统均以电源为动力的通气机，适用于临床麻醉和急诊室等控制呼吸应用较多的场合。,五、通气机的分类（动力、用途、呼吸转换原理和发生器）,（二）用途分类,1急救通气机：是专用现场急救的通气机。仅具备基本的间隙正压通气功能。,（二）用途分类,2呼吸治疗通气机：是对呼吸功能不全病人进行长时间通气支持和呼吸治疗的通气机。,（二）用途分类,3麻醉通气机：是专用于麻醉呼吸管理的通气机。,（二）用途分类,4小儿通气机： 是根据小儿呼吸生理特点专门设计的通气机。要求气路死腔小，可以精确调节小潮气量，通气频率也较高。,5高频通气机：以通气频率60次/分钟为特点。,（二）用途分类,（二）用途分类,6无创通气机：通过面罩或鼻罩完成通气支持。主要应用于慢性呼衰支持、睡眠治疗等，近年来应用于急性转染性呼吸衰竭的通气支持。,（三）、呼吸转换原理分类,呼吸转换原理分类 呼吸转换原理与通气机的物理性质具有内在联系,（2）容量切换通气机：按照预定输出气量完成呼气与吸气的机械转换。,（4）流量切换通气机：按照预定气流值完成呼气与吸气的机械转换。,（1）时间切换通气机：按照预定时间完成呼气与吸气的机械转换。,（3）压力切换通气机：按照预定气道压力值完成呼气与吸气的机械转换。,在控制通气中时间转换原理为主，其次为容量转换原理。而辅助通气强调