呼吸生理与呼吸机的基本模式.ppt

呼吸生理与呼吸机的基本模式 德昌科技有限公司TOPCHANCETECH LTD 产品专员韦振金 课程目标 了解自主呼吸的完成过程了解自主呼吸与机械通气的区别熟悉呼吸系统的解剖结构与功能了解呼吸机的工作原理熟悉呼吸机基本模式的应用熟悉参数的设置与调节 呼吸生理 呼吸系统的组成与作用肺通气的完成过程呼吸系统解剖结构 呼吸生理 呼吸系统的组成与作用肺通气的完成过程呼吸系统解剖结构 呼吸系统的组成 呼吸道肺 呼吸系统的作用 肺通气吸气呼气 肺换气摄取O2排出CO2 呼吸生理 呼吸系统的组成与作用肺通气的完成过程呼吸系统解剖结构 肺通气的完成过程 自主呼吸 驱动 呼吸中枢 原动力 呼吸运动 吸气 呼气 直接动力 肺泡压与大气压的压力差 肺通气的完成过程 自主呼吸 主动吸气 被动呼气 Pressure压力 Volume容量 自主呼吸vs 机械通气 自主呼吸对循环的影响 吸气时胸内腹内 Pressure Pressure 呼吸泵 作用回心血量心排量CO 机械通气对循环的影响 吸气时胸内腹内 Pressure Pressure 自然进程的破坏 呼吸泵 作用的丧失回心血量 心排量CO 低血压 组织灌注减少 肺通气过程中肺容量的变化 潮气量 VT 静息状态每次吸入或呼出的气量成人约400 500毫升 肺通气过程中肺容量的变化 功能残气量 FRC 平静呼气后肺内残留的气量FRC RC ERV 肺通气过程中肺容量的变化 功能残气量 FRC 缓冲呼吸过程中肺泡内气体成分的过度变化 使氧分压和二氧化碳分压能保持相对稳定 如果没有FRC 呼气末期肺泡将完全塌陷 产生静 动脉血分流FRC增加提示肺泡扩张 FRC减少说明肺泡缩小或塌陷 机械通气 PEEP增加功能残气量 FRC 呼吸生理 呼吸系统的组成与作用肺通气的完成过程呼吸系统解剖结构 呼吸系统解剖生理 上气道下气道气管至肺泡共23级传导区 无气体交换 呼吸区 气体交换 呼吸系统解剖生理 上呼吸道结构 上呼吸道 鼻和鼻腔咽喉 呼吸系统解剖生理 上呼吸道功能 粘液腺 湿润 毛细血管 加温 纤毛 除尘 过滤 湿化 加温 上呼吸道 湿化功能 鼻腔 温度30 34 相对湿度80 90 隆突 温度37 相对湿度达95 以上 肺泡 温度37 相对湿度100 在正常情况下 吸入气体在进入肺泡的时候就已经达到核心体温 37 和100 的相对湿度 这是气体交换和气道纤毛清理功能的最佳条件 上呼吸道 湿化功能 过滤 湿化 加温 机械通气 气道湿化 有创通气患者进行主动湿化时 建议湿度水平33 34mgH2O L之间 Y型管处气体温度在34 41 之间 相对湿度100 美国呼吸治疗协会建议Y型管处的最高温度是37 相对湿度100 ISO组织认为 传送的气体温度持续在41 以上会对患者带来潜在的热损伤 并把43 作为热损伤的高温报警临界点 气道湿化 呼吸系统解剖生理 下呼吸道结构 呼吸系统解剖生理 下呼吸道结构 下呼吸道 传导区 气管 左 右主支气管 各级分支 终末细支气管 呼吸系统解剖生理 下呼吸道结构 大气道具有软骨环支撑 能持续开放小气道直径2mm以下 第10级之后 软骨消失 易受外力影响 易塌陷 气道阻力 气体在气道中流动时所产生的摩擦阻力 下呼吸道 气道阻力 气道阻力 同样流速的湍流 阻力显著增大排痰 清除异物 减轻粘膜肿胀等 可减轻湍流 降低阻力阻力随着半径的减小以16倍或32倍以上的程度增加如哮喘发作 喉痉挛 舌根后坠 气道阻力 设置好参数切换到容控模式设定标准潮气量设定标准流速波形选择为方波点击 吸气暂停 键即可获得注意病人自主呼吸的干扰 气道阻力正常值 新生儿30 50cmH2O L sec婴儿20 30cmH2O L sec儿童20cmH2O L sec成人2 4cmH2O L sec 导致气道阻力增加的原因分泌物过多 分泌物潴留粘膜水肿 哮喘 气管炎 肺水肿 肺气肿 气道压迫 异物肿瘤所致狭窄 气道阻力 呼吸系统解剖生理 下呼吸道结构 下呼吸道 呼吸区 肺换气 肺单位 400个肺泡管和肺泡囊呼吸性细支气管肺泡管肺泡囊肺泡 肺换气 弥散膜 氧合 PaO2 PB 47 FiO2 PaCO2 R AaDO2 环境 肺泡通气量 肺泡通气量 VT VD HR 呼吸中枢异常呼吸抑制剂疾病所致呼吸功增加 呼吸肌疲劳 肺泡水平气体交换障碍 通气血流比气体弥散能力分流率 痰储留 肺炎等肺淤血 间质性肺炎肺水肿 肺不张 初期 ARDS 氧浓度 大气压 高原缺氧环境 CO2的排出 PaCO2与通气量相关PaCO2 0 86VCO2 VE 1 VD VT VCO2为二氧化碳产量 VD为死腔量 VE为分钟通气量 弹性阻力 弹性阻力 肺的顺应性 用顺应性 C 来度量弹性阻力 E E 1 C 肺顺应性 C 肺容积变化 V 压力变化 P C V P mL cmH2O 弹性阻力 肺的顺应性 高顺应性 低弹性阻力 低顺应性 高弹性阻力 单位压力 肺的顺应性 动态顺应性Crs dyn 静态顺应性Crs st 肺的静态顺应性 设置好参数切换到容控模式设定标准潮气量设定标准流速波形选择为方波点击 吸气暂停 键即可获得注意病人自主呼吸的干扰 顺应性正常值 新生儿3 5ml cmH2O婴儿10 20ml cmH2O儿童20 40ml cmH2O成人70 100ml cmH2O无肺部疾病的气管插管患者50 70ml cmH2O预测脱机 33ml cmH2O 脱机成功率较高 肺的顺应性 导致顺应性减少的原因当肺组织纤维化或肺泡表面活性物质减少或发生ARDS时 肺容积缩小低于LIP时 呼吸处于低位平坦段 弹性阻力增加 肺过度充气超过UIP时 弹性阻力急剧增加 CLst减少 导致顺应性下降的原因肺实质改变ARDS 支气管 肺炎 肺水肿 纤维化表面活性物质功能障碍ARDS 肺泡肺水肿 肺不张 误吸肺容量减少气胸 膈肌抬高 肺的顺应性 导致顺应性下降的原因肥胖 胸廓畸形 胸膜增厚和腹内占位病变气胸 胸腔积液 肺不张时 胸廓和肺的变化程度不同步 顺应性不同 肺的顺应性 时间常数 时间常数的定义 体现病人个体差异 时间常数 阻力 顺应性 理论上呼气时间为5个TC 气体方能排出 临床实践中呼气时间为3 5个时间常数即可 时间常数 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 呼吸机的基本概念 什么是呼吸机 呼吸机 电子打气筒 呼吸机系统简图 人工气道的影响 机械通气时的人工气道就功能上相当于上呼吸道 较正常上呼吸道 人工气道有很多不足 漏气 几倍于正常上呼吸道的死腔量 重复吸入 有明显的弹性 带来潮气量损失 过滤器的应用 更长的输送距离 造成阻力增加 好的呼吸机应有足够的技术手段 降低 消除上述影响 呼吸机基本概念 人工气道的影响 人工气道漏气量补偿 过滤器阻力补偿 人工气道吸入支 呼出支阻力补偿 人工气道顺应性补偿 短自检意义 呼吸机基本概念 克服人工气道的影响 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 呼吸机的通气过程 何时开始送气 如何送气 何时结束送气 呼气过程 呼吸机的通气过程 何时开始送气 触发呼吸机自动触发病人触发 触发 机器自动触发 病人无自主呼吸或无力触发 如 设置呼吸频率为10次 min 病人无触发 呼吸机将每6秒送气一次 触发 病人触发 病人吸气引起管路压力下降或流量发生变化压力触发流量触发 3 触发水平 压力触发 病人吸气时气道内压力降低 呼吸机检测到此压力变化而起动送气 从而完成同步吸气 0 压力 压力触发 t 病人触发 压力触发 流量触发 在呼吸机环路内输送一恒定的持续气流 由微机检测呼吸回路中入口和出口两端的气流流速 当两端气流流速差值达预定水平时即触发呼吸机送气 较压力触发敏感 基础气流 病人触发 流量触发 如何送气 强制 指令 容量控制 VC 潮气量恒定压力控制 PC 吸气压力恒定 容量控制 VC 压力控制 PC 如何送气 自主持续气道正压CPAP压力支持PS CPAP PSV 何时结束送气 强制 指令 容量控制VC 容量切换压力控制 时间切换 设置吸气时间TI 自主呼吸持续气道正压CPAP 流速切换压力支持 PS 流速切换 呼气过程 呼气末正压 在正压通气过程中 给予一个呼气相的气道正压 使气道压力 0 此气道正压称为呼气末正压 维持气道和肺泡的开发或扩张状态 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 机械通气的三要素 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 呼吸机的基本模式 辅助 控制通气A C 机控 同步间歇指令通气SIMV 半自主 自主呼吸SPONT 自主 呼吸机的基本模式 病人呼吸做功 呼吸机做功 100 0 100 辅助 控制通气A C 同步间歇指令通气SIMV 自主呼吸Spont 0 控制通气 Control 呼吸机按预置好的Rf和VT对病人进行间歇正压通气 与病人自主呼吸无关 何时开始送气 如何送气 何时结束送气都是由呼吸机决定昏迷 无自主呼吸或自主呼吸极弱的病人使用较好 控制通气 Control 有自主呼吸的病人使用常发生人 机对抗 一般不能耐受 辅助通气 Assist 加入触发装置 由病人触发送气何时开始送气由病人决定如何送气 何时结束送气由呼吸机决定 3 辅助通气 Assist 与病人自主呼吸配合很好 很少人机对抗 病人自主呼吸微弱或停止即不能触发呼吸机 造成危险 3 辅助 控制通气 A C Control Assist 可自动转换病人有自主呼吸则触发呼吸机行Assist如无自主呼吸或不能在机械通气周期内触发呼吸机 呼吸过慢 微弱 则行控制通气 3 A C C C 辅助 控制通气 A C 应用于基本无自主呼吸的病人安全 舒适 病人呼吸做功较少容易产生呼吸机依赖 呼吸肌萎缩 辅助 控制通气 A C 容量控制 VCV 辅助 控制通气 A C 压力控制 PCV 容量控制 VCV 呼吸机提供恒定的潮气量给病人通气 而气道压将随病人气道阻力和顺应性的变化而变化 优点 保证通气量缺点 当哮喘 ARDS 肺不张等 如潮气量保持恒定 则通气压力将升高 可能造成气压伤 在使用定容呼吸模式时应特别注意气压伤的问题 压力控制 VCV 呼吸机提供恒定的通气压力给病人通气 而病人潮气量将随气道阻力和顺应性的变化而变化 优点 气道压力稳定 同步性较好缺点 当哮喘 ARDS 肺不张等 潮气量必然下降 即不能保证潮气量的恒定 故使用定压模式过程中要特别注意潮气量的监测 自主呼吸 SPONT 病人决定何时开始送气病人和呼吸机共同决定如何送气 何时结束送气通常作为撤机前的模式或锻炼自主呼吸 自主呼吸 SPONT 病人更舒适 人机同步性更好锻炼自主呼吸 避免呼吸机依赖需病人自主做功较多 容易引起呼吸肌疲劳 自主呼吸 SPONT 持续气道正压 CPAP 自主呼吸 SPONT 压力支持 PSV 持续气道正压 CPAP 呼吸机提供持续气流系统 使病人自主呼吸时 吸气及呼气期气道内均保持正压 持续气道正压 CPAP 优点增加肺泡内压和功能残气量 防止气道和肺泡的萎陷对抗内源性PEEP 降低呼吸功改善顺应性 增加氧合缺点CPAP过高会抑制循环不易克服气管导管阻力 压力支持 PSV 病人触发呼吸机送气后得到一定水平的压力支持 压力支持 PSV 优点能有效地帮助病人克服人工气道产生的阻力 减少呼吸做功 防止呼吸肌疲劳病人自主呼吸 可控制频率 潮气量等 设置水平适当 少有人机对抗缺点需根据病人病情调整支持水平呼吸中枢驱动功能障碍的病人可导致每分通气量的变化 甚至窒息回路有大量气体泄露 可引起持续吸气压力辅助 呼吸机就不能切换到呼气相 同步间歇指令通气 SIMV A C 自主呼吸应用于有一定自主呼吸的病人 同步窗 A C 自主呼吸窗 自主呼吸 同步窗内患者触发时呼吸机将给予辅助通气 A 之后进入自主呼吸窗 同步间歇指令通气 SIMV 触发一次辅助通气A 如果同步窗内没有吸气触发 则在SIMV触发窗结束后 呼吸机将给予控制通气 C 之后进入自主呼吸窗 同步间歇指令通气 SIMV 同步窗内无触发 给予一次控制通气C 相对A C模式 人机同步性有所改善保证最低通气量可以锻炼自主呼吸机A C部分设置不当 可能导致通气不足 同步间歇指令通气 SIMV 同步间歇指令通气 SIMV A C SPONT VCV PSV CPAP 同步间歇指令通气 SIMV PCV PSV CPAP 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念呼吸机的通气过程呼吸机的三要素呼吸机的基本模式参数设置与调节 参数设置与调节的主要原则 有效 维持基本通气和氧合安全 避免呼吸机相关并发症的发生呼吸机相关性肺损伤 ALI 循环抑制等舒适 提高人机协调性 参数设置与调节 触发参数 呼吸机触发呼吸频率 成人一般12 20次 min对于COPD患者 常设置较慢频率 有利于改善气体陷闭对于ARDS患者 常使用较快频率 较小潮气量 有利于避免气压伤CO2潴留 可通过提高呼吸频率改善 但频率过快会导致呼气时间不足 产生内源性PEEP 触发参数 呼气时间不足 导致内源性PEEP 流速 时间 0 触发参数 病人触发压力触发成人 0 5 2cmH2O 参考 流量触发成人1 3L min 参考 儿童1 2L min 参考 新生儿0 5 1L min 参考 触发灵敏度越小 越容易触发 但容易引起误触发 触发参数 流量触发与压力触发比较 触发参数 流量触发与压力触发比较响应速度更快降低病人触发做功 强制 指令 容量控制VCV参数压力控制PCV参数自主呼吸持续气道正压CPAP参数压力支持PSV参数 吸气过程参数 容量控制VCV潮气量流速波形流速大小平台时间 吸气过程参数 容量控制 吸气过程参数 容量控制 潮气量由理想体重IBW决定6 12ml kg 5 15ml kg 通常设置6 8ml kg监测平台压 使平台压 30cmH2O避免肺过度膨胀 容积伤 流速波形正弦波方波递减波较符合正常生理 通常选择递减波 流速 时间 0 正弦波 递减波 方波 吸气过程参数 容量控制 递减波的优势气道峰压低改善人机协调性降低呼吸功促进气体分布 减少死腔延长吸气时间 吸气过程参数 容量控制 流速大小作用满足病人吸气初期的通气需求调节吸气时间成人一般设置40 100L min监测气道峰压吸气 呼气时间病人主观感受人机协调性 吸气过程参数 容量控制 流速不足 吸气过程参数 容量控制 时间 流速过大 吸气过程参数 容量控制 时间 平台时间屏气时间的设定可以促进气体在肺内的均匀分布 吸气过程参数 容量控制 压力控制吸气压力压力上升时间 吸气过程参数 压力控制 吸气压力根据潮气量及呼吸频率设置和调节评估潮气量呼吸频率血气指标氧饱和度胸廓活动度 吸气过程参数 压力控制 压力上升时间从基线压上升到设置压力的时间 吸气过程参数 压力控制 压力上升时间的作用调节吸气初期峰流速的大小改善人机协调性满足病人吸气初期流速需求改善呼吸做功增加压力上升时间 吸气过程参数 压力控制 压力上升时间呼吸机默认50 自主吸气较强可适当增加小儿 COPD患者可适当降低 吸气过程参数 压力控制 持续气道正压CPAP大小在自主呼吸模式下 将压力支持设置为0 PEEP值即为CPAP的大小 吸气过程参数 持续气道正压 压力支持压力上升时间压力支持 吸气过程参数 压力支持 吸气过程参数 压力支持 压力支持PS5 8cmH2O可克服人工气道阻力若病人需要额外辅助 须增加压力支持评估潮气量呼吸频率有无呼吸困难 吸呼切换参数 强制 指令 容量控制 容量切换压力控制 时间切换自主持续气道正压 流速切换压力支持 流速切换 吸气时间成人一般0 8 1 2s吸呼比参考值 1 1 5 1 2COPD可适当减小吸呼比 吸呼切换参数 压力控制 吸气时间延长吸气时间 增加平均气道压改善氧合实施反比通气监测平台压缩短吸气时间 延长呼气时间减轻气体陷闭 吸呼切换参数 压力控制 吸气时间评估 吸呼切换参数 压力控制 流速 时间 0 吸气时间合适 吸气时间过长 吸气时间过短 呼气灵敏度流速下降至峰值流速的百分比时切换为呼气 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对吸气时间的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对潮气量的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度一般设置25 ETS越大潮气量和吸气时间越小ETS越小潮气量和吸气时间越大 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度在COPD患者中的设置 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对呼吸形式和人机协调性的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对吸气做功的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度在COPD患者中的设置适当增大ETS改善人机协调降低PEEPi降低呼吸触发做功 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度在ALI ARDS患者中的设置 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对呼吸形式的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度对呼吸功的影响 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度在ALI ARDS患者中的设置适当降低ETS改善呼吸形式降低呼吸功 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度过大 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气灵敏度过小 吸呼切换参数 自主呼吸 呼气过程参数 呼气末正压PEEP呼气末肺泡压大于0实际上PEEP在整个呼吸周期皆存在使呼吸周期的基线上台 影响峰压 平台压和平均气道压 呼气末正压 PEEP 产生正压支撑作用 呼气末小气道开放 利于CO2排除呼气末肺容量 FRC 萎陷肺泡膨胀 肺顺应性 减少分流 改善氧合 消除内源性PEEP COPD PEEP的选择 直接测量PEEPi 50 75 PEEPi作为PEEP水平的选择标准 一般不超过80 逐渐提高PEEP水平 通过观察机械通气因变量的变化 确定最佳PEEP水平在定容型模式 增加PEEP后气道峰压和平台压不变或略有降低 达一定水平后开始升高 则升高前的PEEP为最佳PEEP在定压型通气 开始潮气量稳定或略有增加 达一定水平后潮气量开始减小 则减小前的PEEP为最佳PEEP ARDS PEEP的选择 FiO2 PEEP递增法 PaO2经验法 最佳氧合法P V曲线法最佳顺应性法胸部CT导向的PEEP递减法肺牵张指数法胸部电阻抗断层扫描 EIT 肺超声跨肺压呼末肺容量 肺开放总容量 FiO2 PEEP递增法 PaO2经验法 设定氧合目标 PaO255 80mmHg或SpO288 95 调节PEEP FiO2 维持适当的PaO2 SpO2采用PEEP FiO2配对达到氧合目标 ARDSnet 最佳氧合法 RM后PEEP 20cmH2OPEEP递减 2cmH2O 5minPEEP阈值 PaO2 FiO2 400的PEEP或PaO2 FiO2降低 5 PEEP设定 PEEP阈值 2cmH2O P V曲线法 低位拐点法 P V曲线低位拐点以上2 3cmH2O P V曲线法 低位拐点法缺点LIP之上仍有肺复张 同时P V曲线上不一定总存在拐点 甚至在P V曲线上没有LIP时 复张也伴随PEEP发生以P V曲线上吸气支LIP为代表的选择方法可能反映不同程度的复张 而不是闭合 对判定什么水平PEEP会防止闭合不