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比例辅助性通气 PAV 1 定义 是指吸气时 呼吸机提供一个与患者吸气努力大小成比例的压力 而不控制患者的呼吸方式 如潮气量 吸 呼比及流速方式 如PAV为1 1时 说明吸气气道压的产生有一半是由呼吸肌的收缩 另一半是通气机施加的压力 即无论什么时候什么通气水平 自主呼吸肌和通气机各分担一半的呼吸功 2 为什么要有PAV 需用机械通气的患者 自主呼吸的效率降低 即呼吸用力的大小与吸入气量 或吸气产生的流速 间的关系不正常 为维持通气和氧合 达到一定的吸气量和流速 患者必须增加吸气用力 增加呼吸负荷 增大呼吸功 导致呼吸窘迫和呼吸肌疲劳 常用的正压通气方法 虽能提供吸气气道压辅助功 但不能纠正吸气用力和即时效果 产生的吸气量和吸气流速 间的不正常关系 因为提供的吸气压和流速是预设的 只有PAV才能纠正吸气用力和通气效果的异常关系 病人需要什么 患呼吸疾病的病人由于增加了气道阻力和 或降低了顺应性需要呼吸机用以下的方式支持患者感觉不到被呼吸机支配患者能用自己的方式呼吸患者的呼吸肌 认为 其按照一个低阻力高顺应性的正常肺作功 只有PAV才能达到这样的通气效果 呼吸机 肺 系统 3 说明Papp 总的吸气压Pmus 吸气肌收缩的压力Paw 呼吸机提供的支持压Pel 呼吸系统弹性回缩力Pres 气流克服气道黏性阻力的压力F 吸气流速V 肺容量Ers 弹性阻力 由肺容积产生 代表呼吸系统压力与容积的关系 Rrs 黏性阻力 由吸气流速产生 代表呼吸系统压力与流速的关系 4 PAV的生理学特性 1 正常通气时呼吸肌收缩力与气道压力的关系 自然呼吸时 通气需求越大 所需呼吸肌收缩力 pmus 越大 胸腔负压也越大 正压通气时 通气需求越大 所需的pmus越大 通气辅助产生的气道正压 paw 也相应增大 即pmus与paw呈 同向关系 PSV时 pmus的增大仅可能引起通气时间延长和通气流速的增大 通气压力恒定 即pmus与paw之间无相关性 PAV时 pmus不仅决定paw的有无 也决定paw的大小和时间 paw完全随pmus的增大而成比例增大 pmus和paw呈正常的生理关系 2 呼吸肌收缩力与潮气量 健康人 pmus和VT存在一定的线性关系 称神经 通气偶联 病变肺 VT随pmus变化的幅度减小 部分辅助通气不能改善 称神经 通气偶联不良 PSV时 VT随pmus的增大而增加 但增加程度远低于正常反应 PAV时 随着paw pmus比例的增大 两者的关系逐渐接近正常 3 呼吸肌收缩与流速形态 PSV时 极小的pmus产生典型的递减波 随着pmus的增大 递减波的形态改变而接近自然呼吸 PAV时 paw由pmus控制 流速形态完全由自主呼吸决定 4 呼吸肌收缩与呼吸机的吸呼气转换 PSV时 自主呼吸触发吸气 流量转换值终止呼气 PAV时 pmus决定呼吸机送气开始 维持和终止 因此自主呼吸和机械通气时相有良好的同步性 5 总体人机关系 PSV时 通气压力恒定 支持压力和自主呼吸共同决定通气量和通气形式 PAV时 pmus的大小和持续时间决定通气量和通气形式 呼吸机根据pmus和paw的比值放大自主呼吸 因此人机关系符合正压通气的 生理规律 5 支持通气过程中的呼吸力学正常呼吸时 呼吸肌收缩产生一定的压力 Pmus 它是吸气的动力Papp Pmus 而Papp包括 Pel 对抗呼吸系统的弹性回缩力 和Pres 气流克服气道阻力的压力 Pel V Ers Pres F Rrs 所以 Papp Pmus F Rrs V Ers 辅助支持通气时呼吸功由呼吸机和患者呼吸肌共同完成 在任何时刻 Papp Pmus Paw PAV模式下 呼吸机提供一个与患者吸气努力大小成比例的压力 Paw K1 V K2 F 其中K1是Paw与吸气容量间的比例 K2是Paw与流速间的比例 示意图 6 PAV的技术的优点 1 参数少 调节客观 方便 传统同步通气模式有较多的自变量 PSV需设置触发灵敏度 压力触发灵敏度 支持压力和呼气灵敏度 过多的参数设置有较多缺点 A 呼吸机过多的干预使得同时适合患者的通气量 通气形式和PaCO2很难确定 所谓 最佳 设置有较多的主观性和盲目性 通气反应也无法随通气个体的转移而发生 最适度 的变化 从而导致通气不足或通气过度及人机配合不良 B 呼吸机辅助水平也无明确的限度 只能根据临床症状 动脉血气 可能发生的负效应等不确定因素大体判断 PAV仅需要设定一个指标 即通气辅助占气道阻力和胸肺弹力的比例 通气强度也是通气辅助占气道阻力和胸肺弹力的比例 pmus与paw的比例最大可达气道阻力和胸肺阻力的100 接近100 辅助的PAV可以使患者的呼吸功趋向最小 而产生与正常人自然呼吸一样的通气反应和满意的动脉血气水平 而辅助强度最小时 则接近零 实质上是自然呼吸 通气阻力变化导致需求变化时 患者可自主和随意通气水平和通气反应 流量比例辅助和容量比例辅助 2 无需设置触发灵敏度 触发稳定传统辅助通气时 外来因素易导致假触发和自动切换 若降低灵敏度则导致触发困难 呼吸肌作功增加和人机配合不良 漏气时也导致触发失常 若同时合用PEEP容易导致自动切换 PAV时气道压力的变化是呼吸机输出压力的渐进性变化 较少受其他因素影响 即使发生压力波动 也会随着伪触发因素的消失而迅速回归基线 7 与常规PCV和PSV通气模式区别PSV压力支持水平恒定 只要患者触发 呼吸机就可给予支持 PAV随吸气压力的变化 给予压力支持 对患者的自主呼吸作最合适的调节 PAV的辅助和支持压力可变 患者吸气触发压力小 则辅助和支持的压力小 患者触发压力大 则辅助和支持的压力大 但辅助和支持的比例按照事先的设置 固定不变 PCV和PSV辅助和支持的压力事先设置的 一旦设置后 辅助和支持的压力恒定 8 PAV模式的设计和产生PAV时 呼吸机必须感受患者吸气努力的强弱 从理论上来说 利用患者吸气肌的肌电信号或呼吸中枢的神经冲动信号来控制呼吸机将是最理想的方法 但在临床实践中式很难做到的 根据方程式 Pmus V Ers F Rrs Paw 其中Ers Rrs对某一患者而言 相对稳定是可以测定的 Paw Pmus按比例预设 则V和F的变化与Pmus线性相关 因此也可根据V和F的变化作为信号来控制呼吸机释放支持压力Paw 实际上Paw Pmus也就是通气辅助占气道阻力和肺胸弹力的比例 阐述PAV工作原理 将患者气道和一个能自由活动的活塞相串联 活塞的另一端连接一个能根据信号强弱产生相应压力的马达 在气道和活塞间装一个流速传感器 传感器测定患者吸气期气道内流速F的大小 并通过时间积分测得容量变化V 将V和F的信号分别进行放大 两个信号用来控制马达的转速 产生相应的压力 V放大后的信号将决定马达按容量大小产生相应的压力 计量单位为 H2O L 相当于弹性 E F放大后的信号将决定马达按流量大小产生相应的压力 计量单位为 H2O L S 相当于阻力 R 在无吸气努力时 Pmus 0 这个系统不工作 若患者产生吸气努力时 Pmus 0 流速传感器就会产生V和F的信号 马达接受放大的信号后产生压力通过活塞向气道提供压力辅助 假定V和F的放大信号均设定为患者的Ers Rrs的1 2时 呼吸机将自动提供总的吸气压 Papp 的1 2 另一半压力由患者吸气肌产生 患者吸气努力越大 机器产生的支持压力越大 这时放大比例为1 1 若V和F的放大信号设定为Ers和Rrs的2 3 放大比例成为2 1 依此类推 只要V和F的放大值小于Ers和Rrs 那么呼吸机只提供总的吸气压的一部分 而患者自身则提供剩余的部分 患者吸气努力始终控制着呼吸机的工作 9 PAV总结 1 使用PAV 必须有自主呼吸驱动 PAV的压力产生和大小完全取决于患者的吸气努力 患者吸气终止 PAV也终止 所以不适用于呼吸驱动不稳定或有呼吸暂停的患者 另外还应设置适当的监测 报警系统和保障系统 以免发生意外 2 使用PAV 必须由肺顺应性和气道阻力先测定Ers Rrs 并调节好VA FA的比例 即通气辅助占气道阻力和胸肺弹力的比例 VT F Tinsp等都可随患者不同通气需求下的吸气努力程度的改变而改变 不必担心患者发生通气不足或通气过度 当然 前提是设置要适当 3 PAV模式下 呼吸机实际上成为患者呼吸肌的延伸 是对患者吸气努力的放大 呼吸形式和整个吸气过程完全由患者控制 流速形态完全由自主呼吸决定 4 程序控制 Pmus V Ers K1 F Rrs K2 其中V Ers K1 为呼吸肌收缩所产生的用于平衡弹性阻力的压力 F Rrs K2 为呼吸肌收缩所产生的用于平衡黏性阻力的压力 补充 成比例通气 ProportionalAssistVentilation PAV 一 定义吸气时给患者提供与吸气气道压成比例的辅助压力 而不控制呼吸方式 PAV可改善呼吸力学和自主呼吸的能力的储备 患者通过增加自主呼吸用力 可成比例地增加通气机的通气辅助功 使通气机成为自主呼吸的扩展 呼吸衰竭需要机械通气治疗的患者 其自主呼吸的比例大多降低 即呼吸用力大小与吸入气量 或吸气产生的流速 的关系不正常 为维护适当的通气和氧合 达到一定的吸气量和吸气流速 患者必须增加吸气用力 从而增加呼吸负荷 增大呼吸功 导致呼吸窘迫和呼吸肌疲劳 如今常用的正压通气 容量 压力或时间切换 方法 虽能提供吸气气道正压和通气辅助功 但并不能纠正吸气用力和即时效果 产生的吸气量和吸气流速 间的不正常关系 因为提供的吸气压或吸气流速是预设的 非生理性的呼吸方式 如潮气量 呼 吸时比及流速方式 例如 PAV为1 1 就是说吸气气道压的产生有一半是由于呼吸肌的收缩 另一半为通气机是施加的压力 即无论什么时候和什么通气水平 自主呼吸肌和通气机各分担一半呼吸功 又如PAV为3 1 即通气机作3 4功 自主呼吸肌作1 4功 患者通过改变自己的呼吸用力 也可相应改变通气机提高呼吸的大小 而呼吸功比率维持不变 PAV的实施 关键是如何感知自主呼吸肌的即时用力 然后通气机才能按比率给予PAV 二 适应症PAV也和PSV一样 只适用于呼吸中枢驱动正常或偏高的患者 PAV和PSV均为可调性部分通气支持 可根据需要以提供吸气正压的方式来提供不同水平的通气辅助功 它们也都没有控制患者的自主呼吸方式 如潮气量 呼吸时比 吸气流速等均由自主控制 两者不同之处是 PSV提供的吸气正压是恒定的 在吸气触发后气道压力迅速增加达峰值并维持一定时间 PSV的水平是预设的 与自主呼吸用力无关 而PAV时提供的气道压是变化的 取决于自主呼吸用力的大小 三 优缺点PAV的优点是 应用PAV后 患者感觉舒适 降低维持通气所需要的气道峰压 减少过度通气的可能性 改善呼吸力学和自主呼吸能力的储备 使通气机提供的辅助功成为自主呼吸肌力的扩展 因而可能避免气管插管 可能应用无创伤性通气的方式即能改善通气 增加负压通气的有效性 降低麻醉剂和镇静剂的使用 通气机调节方便 潜在的