呼吸机基础课件.ppt

呼吸机基础 历史背景 1775年 Hunter用风箱将气体吹入患者肺中 有创正压通气真正意义上诞生 1775 1940年期间 由于技术落后和战乱 呼吸机发展缓慢 装置简易 多数采用间歇性正压通气模式 IPPV 1950S 脊灰在世界范围大流行 定压型呼吸机被广泛应用 现代呼吸机技术有长足的进步 1960S 随着物理学发展 电子技术被引进机械通气中 人们设计出定容型呼吸机 60年代末 越战爆发 许多伤员出现 ARDS 临床上应用IPPV难以纠正低氧血症 1967年 Ashbaugh首次应用呼气末正压 PEEP 治疗ARDS获得满意效果 1971年Gregory应用持续气道正压通气 CPAP 治疗新生儿呼吸窘迫综合征获得成功 1970S 陆续出现了间歇性指令通气 IMV 同步间歇性指令通气 SIMV 分钟指令通气 MMV 等模式 1980S 人们开始重视定容型呼吸机易发生气压伤的缺点 又开发压力支持通气模式 PSV 1992年 由于微电脑技术的应用 压力调节容量控制通气 PRVCV 得以实现 使机械通气更符合人的生理状态 疗效更理想 1992年至今 适应性支持通气 ASV 容量支持通气 VSV 比例辅助通气 PAV 等一系列新的通气模式不断出现 有创正压通气前景光明 随着现代电磁学 电子学 微处理器 传感器等行业的快速发展 有创正压呼吸机进入了一个飞速发展的时代 目前市场上的呼吸机大致分为使用空压机供气方式的高档 中档呼吸机和使用涡轮供气方式的底档呼吸机 高档主要代表有 MAQUETServo i HAMILTONGALILEO PB 840 DRAGERDEvitaXL 4等 市场售价35 40万 中档主要代表有 MAQUETServo S VIASYS AVEAHAMILTON Raphael DRAGERD Evita2Dura等市场售价在20 25万 极端的可以到20万以下 低档的有 BP 760DRAGERD Savina VIASYS Vela等售价一般在15万以下等 德国迈外 MAQUET 系列呼吸机 美国Tyco公司 Puritan Bennett760呼吸机 Puritan Bennett760呼吸机的主要特点是它可提供A C SIMV 自主呼吸三种基本通气模式 通气方式有VCV PCV和PSV等 触发方式为流量触发 德国德尔格公司 瑞士Hamilton哈美顿公司 美国VIASYS公司 什么是呼吸机 理性的认识 呼吸机是一种能将含氧气的空气送入肺部 将含二氧化碳的气体排出体外 帮助呼吸系统完成通气的装置 生理学的定义呼吸机是一种能代替 控制或改变人的正常生理呼吸 增加肺通气量 改善呼吸功能 减轻呼吸功消耗 节约心脏储备能力的装置 力学的定义 从定义可以推出呼吸机作用 进一步延伸出适应症及禁忌症 应用呼吸机适应症 心肺复苏病人严重急慢性呼衰病人中枢或肺部功能异常 脑外伤 ARDS 肺炎等导致的呼吸功能障碍或衰竭大气道梗阻引起的呼吸功能异常严重的神经 肌肉疾病COPD的急性加重 应用呼吸机禁忌症 肺大泡或肺水肿大咯血未经引流气胸或纵隔气肿急性心梗低血容量休克未补充血容量判断是否行机械通气除参考以上因素外 还应注意 动态观察病情变化 若使用常规治疗方法仍不能防止病情进行性发展 应及早上机 在出现致命性通气和氧合障碍时 机械通气无绝对禁忌症 呼吸机的分类负压呼吸机正压呼吸机定压通气 定压通气是通过定压力 PIP 来定病人的VT 根据VT Cdyn P 当病人的Cdyn下降时 必然导致VT下降 有发生通气不足的可能 定容通气 定容通气是通过定VT给病人进行通气 当Cdyn 定容通气通过改变PIP P 来保证VT不变 压力上升过高可造成气压伤 肺动态顺应性 dynamiccompliance Cdyn 定压型通气以气道压来管理通气定压型通气时 气道压是独立参数 而通气容积是从属变化的 与肺顺应性和气道阻力相关许多通气模式如PCV PA CV PC IRV APRV PSIMV PSV PSIMV PSV等 都是在定压通气基础上改进的 故统称为压力预设通气 定容通气预设通气量和流速限制 正弦波 减速或恒速波型 呼吸机送气达预设容积后停止送气 依靠肺胸的弹性回缩力被动呼气定容通气时 气道压和肺泡内压是从属变化的 故应监测气道压并设置报警限定容通气构成了VCV VA CV IMV和SIMV的基础 故可将它们统称为容积预设通气 第一部分呼吸机工作原理 呼出阀 PEEP系统 系统概述 一呼吸机主要构成 主机 是呼吸机重要工作部分 包括机械通气的模式和各项参数的调整系统 数据图形监测系统及特殊功能系统 吸入和呼出气体保持 手控通气 药物雾化等 供气系统 供气单位设有中心高压氧及压缩空气或呼吸机配置空气压缩机及高压氧气瓶管道系统及雾化器 湿化器 管道系统包括硅胶气管 Y型接头 前端直管 流量传感器 积水杯等湿化器可防止小气道痉挛 气道分泌物粘稠不易排出及干冷空气刺激 呼吸机主机构成 控制系统 模式选择 参数调整监测系统 图形监测 数据监测报警系统 报警调整 报警监测其它功能 屏气 雾化 纯氧吸入 手控通气 机械通气基本原理 吸气相 吸气向呼气切换 呼气相 呼气向吸气切换 压力切换时间切换容量切换流速切换复合切换 自主切换时间切换人工切换 PEEP 时间触发压力触发流速触发流量触发 第二部分 呼吸机的常用模式 ICU中的机械通气 前瞻性研究参加国家 阿根廷 巴西 加拿大 智利 西班牙 乌拉圭和美国共计412个ICU4152名患者 ICU的床位使用率中位数为83 1638名 39 患者接受机械通气治疗 ICU中的机械通气 呼吸机模式模式应用百分比医生的喜好VCV47 62 SIMV PSV或SIMV PSV46 36 SIMV6 8 PSV15 4 SIMV PSV25 24 其他模式 7 2 包括PCV BiPAP IRV APRV和HFV ICU中的机械通气 脱离呼吸机的模式模式使用比例医生的喜好PSV36 22 SIMV5 7 SIMV PSV28 29 间断T管17 34 每日T管4 7 其他9 小结 对机械通气模式来说 临床上最常应用的仍然是A C SIMV和PSV 呼吸机的工作模式很多 分类方法也是多种多样 下面结合我科拥有的Pb760呼吸机重点介绍一些常用通气模式的特点及其选择 结合机械呼吸类型可分为四类 指令 控制 辅助 支持和自主呼吸 分类依据有3点 由什么来触发通气 通气期间吸气流速由什么来限制 通气由什么来切换 所谓 机械通气模式 实际上就是指令 辅助 支持和自主呼吸的理想组合 由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型 通气方式触发限制切换指令 控制 机器机器机器辅助患者机器机器支持患者机器患者自主患者患者患者 1 控制通气 CV CV MV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 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 主要适应症 A 各种原因所致呼吸完全停止或极其微弱者 B 严重呼吸肌疲劳 C 呼吸频率过快或严重人机对抗使用镇静剂后 D 需对患者进行呼吸力学监测或实施特殊通气 优点 A 通气效果可靠 B 最大限度的缓解呼吸肌疲劳 降低氧耗 C 可进行呼吸力学监测 缺点 A 易发生人机对抗 B 若参数设置不当会出现过度通气或通气不足 C 长时间应用易引起呼吸肌萎缩和呼吸机依赖 VCV 容量控制通气 适应症 基本同CV模式 目前应用非常广泛 适用于各种类型的呼吸衰竭 主要优点 潮气量恒定 通气效果可靠 主要缺点 气道压力还决定于胸廓 肺的顺应性 压力不恒定 易出现气压伤 PCV 压力控制模式 适应症 A 新生儿 婴幼儿呼吸衰竭 B ARDS C 支气管哮喘 COPD合并呼吸衰竭 D 气胸合并呼吸衰竭 主要优点 A 气道压预先设定 防止气压伤 B 有利于气体在肺内再分布 改善氧合 缺点 A 压力设置不当可引起通气不足或过度 通气不足多见 B 通气量受胸廓 肺顺应性影响 需监测潮气量 2 辅助通气 AssistedVentilationAV或A C A C是在患者用力吸气时依靠气道压的降低 压力触发 或流量的改变 流量触发 来触发呼吸机 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 A C模式大多以容量转换型通气来实行 应用容量转换A C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转换型通气来实现A C 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 主要适应症 A 有自主呼吸但通气不足者 B 撤机前过渡 优点 A 人机同步 可减少机械通气对血流动力学的影响 B 有利于撤机 C 其他优点与CV类似 缺点 A 触发灵敏度设置过高 呼吸频率过快 可导致过度通气 过低 患者吸气消耗的呼吸功增加 有时会出现通气不足甚至窒息 B 分钟通气量受自主呼吸频率影响 难以把握 C 单独应用不够安全 指令通气的设置 CURRENT INSPIRATORYPRESSURE 20 RESPIRATORYRATE 500 1 2 0 5 TIDALVOLUME RISETIMEFACTOR PLATEAU PEAKFLOW PCV VCV A C APNEAPRAM PROPOSED MANDATORY TiI ERATIO 在每次压力 时间曲线上升前均出现负向弯波 说明每次机械通气均由患者用力吸气触发 负向弯波大小反映了患者触发用功的大小 若应用流量触发 flow by 可使负向拐弯波减小 说明流量触发可减小患者的触发功 辅助 控制通气A C 正确应用AV的关键是恰当预设潮气量和触发灵敏度 预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度 压力触发敏感度一般设置于 0 5至 1 5cmH2O水平 流量触发时设置触发敏感度1 3L min 在进行IMV时 让指令通气的输送与患者的吸气用力同步 故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 3 同步间歇指令通气SIMV 适应症 适用范围广 多用于患者有自主呼吸但通气不足的情况 常用于脱机前过渡 优点 A 降低平均气道压 气压伤减少 B 保证适量通气 避免通气过度和不足 C 有利于呼吸肌锻炼 避免呼吸肌萎缩和呼吸机依赖 D V Q更适当 E 易与其他模式相结合 提高疗效 F 患者舒适度增加 SIMV更明显 缺点 A 分钟通气量不固定 设置不当会出现过度通气或不足 B 自主呼吸必须通过管道 阻力 无效腔增加 4 压力支持通气 PSV 提供的气流方式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 12 SPONT PSV 760Ventilator SUPPORTPRESSURE RISETIMEFACTOR EXHSENSITIVITY L min CURRENT PROPOSED 50 10 压力上升斜率 SeparatefromPCV 呼气灵敏度 SPONTANEOUS 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 适应症 A 各种急 慢性呼吸衰竭 B 脱机前准备 C 人机对抗时 优点 A 减少呼吸作功 减少氧耗 B 人机对抗少 C 减少了气压伤的发生 对循环影响小 D 不易出现呼吸肌疲劳和呼吸机依赖 缺点 A 潮气量不稳定 B 无自主呼吸或呼吸中枢驱动受抑制时不能单独使用 Esens 呼气灵敏度ExpiratorySensitivity 概念 PSV压力支持通气时 呼吸机需保持压力恒定 若ETS 25 当病人吸气流速减少到最高流速的25 时吸气停止 呼气开始 ETS决定病人吸气与呼气间的切换 临床 降低ETS值将延长吸气时间 获得较大的潮气量 例如某病人需要更多的供气或较长的吸气时间 常规ETS设在25 可能会造成吸气时间提前结束 在这种情形下 较低的ETS如1 能使病人更舒适些 COPD病人则相反 其ETS设定值可能要大于25 让病人较早开始呼气 ETS设置值 10 1 45 5 持续气道正压 CPAP 呼气末正压 PEEP 附加通气模式 呼气末正压PEEP 持续气道正压CPAP CPAP PEEP的作用 增加肺泡内压和功能残气量 改善弥散功能 使萎陷肺泡复张 呼吸周期中维持肺泡通畅 对容量和血管外肺水的分布有利 改善V Q比例 增加肺顺应性 减少呼吸功 PEEP和CPAP比较 应用PEEP的副作用 增加气道峰压和平均气道压 减少回心血量 降低心输出量和肝肾等重要脏器的血流灌住 增加静脉压和颅内压 因为PEEP有两面性 所以应用时要掌握适应证 并注意选择最佳PEEP水平 最佳PEEP的选择常用的方法 1 先给3 5cmH2OPEEP 逐渐增加至PaO2 60mmHg时的PEEP 若PEEP达15cmH2O仍达不到目标值 再增加PEEP可能因降低心输出量和组织灌注 2 逐步增加PEEP 监测顺应性达最好时的PEEP水平即是最佳PEEP 3 对ARDS患者可应用P V曲线 加用略高于低拐点2cmH2O的PEEP 常用模式的比较 控制 指令通气辅助 控制指令通气 同步间歇指令通气压力支持 呼吸机通气模式的选择是进行机械通气时需要解决的首要问题 要想达到良好的治疗效果 在进行通气模式选择时要综合考虑患者的基础状态 病理生理改变 各种通气模式的优缺点以及可能出现的并发症等多种因素 第三部分呼吸机参数的设置 参数设置 容量控制通气可调节参数呼吸频率潮气量峰流速吸气平台吸氧浓度触发灵敏度呼气末正压 PEEP 报警界限压力控制通气可调节参数呼吸频率吸气压力吸呼比压力上升梯度呼气末正压 PEEP 流量触发灵敏度吸氧浓度 压力支持可调节参数气道压力压力上升梯度呼吸触发灵敏度 潮气量 VT 潮气量的设置是否恰当直接涉及到病人的通气功能 一般情况下设置范围8 10ml kg体重 1 VT过低 会出现肺不张 低氧血症 低通气 2 VT过高 会出现气压伤 呼吸性碱中毒 减少心输出量 3 在一些特殊情况下 如肺大泡 可疑气胸 血容量不足及血压偏低时 可将潮气量的设置水平降低 小于8 10ml kg 实际显示的呼气潮气量明显低于设定的VT时 提示呼吸机管道漏气或支气管胸膜瘘 中VT 一般术后病人8 10ml kg小VT ARDS或COPD 气胸6 8ml kg大VT神经外科 过度通气 呼碱有利于降低颅内压10 12ml kg如通气量不足 可提高呼吸频率 呼吸频率 RR 呼吸频率的设置取决于所选的模式以及自主呼吸的强弱 一般为12 20次 min 在PSV和CPAP模式中 自主呼吸较强就不设置指令呼吸频率心脏骤停 2019心肺复苏指南中指出呼吸频率应为8 10次 分 潮气量400ml 避免过度通气 吸呼比 吸呼比 吸气时间 Ti 呼气时间 Te 1 吸呼比一般选择1 1 5 2 2 有阻塞性通气功能障碍 可选择1 2 2 5 3 有限制性通气功能障碍 多选择1 1 1 5 4 必要时 可应用反比通气1 2 1 5 吸气时间延长有利于氧和 呼吸时间延长有利于二氧化碳的排除和内源性PEEP的减低 吸气平台 是在吸气流速停止后 在病人气道内维持的吸气时间 设置在0 1 0 3秒 一般不超过呼吸周期的10 较长的吸气暂停有利于气体在肺内的分布 减少死腔通气 但使平均气道压增高 对血流动力学不利 吸气暂停为吸气时间的一部分 峰流速 在定容型控制呼吸时 一般设定在40 100L min 平均60L min COPD病人流速可设置到100L min 以满足病人需要和有充分的呼气时间 改善气体交换 高流速 可以减少吸气功 使患者感觉舒服 减少内源性PEEP 但是增加吸气峰压 低流速 可以减少吸气峰压 减少气压伤的危险 但是同时减少呼气时间 可能导致残存气体增加 患者不舒服 吸气压力 压力控制呼吸时 吸气压力水平决定潮气量的大小 根据患者的实际潮气量大小和气道压力情况来调节吸气压力水平 应尽可能保持低水平 开始可设定在20cmH2O左右 流量触发灵敏度 灵敏度太高 可导致自动切换 灵敏度太低 可增加呼吸功 或不能启动通气 流量触发 一般设为1 3L min 较压力触发更敏感 故可减少触发作功 呼气灵敏度 是指从吸气相转入呼吸相时的吸气峰流速下降的百分比一般设置在10 25 设置越高 吸气时间越短 压力上升梯度 是指吸气压力从0上升到95 的目标压力所需时间一般设置在45 55若压力上升速度快 流速就高 可满足较高的通气要求若压力上升速度缓慢 流速就低 可满足安静状态下的平缓呼吸 呼气末正压 如果FiO2 60 PaO2 60mmHg为