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山东大学第二医院“三基”培训资料（之二）机械通气（呼吸机）应用知识一.机械通气的目的：l 维持适当的肺泡通气及动脉血氧合，改善肺的通气与换气功能。l 减轻呼吸肌负荷，以利于呼吸肌疲劳的恢复；降低呼吸氧耗，缓解呼吸窘迫。l 胸腹手术后预防或治疗肺不张，ARDS，肺水肿等，改善顺应性。l 其他：败血症、休克、严重创伤等情况下预防呼吸衰竭的发生，还可用于过度通气以降低颅内压等。 二.机械通气的基本原理：l 任何通气机的基本原理都在于建立大气-肺泡压力差，达到肺的通气。l 正压呼吸：在该种通气过程中，吸气时提高气道口压力而使其超过肺泡压，将气体压入肺内；吸气切换至呼气时，肺内压高于大气压，肺泡气体排出体外，完成呼气。现临床所有通气机均以这种方式进行通气。正压通气有别于自然呼吸，可对机体产生一定的不良影响。三.通气机的基本结构1.主机主要包括通气模式，通气参数，监测，警报系统和记录系统等。2.动力部分主要分电动，气动，电-气动三种类型。3.联接部分由通气管路，呼气阀和传感器等组成。1.通气参数l 潮气量，频率，吸气流速，吸呼时间比，触发敏感度，吸氧浓度，呼气末正压，通气模式，报警范围等2.传感器l 应用辅助或支持通气时，患者的吸气努力须由传感器发现后触发通气机送气。l 有压力触发和流量触发两种系统。压力传感器对气道内压力的降低发生反应，流量触发的机制是呼气相回路内输送恒定的流量，患者的吸气努力产生微小的流量差触发流量传感器来产生送气。l 压力触发的延迟时间（从病人吸气用力到通气机输送气体的时间）是110-120毫秒甚至更长，流量触发延迟时间小于110毫秒。l 3.吸气向呼气的切换l 压力切换 当吸气时气道压力达到预定值时吸气停止，转为呼气。特点：气道压力恒定，潮气量随气道阻力或胸肺顺应性的变化而变。其为传统定压型通气的转换方式，现以少用。l 容量切换 当机械通气容积达到预设值时转为呼气。特点是潮气量稳定，但气道压力随气道阻力或胸肺顺应性而变。其为传统定容型通气机的转换方式。l 时间切换 吸气时间达预设值时转为呼气。通气方式为定容或定压。l 流速切换 吸气流速降至峰流速的一定比例（多为25%）或一定流速值时转为呼气。其特点为压力较恒定，潮气量与自主呼吸用力，气道阻力及胸肺顺应性有关。l 复合切换 以某一种切换方式为主，加用其他切换方式当超过一定限度时发挥保护作用。四.常用的机械通气模式1.控制通气（control ventilation,CV）l 其特点为不管患者自主呼吸如何，通气机按预设的潮气量（或压力），频率，吸呼比有规律地送气。l 适用于自主呼吸消失或很微弱的患者。分压力控制通气和容量控制通气。2.辅助通气（assist ventilation,AV）l 与控制通气相比，不同处在于通气的启动由自主呼吸触发。l 呼吸频率及吸呼比决定于患者的自主呼吸。l 潮气量则取决于预设的容积或压力的大小。l 分为容量辅助通气和压力辅助通气。 3.辅助/控制（A/C）通气l 新的多功能通气机多具有这种通气方式。l 与AV不同的是，预设呼吸频率起安全阀的作用，当自主呼吸频率过慢、每分通气量小于预设值时，通气机自动检知并以控制方式来补充，用以防止通气不足的发生。 4.间歇指令通气（IMV）同步间歇指令通气（SIMV）l 相对于控制通气而言。共同特点：单位时间内既有机械通气又有自主呼吸。IMV为控制通气与自主呼吸的结合，无论自主呼吸多少及强弱，通气机按预设呼吸频率给予规律地送气。其压力变化相当于间歇正压通气（IPPV）l SIMV为辅助通气与自主呼吸的结合。触发窗（一般为呼吸周期时间的后25%）内有自主吸气用力可触发通气机送气；若无自主呼吸，在下一呼吸周期开始时，通气机按IMV的设置自动送气。 5.压力支持通气（pressure support ventilation,PSV）l 属于部分通气支持模式。每次通气由患者吸气用力触发，以正压波方式给予送气，流量为减速波，当达到某流量绝对水平（在2-6L/min之间）或吸气峰流量的固定百分比（如25%）时触发呼气。l 主要参数为压力水平、触发灵敏度等。其潮气量、呼吸频率受自主呼吸的影响，较符合呼吸生理。PSV是目前最常用的通气模式。6.呼吸末正压通气（PEEP）持续气道内正压（CPAP）通气l PEEP指在机械通气（包括经面罩辅助通气）中呼气末施以一定程度的正压l CPAP指自主呼吸时整个呼吸周期（包括呼气末）在气道开口处施以恒定的正压，实质是以零压为基线的自主呼吸基线上移。l 两者均为了达到防止气道和肺泡萎缩、增加功能残气量、改善氧合、改善肺顺应性的目的。五.机械通气的临床指征1.心肺复苏2.由ARDS、肺炎、肺不张、肺水肿、重症哮喘所致的I型呼衰出现致命性缺氧：呼吸至少50%浓度的氧气30分钟后PaO2仍小于50mmHg,PH45mmHg，对药物治疗无反应，应紧急行气管插管和机械通气。如PCO2=40mmHg，也是气管插管和机械通气的相对指征。因为哮喘早期多为通气过度，PCO2降低，PCO2=40mmHg常反映临床状态的恶化和早期呼衰。5.预防性机械通气：呼吸功能减退的患者做胸腹部手术、严重感染、休克等估计段时间内可能发生呼衰，可用预防性机械通气。六.禁忌证（无绝对禁忌证）l 急性心梗继发呼衰l 气胸、血气胸、纵隔气肿l 伴有肺大泡者发生呼衰，正压通气可增加大泡破裂的危险l 休克患者原则上应纠正休克后再进行l 大咯血或严重误吸：应先吸出血块或误吸物七.机械通气参数的设置和调整1.吸氧浓度（FiO2）的设置和调整l 选择FiO2需考虑患者目前的动脉氧分压及目标值、PEEP水平和血流动力学状态等。通气之初可给高浓度氧，以后根据病情维持动脉氧分压达到目标值，而尽量降低吸氧浓度。应尽量避免长期吸入高浓度氧，以免发生氧中毒。l 如FiO2为0.5时，氧饱和度仍不能达到90%可加用PEEP。2.潮气量的设置和调整l 成人选择的潮气量一般为5-15ml/kg体重。l 选择潮气量时还要考虑患者氧合和通气状况、气道阻力、胸肺顺应性、死腔（患者的生理死腔和通气机的解剖死腔），气压伤等要防止气道峰压超过40cmH2O、平台压超过35cmH2O，以避免气压伤。3.通气频率和每分通气量的设置和调整l 控制通气时通气频率一般为12-20次/分，限制性肺疾病患者预设频率可达20-25次/分。l 每分通气量为潮气容积与呼吸频率的乘积。由于死腔的关系，肺泡通气量可能更有意义。肺泡通气量=（潮气量-死腔量）X 呼吸频率。当每分通气量及死腔量相同时，深而慢的呼吸使肺泡通气量比浅快呼吸肺泡通气量要大。4.吸呼时间比的设置和调整l 正常情况下，呼气时间要稍大于吸气时间。机械通气时吸呼比可调节至1：1.5-2左右。应用1：2的吸呼比一般可避免气体陷闭预设吸呼比要考虑通气对血流动力学的影响、氧合状态和自主呼吸水平。l 阻塞性通气障碍的患者，吸呼比可调至1：2以上。限制性通气障碍者的吸呼比可调至1：1-1.5之间。l ARDS和重症哮喘患者可调节吸气时间超过呼气时间称为反比通气。可产生类似PEEP的作用。反比通气时平均气道压显著增加，对循环影响较大，使用时应慎重。5.吸气流速的设置和调整l 只有容量预设型通气才可直接设置吸气峰流速，吸气流速由潮气容积及吸气时间决定。压力预设型通气一般不能直接设置吸气流速，其吸气流速由预设压力、呼吸阻力、患者用力三者之间的关系而定。l 低流速时，吸入气体分布基本取决于肺的顺应性；高流速时，局部气道阻力对局部气体分布的影响增加。病变肺单位的局部气道阻力与差别越大，高流速引起的气体不均就越明显。吸气流速越高，吸气锋压越高。6.触发敏感度的设置和调整l 不敏感或无反应的触发系统可显著增加患者的吸气负荷，增加呼吸消耗，出现人机对抗l 如触发敏感度过高，吸气回路内任何轻微的压力波动都可能触发送气，同样会发生对抗。l 触发敏感度应设置于最灵敏但又不会引起与患者吸气用力无关的自发切换。l 压力触发敏感度常为0.5-2cmH2O，当加用PEEP或患者气道内存在PEEPi时应将触发敏感度设为PEEP（或PEEPi）1.5 cmH2O水平。l 新型通气机应用更灵敏的流量触发，预设水平为1-3升/分7.呼气末正压（PEEP）的设置和调整（1）优点：增加呼气末肺泡内压，改善肺泡和肺间质水肿，使弥散距离减小；保持功能残气量，使萎缩肺泡复张，增加通气效率；增加肺组织的顺应性。所有这些可提高氧分压。PEEP还可对抗肺泡周期性陷闭带来的切变性损伤。l PEEP常用于以ARDS为代表的I型呼衰，对增加Pa O2有确切作用。用于呼气末气道阻塞性疾病，以对抗内源性PEEP。（2）副作用：增加气道锋压使肺气压伤危险增加；平均气道压增加，可减少回心血量，使心输出量减少，增加颅内压，减少肝肾等重要脏器的血液供应。l 临床要认识PEEP的两面性，选择最佳PEEP（3）选用最佳PEEP的原则l 达到适当氧合的最低PEEP 起初先给3-5cmH2O PEEP，然后根据PaO2来逐渐增加。l 最大氧输送=1.39Hb氧饱和度心输出量+0.003动脉血氧分压，可见，氧输送与血红蛋白浓度、心输出量及动脉血氧合情况皆有关。因为PEEP的两面性，一方面可增加氧合，另一方面可降低心输出量，所以临床上应逐渐增加PEEP水平，在氧合改善的同时观察心率、血压、尿量的变化以观察循环功能情况。八.机械通气的常见问题及处理1.常用报警装置及意义l 电源切断：停电、接触不良或电路故障l 气道压力过低：常见气路包括湿化器脱开或漏气、肺顺应性增加、气管导管气囊破裂或气囊充气不足、低压报警限过高l 气道压力过高：常见气路堵塞、气道阻力升高、肺顺应性下降、高压报警限设定过低l 气源压力不足：供气压力不足、空气过滤网阻塞、空气压缩机故障、系统内压力传感器故障l 分钟通气量过低：患者自主呼吸驱动力下降，低潮气量报警限设定高于潮气量设定l 分钟通气量过高：患者自主呼吸过快过强、潮气量过高、报警限设定低于潮气量设定l 窒息报警：辅助通气、CPAP、PSV、SIMV时患者自主呼吸消失超过15-20秒2.自主呼吸与机械通气不协调l 采用控制呼吸方式时，如患者自主呼吸很微弱，机械通气量又很合适，很少发生人机对抗。l 患者自主呼吸较强时，不协调将抵消部分自发呼吸通气量，增加呼吸功的消耗，加重呼吸肌疲劳，导致缺氧或二氧化碳潴留，增加气道峰压和平均压，易导致气压伤，并加重心脏循环负担，导致休克甚至死亡。（1）人-机对抗的表现l 患者自主呼气而通气机送气将造成气道压升高，如超过气道压报警上限，可引起高压报警；l 当通气机送气过程中患者自主呼气将气道压下降，可引起低压报警l 患者可出现严重不适、呼吸困难、躁动。潮气量不稳定，忽大忽小，气道压力表指针摆动明显。（2）产生人-机对抗的原因 患者方面的原因l 过度紧张、咳嗽、焦虑、恐惧、难以放松配合治疗；送气过程中发生咳嗽，如果通气机呼气阀不能打开，可引起气道压增高。l 疼痛、烦躁、体位改变 可引起肺顺应性发生改变、膈肌升高使肺基底部不张和通气/灌流比值发生改变。l 发热、抽搐肌肉痉挛、耗氧量增加，CO2产生增加，原先设定的参数不能满足需要。l 发生支气管痉挛和气道阻塞、通气及相关肺炎、严重肺不张、肺水肿、肺栓塞等。 机械通气方面的问题l 气管插管（或气管套管）的阻塞和移位l 人工气道被分泌物阻塞、回路管道内积水过多；气道或通气管漏气，不能触发同步供气而且通气量不足l 通气机发生故障l 通气机的触发灵敏度设置不当，与吸气无关的用力引起的压力或流速变化导致机械送气或触发时间延长以至不能触发l 通气机参数设置不当：包括吸气流速、吸气压力或潮气量、通气频率、吸呼时间比、FiO2、内生PEEPl 通气模式不适应 （3）人机对抗的处理发生人机对抗时，关键是找出原因，然后再针对不同病因，给予不同的处理。当不能确定人机对抗是因为患者抑或通气机方面的原因时，可停掉通气机，采用简易呼吸器进行通气。若患者症状很快好转，则问题出现在通气机上，可更换通气机；如没有改善，则问题出在气管插管或患者身上。做好思想工作，争取患者的配合。对神志清醒的病人，治疗前应详细说明气管插管，机械通气的目的意义、方法步骤及合作的要求，争取患者的配合。逐渐过渡法 对呼吸急促、躁动不安、神志恍惚、不能充分合作的患者可采取以下两种方法之一：a.利用手控简易呼吸器，按照自发呼吸频率和幅度手控辅助呼吸，并逐渐增大辅助的气量。待缺氧和高碳酸血症渐好转，自主呼吸减弱或消失时接通气机。b.将通气机接于患者后，先采用压力支持通气模式，给予纯氧吸入和较高的吸气辅助压力，迅速解决缺氧并较快地排除二氧化碳使呼吸中枢受抑制、自主呼吸减弱或消失后再调整通气模式和呼吸参数与之相配合。针对病因处理l 对于疼痛、烦躁、紧张引起的对抗，可给予镇静镇痛药。如安定5-20mg静推、杜冷丁25-50mg静推、吗啡5-10mg静推、杜非合剂（杜冷丁100mg+非那根25mg）每次1/31/2量静推。根据患者的情况进行选用。l 对于因机体耗氧量增加引起的人机对抗，应适当增加通气量和FiO2、调解吸气流速、呼吸比、PEEP来完成。l 对于痰堵、管道不畅者，给以吸痰等处理。因气管内刺激性呛咳反射引起者，除给予镇静剂外，可向气管内注入2%-4%的利多卡因或1%的地卡因1-2ml行表面麻醉。对于气胸、肺不张引起者应对症处理。l 选用同步性能好的通气机，流速触发比压力触发灵敏