呼吸机的智能化发展

.,呼吸机的智能化发展,.,一.呼吸机的发展历史二.现代呼吸机相关概念三.智能呼吸机的反馈控制特征四.总结,.,（一）早期阶段（二）负压通气阶段（三）正压通气阶段,一.呼吸机的发展历史,.,.,不同制造商对同一种设计特征描述成多种不同的专业术语；旧名称术语无法完全概括已有的许多进步。不同制造商积极研发智能的呼吸模式。,.,二.现代呼吸机相关概念,1.呼吸切换,.,以流量为目标，呼吸机通过调整压力以维持设置的流量大小和模式。以压力为目标，呼吸机通过调节流量来达到设置的吸气压力。若吸气时间超过了设定的总呼吸周期的限定百分比（例如，80%）或吸气压力超过压力限制时，则会发生切换。,.,现代机械呼吸机的呼吸输送规则的5种基本类型,.,2.基本模式,.,通气模式的选择取决于临床目标和医师对通气模式特点的理解。指令呼吸频率的设置取决于患者所触发的呼吸频率的可靠性，以便提供合适的支持频率。以压力目标的人机同步性较流量/容积的要好。,.,.,3.PEEP,外源性PEEP是均匀地分布于整个肺。内源性PEEP存在不一致性，表现为在高阻力/高顺应性肺单位中最高，而在低顺应性/低阻力肺单位中最低。,.,三.智能呼吸机的反馈控制特征,微处理器系统应用监测的变量信息自动调整时限、流量、压力甚至FiO2(回馈控制)。闭环控制系统,.,1.联合压力和流量目标通气的反馈控制2.压控及容控呼吸模式联合使用的强化反馈控制3.基于呼吸力学的通气支持的反馈调控4.关于PEEP及FiO2的反馈控制5.由病人自主呼吸驱动的新型感受器驱动模式,.,1.联合压力和流量目标通气的反馈控制,压力调节的容量控制通气Pressure-regulatedVolumeControl(PRVC)根据设置的目标潮气量由呼吸机动态调整目标压力，切换方式为时间切换。,.,P,T,Thefirstbreathisatestbreathwithapressureof10cmH2Oabovepeep.Afterseveralbreathsthetargetvolumewillbeachieved.Maximumavailablepressurelevelis5cmH2Obelowpresetupperpressurelimit.,10cmH2O,Upperpressurelimit,PEEP,P,T,max3cmH2O,Theventilatoriscontinuously,breathbybreath,adaptingtheinspiratorypressuretochangesinthevolume/pressurerelationship.Whenthetargetvolumehasbeenachievedandthemeasuredvolumeincreasesaboveordecreasesbelowthepressuretidalvolume,thepressurelevelisregulatedinsmallstepsofmax3cmH2Ountilpresetvolumesaredelivered.,PEEP,P,T,Constantpressure,Whenmeasuredtidalvolumereachespresetvalue,thepresetlevelremainsconstant.,.,优点：1.协调性能好，避免镇静剂或肌松剂的应用；2.潮气量稳定，可保证驱动力不稳定的安全通气；3.降低PIP，减轻肺气压伤的可能。缺点：如大量的气体泄漏，呼吸机不断增加压力以“弥补”所丢失的通气量，加剧气量的泄漏。,PRVC的优点和缺点,.,2.压控及容控呼吸模式联合使用的强化反馈控制,利用呼吸末CO2、呼吸频率及潮气量以调整吸气压力，以最佳的吸气压力维持满意/舒适的呼吸频率及潮气量。该策略临床试验尚未显示一致的优势。,.,3.基于呼吸力学的通气支持的反馈调控,适应性支持通气ASV(AdaptiveSupportVentionlation)通过对患者气道阻力、肺顺应性和气流速度的不断测定,按照Otis方程自动计算出最佳的呼吸频率、潮气量和压力支持水平,减少患者的呼吸做功。,.,.,ASV工作原理：开始通气后，先给予5次通气，借助Y型管近端的流量传感器对患者顺应性和呼气时间常数进行连续监测，根据Otis公式计算出患者在做最小呼吸功时的理想目标频率和目标潮气量。,.,和的交点(即靶中心)为理想的工作状态，若实测到VT和f偏离的靶中心，呼吸机便会自动调整机械通气频率(rate)、呼吸机设定的吸气压力水平()、吸气时间和呼气时间使偏离值重新接近靶中心，从而使患者始终处于最佳的呼吸状态。,.,.,.,4.关于PEEP及FiO2的反馈控制,美国一项实验：通过设置PaO2目标值在55-80mmHg、平台压30-35cmH2O来设定PEEP及FiO2。治疗安全有效。但能否改善预后尚有待阐明。,.,5.由病人自主呼吸驱动的新型感受器驱动模式,(一)比例辅助通气PAV(ProportionalAssistVentilation),.,吸气努力程度与潮气量的关系,.,工作原理,正常呼吸时，呼吸肌收缩产生一定的压力，它是吸气的动力。气流的阻力包括气道的黏性阻力、弹性阻力和惯性阻力。由吸气流速产生，代表呼吸系统压力与流速的关系，由肺容积产生。,.,机械通气时，呼吸过程中呼吸系统上的压力由吸气肌收缩产生压力共同产生。,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,.,应用PAV后，患者感觉舒适；降低啊PIP；减少过度通气；改善呼吸力学和自主呼吸能力的储备；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。,PAV的优点,.,需设置背景通气；压力脱逸现象；只能在现有的呼吸形式下辅助呼吸，不能使呼吸正常化。,PAV的缺点,.,（二）神经电活动辅助通气NAVA（neuraladjustedventilatoryassist）,.,Edi,VT,神经-肌肉偶联,V,V,V,ml,ml,ml,6675915Rev.00,.,35,NAVA神经活动与呼吸机同步,Healthy,COPD,Post-polio,.,36,NAVA,.,37,NAVA,.,38,Edi导管放置过程Edi信号,.,39,Edi导管放置过程导管位置和Edi信号,.,NAVA,优点：1.不受漏气的影响。2.提高人一机同步性。3.减轻呼吸肌负荷。,缺点：1.呼吸控制功能异常需由保险装置。2.频繁