呼吸监测和呼吸机

1、呼吸监测和呼吸机的应用,佛山市中医院麻醉科 廖荣宗,呼吸的基础知识 1、呼吸系统由鼻、咽、喉、气管、支气管（叶、段、亚段）、细支气管、终末支气管、呼吸性支气管及肺泡等组成 。 2、呼吸肌收缩、舒张所造成的胸廓扩大和缩小，称为呼吸运动 。 吸气运动：总是主动过程，在平静呼吸时，75%的肺通气量是依靠膈肌的收缩来完成。 呼气运动：平静呼吸时，呼气是被动的 。,3、肺内压和胸膜腔内压： 平静呼吸时，吸气时肺内压较大气压约低12mmHg；呼气时较大气压高12mmHg。用力呼吸时，肺内压变化程度增大； 当气道不通畅时，肺内压的升降将更大 。,4、气道阻力：受气流流速、气流形式和管径大小的影响。 由于气道

2、阻力增加导致病人通气量减少，病人将用力呼吸以克服气道阻力，可产生： 、胸腔内压变化：吸气时胸腔负压增大，可出现锁骨上窝凹陷，同时静脉回心血量增加；呼气时胸腔内压明显增高，静脉回心血量减少，可出现颈静脉怒张； 突发、严重的呼吸道梗阻可引起负压性肺水肿。,、肺泡充盈时间延长； 、呼吸肌作功及耗氧量增加。如呼吸阻力增加，机体用力克服气道阻力所消耗的总氧量可高达300ml/min以上，如不及时解除，常因呼吸肌疲劳而导致呼吸衰竭。,还应注意呼吸机本身可以引起的气道阻力增加，一般增加12cmH2O，超过此范围应及时查找原因！ 还有导管过细、过长或扭曲，气道阻力增加也很显著 。因为气流在直导管流动时，其阻力

3、与导管长度及气流速度成正比，而与导管半径的4次方成反比。,一、呼吸功能的临床观察： 1、呼吸运动： 一旦停止呼吸运动，应立即判断是屏气、气道梗阻还是呼吸暂停；还必须排除心跳骤停引起的呼吸停止。 A、屏气多呈现胸腹肌紧张而无起伏运动，面罩加压困难，唇色不致发绀即可恢复呼吸，有时压迫胸廓可使屏气中断。,B、气道完全梗阻时也中断通气，但胸廓及膈肌剧烈收缩，面罩加压困难，口唇发绀显著，压胸时口鼻无气呼出，血压脉搏波动明显，如不解除梗阻，很快导致衰竭、心跳停止。,C、麻醉或药物中毒出现呼吸运动停止，不一定是呼吸衰竭，应用肌松药出现不呼吸常呈现胸廓及膈肌松弛、不运动，密闭面罩下胸廓可随控制呼吸而起伏运动，

4、并能保持口唇红润，循环稳定，压迫胸廓，口鼻也可呼出气体 。,2、听呼吸音： 听呼吸音确认插管位置是否恰当？ 有否摩擦音，有否痰鸣，后者显示分泌物过多，应及时吸痰。 干湿罗音？ 一旦出现粉红色泡沫痰，显示有心衰、肺水肿。 小儿麻醉呼吸频率过快极易导致呼吸衰竭，持续监听呼吸音更显重要。,3、口唇、指甲颜色变化： 在无贫血病人一旦出现紫绀显示有缺氧和二氧化碳蓄积。 紫绀的出现需要还原血红蛋白在50g/L以上，贫血患者不易显示紫绀，所以无紫绀不能排除无低氧血症的存在。,二、常用呼吸功能的监测 1、一般呼吸功能测定： 呼吸功能测定装置可监测潮气量、气道压、呼吸频率、吸呼比等。,(1)、潮气量（tidal

5、 volume，VT） 指平静呼吸时，每次所吸入或呼出的气量。 男性为350550ml，女性为260540ml。 小儿潮气量可按68ml/kg计算。 也是机械通气时，应维持的每次通气量；气管插管时，VT可以略小一些，？,（2）、深吸气量（inspiratory capacity，IC）和补吸气量（inspiratory reserve volume，IRV） IC是指平静呼气末再用力吸气，吸至不能吸为止，所能吸入的最大气体容量。 IRV指平静吸气末再用力吸入的最大气量。男性为2100ml，女性为1500ml，它反映肺的储备能力。 ICIRVTV IC和IRV都是肺活量的主要组成部分，反映肺和胸

6、廓在静态状态下的最大膨胀度。,（3）、补呼气量（expiratory reserve volume，ERV） 指平静呼气末再用力呼气至不能呼出为止所能呼出的气体容量。 男性为11001900ml，女性为8001300ml。,（4）、残气量（residual volume，RV）和功能残气量（functional residual capacity，FRC） RV指一次用力呼气后，肺内所残存的气量。男性为4001900ml，女性为5001200ml。老年人及肺气肿病人的肺泡弹性减弱，残气量明显增加，从而使肺活量显著减少。 FRC指平静呼气后存留在肺内的气量，即FRCERVRV。,FRC是反映气体

7、交换功能的重要标志之一在呼吸过程中RV和FRC的重要生理作用，是对吸入到肺泡内的气体有缓冲作用，可使肺泡O2和CO2分压保持相对稳定，对肺泡内气体的弥散过程有一定的稳定作用。RV和FRC能反映肺泡膨胀程度，是目前判断阻塞性肺疾患的最可靠指标 。,RV的高低通常不以绝对值表示，而以占肺总量的百分比（RV/TLC%）表示。 正常人RV/TLC35%时，提示有不同程度的肺气肿。在急性呼吸窘迫综合征（ARDS），肺内存在广泛性、小灶性肺不张时，FRC减少明显。有学者应用FRC作为判断ARDS病变严重程度及疗效、预后的主要指标。,（5）、肺活量（vital capacity，VC） 于最大吸气后，作最大

8、努力呼气所能呼出的气量，及深吸气量加补呼气量。 男性为34004800ml，女性为25003200ml。临床上常用以衡量病人的呼吸代偿功能。,（6）、肺总量（tatal lung capacity，TLC）于深吸气后肺内所含的气量，即肺活量加残气量。男性为46006400ml，女性为30004200ml。 （7）、每分通气量（minute ventilation，V）V潮气量（VT）呼吸频率（f）。 成人静息每分通气量约为68L，,（8）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC） 也称时间肺活量（time vital capacity）是指受试者尽量吸足气，然后尽快呼气

9、且尽量呼完的气体容量。 正常情况下，健康成人能在0.5s内呼出50%60% FVC， 1秒内呼出75%85%FVC， 2s内呼出94%FVC， 3s内97%FVC， 其中以第1秒用力呼气量（FEV1.0）或第1秒最大呼气率（也称1秒率FEV1.0）最有实用意义。,肺泡通气量和无效腔量 一般情况下，大约每次呼吸有2/3的通气量到达有血液灌注的肺泡参与气体交换，这部分称为肺泡通气量或有效通气量。 其余1/3通气量未参与气体交换，称为无效腔量或生理无效腔量。 生理无效腔量又可分为两部分：充填传导气道部分的气量，也称解剖无效腔量；肺泡通气良好而相应的血液灌注不良时，气体交换不能充分进行的那部分气量，也

10、称肺泡无效腔量。,无效腔量/潮气量（VD/VT）的比值可作为反映通气效率的指标。 在健康成人比值通常小于0.30，即70%的通气量是有效的。在严重阻塞性肺疾病时， （VD/VT）可增加到6070%。此时通气效率明显降低。如果（VD/VT）增加，将使分钟通气量相应降低而引起PaCO2迅速的升高。若在（VD/VT）增高时要保持PaCO2不变，则必须增加分钟通气量。,2、脉搏氧饱和度(SpO2)测定：主要应用荧光光度计测量不同血红蛋白对光的吸收情况。 可以提示氧的输送已达测定部位，但不能提示输送的氧量。,同时应注意测量的伪差： 如亚甲蓝、 靛胭脂染料可降低SpO2数值， 碳氧血红蛋白(COHb)可使

11、血氧饱和度升高， 正铁血红蛋白对940nm红外线吸收率大于Hb和HbO2,所以大量正铁血红蛋白存在时， SpO2接近85%； 兰色指甲油也可降低测值。,此外，观察脉搏氧饱和度不要与动脉血氧分压(PaO2)混淆： SpO291%相当PaO260mmHg, 所以应作为临界值。 正常SpO2为92%96（PaO26482mmHg）, SpO2低于90%，根据氧离曲线图，氧分压急剧下降， 相反PaO2升至100400mmHg， SpO2也只能升至100%封顶，说明不能显示氧量。 由于无创应用SpO2监测非常方便。,在扶助呼吸时突然感到阻力增加或机械通气时气道压突然增加到30mmHg以上，SpO2下降在

12、90%以下，应怀疑有急性肺水肿，应立即处理。 如吸入纯氧后动脉血氧分压仍低于50mmHg，大量泡沫痰不断涌出应立即采用持续正压呼吸(CPPV)或采用呼吸末正压呼吸(PEEP),务使动脉血氧维持正常或SpO291%。,3、呼气末二氧化碳分压(PETCO2)监测： 也是无创性监测，反映二氧化碳产量和通气量是否充分以及发现病理状态(如恶性高热、肺栓塞)。 如VA/Q不匹配时， PETCO2就不能正确反映PaCO2, 气管插管如误入食管， PETCO2迅速降至0，所以是鉴别误入食管最确切的方法， 也是呼吸管理中重要的指南。,4、血气分析： 取肝素化动脉血用血气分析仪可较正确地测定血氧和二氧化碳分压、血

13、氧饱和度和酸、碱代谢的变化，有的分析仪还包括离子及乳酸量，更有利于呼吸及循环调控。,动脉氧分压(PaO2)/吸入氧分数(FiO2) 200mmHg,双肺有弥漫性肺间质实变及非心源性肺水肿的X线表现。（ARDS) 应尽量选用限压式呼吸机进行呼吸末正压通气(510cmH2O PEEP)， 设定压力控制 2025mmH2O， 潮气量(VT)500600ml即78ml/kg，以减轻肺损伤， 调控呼吸频率使PaCO2和pH接近正常或轻度呼吸性酸中毒。 逐步增加PEEP，每2030min增加2.5mmH2O,使SpO2和VT增加或保持不变。 如PEEP总值和压力控制设定35cmH2O，应积极治疗原发疾病，

14、控制感染及支持其他脏器功能,呼吸机的应用 呼吸机是实施机械通气的工具,临床上已广泛应用于麻醉、CCU和ICU中,改善病人的氧合和通气,减少呼吸作功,支持呼吸和循环功能,以及进行呼吸衰竭的治疗。,一、呼吸机的分类： （一）、按控制方式分类 1、电动电控型呼吸机 2、气动气控型呼吸机 需4kg/cm2以上氧源和空气源， 3、气动电控型呼吸机,（二）、按用途分类 1、成人呼吸机。 2、婴儿和新生儿呼吸机。 3、辅助呼吸或治疗用呼吸机。 4、麻醉呼吸机。 5、携带式急救呼吸机。,对呼吸机功能的要求 （1）、工作特点 1. 容量、压力及时间转换 潮气量=1020ml，用于婴儿。 50500ml，用于儿童

15、。 2002000ml，用于成人。 2. 可调的吸气流速 成人最高达150L/min。 3. 可调的吸/呼比率 吸/呼比率=1：11：4，吸气峰压的限制；婴儿60cmH2O,儿童及成人100 cmH2O。 4. 频率 060bpm。 5. 有吸气平台2s和呼气滞后。 6. 具有常用的通气方式 辅助/控制、指令通气、呼气末正压及持续气道正压呼吸（CPAP最高到50 cmH2O）。,（2）、监测 气道压力、频率、潮气量、通气量、吸入氧浓度及吸入气温度。 （3）、报警 1. 气道高低压、频率、潮气量、通气量等。 2. 吸入氧浓度。 3. 湿化和雾化液平面。 4. 吸气温度。 5. 断电或断气报警。,

16、二、各类通气模式的意义 （一）、容量预置模式： 1、机械控制通气 机械控制通气（control mechanical ventilation, CMV）是临床出现最早，应用最普遍的通气模式，也是目前机械通气最基本的通气模式。CMV是时间起动、容量限定、容量或时间切换。 CMV时若PEEP=0，又称为间歇正压通气（intermittent positive pressure ventilation, IPPV）。 若PEEP0，则称为持续正压通气（continuous positive pressure ventilation, CPPV）。,CMV时，呼吸机完成全部的吸气呼吸功，是一种完全呼吸

17、支持模式。CMV时，吸气相是定时起动的，与病人的自主呼吸周期无关，即是非同步的。但目前多数呼吸机配置同步装置，使得CMV转变成下面介绍的辅助控制通气（Assisted/control ventilation, A/C）,2、机械辅助呼吸（Assisted Mechanical Ventilation, AMV）有辅助/控制呼吸（Assist/control ventilation, A/C）,是一种压力或流量起动、容量限定、容量切换的通气方式。AMV可保持呼吸机工作与病人吸气同步，以利病人呼吸恢复，并减少病人作功。,辅助/控制呼吸可自动转换，当病人自主呼吸触发呼吸机时，进行辅助呼吸。 当病人无

18、自主呼吸或自主呼吸负压较小，不能触发呼吸机时，呼吸机自动转换到控制呼吸。 辅助/控制呼吸通气方式适用于需完全呼吸支持的病人。,CMV和AMV通气时，可应用吸气平台方式，此时，CMV、AMV即转变为时间切换方式。 吸气平台又称吸气末停顿（End-inspiratory pause, EIP）,其含义为：CMV时，于吸气末呼气前，呼气活瓣通过呼吸机的控制装置再继续停留一定时间（0.33s），一般不超过吸气时间的15%，在此期间不再供给气流，但肺内的气体可发生再分布，使不易扩张的肺泡充气，气道压下降，形成一个平台压。 吸气平台的时间为吸气时间的一部分。主要用于肺顺应性较差的病人。,3、间歇指令通气和

19、同步间歇指令通气 间歇指令通气（Intermittent Mandatory Ventilation, IMV）又称间歇强制呼吸。1971年，Kirby报告用IMV治疗新生儿呼吸窘迫综合征。 近年来，采用同步间歇指令通气（synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV） 实际上是自主呼吸和控制呼吸的结合,在自主呼吸的基础上,给病人有规律地和间歇地触发指令潮气量，并将气体强制送入肺内,提供病人所需要的那部分通气量, 潮气量由呼吸机自动产生,病人容易从机械通气过度到自主呼吸,而最后撤离呼吸机。,IMV的优点： 气道内压和胸内压较CMV和A

20、MV低，故对心脏和肾脏功能的影响较小，气压伤的危险性也少； 保证适当通气量，避免通气过度和通气不足； 减少镇静、镇痛和肌肉松弛药的使用；维持呼吸肌活动，减少呼吸肌废用性萎缩和不协调； V/Q比率更适当； 使病人迅速脱离呼吸机。,IMV的缺点： 不能随临床病情变化而随时调节通气量，易致CO2潴留； 呼吸作功增加； 呼吸肌疲劳； 如IMV频率减少太慢，则呼吸机撤离延长； 在机械通气撤离期间可能发生心脏功能不全； 呼吸幅度增大发生气压伤机会多。,SIMV是IMV的一种改良方式，临床常用。 为了保证机械呼吸与病人自主呼吸相同步，又不干扰病人的自主呼吸，除调节SIMV的机械通气频率外，还必须调节同步呼吸

21、的触发或灵敏度，在有规律的触发时间内（触发窗），通过吸气努力使SIMV与自主呼吸同步,4、分钟指令通气（mandatory minute volume ventilation, MMV） 设计MMV的主要目的是试图解决采用IMV/SIMV脱机时可能遇到的问题：病人自主呼吸不稳定，使潮气量和分钟通气量下降，而IMV/SIMV不能自动弥补其不足，从而可能发生缺氧或二氧化碳潴留。MMV则可根据病人需要，自动根据预设通气量来控制和调节指令通气的频率，当分钟通气量达到预先设定的通气量时，仍依靠病人的自主呼吸；但当自主呼吸所产生的分钟通气量低于预定值时，机器可自动提高指令通气的频率予以补足分钟通气量。 对

22、呼吸不稳定和通气量不恒定的病人，用MMV通气方式作脱机前的准备或从机械通气的形式过度到自主呼吸，可能较IMV/SIMV更安全。,（二）、压力预置模式 1、压力限制通气 压力限制通气（Pressure Limited Ventilation，PLV） 是Evita呼吸机的特有功能，通过限定气道压力，可“降低”气道峰压而不减少潮气量。,2、压力控制通气（pressure controlled ventilation, PCV）是时间切换压力控制模式。 它的特点是气道压力迅速上升到预设峰压，后接一个递减流量波形以维持气道压力于预设水平。 PCV可以按通常吸呼比例通气，也可行反比通气。 PCV时，若肺

23、顺应性或气道阻力发生改变时，潮气量即会改变（可能出现通气不足）。,PCV的优点是： 降低气道峰压，减少气道压发生的危险性。 气体分布更加均匀。 改善气体交换。 适用于儿童、不带套囊的气管导管及有瘘道的病人，因为通过增加流量可维持预设的压力。,3、压力支持通气(pressure support ventilation, PSV)是流量切换压力控制模式。它的特点是病人自行调节吸气时间、呼吸频率、由呼吸机产生预定的正压； 若自主呼吸的流速及幅度不变，潮气量则取决于吸气用力、预置压力水平及呼吸回路的阻力和顺应性。压力支持从吸气开始，直至病人吸气流速降低到峰值的25%停止。,PSV的主要优点是减少膈肌的疲劳和呼吸作功；当潮气量达到1020ml/kg时的PSV水平可消除呼吸作功，称为PSVmax。 PSV可与SIMV或CPAP联合应用，有利于撤离呼吸机。 PSV是一种辅助通气方式，预置压力水平较困难，可能发生通气不足或过度、呼吸运动或肺功能不稳定者不宜单独使用。,4、压力调节容量控制（pressure regulated volume control, PRVC）为Servo300特有的通气方式， PRVC设预置潮气量，先给第一次控制呼吸（吸气压为5cmH2O）,后根据呼吸机自动连续测定胸肺顺应性和容量/压力关系，调节第二次呼吸的潮气量和通气压力（为上述计算机值的