常见的机械通气模式概述(PPT 106页).ppt

1、常见的机械通气模式,刘婷婷,机械通气的目的,严重呼吸衰竭病人的一种呼吸支持方法，不是病因治疗，而是为病因治疗争取时间和创造条件。 明确机械通气的目的，恰当掌握适应症和应用指针 当建立机械通气的病理生理基础不再存在时，机械通气应尽早撤出,常见的模式,A/CVCV A/CPCV PSV SIMV(VC or PC)+PSV IRV PAV BIPAP VV+ MMV,1. Esteban A, Alia I, Ibanez J, et al. Modes of mechanical ventilation and weaning. A national survey of Spanish hosp

2、itals. Chest 1994; 106: 1188-1193; 2. Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How is mechanical ventilation employed in the Intensive Care Units? An international utilization review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458; 3. Esteban A, Anzueto A, Frutos F, et al. Characteristics and outcomes i

3、n adult patients receiving mechanical ventilation. JAMA 2002; 287: 345-355,常见的模式使用比例,选择不同机械通气模式的目的,改善通气 改善气体的交换 缓解呼吸窘迫 降低呼吸氧耗，逆转呼吸肌疲劳 改善压力-容量关系 预防和治疗肺不张 改善顺应性 预防进一步损伤 其他 保障镇静肌松安全、维持胸壁稳定性,呼吸模式介绍,吸气如何开始 吸气如何进行 吸气如何结束 呼气如何进行,呼气末正压PEEP,呼气末肺泡压大于0 实际上PEEP在整个呼吸周期皆存在 使呼吸周期的基线上台，影响峰压、平台压和平均气道压,呼气末正压PEEP,治疗急性

4、肺损伤或肺水肿 提高氧分压 改善肺泡和肺间质水肿 扩张陷闭的肺泡 保持FRC 增加肺组织顺应性 对抗内源性PEEPi，治疗COPD 降低机械通气阻力,呼气末正压PEEP,一般设置为35cmH2O 在COPD病人中，一般按照PEEPi的75设置 在ARDS病人中，以P-V曲线上的低位拐点参考,触发灵敏度,在有自主呼吸时，病人通过触发灵敏度触发呼吸机送气。 压力触发(pressure trigger) -1 to -2 cmH2O 流量触发(flow trigger) -1 to -3 lpm 其设置值要尽量保证既没有假触发，有不存在触发困难,吸气开始,患者触发 时间触发 呼吸机的使用应尽量保留病

5、人的自主呼吸,吸气的开始,VIM,PIM,VIM,Tb = 60/f,The ventilator monitors time intervals from a specific event (for example, triggering a PIM or the transition from inspiration to exhalation.) During A/C in the absence of patient effort, the ventilator delivers one inspiration at the beginning of every breath peri

6、od, as shown in figure. Such a breath is called a ventilator-initiated mandatory (VIM) breath. If the patients inspiratory efforts generate a pressure or flow trigger before the breath cycle has elapsed, the ventilator delivers a PIM,吸气的开始,1,t,吸气相根据预置的呼吸频率或当患者触发时开始,吸气触发的方式 压力触发,P (cmH2O,呼气末气道压力下降 =

7、患者开始吸气 = 呼吸机开始送气,吸气触发的方式 压力触发,压力触发灵敏度的设置 指气道压力较PEEP下降的水平 0 20 cmH2O 例如 PEEP = 0 (10) Trigger sensitivity = -2 即气道压力为-2 (8) cmH2O时呼吸机开始送气,吸气触发的方式 流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量,吸气管路,呼气管路,呼气末,吸气触发的方式 流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量 提示：患者开始吸气,吸气管路,呼气管路,开始吸气,吸气触发的设置,20,0,触发灵敏度,难,易,A/C 模式,即辅助/控制模式 病人无自主呼吸 病人有自主呼吸 分为A/CVCV和A/CP

8、CV两种,控制,辅助,容量控制通气,Volume Control Ventilation (VCV,A/CVCV,是以控制送气时的潮气量为目的，即呼吸机在给病人送气时，每次送气的容量一定。 气道压力是变化的。 有自主呼吸的病人，通过触发灵敏度触发呼吸机送气。 呼吸机送气的方式由呼吸机决定。 吸气过程几乎由呼吸机做功，病人所做的功很少,参数设置,FiO2 (%) 潮气量(Vt)或分钟通气量 触发灵敏度 吸气流速(l/min) 流速波形 呼吸频率(b/min) 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%) 吸呼比 PEEP (cmH2O,潮气量的设置,成人5-15ml/kg 病人身材、基础VT、肺

9、胸顺应性、死腔量、气道阻力以及如何避免VILI 尽量保持气道峰压不超过40cmH2O,平台压不超过35cmH2O,潮气量的设置,小潮气量5-8ml/kg ARDS、严重气流阻塞,呼吸频率（f）(b/min,当患者没有自主呼吸时，患者总的呼吸频率等于设置的背景频率。 当患者有自主呼吸时，患者总的呼吸频率等于或大于背景频率，但是患者的呼吸是由患者自己触发的,呼吸频率（f）(b/min,控制频率12-20次/min 潮气量和吸气流量决定吸气时间，频率与呼气时间有关 频率越快，呼气时间就越短 为了获得较低平均气道压，避免气体陷闭和PEEPi的发生，应给与足够呼气时间,流量波形,方波：流速恒定，设置的流

10、速既是峰流速，又是平均流速 减速波：设置峰流速 正弦波：设置峰流速,潮气量相同时，面积相等,流量波形,吸气流速的选择需要根据病人吸气用力水平，理想的吸气流速应与病人最大吸气需要相配 成人40-100L/min，婴儿4-10L/min,流量波形,流速越大，气道峰压和胸内压越大，但易致局部肺泡过度扩张，气体分布不均，气压伤危险增加 低流速时，气道峰压和平均压降低，气体分布较均匀，气压伤危险减少 流速的选择应考虑病人的舒适性,流量波形,恒定流量比减速流量产生的气道峰压要高，气道平均压低。 气体的分布在应用减速流量方式时较好。 近年研究认为与其他波形比较，减速流量比较理想,容量控制通气: 吸气的进行,

11、根据设置的流速方式给病人送气体直到送完VT,容量控制通气中参数的关系,参数 MV Vt f (frequency) Flow Tinsp Ttotal Insp% I:E,公式 MV = f x Vt Vt = flow x Tinsp Ttotal = 60 / f Tinsp = Ttotal x Insp% I:E = Tinsp / (Ttotal Tinsp,容量控制通气中参数的关系,吸气末暂停时间(s)或其百分比(,屏气时间的设定可以促进气体在肺内的均匀分布。 用于测定平台压和静态顺应性,容量控制通气: 吸气末暂停,P,t,Flow,t,容量控制通气: 吸气末暂停,肺泡的呼吸力学分

12、类 快反应肺泡(时间常数较小) 慢反应肺泡(时间常数较大) 时间常数气道阻力顺应性,R,C,r,c,容量控制通气: 吸气末暂停,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFT during the Plateau Phase,容量控制通气: 吸气的结束,当没有设置吸气末暂停时间，呼吸机属于容量转换，即VT送完时吸气就结束，呼气开始。 当设置吸气末暂停时间，呼吸机属于时间转换，即VT送完后，呼吸机虽然不再送气，但是呼气阀并不打开，这时处于屏气时间。等到屏气时间结束后，转为呼

13、气。 当吸气过程中出现气道压力突然增高超过报警线时，吸气结束，呼气开始,容量控制通气: 吸气的结束,a,t,UPL,Pause,b,当给予设置潮气量, 且经过预置的吸气末暂停后,如果达到气道压力报警上限,容量控制通气: 呼气相,呼气相为自主过程 胸廓及肺的弹性回缩力 气道压力下降到PEEP水平,容量控制通气: 评价,优点 潮气量恒定 保证最低分钟通气量 设置简单,缺点 气道压力不恒定 吸气力量 Raw, Crs, st Vt, Flow 通气不均一 吸气末暂停 人机对抗,压力控制通气,Pressure Control Ventilation (PCV,PCV,是以控制送气时的压力为目的，即呼吸

14、机在给病人送气时，每次送气的气道压力一定。 潮气量是变化的。 有自主呼吸的病人，通过触发灵敏度触发呼吸机送气。 呼吸机送气的方式由呼吸机决定。 吸气过程呼吸机所功占绝大部分，病人做功很少,压力控制通气: 参数设置,压力控制水平(PC) PEEP 吸气触发灵敏度 呼吸频率(b/min) 吸气时间(s)或吸气时间百分比(%) 压力上升时间(s)或压力上升时间百分比(%)或压力上升斜率 分钟通气量上限及下限报警 FiO2 (,压力控制通气: 参数设置,吸气如何开始 呼吸机或患者触发 吸气如何进行 恒定压力 吸气如何结束 设置吸气时间 呼气如何进行,压力控制通气 吸气的进行,2,3,I,压力控制模式保

15、证在整个吸气相持续保持预置的吸气相压力. 呼吸机根据预置的呼吸频率, 吸气时间及吸气压力水平进行通气, 吸气流速为减速气流. 呼吸机控制预置的压力水平. 设置的压力水平, 吸气时间, 及肺的机械特性均影响潮气量,吸气上升时间,Insp rise time,100,吸气上升时间,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recov

16、ering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10,压力控制通气 吸气的进行,2,3,1,吸气末流速水平根据吸气时间有所不同 若吸气时间足够长, 吸气末流速可能达到0,在这个模式下设置的吸气时间（Ti）是用来控制呼吸机送气时间和吸呼比的。 例如，当设置Ti为1s，呼吸频率20次，则吸呼比为1：2,压力控制通气 吸气的进行,压力控制通气 吸气的结束,a,b,I,下列情况下吸气相终止: 经过预置的吸气时间后 达到气道压力报警上限,UPL,压力控制通气：呼气相,呼气相为自主过程 胸廓及肺的弹性回缩力 气道压力下降到PEEP水平,

17、压力控制通气 评价,优点 压力恒定 通气均一 漏气补偿 设置简单,缺点 潮气量不恒定 吸气压力 吸气力量 Raw, Crs, st,压力支持通气,Pressure Support Ventilation (PSV,PSV,是一种部分通气支持方式。 由自主呼吸触发呼吸机送气、维持通气压力和决定吸呼气转换。 在吸气过程中给予一定的压力辅助(PS)。 潮气量的大小由患者因素和呼吸机设置压力的大小共同决定。 用于有一定呼吸能力的呼吸衰竭患者,压力支持通气 参数设置,压力支持水平（PS） PEEP 吸气触发灵敏度 呼气触发灵敏度 吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比(%) 分钟通气量报警上限和下限 F

18、iO2 (,压力支持通气: 参数设置,吸气的识别：吸气如何开始 患者触发 吸气压力的维持：吸气如何进行 恒定压力 吸气终止的识别：吸气如何结束 设置呼气触发灵敏度,压力支持通气 吸气的进行,1,2,压力支持模式保证患者吸气过程中吸气压力维持恒定 呼吸机按照预置吸气压力送气, 患者决定呼吸频率及吸气时间,影响各参数的因素,潮气量：支持压力水平、自主呼吸能力、气道阻力、肺组织弹力 最大吸气流速：支持压力水平、自主呼吸能力 吸气时间：自主呼吸能力 压力坡度：压力坡度越陡直，流速高、潮气量大 吸呼气转换：自主呼气能力、呼气触发灵敏度 吸气压力：自主呼吸能力、PEEP、压力支持水平,压力支持通气,压力支

19、持通气在病人吸气的过程中，给予部分支持。 在此模式下，病人吸气时所做的功由呼吸机和病人共同承担。所以对病人的呼吸肌有一定的锻炼作用。 当PS越小，呼吸机做的功越少，病人所做的功越多，病人的呼吸肌越能都得到锻炼,呼气触发灵敏度,0,100,40,10,10,5,1,呼气触发灵敏度对保证患者舒适及人机同步非常重要. 呼气触发灵敏度是吸气转变为呼气的时间点. 例如, 对呼气阻力较高(COPD)的患者, 应将呼气触发灵敏度设置较高, 以确保有充分的呼气时间,呼气触发灵敏度,呼气触发灵敏度,吸气峰流量,25,15,45,压力支持通气呼气触发灵敏度,Tinsp,呼气触发灵敏度的影响,Chiumello D

20、, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10,压力支持通气 吸气的结束,4a,4b,UPL,3,当患者触发呼吸机时吸气开始,吸气结束: 当吸气流速下降到预置水平以下时(呼气触发灵敏度) 若达到气道压力报警上限,100,x,

21、压力支持通气 评价,优点 气道压力恒定,缺点 潮气量不恒定 患者决定呼吸频率,间歇指令通气,Intermittent Mandatory Ventilation (IMV,IMV,是指呼吸机按预设的呼吸周期或呼吸频率送气，每个送气过程由预设的潮气量或吸气压力、吸气时间完成，两次呼吸机送气之间是不受呼吸机影响的自主呼吸,同步间歇指令+压力支持通气,Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation and Pressure Support (SIMV + PSV,SIMV,呼吸机按预设值送气时，与自主呼吸同步，则为同步间歇指令通气，SIMV。 在两次呼

22、吸机送气之间是不受呼吸机影响的自主呼吸，如果在病人自主呼吸时给予一个压力支持水平，即PS时，则此模式变为SIMV+PSV模式,SIMV + PSV 参数设置,压力支持水平 PEEP 吸气触发灵敏度 SIMV频率(b/min) 潮气量 吸气时间(s)或吸气时间百分比(%) 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停时间百分比(%) 分钟通气量上限及下限报警 FiO2 (,SIMV + PSV,Tb,Tm,Ts,Tb = SIMV breath cycle (includes Tm and Ts,Tm = Mandatory interval (reserved for a PIM breath,Ts =

23、Spontaneous interval (VIM delivered if no PIM delivered during Tm,SIMV (VC) + PSV,Pressure Support Level above PEEP,PEEP,Trig,Trig,SIMV-period,SIMV-cycle,每个SIMV周期为 60 Preset SIMV-rate 每个SIMV周期包括两个部分: SIMV窗口: 指令通气或同步通气 自主呼吸窗口: 触发产生压力支持通气,SIMV (VC) + PSV,SIMV触发窗内患者第一次触发时呼吸机将给予控制/辅助通气,PEEP,Trig,Trig,SI

24、MV-period,SIMV-cycle,Pressure Support Level above PEEP,SIMV (VC) + PSV,在SIMV通气后, 患者所触发的每次通气均为压力支持通气,PEEP,Trig,Trig,SIMV-period,SIMV-cycle,Pressure Support Level above PEEP,SIMV (VC) + PSV,PEEP,Trig,如果SIMV触发窗内没有任何吸气动作, 则在SIMV触发窗结束后, 呼吸机将给予指令容量控制通气,SIMV-period,SIMV-cycle,Pressure Support Level above P

25、EEP,SIMV (VC) + PSV,在病人自主呼吸时，机器可以给予一个压力支持，即PS。 PS的给予可以增加病人的自主呼吸潮气量，分担病人吸气做功,SIMV + PSV 评价,优点 保证最小分钟通气量 人机同步性有所改善,缺点 模式复杂,成比例辅助通气,Proportional Assist Ventilation (PAV,原 理,Pmus +Paw =Pres +Pel Pres= Rf Pel= EVT 得出： Pmus +Paw= Rf + EVT Pmus:呼吸肌收缩力; Paw:机械通气压力 Pres:克服气道阻力的压力;Pel:克服胸肺弹性阻力的压力 R:气道阻力;f:吸气流

26、速;E:弹性阻力;VT:潮气量,原 理-Pmus +Paw= Rf + EVT,在A/C-VCV时，通气时的f和VT是恒定的，R和E也是恒定的，所以Pmus和Paw是呈反向变化的。 在PSV时，Paw是恒定的，所以患者VT和f的改变仅仅依靠患者呼吸肌收缩力的改变,在PAV中，Paw随Pmus的变化而变化。 呼吸机持续监测患者的R和E，及上次送气时的VT和f 设定通气辅助占气道阻力和胸肺弹力的比例，以此确定Paw 设置气道压力高报警线,原 理-Pmus +Paw= Rf + EVT,PAV 评价,优点 符合患者生理 参数少 调节客观，方便,缺点 只能有自主呼吸的病人 测定误差 引起通气量不足 漏

27、气高敏感性,反比通气,Inverse Ratio Ventilation (IRV,IRV,吸气延长技术。 将符合呼吸生理的吸呼时间比“强制性”缩短，使I:E1。 目的是为了改善氧合，而避免肺过度充气。 主要用于ARDS患者顽固性低氧血症,改善氧合的因素,增加FiO2：最主要常用的方法 PEEP：最重要的方式，但是不能无限增加 通气量：对于时间常数不同的肺泡？ 吸气正压：气压伤的可能性 增加吸气时间或 IRV,IRV改善换气的原理,肺泡的呼吸力学分类 快反应肺泡(时间常数较小) 慢反应肺泡(时间常数较大,R,C,r,c,IRV的缺点,肺泡过度通气：气体陷闭 PEEPi的形成：气体陷闭 人机对抗

28、：不符合呼吸生理 影响血流动力学：增加平均肺泡内压,双水平气道正压通气,Biphasic Positive Airway Pressure(BIPAP,原 理,基本工作特点是传统正压控制通气(PCV)和完全自主通气(CPAP)的结合 随参数调节和自主呼吸变化，可以表现为 反比通气(PC-IRV) 间歇指令通气(PC-IMV) 气道压力释放通气(APRV) 持续气道内正压(CPAP,呼吸机在PEEPH和PEEPL上都可以随意或间断的自主呼吸 自主呼吸时有PS提供压力支持 T总THTL T总60/f,原 理,t,P,PEEPH,PEEPL,TH,TL,参数设置,呼吸频率 PEEPH PEEPL T

29、H和TL 压力支持水平 吸气触发灵敏度 呼气触发灵敏度 高压限制水平,PCV和PC-IRV,当无自主呼吸时，可以转变为PC模式 当THTL ，为PCV 当THTL ，为PC-IRV,t,P,PEEPH,PEEPL,TH,TL,PCSIMV、APRV、CPAP,当存在自主呼吸时，若呼吸频率较慢， TH较短， TL较长，自主呼吸出现在PEEPL水平，则变为PC-SIMV模式 TH较长， TL较短，自主呼吸出现在PEEPH水平，则变为APRV模式 当PEEPH PEEPL ，则为CPAP模式,t,P,PEEPH,PEEPL,TH,TL,BIPAP评价,优点 气道压力稳定 人机配合较好 独特的压力调节方式 “万能”通气模式 不良作用小 改善氧合,缺点 易导致通气不足 设置方式太多，不易掌握,容量支持通气,Volume Ventilation Plus (VV,原 理,新型定容”双重模式“：自主呼吸方式 医生设置目标潮气量或目标分钟通气量，通过压力升高或降低来维持设定的目标潮气量，加快脱机过程 当呼吸驱动力增加时