机械通气及临床应用

1、机械通气基础与临床机械通气基础与临床 呼呼 吸吸 系系 统统 解解 剖剖1. 气道：上呼吸道、下呼吸道气道：上呼吸道、下呼吸道2. 肺与肺泡肺与肺泡3. 呼吸肌：常规呼吸肌呼吸肌：常规呼吸肌 、辅、辅助呼吸肌助呼吸肌呼吸肌机械效率低呼吸肌机械效率低(5%-10%)长期高耗氧量，可产生疲劳。长期高耗氧量，可产生疲劳。机械通气时，既要避免加重呼机械通气时，既要避免加重呼吸肌功耗，同时要防止废用性吸肌功耗，同时要防止废用性萎缩，导致脱机困难。萎缩，导致脱机困难。 潮气量潮气量（Tidal Volume, VT） 平静呼吸时吸入或呼出的气量平静呼吸时吸入或呼出的气量 功能残气量功能残气量 ( Func

2、tional Residual capacity ，FRC ) 平静呼吸时每次呼气末肺内残留气量平静呼吸时每次呼气末肺内残留气量 肺活量肺活量（Vital capacity, VC） 最大吸气后能呼出的最大气量最大吸气后能呼出的最大气量 Inspiratory Reserve Volume 补吸气量补吸气量 Expiratory Reserve Volume 补呼气量补呼气量 Residual Capacity 残气量残气量 Inspiratory Capacity 深吸气量深吸气量 Total Capacity 总肺容量总肺容量 肺肺 的的 容容 量量 无无 效效 腔（死腔）通气腔（死腔）通

3、气-终末细支气管以上的气道仅起到气体终末细支气管以上的气道仅起到气体 传输作用而不参与气体交传输作用而不参与气体交换，换，解剖死腔解剖死腔(120150ml)。肺泡内气体因通气、血流不均等原因不肺泡内气体因通气、血流不均等原因不参加气体交换称为参加气体交换称为肺泡死腔肺泡死腔。解剖死腔解剖死腔+肺泡死腔肺泡死腔=生理死腔。生理死腔。机械机械通气还包括呼吸机通气还包括呼吸机管道死腔。管道死腔。每分肺泡通气量每分肺泡通气量=（潮气量（潮气量死腔）死腔）肺泡通气血流比肺泡通气血流比（Va/Qc）V/Q=0.8,正常肺泡中静脉血可充分进行气体交换。正常肺泡中静脉血可充分进行气体交换。V/Q0.8,通气

4、量大于血流量，死腔通气。通气量大于血流量，死腔通气。V/Q0.8,血流量大于通气量，右血流量大于通气量，右-左分流。左分流。V/Q比值失调，主要表现缺氧比值失调，主要表现缺氧。顺顺 应应 性性 弹弹 性性顺应性（顺应性（Compliance, CCompliance, C）：单位压力改变时容积的变化，单位单位压力改变时容积的变化，单位L/cmH2OL/cmH2O。受气管、支气管阻力；肺组织弹性；胸廓弹性阻力影响。受气管、支气管阻力；肺组织弹性；胸廓弹性阻力影响。 有价值的脱机指标有价值的脱机指标，正常值，正常值60-10060-100ml/cmH2Oml/cmH2O。 静态顺应性静态顺应性Cs

5、tCst= =Vt/(PplatVt/(Pplat-PEEP)-PEEP) 动态顺应性动态顺应性CdynCdyn= =VtVt/(PIP-PEEP)/(PIP-PEEP)肺阻塞性与限制性通气障碍肺阻塞性与限制性通气障碍阻塞性障碍阻塞性障碍气道口径变化引起通气阻力增高气道口径变化引起通气阻力增高病症：支气管炎，哮喘，慢性阻塞性肺病病症：支气管炎，哮喘，慢性阻塞性肺病COPD患者多采用慢而深的呼吸患者多采用慢而深的呼吸限制性障碍限制性障碍肺容积减小肺容积减小,顺应性下降顺应性下降,呼吸肌病变呼吸肌病变病症：肺纤维化，急性呼吸窘迫综合症病症：肺纤维化，急性呼吸窘迫综合症ARDS患者多采用浅而快的呼吸

6、患者多采用浅而快的呼吸混合型障碍混合型障碍如肺气肿晚期如肺气肿晚期监测呼吸功监测呼吸功WOB有重要意义：有重要意义： 正常人正常人WOB呼吸功为呼吸功为0.30.6 J/L,占全身氧耗的占全身氧耗的1%2%，在气在气道阻力增加，顺应性降低时，呼道阻力增加，顺应性降低时，呼吸功可增加吸功可增加50倍，倍，重度重度ARDS病人病人呼吸氧耗可占总氧耗的呼吸氧耗可占总氧耗的50%。 WOB1.25 J/L,导致呼吸肌严导致呼吸肌严重疲劳重疲劳呼吸功呼吸功WOB 脱机失效的原因之一是呼吸需求与呼吸肌能力脱机失效的原因之一是呼吸需求与呼吸肌能力间失衡间失衡,肌肉的疲劳肌肉的疲劳.无力及高通气需求导致浅快呼

7、无力及高通气需求导致浅快呼吸吸. 浅快呼吸指数浅快呼吸指数(RSB)=呼吸频率呼吸频率/潮气量潮气量(f/VT) 用作脱机的指标用作脱机的指标. RSB是一简单有效的脱机指标是一简单有效的脱机指标. RSB105脱机失效的可能性较高脱机失效的可能性较高 RSB100则成功的可能性较大则成功的可能性较大RSB 浅浅 快快 呼呼 吸吸 指指 数：数：最大吸气压和呼气压：最大吸气压和呼气压： 最大吸气压（最大吸气压（PIP）是反映全部吸气肌强是反映全部吸气肌强度的指标，正常值为度的指标，正常值为-50-100cmH2O，当当最大吸气负压最大吸气负压20 cmH2O时，为机械通时，为机械通气指征，当最

8、大吸气负压气指征，当最大吸气负压30 cmH2O为为脱机指征。最大呼气压（脱机指征。最大呼气压（MEP）是反映是反映呼气肌强度的指标，正常值为呼气肌强度的指标，正常值为5080 cmH2O，若此值正常，说明病人有较好若此值正常，说明病人有较好的咳嗽和排痰能力。的咳嗽和排痰能力。 气道闭合压力气道闭合压力:是呼吸驱动的指标。通常记录是呼吸驱动的指标。通常记录开始吸气经过开始吸气经过0.1秒时的口腔压力与秒时的口腔压力与PEEP的差值。的差值。只有在压力触发时的病人只有在压力触发时的病人自主吸气才有效自主吸气才有效。此此值大于值大于6cmH2O预计脱机失败，小于预计脱机失败，小于4cmH2O预计脱

9、机成功。预计脱机成功。 P0.1P0.1（cmH2OcmH2O）气道压：气道压： 受潮气量、吸气流速、气道阻力和胸肺顺应性受潮气量、吸气流速、气道阻力和胸肺顺应性等影响。等影响。 吸气峰压吸气峰压（peak inspiratory pressue, PIP）：）：为整个呼吸周期的最高气道压力，为整个呼吸周期的最高气道压力，代代表肺泡充气压表肺泡充气压，手按吸气末屏气（，手按吸气末屏气（inspiratory hold）可测得，正常值可测得，正常值916mmH2O，若若PIP3540 mmH2O，容易引起气压伤。容易引起气压伤。 吸气平台压吸气平台压（Pause Pressure）：）：是吸气后

10、屏气时的压力，是吸气后屏气时的压力，代表肺泡扩张代表肺泡扩张的压力，的压力，与平均气道压直接相关，比气与平均气道压直接相关，比气道峰压更能反映气压伤的危险性。正常道峰压更能反映气压伤的危险性。正常值为值为913 mmH2O，若高于若高于35 mmH2O，易发生气压伤。易发生气压伤。 平均气道压平均气道压（menu airway pressure）：）：指连续几个呼吸周期中气道指连续几个呼吸周期中气道内压的平均值，正常值为内压的平均值，正常值为515 mmH2O，间接反映氧合情况间接反映氧合情况。平均气道压越高，。平均气道压越高，对循环系统的干预越明显。对循环系统的干预越明显。 l 当呼吸器官不

11、能维持正常的气体交换而发当呼吸器官不能维持正常的气体交换而发生呼吸衰竭时，以机械装置代替或辅助呼吸肌生呼吸衰竭时，以机械装置代替或辅助呼吸肌工作，此过程称为工作，此过程称为机械通气机械通气。l 根据实施机械通气时是否经人工气道（气根据实施机械通气时是否经人工气道（气管插管或气管切开）将其分为管插管或气管切开）将其分为有创通气与无创有创通气与无创通气通气。l 根据所用通气机的类型不同，机械通气可根据所用通气机的类型不同，机械通气可分为分为正压通气，负压通气和高频通气正压通气，负压通气和高频通气。 机械通气的分类机械通气的分类 维持适当的通气量；维持适当的通气量； 改善气体交换功能；改善气体交换功

12、能； 减少呼吸肌作功；减少呼吸肌作功； 维持胸壁的稳定性；维持胸壁的稳定性； 预防和治疗肺不张；预防和治疗肺不张； 为肌松剂或镇静剂的使用提供呼吸保障；为肌松剂或镇静剂的使用提供呼吸保障； 实施肺内雾化吸入治疗等。实施肺内雾化吸入治疗等。机械通气的目的主要为：机械通气的目的主要为：通气模式与功能通气模式与功能 各种通气模式与功能的定义及其特点各种通气模式与功能的定义及其特点 通气模式和功能是两个不完全相同的概念。模通气模式和功能是两个不完全相同的概念。模式是一种独立的通气方式，借此可完成呼吸动作。式是一种独立的通气方式，借此可完成呼吸动作。如如CVCV、SIMVSIMV。功能则是指呼吸机辅带的

13、某些特殊功功能则是指呼吸机辅带的某些特殊功能，而不是一种独立的通气模式，依靠这些功能，能，而不是一种独立的通气模式，依靠这些功能，可以更好地改善病人某种类型的功能不全。如可以更好地改善病人某种类型的功能不全。如PEEP.PEEP.但有时通气模式，既可以单独使用，也可以作为功但有时通气模式，既可以单独使用，也可以作为功能与其它通气模式合用，如能与其它通气模式合用，如PSVPSV。 正压通气分为定容型和定压型正压通气分为定容型和定压型两大基本类型两大基本类型定容通气（定容通气（Volume Ventilation） 潮气量恒定潮气量恒定 吸气压力变量吸气压力变量 吸气流速恒定吸气流速恒定 吸气时间

14、是由设定吸气时间是由设定的流速和潮气量决的流速和潮气量决定的定的定压通气（定压通气（Pressure Ventilation） 潮气量变量潮气量变量 吸气压力恒定吸气压力恒定 吸气流速变量吸气流速变量 吸气时间是由临床医师设吸气时间是由临床医师设定定定容与定压机械通气定容与定压机械通气定容压力波形定容压力波形定压压力波形定压压力波形定容流速波形定容流速波形定压流速波形定压流速波形控制通气控制通气-(controlled ventilation,CV) CMV/IPPV 呼吸机完全代替病人的自主呼吸，由呼吸机提呼吸机完全代替病人的自主呼吸，由呼吸机提供全部的呼吸功。供全部的呼吸功。控制通气的特点

15、控制通气的特点 由呼吸机触发通气由呼吸机触发通气, ,完全替代自主呼吸。完全替代自主呼吸。 VCV:VCV:预定潮气量（预定潮气量（TVTV），呼吸频率（，呼吸频率（RRRR），），吸气流吸气流速，流速波形吸呼时比（速，流速波形吸呼时比（I:EI:E） PCV PCV预定吸气压力预定吸气压力, ,吸气时间，呼吸频率（吸气时间，呼吸频率（RRRR）。）。 患者的呼吸用力应是有效抑制的。患者的呼吸用力应是有效抑制的。 CV CV主要适用于主要适用于: :严重呼吸抑制或并有呼吸暂停，如全身麻醉、严重呼吸抑制或并有呼吸暂停，如全身麻醉、中枢性呼吸衰竭，神经肌肉疾患等；中枢性呼吸衰竭，神经肌肉疾患等；呼

16、吸肌极度疲劳或衰竭的情况下；呼吸肌极度疲劳或衰竭的情况下；为心肺功能储备差的病人提供最大呼吸支持，为心肺功能储备差的病人提供最大呼吸支持，以减少呼吸功耗，减低氧耗；以减少呼吸功耗，减低氧耗；实施实施“非生理性非生理性”特殊通气方式，如反比通气、特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气等；分侧肺通气、低频通气等；进行呼吸力学监测时，如呼吸阻力、顺应性、进行呼吸力学监测时，如呼吸阻力、顺应性、内源性内源性PEEPPEEP、呼吸功、呼气末呼吸功、呼气末COCO2 2浓度等。浓度等。 采用采用CVCV模式缺点模式缺点：若有自主呼吸，可发生人机对抗：若有自主呼吸，可发生人机对抗：如参数调节不当可发

17、生通气过度或不足。如参数调节不当可发生通气过度或不足。应用应用CVCV时间过长，不利于呼吸肌锻炼，可致时间过长，不利于呼吸肌锻炼，可致呼吸肌萎缩和呼吸机依赖。呼吸肌萎缩和呼吸机依赖。辅助通气辅助通气-assisted ventilation,AV 依靠病人的自主呼吸来触发，呼吸依靠病人的自主呼吸来触发，呼吸机按预设的参数提供患者呼吸机按预设的参数提供患者呼吸关键：预设Vt（P)及trigger要适当辅助通气的特点辅助通气的特点 AVAV靠患者吸气用力触发（流量触发或压力触发），靠患者吸气用力触发（流量触发或压力触发），只要患者触发成功，呼吸机即给予预设条件的通气支持。只要患者触发成功，呼吸机即

18、给予预设条件的通气支持。 定容型定容型AV:AV:预设预设TVTV、RRRR、吸气流速、流速波型、触发吸气流速、流速波型、触发敏感度敏感度 定压型定压型AV:AV:预设吸气压力、预设吸气压力、RRRR、TiTi、触发敏感度触发敏感度 若自主呼吸频率过快可致通气过度，若自主呼吸不若自主呼吸频率过快可致通气过度，若自主呼吸不稳定，稳定，AVAV提供的通气支持也不稳定，故不能用于自主呼吸提供的通气支持也不稳定，故不能用于自主呼吸停止或中枢驱动不稳定者。停止或中枢驱动不稳定者。 靠患者吸气用力触发，故有利于人机同步；靠患者吸气用力触发，故有利于人机同步； 有利于呼吸肌的锻炼，避免呼吸肌萎缩；有利于呼吸肌的锻炼，避免呼吸肌萎缩； 可减少镇静剂和肌松剂的使用；可减少镇静剂和肌松剂的使用； 减轻机械通气对血流动力