麻醉设备学：第13章 通气机

1、第十三章 通气机 通气机（ventilator）习称呼吸机（breathing machine or respirator），是麻醉呼吸管理、呼吸衰竭治疗和危重症抢救不可缺少的重要医疗设备。第一节机械通气基本概念一、通气机定义 通过气道内加压的方式间歇输出气体，增加或替代病人肺通气的自动设备。二.传统的机械通气负压呼吸机（铁肺）无创通气首先于1928年在波士顿儿童医院被使用。在上个世纪四五十年代小儿麻痹症施虐的时候被广泛使用。正压呼吸机1955年在马塞诸塞人民医院首先使用一种有创式通气。这也称为现代机械通气的标准 铁肺同时在胸腔和腹腔造成负压，导致心输出量的减少1953年Rancho Los

2、Amigos Hospital的铁肺病房三、通气机组成1.动力系统：将高压气源和电源转换为安全能源，提供通气机运行运行动力的功能单元2.控制系统：是调节通气频率、呼气和吸气时间比例等时相参数，使通气机能够自动运行的功能单元。（控制输气系统和呼气阀交替开放或关闭，使通气机周期输出气体的自动操作系统。）3.输气系统（通气源）：是通气机控制流速、潮气量、气道压等气量参数，输送吸入气体的功能单元（接受控制系统指令，调节输出气流流速或容量，将驱动能源转换为通气气流的功能单元。 ）4.输出气路：是通气机与患者之间的连接管道，基本功能是分离呼吸气体，吸气相引导气流进入肺内，呼吸相引导呼气排出5.监测和报警系

3、统：监测通气参数，异常情况发出视觉和听觉报警信号，提示操作者予以调整。监控系统可简可繁，不是通气机自动运行的必须单元。太和医院重症医学科太和医院重症医学科太和医院重症医学科新鲜气流（起动）肺充气（限定）呼气切换肺排气外界四、间歇正压通气周期1、起动(initiating)：即使呼吸机开始送气的驱动方式关闭呼气阀,开放通气源,开始输出气体.在自主呼吸时起动的方式又称触发(trigger） 时间起动容量起动压力起动气流起动按设定的时间起动吸气按设定的潮气量起动吸气病人自主呼吸时气道压力变化起动吸气病人自主呼吸时,吸气气流变化起动吸气、肺充气：是使气体进入肺内的过程。通气机的工作状态：通气源开放，呼

4、气阀关闭，气体通过管道进入患者肺内。混合气体容量压力流速限定（limiting）：使通气机停止送气的限制方式、呼气切换（cycle）：指通气机由吸气期转为呼气期的方式通气机工作状态：关闭通气源，停止送气，开放呼气阀切换的方式：时间容量压力流速、肺排气：肺内气体排到体外的过程。通气机的工作状态：通气源关闭，呼气阀开放，气体排出。太和医院重症医学科4、分类用途分类发生器分类动力分类呼吸转换的原理分类ABCD用途分类A急救通气机呼吸机麻醉机小儿通气机高频通气机无创通气机动力分类B气控气动电控气动电控电动 气动气控呼吸机 只以氧气作气源，由于采用全气动元件实现通气功能，功能一般比较简单，多用于急救场合

5、和对电磁干扰要求较高的场合。EM6106电动电控呼吸机 一般只用氧气做气源，不需要压缩空气，实现在常压下对患者的通气。大都有气缸、活塞泵的功能，但触发灵敏度较低，吸气响应时间长，往往不能与病人好好的同步，应用收到限制。SC-5电动呼吸机 气动电控呼吸机 通常需要外接氧气、压缩空气，控制部分比较复杂。采用高精度的流量、压力传感器和耐用的控制阀组成，拥有多种通气模式、多种呼吸参数的监测，有些还具备呼吸力学的曲线波形以及趋势分析等等。SC300发生器分类BC压力发生器流 量 发 生 器输气系统输出气压恒定输气系统输出气流恒定呼吸转换的原理D定时型定容型定压型定流量型定容通气与定压通气方式潮气量恒定，

6、气道压变化大。优点：可以保证通气量。缺点：可能发生气压伤气道压恒定，潮气量不恒定。优点：不易发生气压伤。缺点：可能出现通气不足定容通气定压通气第二节 通气机的组成一、动力系统1、作用：将高压气源和电源转换成符合要求的的安全能源，为通气机提供可用的动力。 2、气源动力系统功能要求：将高压气源降低到工作压（0.3-0.5MPa）；输出气体时工作压恒定；最大输出流速能满足临床最大需求；异常时，可将高压释放到大气中；气体纯度满足要求。3、电源系统功能要求： 根据需要将220V交流电降低电压；将交流电转换为直流电；输出电流满足最大功率需求；输出电压恒定。二、控制系统1、作用：（1）调控吸气时间、呼气时间

7、和通气频率等时相参数；（2）自动发出吸气起动和呼气切换信号；（3）周期性操纵输气系统完成机械操作2、分类机械控制：容量切换；压力切换；时间切换；电子控制：三、输气系统1、作用：通气机控制流速、潮气量、气道压等气量参数，输送吸入气体的功能单元功能要求：（1）接受控制系统的操作指令，切换吸气和呼气状态；（2）确定吸气流形式，满足最大通气量的需求；（3）调节并限定输出气体的流速、容量、压力等气量参数；（4）防止气道压过高伤害患者。2、分类：压力型；容量型；持续气流型四、输出气路通气机的输出气路也称呼吸气路，是通气机与患者气道之间的连接管道系统，是直接管理患者呼吸气体的效应部件。 1、基本功能：（1）

8、吸气期引导通气机的输出气体到达患者肺内；（2）呼气期引导患者呼出气排出气路，防止呼出气的重复吸入。（3）湿化、监测。2、治疗通气机输出气路的基本流程（1）单管输出气路（2）双管输出气路3、通气机输出气路的主要构件（1）呼吸管道和接口平直和波纹两种。长度为1.21.5m，22mm。（2）呼气阀作用：引导呼吸气流单向通过。1）弹力呼气阀不须专门的控制信号，借助材料弹性与呼吸气流同步关闭或开放呼气口。2）气动呼气阀气压信号控制。3）电动呼气阀电信号控制。（3）湿化器功能：对吸入气加湿又加温。安装位置：吸气管道中。分类：雾化器和潮化器两种。 雾化器：以雾滴的方式增加气体的含水量，加湿但无加温。 潮化器

9、：以水分子的方式增加气体的含水量，即加湿又加温。1）射流雾化器（图1）2）超声波雾化器3）潮化器（图2）4）凝积式湿化器图1图24、呼气末正压（PEEP)装置特点是呼气末期气道压不与大气压平衡，保持一定气道内正压。控制原理（1）水压控制PEEP装置（2）弹力与磁力控制PEEP阀（3）气压控制PEEP阀（4）呼气时间控制PEEP装置4、麻醉通气机输出气路基本功能：（1）吸气期引导通气机气体推动麻醉回路内气体进入患者肺内；（2）呼气期排出通气机的输出气体和麻醉回路内多余的气体，引导患者呼出气进入麻醉回路麻醉通气机输出气路1、袋箱装置：立式风箱、挂式风箱2、长管驱动气路：三通管、呼气阀、长管3、Fa

10、bius麻醉通气机：电动电控通气（1）立式风箱组成：驱动通气机、箱体、风箱、多余气体阀。（如图）工作气路：吸气期驱动通气机向箱体内输送气体，压缩风箱，推动呼吸回路进行通气；呼气期风箱接受来自呼吸回路的呼出气上升复位，同时驱动通气机呼气阀打开，箱体内气体排出。呼气末呼吸回路内过多的气体从多余气体阀排出。（多余气体阀开瓣压不能低于风箱重力） 由于风箱自身有重力，呼吸末存在气道正压（PEEP）。呼吸回路新鲜气流供应不足或出现漏气故障时，立式风箱会很快萎陷停止工作，比较容易被察觉。 （2）挂式风箱由于风箱自身重力作用，会造成呼气末气道负压，如新鲜气流不足，会引起肺不张。呼吸回路出现漏气故障时，挂式风箱

11、不会萎陷，可以照常运行，不易被察觉。 （二）长管驱动气路导气管长度应在1.5m以上，容积大于1000毫升。工作气路：工作状态：临床特性：1、通气机输出气体与麻醉回路内气体隔离；2、呼吸末系统内的压强自动与大气压平衡；3、无论麻醉回路内新鲜气流多少，系统都能自动补偿，正常运行。无气压伤和肺萎陷的危险；4、麻醉回路内新鲜气流太少，可能发生慢性缺氧，加大流量，可加快麻醉回路内气体的更新或排除；5、简便易行。（三）Fabius麻醉通气机1、组成：由电控电动通气机和麻醉回路整合设计而成。2、原理：时间起动、容量限定、时间切换，恒流吸气3、工作气路 五、通气机的安全报警系统1、作用：监测通气机的异常表现，

12、发出听觉或视觉信号提醒使用人员调整工作参数或排除故障，保证通气机的安全使用，包括监测和报警两部分。2、AARC将通气机的报警按其优先和紧迫程度分为三类：一类，会立刻危及生命，需要立即处理。 二类，具有危及生命的潜在威胁，也需要立即处理。 三类，不会危及生命。3、常见报警及处理（1）能源报警：1）停电 停电时，大多数以电能为动力的通气机或电控通气机都有 以电池为动力的报警装置，告诫工作人员无电的信息。当通气 机的电源开关打开，而没有接通电源或无电时，即发出报警。 2）气源故障 如果氧或气源压力低于某一水平，需要高压气源(50Psig) 的通气机常会报警，报警可能是电动的(如Bennett 720

13、0)或 气动的(如Servo 900C中的混合器)。（2）气道低压报警1）常见原因：a、呼吸管路脱落或漏气;b、气道压报警线设置过高；c、患者自主呼吸吸气期使气道压下降；d、潮气量设置太低；e、呼气阀故障。2）处理原则：a、检查呼吸管路，连接管路或更换；b、检查气道压报警线，若设置过高，重新设置；c、评价患者呼吸，及能否脱机；d、若为潮气量设置太低，重新设置；e、检查机器故障（3）气道高压报警1）常见原因：a、呼吸气道堵塞、气道梗阻、导管贴壁等;b、气道压报警线设置过低；c、患者自主呼吸人机对抗；d、潮气量设置太大；e、机器故障。2）处理原则：a、检查呼吸气道是否有堵塞、气道梗阻、导管贴壁等，

14、进行相应的解除；b、检查气道压报警线，若设置过低，重新设置；c、评价患者呼吸，及能否脱机；d、若为潮气量设置太大，重新设置；e、检查机器故障第三节通气功能和通气模式一、通气机功能1、基本功能：完成IPPV的必须参数，包括时相参数和气量参数2、辅助功能：改善通气的特殊功能和通气信息管理1、基本功能（参数设置）（1）每分钟通气量(VE)=潮气量(VT)呼吸频率(RR)VT：615ml/kg.大：615ml/kg；中：615ml/kg；小：615ml/kgRR：成人：1012次/min；幼儿： 1525次/min；婴儿： 3040次/min（2）吸呼比（I:E）常规：1：1.52.5呼酸： 1：2.

15、53呼碱：1：1（3）气道压吸气压：成人：1520cmH2O、儿童：1215 cmH2O ；PS：515 cmH2O；呼气压：PEEP:515cmH2O（4）吸入氧浓度(Fio2)长期机械通气的病人Fio20.7，并超过24h，易致氧中毒 （5）吸气流速即气体进入患者体内的速度，流速越大，吸气峰压越高成人:4060L/min婴儿: 410L/min波形:方波、减速波（6）窒息时间辅助通气模式下，患者呼吸停止由辅助通气转为控制通气的时间，10s左右2、辅助功能（1）叹息（sigh）：在50-100个通气周期中1-2次深吸气（2）PEEP：呼气末正压，0-15cmH2O二、常用通气模式1、控制通气

16、（CMV）： 工作方式：起动：时间；限定：容量或压力；切换：时间、容量。 特点：不受病人自主呼吸的影响，完全由通气机控制。 适应症：无自主呼吸病人。太和医院重症医学科2、辅助通气（AMV）： 工作方式：起动：压力、气流。限定：容量、压力；切换：容量、压力。 特点：通气频率由患者自主呼吸控制，与呼吸机同步，减少病人做功。 适应症：有自主呼吸。压力-时间曲线3、辅助/控制通气（A/C）： 病人无自主呼吸时，控制通气，有自主呼吸时，辅助通气。 适应症：各种呼吸功能不全的病人。太和医院重症医学科4、间歇指令通气（IMV）：在病人自主呼吸的同时，间歇的给予控制通气（CMV），CMV的频率和潮气量由预设的供给，与病人呼吸无关，缺点：人机对抗。太和医院重症医学科5、同步间歇指令通气（SIMV） 在病人自主呼吸的同时，间断的给予A/C，起动：时间起动，压力触发。限定：容量。切换：时间。 特点：病人自主呼吸不受干扰，避免人机对抗 6、压力支持通气（PSV） 起动：压力。限定：压力。切换：流速。 压力水平：515cmH2O使用于有自主呼吸病人太和医院重症医学科、呼气末正压（）在机械通气过程中，呼气末借助于呼气端的压力限制阀调控,使气道压高于大气压. 作用:使塌陷的肺泡扩张,增加功能残气