机械通气专题知识讲座

1、机械通气专题知识讲座机械通气专题知识讲座第1页.机械通气定义与意义机械通气是指患者通气和/或换气功效出现障碍时，利用器械使患者恢复有效通气并改进氧合方法。 在临床医学中，机械通气是不可缺乏生命支持伎俩，能够为原发病治疗提供缓冲时间，极大地提升了对呼吸衰竭治疗水平。机械通气专题知识讲座第2页.机械通气历史变迁罗马帝国时代，著名医生盖伦（Galen）记载：假如经过芦苇向已死动物咽部气管吹气，动物肺能够到达最大膨胀。1543年，Vesalius采取类似盖伦方法，使开胸后萎陷动物肺重新复张。1664年，Hooke把导气管放入狗气管，用一对风箱进行通气，狗可存活1小时以上。1774年，Tossach口对

2、口呼吸，成功地使一患者复苏。 Fothergill提议口对口呼吸不够时，可使用风箱替换吹气。之后很快，英国皇家慈善协会（Royal Humanne Society）支持将风箱技术用于溺水患者抢救复苏，在欧洲被广泛接收。1827-1828年间，Leroy研究证实风箱技术会造成致命性气胸，风箱技术被弃用。机械通气专题知识讲座第3页.1832年，苏格兰人Dalziel制作了负压呼吸机（患者坐在一密闭箱子中，头颈部显露于箱外，经过在箱外操纵一内置于箱中风箱产生负压而辅助通气。）1864年，美国人Jones申请了第一个负压呼吸机专利，其设计与Dalziel类似。1928年，Driker-Shaw研制成“

3、铁肺（iron lung）”，成功进入临床，并广泛使用。20世纪50年代正压通气再次崛起。 机械通气历史变迁机械通气专题知识讲座第4页.20世纪50年代以前，正压通气技术，人工气道技术有了长足进步，但仅限用于麻醉科和外科手术患者。1952年夏天，麻醉科医生Ibsen提议放弃负压通气，而行气管切开，采取麻醉用压缩气囊间隙手动正压通气。负压通气几乎被淘汰。多年来负压通气重新得到重视，尤其是在神经肌肉疾患长久夜间和家庭通气方面含有主要作用。机械通气历史变迁机械通气专题知识讲座第5页.呼吸机种类依工作动力不一样手动、气动（以压缩气体为动力）、电动（以电为动力）。依吸-呼切换方式不一样定压（压力切换）、

4、定容（容量切换）、定时（时间切换）。依调控方式不一样简单、微电脑控制。机械通气专题知识讲座第6页.正压通气生理学效应对呼吸肌影响全部或个别替换呼吸肌做功，呼吸肌放松、休息；经过纠正低氧和 CO2 潴留，使呼吸肌做功环境得以改进；呼吸肌废用性萎缩，功效降低。机械感受器和化学感受器反馈机械通气使肺扩张及缺氧和CO2潴留改进，使肺牵张感受器和化学感受器传入呼吸中枢冲动降低，自主呼吸受到抑制。胸廓和膈肌机械感受器传入冲动改变，也可反射性地使自主呼吸抑制。机械通气专题知识讲座第7页.呼吸力学改变机械通气主要目标是提供一定潮气量，驱动压就是实现该目标动力。驱动压计算公式：P=VT/CFR。其中P为压力，V

5、T为潮气量，C为顺应性，R为阻力，F为流速。机械通气专题知识讲座第8页.呼吸力学改变-压力指标吸气峰压（peak dynamic pressure PD）机械通气时所能到达最高压力。与吸气流速、潮气量、气道阻力、胸肺顺应性和呼气末正压（PEEP）相关。平台压（peak static pressure或 plateau pressure, PS）用于克服胸肺弹性阻力。与潮气量、胸肺顺应性PEEP相关。若吸入气体在体内有足够平衡时间，可反应肺泡压。呼气末正压（positive end-expiratory pressure，PEEP）若无外源性PEEP，呼气末压应为零。气道平均压（mean air

6、way pressure, Pmean）气道压平均值。与影响PD原因及吸气时间长短相关。Pmean大小直接与对心血管系统影响相关。机械通气专题知识讲座第9页.机械通气压力波形机械通气专题知识讲座第10页.气道阻力（resistance, R）人工气道使气道阻力增加，与人工气道管径及长度相关。正压通气对气道机械性扩张作用使气道阻力降低。顺应性（compliance, C）肺水肿减轻和肺表面活性物质生成增加，肺顺应性改进。气道压过高，肺泡过分扩张和肺表面活性物质降低，肺顺应性降低。 呼吸力学改变-阻力指标机械通气专题知识讲座第11页.肺容积增加顺应性改进气道阻力降低气道、肺泡机械性扩张。PEEP。

7、呼吸力学改变对肺容积影响机械通气专题知识讲座第12页.气体分布改进机械通气使顺应性改进和阻力降低。自主呼吸主动参加，使膈肌主动下移和外周肺组织扩张较充分。呼吸力学改变-气体分布机械通气专题知识讲座第13页.V/Q改进改进低氧和CO2潴留，缓解肺血管痉挛，降低死腔通气。自主呼吸参加呼吸时胸腔压降低，有利于血流回流及改进血流分布，从而改进V/Q。V/Q恶化肺泡压过高，肺血管受压，肺血流降低； V/Q升高。通气差区域血流增多，分流增加； V/Q降低。胸内压增加心输出量降低，死腔通气增加。呼吸力学改变-V/Q影响机械通气专题知识讲座第14页.弥散功效增强肺水肿减轻，弥散膜变薄。功效残气量增加使膜弥散能

8、力增加。弥散功效降低胸内压过高，回心血量降低，使肺血管床面积降低。呼吸力学改变-对弥散影响机械通气专题知识讲座第15页.心率和血压下降肺扩张反射性地引发副交感兴奋。肺内压增加，静脉回心血量降低，心输出量降低。肺内压过高时，心包腔被挤压，心输出量降低，严重时使冠脉受压，心肌供血降低，心功效受损。 呼吸力学改变-对循环系统影响机械通气专题知识讲座第16页.呼吸力学改变对其它脏器影响 消化系统：胃肠道血液灌注和回流受阻，pH降低，上皮细胞受损，正压通气本身也是一个应激性刺激使胃肠道功效受损，上机患者易并发上消化道出血（630）。机械通气专题知识讲座第17页.肾脏正压通气时回心血量和心输出量降低使肾脏

9、灌注不良激活肾素-血管担心素-醛固酮系统（RAAS）抗利尿激素（ADH）分泌增加造成水钠潴留，甚至肾功效衰竭。缺氧和CO2潴留改进有利于受损肾功效恢复。呼吸力学改变对其它脏器影响 机械通气专题知识讲座第18页.中枢神经系统颅内压降低：机械通气使PaCO2降低，扩张脑血管收缩，脑血流降低。颅内压降低。颅内压升高：正压通气使颅内静脉血回流障碍，颅内压升高。总结：正压通气对机体各系统影响都是双向、相互关联。在实施正压通气时，即要权衡利弊，把握住矛盾主要方面，又要着眼全身，注意对各脏器功效进行监测，以随时调整通气模式和相关参数。呼吸力学改变对其它脏器影响 机械通气专题知识讲座第19页.机械通气应用指征

10、通气功效衰竭：呼吸中枢冲动发放降低和传导障碍；胸廓机械功效障碍；呼吸肌疲劳。换气功效障碍：功效残气量降低；V/Q百分比失调；肺血分流增加；弥散障碍。需强化气道管理者：保持气道通畅，预防窒息；使用一些有呼吸抑制药品时。机械通气专题知识讲座第20页.机械通气上机标准呼吸衰竭普通治疗方法无效者；呼吸频率大于3540次/分或小于68次/分；自主呼吸微弱或消失；呼吸衰竭伴有严重意识障碍；严重肺水肿；PaO2小于50mmHg,尤其是吸氧后仍小于50mmHgPaCO2进行性升高，pH连续下降。 机械通气专题知识讲座第21页.禁忌症和相对禁忌症 气胸及纵隔气肿未行引流者； 肺大疱； 低血容量性休克未补充血容量

11、者； 严重肺出血； 缺血性心脏病及充血性心力衰竭机械通气专题知识讲座第22页.上机参考原因动态观察病情改变，若使用常规治疗方法仍不能预防病情进行性发展，应及早上机；在出现致命性通气和氧合障碍时，机械通气无绝对禁忌症；撤机可能性；社会和经济原因。机械通气专题知识讲座第23页.呼吸机操作方法呼吸机与患者连接鼻/面罩:用于无创通气。选择适当鼻/面罩对确保顺利实施机械通气十分主要。气管插管:经口或鼻插管气管切开:长久行机械通气患者；解剖死腔占潮气量百分比较大患者，如单侧肺；或气管插管失败者。机械通气专题知识讲座第24页.呼吸机与患者连接机械通气专题知识讲座第25页.通气模式控制通气（controlle

12、d medchanical ventilation, CMV）：呼吸机完全替换自主呼吸通气方式。容量控制通气（volume controlled ventilation, VCV）概念：潮气量（VT）、呼吸频率（RR）、吸呼比（I/E）和吸气流速完全由呼吸机来控制。调整参数：吸氧浓度(FiO2),VT,RR,I/E. 特点：能确保潮气量供给，完全替换自主呼吸，有利于呼吸肌休息；易发生人机反抗、通气不足或通气过分，不利于呼吸肌锻练。应用：呼吸驱动能力很差者。对心肺功效贮备较差者，可提供最大呼吸支持，以降低氧耗量。如：躁动不安ARDS患者、休克、急性肺水肿患者。需过分通气者：如闭合性颅脑损伤。机械

13、通气专题知识讲座第26页.压力控制通气（pressure controlled ventilation, PCV）概念：预置送气压力水平和吸气时间。吸气开始以预定气流形状和压力维持一定时间。然后呼气开始。调整参数：FiO2,压力控制水平，RR,I/E。特点：峰压便于控制，能改进气体分布和V/Q。VT与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力相关，需不停调整压力水平，以确保适当水平VT。应用：通气功效差，气道压较高患者；用于ARDS有利于改进换气；新生儿，婴幼儿。通气模式机械通气专题知识讲座第27页.同时（辅助）控制通气（Assisted CMV, ACMV）概念：自主呼吸触发呼吸机送气后，呼吸机按预

14、置参数（VT,RR,I/E）送气；患者无力触发或自主呼吸频率低于预置频率，呼吸机则以预置参数通气。与CMV相比，唯一不一样是需要设置触发灵敏度，其实际RR可大于预置RR调整参数：FiO2，触发灵敏度VT,RR,I/E特点：含有CMV优点，并提升了人机协调性；可出现通气过分。应用：同CMV。通气模式-1机械通气专题知识讲座第28页.间歇指令通气（intermittent mandatory ventialtion, IMV）/同时间歇指令通气（synchronized IMV, SIMV）。概念：IMV：按预置频率给予CMV，实际IMV频率与预置相同，间隙期间允许自主呼吸存在；SIMV:IMV每

15、一次送气在同时触发窗内由自主呼吸触发，若在同时触发窗内无触发，呼吸机按预置参数送气，间隙期允许自主呼吸。调整参数：FiO2,VT,RR,I/E。SIMV需设置触发灵敏度。特点：支持程度可调（0100），能确保一定通气量，同时允许自主呼吸参加，对心血管系统影响较小；自主呼吸时不提供通气辅助，而需克服呼吸机回路阻力，故对呼吸肌有锻炼作用。应用：有自主呼吸，可逐步下调IMV辅助频率，向撤机过渡；若自主呼吸频率过快，采取此种方式可降低自主呼吸频率和呼吸功耗。通气模式-2机械通气专题知识讲座第29页.压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）概念：吸气努力到达触发

16、标准后，呼吸机提供一高速气流，使气道压很快到达预置辅助压力水平以克服吸气阻力和扩张肺脏，并维持此压力到吸气流速降低至吸气峰流速一定百分比时，吸气转为呼气。特点：该模式由自主呼吸触发，并决定RR和I/E，因而有很好人机协调。而VT与预置压力支持水平、胸肺呼吸力学特征（气道阻力和胸肺顺应性）及吸气努力大小相关。当吸气努力大，而气道阻力较小和胸肺顺应性较大时，相同压力支持水平送入VT较大。通气模式-3机械通气专题知识讲座第30页.压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）调整参数：FiO2吸、呼触发灵敏度压力支持水平。压力递增时间对COPD患者，提前终止吸气可

17、延长呼气时间，使气体陷闭量降低；对ARDS患者，延迟终止吸气可增加吸气时间，从而增加吸入气体量，并有利于气体分布。 机械通气专题知识讲座第31页.指令（最小）分钟通气（mandatory /minimum minute volume ventilation, MVV）概念：呼吸机按预置分钟通气量（MV）通气。自主呼吸MV若低于预置MV，不足个别由呼吸机提供；若等于或大于预置MV，呼吸机停顿送气。应用控制通气到自主呼吸逐步过渡。对于呼吸浅快者易发生CO2潴留和低氧。机械通气专题知识讲座第32页.压力调整容量控制通气（pressure regulated volume controlled ven

18、tilation, PRVCV概念：在使用PCV时，伴随气道阻力和胸肺顺应性改变，必须人为地调整压力控制水平才能确保一定VT。在使用PRVCV时，呼吸机经过连续监测呼吸力学情况改变，依据预置VT自动对压力控制水平进行调整，使实际VT与预置VT相等。机械通气专题知识讲座第33页.容量支持通气（volume support ventilation, VSV）概念：可看作PRVCV与PSV联合。含有PSV特点：自主呼吸触发并RR和I/E。同时监测呼吸力学改变以不停调整压力支持水平，使实际VT与预置VT相等。若两次呼吸间隔超出20秒，则转为PRVCV。机械通气专题知识讲座第34页.百分比辅助通气（pr

19、oportional assisted ventilation, PAV）特点：呼吸机经过感知呼吸肌瞬间用力大小来判断瞬间吸气要求大小，并依据当初吸气气道压提供与之成百分比辅助压力，即吸气用力大小决定辅助压力水平，而且自主呼吸一直控制着呼吸形式（吸气流速，VT、RR、I/E），故有些人称之为“呼吸肌扩展”。PAV和PSV一样，只适合用于呼吸中枢驱动正常或偏高患者。将PAV与PSV在COPD患者中进行对比研究，人机协调、自我感觉很好。在通气情况相同条件下，气道峰压低。机械通气专题知识讲座第35页.吸-呼切换方式压力切换容量切换时间切换流速切换组合切换：当代呼吸机能够是两种以上方式结合，如压力-时

20、间切换。机械通气专题知识讲座第36页.呼气末状态呼气末正压（PEEP）借助于呼气管路中阻力阀等装置使气道呼气末压力高于大气压水平即取得PEEP。生理学效应气道压处于正压水平，平均气道压升高。经过对小气道和肺泡机械性扩张作用，使萎陷肺泡重新开放，肺表面活性物质释放增加，肺水肿减轻，故能够使肺顺应性增加，气道阻力降低，加之对内源性呼吸末正压（PEEPi）反抗作用，有利于改进通气。功效残气量增加，气体分布在各肺区间趋于一致，QS/QT降低，V/Q改进。弥散增加。机械通气专题知识讲座第37页.呼气末正压（PEEP）PEEP过高生理学效应对血流动力学产生不利影响，使肺泡处于过分扩张状态，顺应性下降，甚至

21、会引发肺泡上皮和毛细血管内皮损，通透性增加，形成容积伤（volutrauma）。机械通气专题知识讲座第38页.呼气末负压（negative end expiratory pressure, NEEP）概念：呼气末气道压低于大气压水平。特点：可降低平均气道压及胸内压，有利于静脉血回流，应用：心功效不全和上气道梗阻患者。但因为NEEP能使气道和肺泡萎陷，当前已极少应用。机械通气专题知识讲座第39页.双相状态连续气道正压（continuous positive airway pressure, CPAP）概念:气道压在吸气相和呼气相都保持在同一正压水平即为CPAP。VT与CPAP水平、吸气努力和呼吸

22、力学情况相关。CPAP生理学效应与PEEP基础相同。机械通气专题知识讲座第40页.气道压力释放通气（airway pressure release ventilation, APRV）概念：在CPAP气路基础上以一定频率释放压力，压力释放水平和时间长短可调。生理学效应：APRV较CPAP增加了肺泡通气，而与CMV+PEEP相比，APRV显著降低了气道峰压。机械通气专题知识讲座第41页.双水平正压气道通气（bilevel positive airway pressure, BIPAP）BIPAP为一个双水平CPAP通气模式，设置吸气压较高、呼气压较低，VT大小取决于吸气压和呼气压压差及呼吸器官顺

23、应性。可辅助或控制呼吸。能实现从PCV到CPAP逐步过渡，实际效果与APRV相同。机械通气专题知识讲座第42页.呼吸机参数设定FiO2：50%时需警觉氧中毒。标准是在确保氧合情况下，尽可能使用较低FiO2。VT:普通为615ml/kg，实际应用时需依据血气和呼吸力学等监测指标不停调整。对VT调整以防止气道压过高为标准，即平台压不超出3050cmH2O；而对于肺有效通气容积降低疾病（如ARDS），应采取小潮气量（68ml/kg）通气。PSV水平普通不超出2530 cmH2O，若在此水平仍不能满足通气要求，应考虑改用其它通气方式 机械通气专题知识讲座第43页.RR:应与VT相配合，以确保一定MV；

24、应依据原发病而定；普通为1220次/分；应依据自主呼吸能力而定；如采取SIMV时，可伴随自主呼吸能力不停加强而逐步下调SIMV辅助频率。呼吸机参数设定机械通气专题知识讲座第44页.I/E：普通为1/2。采取较小I/E，可延长呼气时间，有利于呼气。适当增大I/E，甚至采取反比通气（I/E1）,使吸气时间延长，平均气道压升高，甚至使PEEPi也增加，有利于改进气体分布和氧合。呼吸机参数设定机械通气专题知识讲座第45页.吸气末正压(吸气平台)时间：指吸气结束至呼气开始这段时间，普通不超出呼吸周期20%。生理效应:有利于气体在肺内分布，降低死腔通气，平均气道压增高，对血流动力学不利。呼吸机参数设定机械通气专题知识讲座第46页.PEEP：推荐“最正确PEEP（best PEEP）” 标准最正确氧合状态；最大氧运输量（DO2）；最好顺应性；最低肺血管阻力；最低Q S/Q T；到达上述要求最小PEEP。呼吸机参数设定机械通气专题知识讲座