呼吸机参数的设置和调整

呼吸机参数的设置和调整中国重症医学网作者：俞森洋最后更新：2004年08月10日医生对机械通气患者进行的呼吸支持和呼吸管理，是通过呼吸机参数的设置和调整来实施的。因此，呼吸机参数的设置和调整应体现医生为患者制订的通气目标和策略。而正确制订通气目标和策略，有赖于医生对患者基础疾病的病理生理、呼吸力学改变、病情及各脏器功能、动脉血气检测结果等的全面了解，以及对患者的氧合状态、通气能力和通气需要进行恰当评估。一、呼吸机参数的设置[1~5]1潮气量（VT）和通气频率（f）:成人预设的VT一般为5~15ml/kg,f为15~25次/min,将VT和f—起考虑是合理的，因VTxf=Vmin（每分钟通气量）。预设Vmin需考虑患者的通气需要和PaC02的目标水平。VT过大,可导致气道压过高和肺泡过度扩张，诱发呼吸机相关性肺损伤（VALI）,这在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者尤易发生°VT过小,易引起通气不足。f过快,易致呼气时间不足而诱发气体陷闭和内源性呼气末正压（PEEPi）。此外,在固定Vmin的情况下，f过快,必然使VT减小，有效VT和有效Vmin随之减小而致通气不足。从气体交换的效率考虑，有效Vmin比Vmin更重要。预设VT和f时,还应考虑所用的通气模式,如用辅助控制通气（ACV）模式时，预设f与触发的频率不要相差太大，否则可导致呼气时间不足和反比通气。因为此时预设的f是备用f,而实际上f是由患者触发的。例如，预设Vmin=8L/min,f=20次/min,吸:呼（I:E）=1：2;那么此时VT=04L/min,每个呼吸周期是3s,吸气时间（T）1s,呼气时间（TE）2s。如果患者触发的f是30次/min,那么实际Vmin[即每分钟呼出气量（V・E）]是VTxf=04冲0=12L,TI1s,TE1s,I:E为1：1。这不仅导致V・E过大也使I:E近于反比通气。所以，设置了VT和f后，还要看监测显示的V・E、实际f和PEEPi结果。应用同步间歇指令通气（SIMV）时,设置的VT和f是指令通气的VT和f,自主呼吸的VT和f则取决于患者的呼吸能力。有些呼吸机可分别自动显示指令通气和自主呼吸的每分钟气量。设置的VT和f是否恰当,还要考虑到人机协调的问题，不恰当的VT和f会引起人机对抗和患者的不适感。定压型通气通过设置吸气压力来预设VT,并与气道阻力、顺应性和自主呼吸用力相关。2吸气流速:只有定容型通气模式才需要和可以设置吸气流速，临床上常用的吸气流速:成人为40-100L/min,平均约6oL/min;婴儿为4~ioL/min。吸气流速取决于VT、患者的吸气用力和通气驱动。有些呼吸机通过选择流速波型(如方波、减速波或正弦波)来设置吸气流速。吸气流速可影响:①气体在肺内的分布;②C02排出量;③无效腔与潮气量比值(VD/VT)和静动脉分流占血流量比值(Q・S/Q・T),因此也影响Pa02；④与吸气峰压和TI相关。近年提倡应用较高的吸气流速或减速波形以增加人机协调。定压型通气时，其流速均呈成指数的减速波形以便迅速达到预设压力并维持吸气期压力的恒定。近年有些呼吸机建立了“压力上升时间”可调的功能，以控制定压通气吸气初期的过快流速。3吸气时间或吸呼气时比:正常的呼吸方式均是TI长,TE短，故I:E时比通常设置为:i5~25,平均1：2。延长TI即会增加平均气道压，改善动脉血氧合，但在f不变情况下，必然减少TE,可能引起气体陷闭和PEEPi。当I:E时比21时，称为反比通气,应用延长吸气时间策略或反比通气时,虽可改善氧合，但会导致人机对抗和血流动力学的损害，并需监测PEEPi°4呼气末正压(PEEP):应用PEEP的好处是:①增加肺泡内压和功能残气量，使肺泡动脉氧分压差(DAa02)减少，改善通气/血流(V・/Q・)比例，有利于氧向血液内弥散，增加氧合;②对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响;③使萎陷的肺泡复张，并在呼气末保持肺泡的开放;④增加肺顺应性，减少呼吸功。应用PEEP的不利影响有:减少回心血量和心输出量，因而减少重要脏器的血流灌注;增加中心静脉压和颅内压。自首次倡用PEEP至今，虽然有关PEEP应用的英文文章就有2000多篇,但最佳PEEP的选择仍意见不一。目前临床上较常用的选择PEEP的方法有以下几种:①对于C0PD或肺感染导致呼吸衰竭的患者，如果Fi02<05,能保留Sa02〉9。%的目标值，可不加或仅加3~5cmH20(1cmH20=0098kPa)的PEEP;若不能达目标值,可加用PEEP,先加~3cmH20,以后逐渐增加，每次增加2~3cmH20,直至Sa02达目标值或达PEEP10~15cmH20,每次增加PEEP,应视患者的血压和气道平台压的改变，若血压无变化,气道平台压的增加少于PEEP的增加，则可继续增加PEEP;若血压降低，或气道平台压的增加大于PEEP的增加,则不宜再增加PEEP。一般情况下，很少需要PEEP>15cmH20。②因气流阻塞产生PEEPi,可加用约75%PEEPi的PEEP以减轻吸气负荷。③急性心源性肺水肿时，为改善氧合和减少肺水，可逐渐加用PEEP,—般达5~1。cmH20。④ARDS患者机械通气时均需加用中等水平以上的PEEP,但选择最佳PEEP的方法比较困难,ARDS时加用PEEP主要有两个目的:一是为了达到最大的组织氧输送;二是为了保持肺的复张,避免呼气末肺泡的萎陷，以避免VALI。因加用PEEP在增加Pa02的同时可减少心输出量（也因此减少组织的血流）。因此，可根据以下公式计算加用PEEP后是增加或实际减少了组织氧输送（D02）:D02=i39HbxSa02xQt+0003xPa02（式中，Hb为血红蛋白，Sa02为血氧饱和度,Qt为心输出量,需通过SwinGas导管计算）。根据多数临床研究结果,ARDS患者在加用<10~15cmH20PEEP时,D02通常是增加的。但若进一步增加PEEP水平,则应监测D02以判断其利弊。因为ARDS患者的末梢气道和肺在呼气末有萎陷趋势，吸气时的肺泡开放和呼气时的关闭反复进行会引起“剪切力”所致的VALI,故近年主张应用恰当的PEEP来保持肺开放［6］。曾有些学者提倡描绘ARDS患者的静态或近似静态压力容量（PV）曲线，加用略高于PV曲线低拐点的PEEP值。另有些学者主张以PV曲线呼气支上的拐点（闭合压）来定PEEP值,加用PEEP略高于闭合压。还有学者主张以胸部X线或CT、PV曲线及PEEP试验来选择最佳PEEP值。5通气模式:不同的通气模式，需要预设和调整不同的呼吸机参数。6湿化器:当经人工气道（气管插管或气管切开）进行机械通气时，必须进行吸入气体的湿化。常用湿化器有热湿交换器（HME）或称“人工鼻”和加热湿化器两种。应用HME的禁忌证有:患者气道有大量分泌物，且黏稠或为血性。呼出气量少于输送VT的70%（例如存在漏气量大的支气管胸膜痿、气管套囊漏气），体温低于32°C,自主Vmin>10L。当需要雾化治疗,在患者管路内安置雾化器时，应从通气管路中卸下HME。短期机械通气（<96h）或在运送患者时较多应用HME。而需要长期机械通气（>96h）或应用HME有禁忌证时,应用加热湿化器。此时应观察患者的气管分泌物,如仍黏稠结痂，说明湿化不足;如痰液稀薄量多,需频繁吸引,即提示湿化过度。加热湿化器的温度设置应根据环境温度及患者所需湿化量而定，一般应设置于使输入气体的温度达（33±2）°C,应提供至少30mg/L的水蒸气，湿化量以500ml/d左右为宜。应用HME时,如分泌物变多或黏稠度增加，应改用加热湿化器代替HME。7报警:呼吸机上所有的报警都应该正确予以设置。最重要的报警是患者脱接报警,敏感的报警不仅应该发现管道脱接，而且也应该发现通气系统和管路的漏气。发现漏气的能力取决于测定容量的部位。呼吸机上的其他报警设置还有高压报警、I:E比例报警、PEEP丧失报警、温度过高报警。在容量限制通气时,气道峰压报警是重要的，以便能及时发现阻力和顺应性的改变。在压力限制通气时，低呼出气量报警是重要的。二、呼吸机参数的调整［3］使用机械通气后，应严密观察患者病情变化，根据呼吸机上的监测和报警参数,尤其是测定的动脉血气结果及其发展趋势来调整呼吸机参数。1为达到并维持Pa02目标值的呼吸机参数调整:严重呼吸衰竭机械通气患者氧合的目标值通常为在Fi02<06情况下,PaO2>6ommHg（1mmHg=0133kPa）,SaO2〉9。%;更高的Pa02和Sa02常无必要。纠正严重低氧血症的措施有:①增加Fi02,尽快纠正严重缺氧，使Pa02和Sa02达目标值以后，再逐渐降低Fi02；②加用PEEP,从3~5cmH20开始逐渐增加，直至达目标值;③延长吸气时间,增加I:E值,直至反比通气;④增加潮气量;⑤降低氧耗（如止惊、退热、镇静等）;⑥增加氧输送量（纠正严重贫血、休克、心衰及心律失常，增加心输出量）。2为维持恰当PaC02和pH目标值的呼吸机参数调整:对于慢性呼吸性酸中毒患者来说,PaC02只要能降至6ommHg以下,pH灯30,已可认为达目标值。PaC02下降的速度不宜过快，在2~3d内使其降至目标值即可，以避免。02过快排出,而慢性贮存的碳酸氢盐来不及排出，致使发生代谢性碱中毒,或发生呼吸性碱中毒。调节pH和PaC02的最直接的方法是调整通气量,可以在VT不变情况下,通过调节通气频率来增加或降低Vmin;也可在频率不变情况下改变VT,或VT和频率同时改变。PaC02下降过慢可上调通气量,PaC02下降过快可减小通气量，使PaC02和pH的变化速度控制在理想水平并最终达目标值。在ARDS、危重型哮喘等实行控制性低通气时，允许PaC02逐渐增加，但希望增加的速度最好控制在＜10mmHg/h的水平，以便肾脏能较好地发挥代偿作用，而不致使pH严重降低。在颅脑创伤、颅内压增高的患者实行有意过度通气时，希望维持PaC02在25~3。mmHg之间，以便降低颅内压。这都需要精确地调整通气量来达到。3为加强患者呼吸机协调的呼吸机参数调整:患者的自主呼吸与呼吸机的机械呼吸不协调甚至对抗，可增加患者的呼吸功耗，增高气道压，减少通气量，并给患者的血流动力学带来不良影响,增加患者的不适感觉。发生人机不协调的原因很多，总的说来，不外乎两方面的因素:患者方面的因素和呼吸机方面的因素。从通气参数调整的角度说，改进人机协调性的措施有:增加触发敏感度或用流量触发;增加设置的峰流速、试用不同的吸气流量波形;试用压力控制或压力支持通气;试用较高或较低的VT;试用较高或较低的通气频率等，必要时还可酌情应用镇静剂或肌肉松弛剂，但切忌不认真查清原因，盲目地给患者应用镇静剂。原则上说,凡能通过呼吸机参数调整来改善人机协调的,就尽量不用或少用镇静剂。参考文献1俞森洋，主编.现代呼吸治疗学.北京:科学技术文献出版社,2003;209~308HillNS,LevyMMVentilatormanagementstrategiesforCriticalCare.USA:MarcelDekker,Inc.2001*7~78,531~578MacIntyreNR.Invasivemechanicalventilationi