呼吸机应用(陆宇翔)

呼吸机应用(陆宇翔)主要内容1、呼吸机的基本概况2、机械通气的适应症及禁忌3、机械通气常用模式及参数调节4、机械通气的撤离

呼吸机基本概念什么是呼吸机？呼吸机—打气筒！开环控制系统(送气,无反馈)Vs.闭环控制系统(监测->反馈控制)=>安全、准确机械通气：违背人体生理

生理呼吸（主动、负压）：呼吸肌主动收缩→膈下降→胸内负压↑→肺泡内压低于气道口压→气体进入气管、支气管和肺泡内。机械通气（被动、正压）：呼吸机提供高于肺泡内压的正压气流→气道口与肺泡之间产生压力差→从而建立人工通气。在正压通气过程中，气道压力↑↑。自主呼吸的换气过程：主动吸气，被动呼气主动吸气被动呼气

自主呼吸vs.正压通气Pressure压力Volume容量IEIE

自主呼吸正压通气吸气时：

-胸内Pressure-腹内Pressure

自然进程的破坏：“呼吸泵”作用的丧失回心血量心排量CO低血压,组织灌注减少……

机械(正压)通气与心肺对抗机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600年的历史，早在15世纪，人们开始在动物身上施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气。机械通气发展史因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经过一段时间的临床应用后，许多患者因气胸等严重并发症而死亡。到了1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气。

面对这种局面，机械通气的研究在二个方面继续展开：一是改进人工气道技术，二是寻找其他途径，避免建立人工气道。改进人工气道的探索与19世纪的麻醉学技术的发展密不可分，而”避免建立人工气道”则促进了“铁肺”等体外负压通气技术的发展。1929年JAMA杂志上刊登了有关应用“铁肺”成功抢救一例脊髓灰质炎女孩的论文，引起了很大的轰动。其后因体外负压通气的种种弊端在应用过程中逐渐暴露出来，故而到了20世纪50年代以后，“铁肺”逐渐让位于技术得到很大改进的有创正压通气技术。铁肺

20世纪初，随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟，正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。1940年，第一台间歇正压通气（IPPV）麻醉呼吸机被发明，用于胸科手术和ARDS。1946年，Bennet公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR-1A（气动气控压力限制型）。

现代呼吸机的起源与发展近年来，随着电子计算机技术、传感技术的飞速发展和对呼吸力学认识的不断深入，机械通气理论和技术都有了很大的发展，对ARSS、重症哮喘和COPD呼衰等常见病的机械通气治疗策略都较以前有了很大的变化。如有创通气中的小潮气量高频通气、根据P-V曲线选择最适PEEP、肺开放/复张策略、俯卧位通气，以及无创通气中应用的双水平气道正压通气、成比例辅助通气等，开创了机械通气救治的崭新局面。

机械通气的发展历程口对口人工呼吸1800年前，金匮要略、华佗医方中有类似体外按压人工呼吸的记载1300年前，圣经上有“口对口”描述

无创正压机械通气有创1792年，首次在人身上实施气管切开、插管及风箱式正压通气技术。负压机械通气无创1928年，“铁肺”箱式负压治疗机。

人力作动力

电力机械作为动力正压机械通气1950’让位于技术上得到很大改进的有创通气技术有创无创呼吸机多功能呼吸机1981年Sullivan无创口鼻面罩。人工智能呼吸机人工智能无创呼吸机并存时代回顾正压机械通气60多年的发展历史，我们认为它较好地体现了临床医学与电子技术、机械工程相互交叉和渗透，彼此促进和提高的一个发展过程，是“医学科学与工程技术完美结合”的典范（BME）。

呼吸机的组成

可分为两大部分或三部分：主机(气路单元+监控单元)、湿化器(温控+湿化灌)、空、氧气源提供装置—空气压缩机(涡轮机)+O2气源或者中心气源(Air、O2)(2.5~5.5)kg/cm2

呼吸机系统简图

呼吸机各部分主要功能主机——气源处理、吸呼控制、监测报警混合器——外置或内置机械式，比例阀混合。湿化器——病人吸入气体的加温、加湿病人管路——5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。气源——以适当方式提供压缩空气和氧气其它——主机和病人管路的固定或支撑装置

呼吸机的工作台面（病人实际情况）报警版面（机器、理想）控制版面（为病人设置）监测版面有创正压通气的人机系统工程输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。

呼吸机的分类

目前没有统一分类标准，可按习惯分为：按使用对象

成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机；按工作原理

气控气动、电控气动、电控电动呼吸机；按人机接口方式

有创或无创正压通气呼吸机；按机器的功能

急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。机械通气的适应症

1、神经肌肉疾患引起的呼吸衰竭2、因镇静剂、中毒导致的呼吸衰竭3、心肌梗死或充血性心力衰竭合并呼衰4、ARDS或其他原因肺水肿及肺炎，支气管哮喘引起的呼吸衰竭5、COPD患者慢性呼吸衰竭急性恶化6、用于预防目的的机械通气治疗7、对于轻、中度呼吸功能不全，神志清醒，呼吸频率<35次/分or＞12次/分，能配合面罩通气者，给予无创通气。8、对中、重度呼吸功能不全，神志不清，呼吸频率>35次/分or˂8次/分，张口呼吸，不能配合面罩通气者，给予有创通气，先行气管插管，必要时气管切开。机械通气的禁忌症（相对）（1）大咯血或严重误吸引起窒息—急性呼吸衰竭仍然必须机械通气、PEEP的作用…（2）伴有肺大疱的病人--气胸（参数设置：低PEEP水平）（3）张力性气胸病人—有效的胸腔闭式引流基础上机械通气可以促使肺复张（4）继发于心肌梗塞的病人—机械通气减少CO

呼吸机基本模式呼吸模式：三个辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步间歇指令通气(SIMV)自主型(Spontaneous)

呼吸方式：四个控制呼吸方式：

1、容量控制方式(VCV):VolumeControl2、压力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

3、持续气道正压呼吸:CPAP4、压力支持(PSV):PressureSupport完全控制完全自主呼吸三要素:压力、容(流)量和时间流速-时间曲线压力-时间曲线压力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow时间(t)：Time吸呼比(I:E):其中：吸气相(I)=吸气时间(Insp.)+平台时间(Pause)呼气相(E)=呼气时间(Exp.)正比通气、反比通气屏气：气体扩散肺内交换重要呼吸参数压力-时间曲线流速-时间曲线平台压力:气体均匀扩散后峰值压力(PIP)潜在危害：气压伤、心肺对抗呼气末压力(PEEP)吸气流速呼气末流速呼出潮气量密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量阻力压Presi顺应性压PcompINSPPAUSE:肺顺应性Comp.=潮气量VT/顺应性压Pcompml/cmH2O气道阻力Resi.=阻力压Presi/吸气流速InspFlowcmH2O/l/minEXPPAUSE:(EndExpFlow>0)内源性PEEPi,Auto-PEEP总PEEPtot吸入潮气量辅助/控制模式(A/C):机控呼吸

临床应用：病人基本没有自主呼吸呼吸机根据临床医生的设定参数供气：潮气量或压力流速和流速波形，或吸气时间呼吸频率由机器启动，也可由病人同步触发通气TimePressure优点可提供完全的通气支持可控制呼吸频率缺点设置值有时可能不能满足病人的通气需求需检查血气指标(Po2、Pco2)当辅助呼吸增加时，分钟通气量可能会增加可引起过度通气需设定高呼吸频率、潮气量和分钟通气量上限报警

辅助/控制模式(A/C):机控呼吸

半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)临床应用：病人有一定频率的自主呼吸由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成强制通气是由机器启动(IMV)或病人触发(SIMV)在自主呼吸时，病人决定潮气量和呼吸频率TimePressure病人触发的强制通气病人触发自主呼吸机器启动的强制通气半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)优点同步呼吸可改善病人的舒适性可减少病人和呼吸机之间的对抗相比A/C模式，可减少过度通气的发生缺点如果设定频率或潮气量太低，对病人的支持就会不足自主型(Spontaneous)临床应用：病人有足够的自主呼吸频率定义要求有主动的自主呼吸驱动力连续气道正压(CPAP)：恒定的正压(PEEP)作用于整个自主呼吸过程中可提供或不提供吸气支持(PSV)可减少呼吸作功(WOB)潮气量和呼吸频率由病人自己决定通常是拔管前最后的通气模式10cmH2OPEEPTime自主型(Spontaneous)控制呼吸-容量控制(VCV）流量-时间曲线吸气流速波形：1.方波2.智能容量递减波降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗潮气量固定按病人理想公斤体重(IBW)设定:6-8ml/1kg,从低潮气量开始(肺保护性通气)设定：潮气量、吸气流速和波形、呼吸频率压力：随病人顺应性和气道阻力变化压力-时间曲线优点医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人通气需求缺点吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时),容易引起气压伤和心肺对抗

容量控制(VCV）

控制呼吸-压力控制(PCV）设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率流速波形：递减波，随气道阻力而变化潮气量：随病人顺应性变化压力-时间曲线流量-时间曲线监测潮气量是否满足病人需求:根据病人理想公斤体重(IBW)6-8ml/1kg优点可减少气压伤的发生率可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复改善气体分布缺点当病人顺应性发生变化时，潮气量随着改变(如ARDS、肺水肿病人)如吸气时间延长(适当的吸气时间延长以保证潮气量),病人可能需要使用镇静剂或麻醉剂

压力控制(PCV)自主呼吸-压力支持(PSV)压力-时间曲线流量-时间曲线1.由病人触发呼吸:压力触发，流速触发2.吸气压力固定根据病人情况设定3.呼气灵敏度(PB840&760可调)：流速为峰值流速的25%时由吸气转为呼气吸气流速:递减波病人决定呼吸频率、峰流速吸气时间和潮气量低的PSV设定值5-10cmH2OPSV可减少病人克服气管插管和人工气道的阻力所作的功可作为脱管的最后支持水平高的PSV设定值PS可增加自主呼吸的吸气作功能力，最高可达10ml/kg的潮气量可满足病人几乎总的通气要求自主呼吸-压力支持(PSV)优点病人控制呼吸频率、潮气量和整个呼吸过程克服吸气流速通过气管插管和人工气道时的阻力病人感到舒适可减少人机对抗缺点如果病人状况改变时，由于呼吸机保持恒定的支持水平，可能会发生通气支持不足病人顺应性、阻力的变化病人疲劳,自主呼吸的减弱自主呼吸-压力支持(PSV)病人的评估值监测呼出潮气量(6-8ml/1kg)监测是否有呼吸频率的降低PSV的适用人群有完整呼吸中枢的自主呼吸病人自主呼吸-压力支持(PSV)自主呼吸-CPAP(持续气道正压呼吸)压力-时间曲线流量-时间曲线吸气触发灵敏度呼气灵敏度PEEP(呼气末正压)增加功能残气量(FRC),并可改善氧合使塌陷的肺泡复原-肺复张扩张已打开的肺泡-肺开放使肺泡分布至肺毛细血管周围空间可用于所有呼吸模式5cmH2OPEEPPEEP/CPAP优点：预防和/或改善肺不张改善氧合潜在的副作用：由于胸廓内正压的增加，使病人的心输出量降低气压伤增加颅内压40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE半自主型组合:(SIMV)强制呼吸+自主呼吸强制呼吸:容量控制方式(VCV)或压力控制方式(PCV)自主呼吸:可加压力支持(PSV)压力-时间曲线流量-时间曲线半自主型组合:(SIMV)强制呼吸+自主呼吸强制呼吸:容量控制方式(VCV)或压力控制方式(PCV)自主呼吸:无压力支持(PSV)

吸气触发方式压力触发(Press.Trigger)流速触发(FlowTrigger)

触发灵敏度触发灵敏度：病人的努力程度达到触发灵敏度时，呼吸机将触发供气触发可选择压力或流速触发压力触发(Press.Trigger)封闭回路：吸气阀和呼气阀关闭病人横膈收缩，开始吸气动作病人作功使呼吸机回路系统内产生负压

X

X

压力触发(FlowTrigger)

当压力下降至医生所设定的灵敏度时，呼吸机将触发呼吸从病人吸气作功到呼吸机触发呼吸之间，有短暂的延迟时间（吸气阀打开时间+气体从吸气阀到插管时间）如存在AUTO-PEEP,触发较困难(须克服AUTO-PEEP)气道漏气时(如小儿无囊气切、气插)无法应用BaselinePatienteffortTriggerPressure压力触发(FlowTrigger)压力触发灵敏度的设置指气道压力较PEEP下降的水平0–20cmH2O例如PEEP=0(10)Triggersensitivity=-2即气道压力为-2(8)cmH2O时呼吸机开始送气人机对抗-存在AUTO-PEEP时,触发较困难

压力触发(FlowTrigger)

压力触发灵敏度设定在-2cmH2O（举例）图中，前二次病人作功达到压力触发灵敏度；呼吸机触发呼吸通气第三次病人没有达到灵敏度；呼吸机不能触发通气-2cmH2O

流速触发(FlowTrigger)

开放系统：吸气阀和呼气阀打开呼气末，呼吸机提供一个低水平的连续气流（基础流速）进入病人呼吸回路DeliveredflowReturnedflowNopatienteffortBaseFlow无触发:吸入端流速=呼出端流速

流速触发(FlowTrigger)

病人横膈收缩，吸气作功开始当病人开始吸气，一些连续气流转移至病人处，呼吸机将触发呼吸DeliveredflowLessflowreturned病人触发:吸入端流速-呼出端流速〉触发灵敏度

流速触发(FlowTrigger)

低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功，有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功可用于有AUTO-PEEP(COPD和哮喘)的病人可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟；与压力触发相比，可改善呼吸机的反应时间克服气道漏气(设置超过漏气的触发灵敏度)，用于小儿病人可减少胸部手术病人伤口疼痛

AllinspiratoryeffortsrecognizedTimePressure流速触发(FlowTrigger)呼气流量吸气管路中气体流量吸气管路呼气管路呼气末流速触发(FlowTrigger)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压力触发(FlowTrigger)P(cmH2O)呼气末气道压力下降=患者开始吸气=呼吸机开始送气吸气触发的设置-200触发灵敏度难易机械通气的撤离

一、撤离呼吸机的指征

1、病人一般情况好转和稳定，神志清楚，感染控制，循环平稳，能自主摄入一定的热量，营养状态和肌力良好。2、呼吸功能明显改善：（1）自主呼吸增强，常与呼吸机对抗。（2）咳嗽有力，能自主排痰。（3）吸痰等暂时断开呼吸机时病人无明显的呼吸困难，无缺氧和CO2潴留表现，血压、心率稳定。（4）降低机械通气量，病人能自主代偿。3、血气分析在一段时间内稳定，血红蛋白维持10g/dl以上.4、酸碱失衡得到纠正，水电解质平衡。5、肾功能基本恢复正常。6、向病人讲明撤离呼吸机的目的和要求，病人能够予以配合。机械通气的撤离二、撤离呼吸机的生理指标

1、最大吸气压力超过-20cmH2O