医学专题-呼吸机的通气模式及参数

呼吸机的通气(tōngqì)模式及参数安徽医科大学第一附属医院呼吸(hūxī)内科胡先纬第一页，共六十一页。编辑ppt机械(jīxiè)通气的目的1.维持适当的通气量，使肺泡通气量满足机体需要。2.改善气体交换功能(gōngnéng)，维持有效的气体交换。3.减少呼吸肌的作功。4.肺内雾化吸入治疗。5.预防性机械通气，用于开胸术后或败血症、休克、严重创伤情况下的呼衰预防性治疗。第二页，共六十一页。编辑ppt通气(tōngqì)模式的分类完全通气支持（Fullventilatorysupport,FVS）*不需患者进行(jìnxíng)自主呼吸以吸入气体及排出CO２。部分通气支持（Partialventilatorysupport，PVS）*PVS要求患者有自主呼吸，因呼吸机只提供所需要通气量的一部分。第三页，共六十一页。编辑ppt完全(wánquán)通气支持（FVS）指呼吸机提供维持有效肺泡通气所需的全部工作量。不需患者进行自主呼吸以吸入气体及排出CO２。FVS适用于：①呼吸停止②急性呼吸衰竭③因呼吸功增加或呼吸窘迫而使心血管系统不能维持有效的循环④自主呼吸驱动力低下，不能产生有效的呼吸功⑤机械通气治疗开始后12小时内，为稳定临床情况及放置必要的治疗和监测导管时也需要FVS⑥中枢神经(zhōngshūshénjīng)系统疾病或功能衰竭所致的呼吸衰竭⑦呼吸肌麻痹。CMV、A/C和PCV均能提供FVS。当IMV（SIMV）>8次/分，足以维持有效的肺泡通气，也能提供FVS。CMV常需镇静剂或麻醉剂以避免呼吸机发生拮抗，故CMV应用较少，而用SIMV、PCV、A/C来提供FVS。第四页，共六十一页。编辑ppt部分通气(tōngqì)支持（PVS）PVS是指患者和呼吸机共同维持有效的肺泡通气，即：PVS要求患者有自主呼吸，因呼吸机只提供所需通气量的一部分。PVS的适应证为：①患者有能力进行自主呼吸，并能维持一定通气量；②自主呼吸与PEEP相结合时，可避免(bìmiǎn)胸内压过度升高；③减少正压通气对循环系统的副作用；④进行呼吸肌群的锻炼。目前80％的机械通气都应用PVS。除CMV、A/C和单纯的PCV外，所有模式均能提供PVS。第五页，共六十一页。编辑ppt保留自主呼吸的好处(hǎochu):降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的灌注改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高有较好的V/Q比值便于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清便于撤机第六页，共六十一页。编辑pptVA/QVA/QVA/QVA/Q自主呼吸(hūxī)（左）和控制通气（右）对潮气量分布的影响第七页，共六十一页。编辑ppt通气模式(móshì)的分类常规通气(tōngqì)模式

CMV、SIMV、PSV、CPAP/PEEP新的通气模式

PRVC、VSV、BIPAP、APRV、PAV第八页，共六十一页。编辑ppt呼吸机的通气(tōngqì)模式第九页，共六十一页。编辑ppt控制(kòngzhì)通气

（ControlledModeVentilation，CMV）定义(dìngyì)：

CMV又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供全部呼吸功。第十页，共六十一页。编辑ppt

无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形(bōxínɡ)形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸气时间）一致，表明为时间指令性通气。控制(kòngzhì)通气CMV第十一页，共六十一页。编辑ppt（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统(xìtǒng)功能障碍、或药物过量等。（2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。（3）为心肺功能储备差的患者提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。CMV主要(zhǔyào)用于第十二页，共六十一页。编辑ppt（4）在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。（5）对患者(huànzhě)呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、PEEPi、潮气末CO2浓度、呼吸功等，只有在CMV控制通气时测定才准确可靠。CMV主要(zhǔyào)用于第十三页，共六十一页。编辑pptCMV的优缺点CMV时，患者不能进行自主呼吸，有自主呼吸倾向，CMV则抑制患者呼吸努力。这可使患者产生空气饥饿的感觉，会显著增加呼吸功。自主呼吸会引起患者与呼吸机的不同步，患者企图触发呼吸，使辅助呼吸肌和肋间肌收缩。须应用镇静剂和/或麻醉剂来抑制自主呼吸的努力，以改进呼吸机效应。CMV时，由于(yóuyú)肺泡通气和呼吸对酸－碱平衡的调节作用，完全由临床医生所控制，故需仔细监测酸－碱平衡，呼吸机的设置也应按照生理状况的改变（如：发热，营养摄取等）来认真调节。如果长期使用CMV，患者的呼吸肌会衰弱和萎缩，将造成呼吸机的撒离困难。第十四页，共六十一页。编辑ppt辅助(fǔzhù)通气

（AssistedVentilation，AV）

定义：AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低（压力触发）或流量的改变（流量触发）来触发，触发后呼吸机即按预设潮气量（或吸气压力）、频率、吸气和呼气时间(shíjiān)将气体传送给患者。应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当。第十五页，共六十一页。编辑ppt预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。压力触发敏感度一般(yībān)设置于-0.5至-1.5cmH2O水平，采用流量触发时设置触发敏感度1-3L/min。触发灵敏度过高可导致自动切换（Self-Cycling）。AV为不可调性部分通气支持，患者吸气用功约占通常呼吸功的20%-30%。AV靠患者吸气来启动，无触发就不提供通气辅助。故常与控制模式联用。第十六页，共六十一页。编辑ppt辅助—控制(kòngzhì)通气

（Assist-controlVentilation,A-CV）定义：结合AV和CV的特点，通气靠患者触发，并以CV的预设频率作为备用。CMV和A/C的差别：A/C模式时，患者自主呼吸能为呼吸机感知(gǎnzhī)，并产生呼吸。第十七页，共六十一页。编辑ppt

在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通气均由患者吸气用力(yònglì)触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，辅助-控制(kòngzhì)通气A-CV第十八页，共六十一页。编辑pptA/C的应用指征：①呼吸中枢驱动力正常，但呼吸肌衰竭不能完成呼吸功。②呼吸中枢驱动力正常，但所需要的呼吸功增加（如肺部疾病时肺顺应性增加），使呼吸肌不能完成全部呼吸功。③允许患者设定(shèdìnɡ)自己的呼吸频率，有助于维持正常的PaCO２。第十九页，共六十一页。编辑ppt间歇指令(zhǐlìng)通气

（IntermittentMandatoryVentilation,IMV）定义：呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸。大多数呼吸机的IMV模式(móshì)，指令通气以容量切换方式来实施，已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。第二十页，共六十一页。编辑ppt指令(zhǐlìng)通气的输送不管患者的吸气用力情况，故在指令(zhǐlìng)通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令(zhǐlìng)通气间可见低幅波动的自主呼吸波形，负压表示吸气，正压代表呼气。间歇(jiànxiē)指令通气IMV第二十一页，共六十一页。编辑pptIMV的缺点(quēdiǎn)指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。为了克服呼吸机回路的阻力，可加用5cmH2O的吸气(xīqì)压力支持。第二十二页，共六十一页。编辑ppt同步(tóngbù)间歇指令通气（SyncronicIntermittentMandatoryVentilation,SIMV）

定义：进行IMV时，让指令通气的输送(shūsònɡ)与患者的吸气用力同步。第二十三页，共六十一页。编辑pptSIMV时，在指令通气压力上升前常有患者(huànzhě)吸气用力引起的负向拐弯波同步(tóngbù)间歇指令通气SIMV第二十四页，共六十一页。编辑ppt1.SIMV能与患者的自主呼吸相配合，可减少患者与呼吸机相拮抗的可能，防止呼吸“重叠”，患者自觉舒服，能防止潜在的并发症，如气压伤。2.与A/C比较，SIMV产生(chǎnshēng)过度通气的可能性较小，能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生这与患者在SIMV时能主动控制呼吸频率与潮气量有关。3.呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，呼吸肌萎缩的可能性较小，有利于适时脱机。4.与CMV或A/C相比，SIMV通气的血流动力学效应较少，与平均气道压力较低有关,有助于改善V/Q比例。5.可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。SIMV的优点(yōudiǎn)第二十五页，共六十一页。编辑ppt如自主呼吸良好，会使RR频率增加，可超过原先设置的频率；同步触发的强制通气量，再加上患者自主呼吸的潮气量可导致通气量的增加。如患者的自主呼吸的潮气量为200ml,设定的呼吸机SIMV潮气量为600ml，则此时(cǐshí)的一次潮气量可达800ml。如病情恶化，自主呼吸突然停止，则可发生通气不足。由于自主呼吸存在，一定程度上可增加呼吸功，如使用不当将导致呼吸肌群的疲劳。SIMV缺点(quēdiǎn)第二十六页，共六十一页。编辑ppt临床上应用IMV和SIMV，主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间(hūxīzhījiān)的过渡。此外，在很多情况下，IMV和SIMV也已作为长期通气支持的标准技术。第二十七页，共六十一页。编辑ppt压力支持(zhīchí)通气（PSV）定义：患者吸气触发后，呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏。提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理(bìnglǐ)生理及自主呼吸能力改变调整PS水平，提供恰当的呼吸辅助功。第二十八页，共六十一页。编辑ppt

每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送(shūsònɡ)预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。压力支持(zhīchí)通气PSV第二十九页，共六十一页。编辑ppt在常用通气模式中，PSV的人-机协调性好；近年开发的许多智能化通气模式，均以PSV来实施(shíshī)；对PSV的最新改进，是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。第三十页，共六十一页。编辑pptPSV的主要(zhǔyào)缺点当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加PS水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用PSV。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用PSV。为保证PSV时的安全，必须设置(shèzhì)“窒息通气”作后备。第三十一页，共六十一页。编辑pptEsteban等(AmJRespirCritCareMed2000;161:1450~1458)412ICU,用机1638例,所用(suǒyònɡ)通气模式平时撤机时A-CV47%93%

PSV36%SIMV6%SIMV+PSV28%PSV15%SIMV5%SIMV+PSV25%间歇自主呼吸17%其他7%每天自主呼吸4%其他(BIPAP,2种以上方法)9%第三十二页，共六十一页。编辑ppt2226位医生(yīshēng)的问卷调查日常最喜欢应用模式A-CV62%撤机方法PSV34%SIMV或+PSV35%第三十三页，共六十一页。编辑ppt定义：自主呼吸条件下，维持整个呼吸周期均气道正压。

图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力(yālì)代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。持续(chíxù)气道正压（CPAP）持续(chíxù)气道正压（CPAP）/呼气末正压（PEEP）第三十四页，共六十一页。编辑pptCPAP/PEEP的作用(zuòyòng)：

①增加(zēngjiā)肺泡内压和功能残气量，有利于氧向血液内弥散；②使萎陷的肺泡复张；③对肺水的肺内分布产生有利影响；④改善V/Q的比例；⑤增加肺顺应性，减少呼吸功。第三十五页，共六十一页。编辑ppt应用(yìngyòng)PEEP的副作用增加气道峰压和平均气道压，增加VALI的危险。减少回心血量，降低心输出量和肝、肾等重要脏器(zānɡqì)的血流灌注。增加静脉压和颅内压。第三十六页，共六十一页。编辑ppt双相气道正压（BIPAP）第三十七页，共六十一页。编辑ppt第三十八页，共六十一页。编辑ppt第三十九页，共六十一页。编辑pptBIPAP的优点(yōudiǎn)该模式允许自主呼吸与控制通气并存，能实现从PCV到CPAP的逐渐过渡，具有较广的临床应用范围和较好的人机协调。有人将其视为两个不同压力水平的CPAP交替应用，称其为DuoPAP。自主呼吸在双相压力水平均可自由(zìyóu)存在。高水平CPAP和低水平CPAP按一定频率进行切换，两者所占时间比例可调。在SiemensServo300呼吸机中称为BiVent，在PB840呼吸机中称为BiLevel。第四十页，共六十一页。编辑ppt

应用BIPAP模式比应用CPAP对增加患者的氧合具有更明显作用。近年临床应用的经验表明(biǎomíng)：在疾病的各个阶段，均可用BIPAP模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。曾认为BIPAP仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高的。但近年已用于中重度ARDS患者。第四十一页，共六十一页。编辑ppt

各种通气(tōngqì)模式的定义及其特点根据(gēnjù)患者对呼吸机的依赖程度可将通气模式分为四类：

指令（控制）、辅助、支持、自主呼吸。决定通气模式的三个重要因素：通气的触发

机器定时（控制通气）患者用力来启动（辅助、支持或自主通气）通气流速的限制

设置流量（压力可变）设置压力（流量可变）通气周期的切换

设置容量、时间、压力或流量来进行。“机械通气模式”是指令，辅助、支持和自主呼吸的不同组合。第四十二页，共六十一页。编辑ppt各种通气模式(móshì)的定义及其特点

通气方式触发限制切换指令(zhǐlìng)（控制）机器机器机器辅助患者机器机器支持患者机器患者自主患者患者患者第四十三页，共六十一页。编辑ppt呼吸机的参数(cānshù)调节第四十四页，共六十一页。编辑ppt吸入氧浓度(nóngdù)（FiO２）刚开始，FiO２可调至0.7－1.0，以保证组织得到适当(shìdàng)的氧合。*测第一次血气后，FiO２可逐渐降低，使PaO２维持在临床上可以接受的水平，即PaO２>60mmHg。因PaO２>60mmHg时，SaO2可达到90％以上，同时FiO２<0.5时，氧中毒的可能性较小*如FiO２在0.6以上才能维持一定的SaO2，应考虑使用PEEP*使用脉搏血氧饱和度测定仪连续监测血氧饱和度，可作为调节依据。第四十五页，共六十一页。编辑ppt潮气量（TidalVolume，VＴ）

既往常规设定(shèdìnɡ)VＴ为10－15ml/kg体重。机械通气的VＴ大于自主呼吸时的VＴ（5－8ml/kg体重），目的为预防肺泡塌陷。*如肺已充气过度，应使用较小的VＴ，如严重的支气管痉挛，以及肺顺应性显著减少的疾病。较大VＴ可导致吸气峰压（PIP）的明显增加，易并发气压伤。*ARDS时，较大VＴ可使吸入气体分布不均，在顺应性好的肺区，气体分布较多，导致无明显病变的肺泡过度扩张，产生生理死腔的增加以及并发气压伤。*以上情况应用VＴ<10ml/kg和较高的RR。第四十六页，共六十一页。编辑ppt呼吸(hūxī)频率（RespiratoryRate,RR）接近生理呼吸频率(pínlǜ)，即10－20次/分。*呼吸机运行时，根据PaCO２和pH以及自主呼吸，调整呼吸频率。*通气治疗初需完全通气支持。按潮气量大小来决定RR，每分钟通气量＝呼吸频率X潮气量*如患者参与了呼吸，则RR应降低，使每分钟通气量能维持正常的酸碱状态。第四十七页，共六十一页。编辑ppt灵敏度（Sensitivity）灵敏度与触发水平有关，触发水平调节在某一水平，使呼吸机释放出吸气流量。触发方式有两种

压力触发（Pressure-Trigger）：患者需要(xūyào)作一定的功，才能触发通气。所作功用于产生一定的负压，作功需要(xūyào)一定的延缓时间。延缓时间（Lagtime）包括从触发呼吸机的瞬间，到呼吸机测定到这一作用，最后气体以相反方向流向气道。在整个延缓时间内，需完成一定的功。

流量触发（Flow-Trigger）：患者不需作功来触发呼吸机，无延缓时间。呼吸机可通过近端流量传感器实际监测进入肺部的流量，触发反应极快，影响因素小，故能最大程度地减少呼吸功，同步效果好。第四十八页，共六十一页。编辑ppt吸与呼比例(bǐlì)（I：E）I:E是吸气与呼气时间的比例，通常I:E设定在1:2，即：在整个呼吸周期中，吸气时间占33％，呼气时间占66％。①较短的吸气时间能扩张大部分顺应性较好的肺泡，以减少死腔；②如果吸气时间较长，则可能增加(zēngjiā)平均气道压力，而影响血流动力学。第四十九页，共六十一页。编辑ppt吸气(xīqì)流速（Flowrate）吸气时间的决定因素，也为I：E的决定因素。VＴ应在适宜(shìyí)的时间内输送给患者，流量应适当或超过患者的吸气流量，否则患者将产生“空气饥饿”（Airhunger）感。*较高流速率（>60L/分）可缩短吸气时间，使呼气时间延长，降低I：E，适用于COPD患者的通气治疗。但增加流速率也会产生副作用，即增加吸气压力（PIP），并影响气体分布。*较低的吸气流速率（20－50L/分）可延长吸气时间，改善气体分布，降低PIP。如肺部顺应性的降低，或需要应用较高的RR以及较小的VＴ等情况(ARDS)时。第五十页，共六十一页。编辑ppt呼气(hūqì)末正压（PEEP）PEEP能阻止肺泡和小气道在呼气时关闭，复原不张的肺泡，并能将肺水从肺泡内重新分布到肺血管外。PEEP通过降低肺内分流，增加功能残气量改善肺顺应性，减少氧弥散距离，增进氧合。如FiO2在0.5以上，而PaO２≤60mmHg，SaO2<90%,应用(yìngyòng)PEEP后，能用较低的FiO2获得较好氧合作用。常用PEEP为5-20cmH２O。第五十一页，共六十一页。编辑ppt呼气(hūqì)末正压（PEEP）PEEP的相对禁忌症：①单侧肺部疾病时应用PEEP，可使健侧肺泡过度膨胀。而使病变肺增加死腔和血流灌注受损，并使通气不良的肺组织增加肺内分流。②COPD功能残气量增加与气体陷闭，PEEP增加胸腔内压力，且有潜在肺部气压伤和心输出量下降的危险性。PEEP的绝对禁忌症：气胸(qìxiōnɡ)气管胸膜漏颅内压升高等。第五十二页，共六十一页。编辑ppt

表–1：机械(jīxiè)通气的肺功能指标

项目

正常值机械通气的指征1．潮气量(VT)，ml/kg

5～8

<52．肺活量(VC)，ml/kg

65～75

<153.第一秒用力呼气量(FEV1)，ml/kg

50～60<104.功能残气量(FRC)占预计值的百分比，(%)

80～100

<505.呼吸频率(f),次/min

12～20

>35第五十三页，共六十一页。编辑ppt6.最大吸气力(MIF)，cmH2O每分钟通气量(VE)，L/min

80～1005～6

<20>107.死腔百分比(VD/VT),%

25～40

>608.PaCO2,mmHg

36～44

>559.PaO2,mmHg

75～100

<50(吸空气)10．肺泡-动脉氧分压差[P(A-a)O2](mmHg),吸入100%氧

75～100

>35011.PaO2/吸入氧浓度比值(PaO2/FiO2,mmHg)

350～450

<20012.右到左的肺内分流(Qs/Qt),%

<5

>20第五十四页，共六十一页。编辑ppt机械通气(tōngqì)的临床标准呼吸衰竭一般(yībān)治疗方法无效者；PaO2<50mmHg，尤其是吸氧后仍<50mmHg;PaCO2进行性升高，pH动态下降。呼吸频率>35~40次/分或<6~8次/分；呼吸节律异常或自主呼吸微弱或