呼吸机工作原理

呼吸机工作原理德尔格临床应用专员胡飞（德尔格南区呼吸治疗与EIT）2021/10/10星期日1呼吸机工作原理呼吸机是什么？2021/10/10星期日2呼吸机工作原理呼吸机是什么？双刃剑：适应针禁忌症以及并发症2021/10/10星期日3呼吸机工作原理呼吸机是什么？菜刀：规范化的管理2021/10/10星期日4呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日5呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日6呼吸机工作原理机械通气基本概念什么是呼吸机呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。呼吸机是不是完全的人工肺？机械通气基本概念呼吸机简略示意图吸气阀呼气阀呼吸机相关肺损伤类型肺容积伤高肺容积伤肺萎陷伤低肺容积伤剪切伤（shear）肺压力伤“气压伤”肺生物伤氧中毒2021/10/10星期日9呼吸机工作原理肺气压伤的表现形式肺间质气肿(PIE)纵隔气肿皮下气肿气胸其他：心包和腹膜后积气，气体栓塞2021/10/10星期日10呼吸机工作原理气压伤的表现2021/10/10星期日11呼吸机工作原理VILI-----MSOF剪切伤 容量伤 组织和器官损伤避免重复的萎陷和膨胀避免过度拉伸肺泡肺是MSOF形成中极重要的部分SlutskyAS,TremblayLN:MultipleSystemOrganFailure.IsMechanicalVentilationaContributingFactor?AmJRespirCritCareMedVol157.pp1721–1725,19982021/10/10星期日12呼吸机工作原理机械通气的方式负压通气负压呼吸机（“铁肺”）正压通气有创正压通气无创正压通气2021/10/10星期日13呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日14呼吸机工作原理呼吸机的基本构造吸气控制开关气源加温加湿装置控制系统呼气控制开关气道肺呼吸机运行本质——气体开关2021/10/10星期日15呼吸机工作原理显示

设置呼气端吸气流量传感器呼气压力传感器湿化器温度传感器压力传感器O2传感器100mbar安全阀5bar氧气5bar空气呼气阀Evita4硬件介绍监测Pinsp监测Flow和VTi监测PEEP监测VTe2021/10/10星期日16呼吸机工作原理吸入气流呼出气流呼吸机EvitaXL

Evita4Evita2dura管路系统肺气道压力测量气源可控气源呼气阀

(可控)

气体出口

压力控制图2021/10/10星期日17呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日18呼吸机工作原理TIMEFLOWPRESSUREVOLUME机械通气四大要素2021/10/10星期日19呼吸机工作原理机械通气的基本原理气道阻力×流速容量/顺应性基础压力PEEP+P总=气道阻力×气体流速+潮气量/顺应性+PEEP2021/10/10星期日20呼吸机工作原理运动方程只需知道其中的两个参数，就可得出其他参数压力容量流速P总=R×Flow+VT/C+PEEP2021/10/10星期日21呼吸机工作原理运动方程的应用：计算气道阻力和肺顺应性气道阻力的计算：R=（Ppeak-Pplat）/Flow肺顺应性的计算：C静态=（Pplat-PEEP）/VTC动态=（Ppeak-PEEP）/VT压力时间峰压（Ppeak）平台压(Pplat)PEEP2021/10/10星期日22呼吸机工作原理准确计算气道阻力和顺应性的条件完全抑制患者的自主呼吸选用容量型通气模式流速波形：方波延长平台时间2021/10/10星期日23呼吸机工作原理运动方程的应用：压力报警原因的分析高压报警原因的分析P总=R×Flow+VT/C+PEEP2021/10/10星期日24呼吸机工作原理平均气道压(Pmean)MeanairwaypressureMeanairwaypressureTimePressureTimePressure反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力2021/10/10星期日25呼吸机工作原理平均气道压的意义反映平均肺泡压水平反映肺容积的大小与氧合改善有关反映机械通气对循环抑制作用的大小2021/10/10星期日26呼吸机工作原理平均气道压的影响因素通气模式自主呼吸成分较多的模式，Pmean较小吸气压：峰压、平台压吸气时间流量波形PEEPMeanairwaypressureTimePressure2021/10/10星期日27呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日28呼吸机工作原理机械通气模式什么叫呼吸机模式Mode？病人与呼吸机之间的相互作用，以完成一个呼吸循环(ventilatorcycle)的方法没有最好的呼吸机模式触发方式限制变量Cycle变量基线变量条件变量2021/10/10星期日29呼吸机工作原理阶段变量基本要素触发方式Trigger：（呼吸机开始送气的参数）时间触发，流速触发，压力触发，混合触发限制变量Limit：（呼吸机以什么样的方式进行送气）压力限制，流速限制转换方式Cycle：（呼吸机怎么辨别吸气结束呼气开始）时间转换，容量转换，流速转换，压力转换，混合基线流量baseline：（呼吸机呼气期处于什么样的压力）条件变量：（呼吸吸机达到什么样的条件就会更改通气方式）2021/10/10星期日30呼吸机工作原理Trigger机械触发：Time＆手动触发患者触发：PressureTriggering压力触发Flowtrigger流量触发VolumeTriggering容积触发Auto-Traksensitivity智能灵敏度TrachealPressureTriggering气管压力触发EsophagealPressureTriggering食道压力触发RespiratoryImpedencetriggering呼吸阻抗触发Motiontriggering摆动触发TriggeringfromDiaphragmaticElectromyographicActivity横膈膜肌动电位刺激的驱动NeurallyAdjustedVentilatoryAssist(NAVA)---神经调整呼吸辅助(使用含有电极的鼻胃管纪录横膈电位的活动，并提供与横膈用力成比率的通气辅助)。2021/10/10星期日31呼吸机工作原理触发前期(pre-triggerphase)、触发后期(Post-triggerphase)

2021/10/10星期日32呼吸机工作原理PressureTriggering

Pressuretrigger

期间，吸气阀和呼气阀皆必须是关闭的。呼气阀的关闭，需靠病人effort来移至关闭的位置。故呼气阀的阻力，会影响病人的吸气做功。Flowtrigger时，吸、呼气阀皆是open(flowtrigger的好处)。各种呼吸模式中，吸、呼气阀的关闭与开放状况不同，亦会影响呼吸做功。2021/10/10星期日33呼吸机工作原理2021/10/10星期日34呼吸机工作原理PressureTriggeringSassoon和Gruer两人曾提到：

触发前期(pre-triggerphase)，若时间过长(delay)会产生人机不同步(dyssynchrony)增加呼吸功。延迟(delay)的产生，可能是下列的错误：

压力讯号的传输速度、压力转换器(transducer)的频率反应、压力转换器本身和位于呼吸管路的位置、PEEP设定值与实际值的差异。延迟时间(delaytime)<150ms。2021/10/10星期日35呼吸机工作原理内源性PEEP对于触发的影响2021/10/10星期日36呼吸机工作原理FlowTriggering

2021/10/10星期日37呼吸机工作原理FlowTriggering

2021/10/10星期日38呼吸机工作原理NPB840Theventilator’sinspiratoryflowsensorsmeasurethedeliveredflow,andtheexpiratoryflowsensormeasurestheexhaledflow.2021/10/10星期日39呼吸机工作原理

联合流量触发两个阀门都关闭2. 传感器探测出0,2mbar的压力差(尽可能减小出错的可能性,auto-cycling,提升安全标准)3. HPSV开启,输送气流

(快速反应时间)4. 达到触发水平后，

呼吸机输送气流Evita触发的改良PawtInsp.-FlowtPTP=压力时间乘积0,2mbar

压力差TG触发器呼吸做功PEEPFT2021/10/10星期日40呼吸机工作原理蓝色: 快阀门和快速的反应时间

绿色: 快阀门和较慢的反应时间红色: 慢阀门和快速的反应时间

黑色: 慢阀门和较慢的反应时间反应时间:取决于电脑阀门以及反应时间对于触发机制，

什么才是最重要的？PTP压力时间积Paw气道压力t吸入气流

t反映时间触发临界点触发呼吸做功反应时间ASB2021/10/10星期日41呼吸机工作原理触发灵敏度设置流速触发&压力触发？流速触发不同呼吸机有不同设计

大多呼吸机流速触发值越高=触发愈加困难

（Servo系列除外）触发灵敏度设置原则：避免误触发的最低值2021/10/10星期日42呼吸机工作原理Limit限制变量2021/10/10星期日43呼吸机工作原理容控模式---流速限制型通气PresetVTVolumeCyclingDependentonCL&RawTime(sec)Flow(L/m)Pressure(cmH2O)Volume(mL)PresetPeakFlow

Timetriggered,Flowlimited,VolumecycledVentilation

2021/10/10星期日44呼吸机工作原理压控模式----压力限制型通气Time(sec)Time-CycledTimeTriggered,PressureLimited,TimeCycledVentilation2021/10/10星期日45呼吸机工作原理压力控制VS容量控制PCVVCV以保证气道持续稳定正压为目的以保证稳定潮气量为目的设置参数：PiTif,fiO2设置参数：Vtflow(Ti)f潮气量不稳定（由机器和患者共同决定）潮气量稳定气道压力稳定气道压力不稳定MAP较高氧和相对较好、人机同步性较好MAP较低、人机同步性相对较差临床应用：适用于肺实质病变适用于：阻塞性疾病不足：容易通气不足容易产生气压伤2021/10/10星期日46呼吸机工作原理条件变量条件变量：（呼吸吸机达到什么样的条件就会更改通气方式）临床最常见的条件变量为气道压力过高报警：即如果通气过程中气道压力超过高压报警呼吸机会提示报警并且终止送气呼气阀打开开始呼气。2021/10/10星期日47呼吸机工作原理气道压力过高机器因素：报警线设置过低机器内部回路阀门堵塞回路因素：外部管道积水,扭曲人工气道因素：人工气道脱落,打折,堵塞,过深患者因素：痰液过多堵塞人机对抗烦躁气道痉挛肺不张气胸……2021/10/10星期日48呼吸机工作原理现代通气模式的命名结构前缀扩展模式名称2021/10/10星期日49呼吸机工作原理主要内容呼吸机基本概念呼吸机硬件介绍机械通气基本原理通气模式工作原理无创通气的原理以及操作2021/10/10星期日50呼吸机工作原理NIV:Non-invasiveventilation无创通气是指不经气管插管而增加肺泡通气的一系列方法的总称。包括体外负压通气、经鼻面罩正压通气、胸壁震荡及膈肌起博等。NIPPV:Non-InvasivePositivePressureVentilation无创正压通气是目前最常用的无创通气技术，主要是指经鼻/面罩进行的正压通气。2021/10/10星期日51呼吸机工作原理2021/10/10星期日52呼吸机工作原理2021/10/10星期日53呼吸机工作原理无创通气优缺点优点保留气道加温、湿化和免疫功能避免有创通气并发症避免口鼻粘膜、声带的损伤减少或避免VAP的发生保持说话、咳嗽、进食能力减少镇静剂的应用痛苦小，易接受，易撤机可间断使用，家庭使用和长期使用减少ICU费用及住院费用缺点吸气相压力较低不易密闭易漏气死腔增大，重复呼吸胃肠胀气面部损伤不便于气道分泌物引流加温、加湿、FiO2调节不充分2021/10/10星期日54呼吸机工作原理德尔格Carina气路图2021/10/10星期日55呼吸机工作原理BiPAPVision气路电路图2021/10/10星期日56呼吸机工作原理专业无创呼吸机特点小巧一般为涡轮机、单回路高流速低压力系统保障漏气后不报警有漏气补偿减少因漏气而引起的误触发减少因为漏气造成的呼气延迟需要专业的程序比如SyncPlusTM、Autotrack等等2021/10/10星期日57呼吸机工作原理无创通气成功关键词ThesuccessofNIVdependsonseveralfactors:Properpatientselection

－－－选择合适患者Correctclassificationoftherespiratory