1、Principle of Mechanical Ventilation机械通气的原理机械通气的原理1机械通气的定义机械通气的定义机械通气的历史机械通气的历史机械通气的参数机械通气的参数 机械通气的模式机械通气的模式2要求3 4O2CO251) 1) 探索期探索期在古罗马帝国时代，著名医生盖伦（在古罗马帝国时代，著名医生盖伦（GalenGalen）曾经作过这）曾经作过这样的记载：通过死亡动物咽部的芦苇向气管内吹气，可样的记载：通过死亡动物咽部的芦苇向气管内吹气，可发现动物的肺达到最大的膨胀发现动物的肺达到最大的膨胀 15431543年，年，VesaliusVesalius在行活体解剖时，采用类似
2、在行活体解剖时，采用类似盖伦介绍的方法，使开胸后萎陷的动物肺重新盖伦介绍的方法，使开胸后萎陷的动物肺重新复张复张 1661664 4 Hooke Hooke 利用利用风箱给风箱给狗的狗的“气气管切口管切口”吹气吹气. . 181820s.20s.专家利用风箱对人肺进行吹气专家利用风箱对人肺进行吹气6 7 83）正压通气阶段 在本世纪在本世纪5050年代以前，正压通气技术，特别是人工气道技术有了长足年代以前，正压通气技术，特别是人工气道技术有了长足的进步，但仅限用于麻醉科和外科的手术患者。的进步，但仅限用于麻醉科和外科的手术患者。 2020世纪世纪3030和和4040年代在欧美发生的脊髓灰质炎的
3、大流行对以年代在欧美发生的脊髓灰质炎的大流行对以“铁肺铁肺”为为代表的负压通气提出了挑战，并为正压通气的再次崛起提供了契机。代表的负压通气提出了挑战，并为正压通气的再次崛起提供了契机。 19521952年夏天，在哥本哈根市，因脊髓灰质炎所致呼吸肌麻痹而接受治年夏天，在哥本哈根市，因脊髓灰质炎所致呼吸肌麻痹而接受治疗的首批疗的首批3131例患者在例患者在3 3天内死亡天内死亡2727例，麻醉科医生例，麻醉科医生IbsenIbsen被请去会诊，被请去会诊，他建议放弃负压通气，而行气管切开，采用麻醉用的压缩气囊间隙正他建议放弃负压通气，而行气管切开，采用麻醉用的压缩气囊间隙正压通气。压通气。 事实证
4、明这种做法非常成功，以致于当时许多医学生和技术员被动员事实证明这种做法非常成功，以致于当时许多医学生和技术员被动员到医院操作气囊以完成手动正压通气。哥本哈根成功的经验对正压通到医院操作气囊以完成手动正压通气。哥本哈根成功的经验对正压通气的发展起了极大的推动作用，气的发展起了极大的推动作用， 之后，正压通气方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰。之后，正压通气方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰。91949 - 1952 1949 - 1952 脊髓灰质炎在北欧蔓脊髓灰质炎在北欧蔓延，产生大量延，产生大量“呼吸呼吸衰竭衰竭”病者病者 负压呼吸机不足应用负压呼吸机不足应用 死亡率上升死亡率上
5、升. . 专家尝试发展新的通气科专家尝试发展新的通气科技去处理技去处理“呼吸衰竭呼吸衰竭”患患者者103) 3) 间歇正压呼吸机间歇正压呼吸机 时期时期 (1952 (1952 现在现在) )Bjorn IbsenBjorn Ibsen首先使用正压通气治疗呼吸衰首先使用正压通气治疗呼吸衰竭获得成功竭获得成功 采用采用 “间歇正压呼吸机间歇正压呼吸机” (IPPV)(IPPV) 而影响了而影响了19531953年脊髓灰质炎在北欧流行时的治疗，从年脊髓灰质炎在北欧流行时的治疗，从负压通气改用正压通气后，丹麦哥本哈根市脊髓灰质负压通气改用正压通气后，丹麦哥本哈根市脊髓灰质炎患者的病死率从炎患者的病死
6、率从8787下降到下降到1515。19531953年年3 3月被看作月被看作是现代机械通气治疗呼吸衰竭的生日是现代机械通气治疗呼吸衰竭的生日 11操作多元化操作多元化 能能为为不同不同体体型的病人型的病人通气通气 能提供能提供多种多种 IPPV mode.IPPV mode. 能提供能提供 PEEP PEEP 及及 CPAP CPAP 功能功能 设设有有“TRIGGERINGTRIGGERING” “触发启动触发启动” 功能功能. .能够准确传送能够准确传送所所设定设定之容量之容量. .能够能够提供提供准确准确之之氧气浓度氧气浓度. .设设有良好之有良好之监测系统监测系统 报警系统报警系统 :
7、 : 气道压力气道压力, ,容积容积. . 潮末潮末 CO2 CO2 浓浓度度. . 肺部肺部顺性顺性, , 气道气道阻力阻力 肺部肺部 压力压力- -容积容积 曲线曲线管道低阻力性管道低阻力性设计设计. .湿化湿化及及雾化设备雾化设备. .设设有有电力电力及及气体后备支援气体后备支援功能功能简单简单, , 耐用耐用, , 可靠可靠, , 易易于于消毒消毒, , 有有维修服务维修服务. .1213现代呼吸机现在现在, IPPV , IPPV “间歇正压呼吸机间歇正压呼吸机”成为现今主流的通气成为现今主流的通气方方式式.14任何情況当肺部不能提供足够之“供氧” 及“通气”之功能, 皆需要接受机械
8、通气. 中枢中枢衰竭衰竭 (e.g. Head Injury, Central depressant) 外周外周肌肉肌肉神经神经衰竭衰竭 (e.g. MG, GBS, Tetanus, Poliomyelitis) 胸廓胸廓受伤受伤 肺部病患肺部病患 (e.g. Severe pneumonia, severe asthma, APO) 心跳驟停心跳驟停后后的支持的支持 大型大型手术后手术后的支持的支持 长期长期全身麻醉全身麻醉后后的支持的支持15 低血容量性休克未补足前 严重肺大疱和未经引流的气胸 肺组织无功能 大咯血时在气道未通畅前 支气管胸膜瘘161) 1) 增进增进供氧效果供氧效果2)
9、 2) 增进通气增进通气效果效果3) 3) 減低減低 “呼吸工呼吸工”机械通气的目的171) 1) 呼吸力呼吸力学学_施行机械通气的准则182) 2) 供氧供氧 _193) 3) 通气通气 _ PaCO2(Kpa) 4.7 - 6PaCO2(Kpa) 4.7 - 6 8 8 (if no COPD)(if no COPD)20211) 控制方式 Controla) 容量控制 Volume control e.g. VCV 需要设定容量 500 ml, 而无论肺顺性(compliance)或气道阻力(resistance) 改变,容量仍然是固定.b) 压力控制 Pressure control
10、e.g. PCV 需要设定送气压力 30 cmH2O, 而无论肺顺性(compliance)或气道阻力(resistance) 改变,气道压力仍然是固定.222) 触发启动触发启动 TriggeringTriggeringa) a) 定時定時触发触发 Time triggering Time triggering (R/R (R/R 被被预设预设, e.g. 20 bpm , e.g. 20 bpm 3 sec/ 3 sec/每呼吸每呼吸周周期期) )b) b) 病者病者触发触发 Patient triggering Patient triggering ( (让让病者病者触发启动呼吸机触发启
11、动呼吸机) ) 流量流量触发触发 Flow triggering (e.g. flow-by trigger)Flow triggering (e.g. flow-by trigger) 压力触发压力触发 Pressure triggering Pressure triggering (e.g. sensitivity (e.g. sensitivity 2 2 cmH2O)cmH2O) Others : Others :容量触发容量触发 Volume triggering (Trigger a/c to volume Volume triggering (Trigger a/c to vol
12、ume set) set) 23 24 呼吸呼吸机机的的运作运作或或分类分类可決定于可決定于 “吸气吸气- -呼气转换呼气转换” 时时所所依赖依赖的的设定设定 (Mapleson(Maplesons classification) :s classification) :时间周期时间周期 Time-cycling Time-cycling 在在吸气吸气期期, , 当当呼吸呼吸周期达到周期达到所所设定设定的的 Ti (e.g. VCV, PCV with Ti = 1 Ti (e.g. VCV, PCV with Ti = 1 sec),sec),就就会转换会转换到呼气到呼气周期周期. . 流量
13、流量周期周期 Flow-cyclingFlow-cycling 在在吸气吸气期期, , 当气道当气道流量下跌至所流量下跌至所设定设定的流量的流量(e.g. PSV, 25% Insp flow (e.g. PSV, 25% Insp flow for adult; 6% Insp flow for child),for adult; 6% Insp flow for child),就就会转换会转换到呼气到呼气周期周期. .OthersOthers容量周期容量周期 Volume-cyclingVolume-cycling压力周期压力周期 Pressure-cyclingPressure-cycl
14、ing251)1)基于呼吸基于呼吸机对机对病者的控制程度病者的控制程度分类分类Some people may call VCV as CMV, but it is debatable. 262)基于通气形态分类VCV A/C SIMV (VC) MMVPSV CPAPPCV SIMV (PC) PRVC BIPAP Bi-phasic Bi-level Bi-Vent APRVBIPAP = BiPAP 27设定设定: : R/R, Vt, Ti28PTPT曲线曲线: :三相位三相位曲线曲线, , 压力压力可可变化变化FTFT曲线曲线: : 恒恒速型流量速型流量(Vt (Vt 是是预设预设,
15、,所以所以流量固定流量固定) )VTVT曲线曲线: :固定固定潮气容量潮气容量有有吸气平台吸气平台29VCV 特 :定時触发 Time trigger (设定 R/R) 容量控制 Volume control (设定 Vt) 时间周期 Time cycling (设定 Ti)30 手术時全身麻醉用 強制式通气用全无呼吸的患者持续性癫痫之患者31压力压力控制控制通气通气模式模式32PT 曲线:方型波, 压力预设FT 曲线: 減速型流量VT曲线:潮气量可变化(沒有吸气平台)33 定時定時触发触发 Time trigger (设设定定R/R) 压力压力控制控制 Pressure control (设
16、设定定 吸气吸气压力压力) 时间周期时间周期 Time cycle (设定设定 Ti)34临床应用: 低顺应性肺之病者 (High PIP) e.g. ARDS 呼吸系统漏气 无气囊 ETT (小孩) 气管瘘管35设定设定: R/R, Vt, Ti, Trigger (: R/R, Vt, Ti, Trigger (触发启动触发启动) )SIMV (VC)同步间歇強制通气模式36PT曲线:三相波, 压力可变化FT曲线: 恒速流量(因 Vt 是预设)VT曲线:Vt 固定, (有吸气平台)自发式呼吸自发性VT曲線:Vt不固定37临床应用 : 主流通气模式之一 撤机模式之一采用SIMV都需要加上 P
17、S, 原因:1) 当患者触发呼吸机時, PS可帮助患者吸气更容易2) PS可以帮助減低ETT阻力, 減低呼吸工.38辅助辅助式式: PSV mode: PSV mode设设定定 : : 吸气压力吸气压力, , 触发启动触发启动压力支持压力支持通气通气模式模式39PT曲线:方型波, 压力预设FT曲线: 減速流量VT曲线:Vt 可变化, (无吸气平台)自发式呼吸(有PS辅助)辅助辅助式式 : PSV mode40特点 : 病者触发 Patient trigger (设定 trigger) 压力支持 Pressure support (设定 吸气压力) 流量周期 Flow cycling辅助辅助式式
18、 : PSV mode: PSV mode41流量周期 Flow cycling PSV 的终结由 Insp Cycle off 调节 : 正常 : 0-5% 增加 : (6-20%) 哮喘呼吸机系统漏气42正常 : 0-5%增加 : 6-20%+0-+0-43Insp Cycle Off 吸气循环终结吸气循环终结Normal 5%30%44临床应用 : 撤机模式之一 作为 SIMV 的辅助模式, 作用是 : 补偿ETT所造成的阻力 (6 cmH2O)及呼吸工 辅助自发性呼吸時的吸气力量.Draeger : SIMV + TC/ATC (Tube Compensation)辅助辅助式式 : P
19、SV mode: PSV mode45自自发发式式 : CPAP mode设设定定 : CPAP/PEEP, : CPAP/PEEP, 触发启动触发启动持续气道正压通气持续气道正压通气模式模式46曲线曲線:自发呼吸波型FT曲线: 自发呼吸波型VT曲线:Vt 可变化自自发发式式 : CPAP mode47PEEP & CPAP PEEP = 呼吸末正压作用 :1) 打开肺泡2) 增加氧合临床应用1) PEEP = 用PEEP打开肺泡 + 定時通气2) CPAP = 用PEEP打开肺泡 + 自行呼吸48 呼吸频率（呼吸频率（RR）：）：1620次次/分分 自主呼吸频率自主呼吸频率 若自主呼吸频率基
20、本正常（若自主呼吸频率基本正常（16241624次次/ /分）或明显减弱，甚分）或明显减弱，甚至已经停止，仅需按照正常至已经停止，仅需按照正常RRRR设置设置 若自主呼吸频率若自主呼吸频率2828次次/ /分，初始分，初始RRRR不已设置过低，否则不已设置过低，否则易发生呼吸机拮抗，增加呼吸做功，一般以接近或略低于易发生呼吸机拮抗，增加呼吸做功，一般以接近或略低于自主自主RRRR为原则，以后随引起自主呼吸频率增快的原因被去为原则，以后随引起自主呼吸频率增快的原因被去除，自主呼吸减慢，在逐渐降低除，自主呼吸减慢，在逐渐降低RRRR 根据呼吸衰竭病生特点设置根据呼吸衰竭病生特点设置阻塞性疾患：阻塞
21、性疾患：RRRR设置在设置在12121515次次/ /分分限制性疾患：限制性疾患：RRRR设置在设置在18182424次次/ /分分肺功能正常：肺功能正常：RRRR设置在设置在12121515次次/ /分分49 潮气量（潮气量（V VT T）：）：5 58ml/kg8ml/kg，兼顾，兼顾RRRR以往主张以往主张8 815ml/kg15ml/kg 分钟通气量（分钟通气量（MVMV）：）：MVMVV VT TRRRR50 吸呼比（吸呼比（I I：E E）：）：是指是指T Ti i与与T Te e各占呼吸周期的比例各占呼吸周期的比例 T Ti i有助于吸入气（氧气）的分布；有助于吸入气（氧气）的分
22、布； T Te e影响影响COCO2 2的排出的排出I I：E E设置设置 呼吸功能正常时，呼吸功能正常时，1 1：1.51.52 2 阻塞性通气功能障碍，阻塞性通气功能障碍，1 1：2 22.52.5 限执行通气功能障碍，限执行通气功能障碍，1 1：1 11.51.5 缺氧者只要循环状态许可，可适当延长缺氧者只要循环状态许可，可适当延长T Ti i COCO2 2潴留者可适当延长潴留者可适当延长T Te e 无论缺氧状态如何严重，初始设置呼吸及参数时，无论缺氧状态如何严重，初始设置呼吸及参数时，不主张应用反比呼吸（不主张应用反比呼吸（1.51.52 2：1 1）51 通气压力（吸气压力）：通
23、气压力（吸气压力）：一般以能达到满意潮气量的最低通气压力一般以能达到满意潮气量的最低通气压力（151520cmH20cmH2 2O O为宜）为宜）影响通气压力的因素影响通气压力的因素 通气压力与呼吸机的工作压力、设置的通气压力与呼吸机的工作压力、设置的VTVT及患者及患者的气道阻力成正比的气道阻力成正比 通气压力与肺、胸顺应性成反比通气压力与肺、胸顺应性成反比 呼气末正压（呼气末正压（PEEP）已从低水平开始设置（已从低水平开始设置（5cmH5cmH2 2O O）52 吸入气氧浓度（FiO2）初始设置时 ，可用较高浓度的FiO2（60）随低氧血症的纠正，可将FiO2逐渐降低至60的相对安全水平
24、低氧血症改善明显者，以将FiO2设置在4050水平为最佳53 容量报警（VT、MV） 高压和低压报警 低PEEP或CPAP报警 FiO2报警54呼吸机参数的监护痰液过多痰液过多呼吸机管道扭结、受呼吸机管道扭结、受压压病人咬住气管导管病人咬住气管导管病人咳嗽或人机对抗病人咳嗽或人机对抗支气管痉挛支气管痉挛报警设置不当报警设置不当气管插管移位气管插管移位 吸痰吸痰保持呼吸机管道通畅保持呼吸机管道通畅置入咬口器置入咬口器确定引起焦虑的原因提确定引起焦虑的原因提供情感支持供情感支持考虑使用镇静剂考虑使用镇静剂检查气道阻塞状态检查气道阻塞状态使用支气管扩张剂使用支气管扩张剂调高报警设置调高报警设置评估病
25、人的状况评估病人的状况 通知医生通知医生 高压报警高压报警55呼吸机参数的监护呼吸机管道漏气呼吸机管道漏气气管插管气囊漏气气管插管气囊漏气气道堵塞（同时高压报气道堵塞（同时高压报警）警）病人吸气量不足病人吸气量不足意外脱管意外脱管报警设置不当报警设置不当 潮气量低潮气量低56呼吸机参数的监护病人病情变化（试行病人病情变化（试行停机失败）停机失败）漏气漏气/ /呼吸机管道分呼吸机管道分开开报警设置不当报警设置不当 窒息窒息57呼吸机参数的监护 氧气供应不足氧气供应不足 氧电池坏氧电池坏 氧气氧气58 导致呼吸衰竭的原发病因是否解除 通气能力与氧合状态通气能力包括 呼吸力量或幅度 VT、VC及MV
26、水平氧合状况 指肺内气体交换情况59 咳嗽和主动排痰能力 咳嗽反射 咳嗽反射能力减弱导致排痰困难是呼吸机依赖的主要原因 意识状态 意识状态是主动咳嗽和排痰、维持气道通畅的重要因素 呼吸肌力量 咳嗽力量取决于呼吸肌力量 呼吸肌力量受多种因素影响，如营养状况、体力、肢体活动状况，可以通过手的握力、腿的蹬力和咳嗽反射的强度综合判断 气道通畅60 考核原发病是否解除 依靠对患者临床症状和体征的观察，结合各种客观检查 通气功能考核指标 VC1015ml/kg VT58ml/kg FEV110ml/kg Pi max20cmH2O MV（静态）10L MMV2MV20L测试结果受患测试结果受患者能否配合影
27、者能否配合影响大，客观性响大，客观性小，测试可行小，测试可行性低性低61 氧合状况考核指标1. 当FiO24050，在CPAP、低水平PSV及SIMV指令通气频率将至58次/分条件下，PEEP58cmH2O，仍能保持相对正常的RR（2024次/分）和满意的氧合状态（SaO295，PaO260mmHg）2. PaO2/FiO2150300mmHg3. D（Aa）O2300350mmHg4. Qs/Qt155. VD/VT0.550.51、2常用；3、4无法直接测得；5少数呼吸机可测62 咳嗽、排痰能力考核指标 P0.1：主要反映呼吸驱动力 当P0.146cmH2O时可能预计撤机成功 咳嗽反射能力 通过气道吸引时是否有咳嗽反射动作判断 将白纸片放在距人工气道开口12cm处，鼓励患者咳嗽，能将分泌物喷在白纸片上，提示试验阳性，患者具有咳嗽能力 营养状况63 RSBi（浅快呼吸指数） 是反映呼吸驱动与潮气量改变之间关系的指标 RSBif/VT 判断： f/VT80次minL：预示撤机可获成功 f/VT80105次minL：预示须谨慎撤机 f/VT105次minL：预示撤机可能失败6465
