1、 呼吸机常见通气模式呼吸机常见通气模式 武汉市中西医结合医院武汉市中西医结合医院ICU 范学朋范学朋机械通气的基本概念机械通气的基本概念一种脏器功能支持手段一种脏器功能支持手段支持对象：通气和支持对象：通气和/或氧合功能障碍的患者或氧合功能障碍的患者支持器械：呼吸机（支持器械：呼吸机（ventilator）支持目标：恢复有效通气并改善氧合支持目标：恢复有效通气并改善氧合支持目的：是为治疗原发病争取时间支持目的：是为治疗原发病争取时间呼吸机的基本构造触发：吸气阀的开放触发：吸气阀的开放触发机制：时间、压力、流速触发机制：时间、压力、流速n压力触发，探测到吸气开始到呼吸机开始送气时间不低于1101
2、20msn流速触发，吸气开始到呼吸机开始送气时间可低于100ms，呼吸功耗较小。n设置：在避免假触发的情况下尽可能小。一般置于-1-3 cmH2O或13L/min。触发（trigger）呼吸机的基本结构切换：吸气阀关闭，呼气阀开放切换：吸气阀关闭，呼气阀开放切换机制：时间、容量、流量、压力切换机制：时间、容量、流量、压力机械通气的方式机械通气的方式n有创正压通气（有创正压通气（IPPV）n无创通气无创通气n正压通气（正压通气（NPPV）n负压通气负压通气正压通气的病理正压通气的病理- -生理学效应生理学效应正压通气对通气功能的影响正压通气对通气功能的影响n减少呼吸功减少呼吸功：减少氧耗：减少氧
3、耗/CO2/CO2产出量（产出量（VO2/VCO2VO2/VCO2）n克服阻力克服阻力, ,为镇静为镇静/ /肌松保驾肌松保驾n改善改善肺泡通气肺泡通气：增加分钟通气量：增加分钟通气量(VE)/(VE)/潮气量潮气量(VT)(VT)PACO2=0.863VCO2/（VT-VD） 正压通气对换气功能的影响正压通气对换气功能的影响n改善氧合：提高改善氧合：提高PaOPaO2 2或或DODO2 2n减少氧耗：降低呼吸功和自主分钟通气量减少氧耗：降低呼吸功和自主分钟通气量n提高吸氧浓度提高吸氧浓度(FiO(FiO2 2) )n呼气末正压呼气末正压(PEEP)(PEEP)：增加呼气末肺容积（：增加呼气末
4、肺容积（EELVEELV）n延长吸气时间延长吸气时间(T(TI I) )：增加吸气末肺容积（：增加吸气末肺容积（EILVEILV）对对循环系统循环系统的影响的影响：心肺交互作用：心肺交互作用n胸内压变化胸内压变化n静脉回流障碍静脉回流障碍：前负荷：前负荷n肺容积变化肺容积变化n心脏及大血管受压心脏及大血管受压（类心包填塞类心包填塞）n肺血管受压，右心负荷增加肺血管受压，右心负荷增加 COCO，BPBP对对循环系统循环系统的影响的影响：心肺交互作用：心肺交互作用n气道压力气道压力n肺的力学性质肺的力学性质n前负荷前负荷 n心脏的功能状态心脏的功能状态p健康心脏：主要与前负荷有关健康心脏：主要与前
5、负荷有关 p心功能不全：心功能不全：? ? 正压通气对氧输送量（正压通气对氧输送量（DODO2 2）的影响）的影响DO2DO2由呼吸、循环和血红蛋白水平共同决定由呼吸、循环和血红蛋白水平共同决定 DODO2 2 = CaO= CaO2 2 CO CO (CaO(CaO2 2 = Hb = HbSaOSaO2 21.34 + PaO1.34 + PaO2 20.0031)0.0031)DODO2 2直接与组织氧供有关，在调节通气参数时需直接与组织氧供有关，在调节通气参数时需兼顾呼吸与循环系统兼顾呼吸与循环系统呼吸机相关肺损伤（呼吸机相关肺损伤（VALIVALI）肺气压伤（肺气压伤（barotra
6、uma）肺容积伤（肺容积伤（volutrauma） 气压伤与容积伤均与肺泡过度扩张（气压伤与容积伤均与肺泡过度扩张（EILV过大）有关过大）有关肺萎陷伤（肺萎陷伤（atelectrauma）肺生物伤（肺生物伤（biotrauma）肺气压伤的表现形式：肺泡外气体肺气压伤的表现形式：肺泡外气体n肺间质气肿肺间质气肿(PIE)(PIE)n纵隔气肿纵隔气肿n皮下气肿皮下气肿n气胸气胸n其他：心包和腹膜后积气，气体栓塞其他：心包和腹膜后积气，气体栓塞发生气压伤的高危因素发生气压伤的高危因素n患者相关因素患者相关因素( (内因内因) )n基础疾病基础疾病, ,病程病程, ,性别性别, ,年龄，年龄，n机械
7、通气相关因素机械通气相关因素( (外因外因) )n通气参数通气参数, ,模式模式, ,通气时间，通气时间，发生气压伤的高危因素：发生气压伤的高危因素：ARDSn“小肺小肺”n不均一性不均一性发生气压伤的高危因素：重症肺炎发生气压伤的高危因素：重症肺炎 吸入性及细菌性吸入性及细菌性n病变不均一病变不均一, ,小肺小肺n组织破坏组织破坏Chest 72:141144发生气压伤的高危因素：通气相关发生气压伤的高危因素：通气相关n肺过度膨胀（取决于肺过度膨胀（取决于跨肺压跨肺压）是形）是形成气压伤的主要原因成气压伤的主要原因n肺泡压肺泡压平台压平台压：PEEPPEEP与与VTVTn胸腔压：胸腔压：胸肺
8、弹性胸肺弹性与与自主呼吸自主呼吸发生气压伤的高危因素：高平台压发生气压伤的高危因素：高平台压/大大VTnBousarsar总结总结1976年年-1999年与肺气压年与肺气压伤有关的伤有关的224项研究项研究n当当Pplat35cmH2O，肺气压伤，肺气压伤15，与与Pplat无相关，与原发病有关无相关，与原发病有关n当当Pplat35cmH2O，肺气压伤，肺气压伤15，随随Pplat升高，肺气压伤发生率增加升高，肺气压伤发生率增加Intensive Care Med (2002) 28:406413 机械呼吸类型可分为四类：指令（控制）、机械呼吸类型可分为四类：指令（控制）、辅助、支持和自主呼
9、吸。分类依据有辅助、支持和自主呼吸。分类依据有3点：由点：由什么来触发通气，通气期间吸气流速由什么来什么来触发通气，通气期间吸气流速由什么来限制，通气由什么来切换。限制，通气由什么来切换。“触发触发”可由机器可由机器定时（控制通气）或有患者用力来启动（辅助、定时（控制通气）或有患者用力来启动（辅助、支持或自主通气）。支持或自主通气）。“限制限制”一般是靠设置流一般是靠设置流量（压力可变）或设置压力（流量可变）来进量（压力可变）或设置压力（流量可变）来进行。行。“切换切换”一般是靠设置容量、时间或流量一般是靠设置容量、时间或流量来进行。所谓来进行。所谓“机械通气模式机械通气模式”，实际上就是，实
10、际上就是指令，辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不指令，辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合同组合 由机器和患者控制时相的变化特殊结由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型合来定义呼吸类型 通气方式通气方式 触发触发 限制限制 切换切换 指令（控制）指令（控制） 机器机器 机器机器 机器机器 辅助辅助 患者患者 机器机器 机器机器 支持支持 患者患者 机器机器 患者患者 自主自主 患者患者 患者患者 患者患者一、辅助通气（一、辅助通气（Assisted Ventilation AV） n n 二、控制通气（二、控制通气（Controlled Ventilation CV）n CV又称
11、指令通气，呼吸机以预设频率又称指令通气，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，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、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。制，由呼吸机来提供全部呼吸功。 无吸气触发，压力上升前无反向无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包括压力上波出现，各波形形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸、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
12、气时间）一致，表明为时间指令性通气。通气。控制控制通气通气CVn（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。n（2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸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。氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。n（3）为心肺功能储备差的患者提供最大呼吸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支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。血。CV主要用于：主要用于：n（4）在实施在实施“非生理性非生理性”特殊通气方式，
13、特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在如反比通气、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。内压故意采用的过度通气等。n（5）对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、顺应性、PEEPi、潮气、潮气末末CO2 浓度、呼吸功浓度、呼吸功等，只有在等，只有在CV控制通气时测定才准确可靠。控制通气时测定才准确可靠。三、辅助三、辅助控制通气（控制通气（Assist-control Ventilation A-CV） 在每次压力在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯时间
14、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触发。波，说明每次机械通气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，若应用流量触发（小，若应用流量触发（flow-by)，可使负向拐弯，可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。辅助辅助-控控制通气制通气 A-CV 四、间歇指令通气（四、间歇指令通气（Intermittent Mandatory Ventilation IMV） 呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量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
15、通气间歇期，允许患（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸。指令通气的者自主呼吸。指令通气的 输送不管患者的吸输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主波形，负压表示吸气，正压代表呼气。主波形，负压表示吸气，正压代表呼气。n 五、五、 同步间歇指令通气同步间歇指令通气（SIMV） SIMV时典型的压力图 在进行在进行SIMV时，让指令通气的输时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。故在指令送与患者的吸气用力同步。故在指令通气压力上升前常有患者吸气用
16、力引通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波起的负向拐弯波同步间同步间歇指令歇指令通气通气SIMVSIMV的优点的优点n降低平均气道压；降低平均气道压；n呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机；和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机；改善改善V/Q比例；比例；n应用应用SIMV，自主呼吸易与呼吸机协调，减，自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要；少对镇静剂的需要；增加患者的舒适感；增加患者的舒适感；能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生；的发生；可根据患者需要，提供不同
17、的通气辅助功，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。并具有预设指令通气水平的安全性。 n 临床上应用临床上应用IMV和和SIMV，主要是在，主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外，在很多情况下吸之间的过渡。此外，在很多情况下，IMV和和SIMV也已作为长期通气支持也已作为长期通气支持的标准技术。的标准技术。SIMV+ASBFlowPressureVolume(L/min)(cm H2O)(ml)Set PS levelPS BreathFlow-cycled六、指令每分钟通气六、指令每分钟通气（Mandator
18、y Minute Ventilation MMV）n 呼吸机按预定每分通气量给患者通气。呼吸机按预定每分通气量给患者通气。如果患者自主呼吸低于预设每分通气量，如果患者自主呼吸低于预设每分通气量，不足部分由呼吸机提供，如果自主通气不足部分由呼吸机提供，如果自主通气已大于或等于预设每分通气量，呼吸机已大于或等于预设每分通气量，呼吸机即不再送气。临床上应用即不再送气。临床上应用MMV主要是为主要是为了保证患者在撤机时从控制通气到自主了保证患者在撤机时从控制通气到自主呼吸的平稳过渡，避免通气不足的发生。呼吸的平稳过渡，避免通气不足的发生。 n 有些呼吸浅快的患者，自主呼吸虽然有些呼吸浅快的患者，自主呼
19、吸虽然能够达到预定每分通气量，呼吸机也不能够达到预定每分通气量，呼吸机也不再给予通气支持，但每分钟有效通气量再给予通气支持，但每分钟有效通气量不足，从而导致缺氧和二氧化碳潴留。不足，从而导致缺氧和二氧化碳潴留。因此，自主呼吸频快患者不宜应用因此，自主呼吸频快患者不宜应用MMV。 呼吸机保持呼气末时的气道正压于预定呼吸机保持呼气末时的气道正压于预定水平。注意本图中每次通气没有触发波，水平。注意本图中每次通气没有触发波，通气压力逐渐上升至峰压后成指数地降至通气压力逐渐上升至峰压后成指数地降至PEEP水平，故图中显示的为容量控制通水平，故图中显示的为容量控制通加加PEEP。呼气呼气末正末正压压PEE
20、P 为自主呼吸患者提供持续气道为自主呼吸患者提供持续气道正压，图中的低幅波动为自主呼吸正压，图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。呼吸周期均在正压范围内。持续气持续气道正压道正压CPAPCPAPn触发：与病人同步n送气目标：不定，由病人控制n切换：由病人控制压力流速CPAPCPAP levelFlowL/mPressurecm H2OVolumemLCPAP/PEEP的作用：的作用： n增加肺泡内压和功能残气量，使增加肺泡内压和功能残气量，使P(A-a)O2减少，有利于氧向血液内弥散；减少，有利于氧向血液内弥散；n使萎陷的肺
21、泡复张，在整个呼吸周期维持肺使萎陷的肺泡复张，在整个呼吸周期维持肺泡的通畅；泡的通畅；n对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响；响；n改善改善V/Q的比例；的比例；n增加肺顺应性，减少呼吸功。增加肺顺应性，减少呼吸功。应用应用PEEP的副作用的副作用n 增加气道峰压和平均气道压，减少回增加气道峰压和平均气道压，减少回心血量，降低心输出量和肝肾等重要脏心血量，降低心输出量和肝肾等重要脏器的血流灌住，增加静脉压和颅内压。器的血流灌住，增加静脉压和颅内压。而高气道峰压增加而高气道峰压增加VALI的危险。因为应的危险。因为应用用PEEP有两面性，所以临床应用时要
22、掌有两面性，所以临床应用时要掌握适应证，并注意选择最佳握适应证，并注意选择最佳PEEP水平。水平。最佳最佳PEEP的选择常用的方法的选择常用的方法 八、压力支持通气（八、压力支持通气（PSV）n 提供的气流方式可与患者的吸气流速提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整自主呼吸能力改变调整PS水平，提供恰水平，提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，可减少时气道峰压和平均气道压较低，可减少气压伤等机械通气的并发症。气压伤等机械通气的并发症。PSVTime
23、(sec)流速流速L/m压力压力cm H2O容量容量mL设置压力设置压力病人触发，流速切换，压力限制病人触发，流速切换，压力限制流速切换PSV流速/时间双切换FlowLeak压力支持通气的流速、时间双切换功能，彻底解决漏气等情况下出现的吸呼切换困难。时间切换点可调 每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量预定的正压，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见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并
24、维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。压力压力支持支持通气通气PSVPSV的主要缺点的主要缺点n 当患者气道阻力增加或肺顺应性降低当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加时，如不及时增加PS水平，就不能保证水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或足够潮气量，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。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用稳定的患者也应避免应用PSV。九：Biphasic/APRVn两相压力分别称为 PH及 PLn两相压力
25、相对应的时间称为 TH 和TLn高、低压的交替转换可与病人的呼吸同步n病人自主呼吸时进行同步触发n无自主呼吸时由双相压力定时设置来决定相关参数PT同步切换PHIGHPLOWTLOWTHIGH同步切换当高压相时间和低压相时间的设置与常规 “I:E 比”一致时，称其为 “Biphasic” 或 “BiPAP”P当所设置的高压相时间远远大于低压相时间时，称其为“气道压力释放通气 （APRV） ” POxygenationCO2 Elimination十：PRVC：压力调节容量控制通气采用压力控制通气的送气方式兼顾容量控制通气的容量保证特点PRVCPRVC 试验呼吸:n激活PRVC后的1st 呼吸以容量控制、减速波的方式通气，自动设置 40ms 吸气暂停。n由 40ms 平台期所测得的压力，即作为第二次送气的压力，设置容量即为目标容量.n压力调节每次不超过3cmH20.其它特殊模式nSIGNnAUTOFLOW
