1、机械通气基本理论(basic theory of mechanical ventilation)定 义（definition）n机械通气是应用呼吸机进行人工呼吸机械通气是应用呼吸机进行人工呼吸（通气和换气）的一种方法。（通气和换气）的一种方法。目的（目的（aim）n是增加通气和改善氧合，纠正低氧血是增加通气和改善氧合，纠正低氧血症和高碳酸血症，同时可减轻病人的症和高碳酸血症，同时可减轻病人的呼吸作功和氧耗，支持呼吸和循环功呼吸作功和氧耗，支持呼吸和循环功能。能。内容（content）v了解MV在治疗危重病人治疗中的意义v掌握MV的工作原理v掌握MV临床应用的一般流程v理解MV对机体的病理生理影
2、响v理解常用的机械通气模式v理解常见机械通气波形解读一、MV使用的临床意义v危重病人抢救治疗中的利器 相当于火箭军v应用不当会造成对病人的损害，严重时可以致死 是一把双刃剑机械通气的方式了解点儿历史v负压通气负压呼吸机（“铁肺”）v正压通气有创正压通气无创正压通气二、原理（principle）n吸气时呼吸机将空氧混合气压入肺吸气时呼吸机将空氧混合气压入肺内，产生或辅助肺间隙性膨胀；呼内，产生或辅助肺间隙性膨胀；呼气时利用肺和胸廓的弹性回缩使肺气时利用肺和胸廓的弹性回缩使肺或肺泡自动萎缩，排出气体，产生或肺泡自动萎缩，排出气体，产生呼气呼气n吸气是主动的，呼气是被动的吸气是主动的，呼气是被动的呼
3、吸机工作的基本构造示意图呼吸机工作的基本构造示意图Flowsensor呼吸机的基本构造吸气控制开关吸气控制开关气源气源加温加湿装置加温加湿装置控制系统控制系统呼气控制开关呼气控制开关气道气道肺肺呼吸机运行本质呼吸机运行本质气体开关气体开关工作原理（工作原理（working principle）v启动或触发（启动或触发（initiating or trigger）： 压力、流量、时间压力、流量、时间v控制或限定（控制或限定（control or limited）： 容量、压力、流速容量、压力、流速v切换切换(cycling) ： 时间、容量、压力、流速时间、容量、压力、流速吸呼气过程周期v反映呼
4、吸机通气过程中气流发生的特点吸气触发（trigger）吸气控制阶段（control）呼气触发（cycle）呼气阶段（expiration）吸气触发吸气触发吸气控制阶段吸气控制阶段呼气切换呼气切换呼气阶段呼气阶段呼吸周期呼吸周期流量触发基础气流基础气流10L/min流量触发灵敏度流量触发灵敏度 2 2 L/min8 L/min2 L/min13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+PEEP14运动方程压力容量流速P总=R Flow + VT/C+PEEP15运动方程的应用：计算气道阻力和肺顺应性v气道阻力的计算：R=（Ppeak-Pp
5、lat）/Flowv肺顺应性的计算：C静态=VT/（Pplat - PEEP）C动态=VT/（Ppeak - PEEP）压力时间峰 压（Ppeak）平台压(Pplat)PEEP16准确计算气道阻力和顺应性的条件v完全抑制患者的自主呼吸v选用容量型通气模式v流速波形：方波v延长平台时间三、MV临床应用的一般流程三、 MV临床应用的一般流程是否需要上机是否模式、参数效果评价继续上机停机四、机械通气对人体的影响作用机械通气为正压通气，机械通气为正压通气，吸气是吸气是正压把气体经气道送入肺内，因此正压把气体经气道送入肺内，因此吸气时肺泡内压及胸腔内压明显高于吸气时肺泡内压及胸腔内压明显高于生理状态。生
6、理状态。这是这是MVMV对机体影响的最重要的病理生理机制对机体影响的最重要的病理生理机制四、 MV对人体的影响作用呼吸系统呼吸系统循环功能循环功能消化功能消化功能肾功能肾功能中枢神经功能中枢神经功能营养代谢营养代谢四、MV对人体的影响作用呼吸系统1 1，肺容积：气道与肺泡扩张，肺容积增加，肺血量相对减少。，肺容积：气道与肺泡扩张，肺容积增加，肺血量相对减少。这种影响在吸气时间延长，这种影响在吸气时间延长，PEEPPEEP时更为明显，实验证明，当时更为明显，实验证明，当PEEPPEEP为为5cmH5cmH2 2O O时，肺残气量（时，肺残气量（FRCFRC）可增加）可增加500-600ml500
7、-600ml。2 2，气道压力：，气道压力：3 3，肺内气体分布及，肺内气体分布及V/QV/Q比例比例4 4，气体弥散的影响，气体弥散的影响5 5，对呼吸动力、呼吸中枢的影响，对呼吸动力、呼吸中枢的影响四、 MV对人体的影响作用循环系统肺泡内压及胸腔内压升高，使回心血量减少，肺泡内压及胸腔内压升高，使回心血量减少，心输出量下降。心输出量下降。 其影响随吸气压增高，吸气时间延长而明显，还与吸其影响随吸气压增高，吸气时间延长而明显，还与吸气未压时间的长短及呼气未压水平的高低有关，以上是机械气未压时间的长短及呼气未压水平的高低有关，以上是机械通气对循环影响的主要因素。通气对循环影响的主要因素。四、
8、MV对人体的影响作用循环系统心排血压周围血管阻力中心静脉压肺动脉压肺血管阻力肺毛压 四、 MV对人体的影响作用消化系统v胃肠道粘膜的损伤及上消化道出血v肝功能损害和肝淤血四、 MV对人体的影响作用肾功能v肾灌注压下降致肾脏血流重新分布及肾功能不全v抗利尿激素（ADH）和肾素血管紧张素醛固酮系统的启动致水钠储留四、 MV对人体的影响作用中枢神经系统v脑灌注压下降v颅内静脉回流受阻v脑组织水肿v呼吸中枢四、 MV对人体的影响作用营养代谢v营养摄入减少v代谢消耗增加或减少常用通气模式常用通气模式Volume Control (VCV)v模式: CMV, A/C, IMV, SIMVv参数: RR,
9、VT, PEEP, Ti, FiO2等v吸呼切换: 容量切换v流速形式: 恒速波, 递减波v吸气压力: 递增v潮气量: 预置，恒定控制指令通气控制指令通气(CMV/IPPV)呼吸机完全控制了病人呼吸呼吸机完全控制了病人呼吸(包括所有通气参数包括所有通气参数)； 呼吸所作功全由呼吸机承担；呼吸所作功全由呼吸机承担；本例吸气流速为方形波本例吸气流速为方形波(流速恒定流速恒定). 无平台期；无平台期； CMV多数需使用镇静剂或肌松剂。多数需使用镇静剂或肌松剂。辅助辅助/控制通气控制通气(A/C)患者通过自主呼吸以负压或流量方式来触发呼吸机输送气体患者通过自主呼吸以负压或流量方式来触发呼吸机输送气体(
10、 (在压力曲线上有向在压力曲线上有向下折返的小负压波下折返的小负压波) )；其他与其他与CMV通气波形无差别；通气波形无差别； 触发阈过小易发生误触发。触发阈过小易发生误触发。 同步间歇指令通气同步间歇指令通气(SIMV)SIMV是是IMV基础上的改进基础上的改进, 在在SIMV的触发的触发窗内指令通气与患者的自主呼吸同步窗内指令通气与患者的自主呼吸同步, 指指令通气参数是预置的。令通气参数是预置的。触发窗期后允许自主呼吸并可给于压力支触发窗期后允许自主呼吸并可给于压力支持持(PS)。 触发窗期若无自主呼吸触发窗期若无自主呼吸, 呼吸机即自动给呼吸机即自动给予一次指令通气。予一次指令通气。 S
11、IMV的通气波形的通气波形Pressure Control (PCV)v模式: CMV, A/C, IMV, SIMVv参数: RR, Pinsp (above PEEP), PEEP, Ti, FiO2等v吸呼切换: 时间切换v流速形式: 递减波, 可满足吸气需求v吸气压力: 恒定v潮气量: 取决于患者的顺应性 (C = V/P)Pressure Support (PS)v参数: PS(above PEEP), PEEP, FiO2v吸气触发: 患者v吸呼切换: 流速切换(25% peak flow,或固定流速值)v流速形式: 递减波, v吸气压力: 恒定v潮气量:取决于患者的顺应性 (C
12、= V/P)P-CMV PSVCPAP (via ETT)v参数: FiO2 ，PEEPv吸气触发: 患者v吸呼切换: 患者v流速形式: 取决于患者v吸气压力: 近似正弦波v潮气量:取决于患者的吸气努力,顺应性等CPAPv双水平气道正压通气双水平气道正压通气 (bi-phasic positive airway pressure, BIPAP/BiLevel/DuoPAP) 是指机械通气或自主呼吸时，呼吸机交替给予两个不同水平的气道正压，且这两个压力均采用压力控制方式。代表机型：Drger Evita2/2dura/4 /XP PB840 Galileo GoldBIPAP/BiLevelBI
13、PAP的通气参数设置的通气参数设置结语：评价呼吸机使用者像评价飞行员一样结语：再送你一句话“没有最好的通气模式但有最好的医生!”“There is no the best mode,but the best doctor!”常见波形曲线流速流速-时间曲线时间曲线( F-T curve )八种流速八种流速-时间曲线时间曲线(F-T curve)呼吸机在单位时间内输送出气体量或气体流动时变化；呼吸机在单位时间内输送出气体量或气体流动时变化；横轴代表时间横轴代表时间(sec), (sec), 纵轴代表流速纵轴代表流速( (Flow), ), 在横轴上部代表在横轴上部代表吸气流速吸气流速, ,横轴下部
14、横轴下部代表代表呼气流速；呼气流速；目前有八种吸气流速波形。目前有八种吸气流速波形。 FGHVCV常用的常用的吸气流速的波型吸气流速的波型 流速流速流速流速SquareSquare：方波方波DeceleratingDecelerating：递减波递减波AcceleratingAccelerating：递增波递增波( (少用少用) )SineSine：正弦波正弦波( (少用少用) )吸吸气气呼呼气气 时间时间自动变流自动变流(autoflow)当阻力或顺应性发生改变时当阻力或顺应性发生改变时, 每次供气时的气道压每次供气时的气道压力变化幅度在力变化幅度在3cmH2O, 不超过不超过报警高压限报警
15、高压限-5cmH2O, 适用于各种适用于各种VCV的各种通气模式的各种通气模式.是是VCV吸气流速的一种吸气流速的一种功能功能, 根据当时的肺顺根据当时的肺顺应性和阻力及预设潮气应性和阻力及预设潮气量而自动控制吸气流速量而自动控制吸气流速(似递减波形似递减波形),在剩余的在剩余的吸气时间内以最低的气吸气时间内以最低的气道压力输送潮气量道压力输送潮气量.呼气流速波形的临床意义呼气流速波形的临床意义判断支气管情况和主动或被动呼气判断支气管情况和主动或被动呼气 左侧图虚线反映气道阻力正常左侧图虚线反映气道阻力正常, 呼气时间稍短呼气时间稍短, 实线反映呼气阻力增加实线反映呼气阻力增加, 呼气时延长呼
16、气时延长. 右侧图虚线反映是病人的自然被动呼气右侧图虚线反映是病人的自然被动呼气,实线反映了是患者主动用力呼气实线反映了是患者主动用力呼气. . 结合压力结合压力-时间曲线一起判断即可了解其性质时间曲线一起判断即可了解其性质 .判断有无判断有无auto-PEEP的存在的存在 呼气流速在下一个吸气相开始前呼气流速突然回到呼气流速在下一个吸气相开始前呼气流速突然回到0, 这是由于小气道在呼气时过早这是由于小气道在呼气时过早地关闭地关闭, 使部分气体阻滞在肺泡内而引起使部分气体阻滞在肺泡内而引起auto-PEEP(PEEPi)存在存在. 注意图中的注意图中的A,B和和C, 其突然降至其突然降至0时呼
17、气流速高低不一时呼气流速高低不一.auto-PEEP是由于是由于平卧位平卧位(45岁以上正常人岁以上正常人), 呼气时间设置不适当呼气时间设置不适当, 采用反比通气或采用反比通气或因肺部疾病或肥胖者所引起因肺部疾病或肥胖者所引起, 评估支气管扩张剂的疗效评估支气管扩张剂的疗效 A: 呼出气的峰流速呼出气的峰流速, B: 从峰流速逐渐降至从峰流速逐渐降至0的时间的时间.图右侧治疗后呼气峰流速图右侧治疗后呼气峰流速A增加增加, B有效呼出时间缩短有效呼出时间缩短, 说明用药后支气管情况改善说明用药后支气管情况改善.压力压力-时间曲线时间曲线VCV的压力的压力-时间曲线时间曲线A至至B点反映了吸气开
18、始时所克服的系统内所有阻力点反映了吸气开始时所克服的系统内所有阻力 .B至至C点点(气道峰压气道峰压=PIP)是气体流量打开肺泡时的压力是气体流量打开肺泡时的压力, 在在C点时呼吸机完成输送的潮点时呼吸机完成输送的潮气量气量. C至至D点点的压差由气管插管的内径所决定的压差由气管插管的内径所决定, 内径越小压差越大内径越小压差越大. D至至E点点即平台压是肺泡扩张的压力不大于即平台压是肺泡扩张的压力不大于30 cmH2O .E点点是呼气开始是呼气开始, 呼气结束气道压力回复到基线压力的水平呼气结束气道压力回复到基线压力的水平. VCV中根据压力曲线调节峰流速中根据压力曲线调节峰流速(即调整吸即
19、调整吸/呼比呼比) VCV通气时通气时, 在在A处因吸气流速设置太低处因吸气流速设置太低, 压力上升速度缓慢压力上升速度缓慢, 吸气时间长吸气时间长.吸吸/呼比相呼比相应发生改变应发生改变!B处因设置的吸气流速太大处因设置的吸气流速太大,压力上升快且易出现压力过冲压力上升快且易出现压力过冲, 吸气时间短吸气时间短. 结合流速曲结合流速曲线适当调节峰流速即可线适当调节峰流速即可.容积容积-时间曲线时间曲线容积容积-时间曲线的分析时间曲线的分析 A:吸入潮气量吸入潮气量(上升肢上升肢)，B:呼出潮气量呼出潮气量(下降肢下降肢)；I-Time：吸气时间：吸气时间(吸气开始到呼吸气开始到呼气开始气开始
20、), E-Time:呼气时间呼气时间(从呼气开始到下一个吸气开始从呼气开始到下一个吸气开始)。 VCV时时, 吸气期的有流速相是容积持续增加吸气期的有流速相是容积持续增加, 而在平台期为无流速相期，无气体进入而在平台期为无流速相期，无气体进入肺内肺内, 吸入气体在肺内重新分布吸入气体在肺内重新分布(即吸气后屏气即吸气后屏气), 故容积保持恒定。故容积保持恒定。 PCV时整个吸气期均为有流速相期时整个吸气期均为有流速相期, 潮气量大小决定于吸入气峰压和吸气时间这两潮气量大小决定于吸入气峰压和吸气时间这两个因素。个因素。气体陷闭或泄漏的容积气体陷闭或泄漏的容积-时间曲线时间曲线 图示呼气末曲线不能
21、回复到基线图示呼气末曲线不能回复到基线0.A处顿挫是上一次呼气未呼完处顿挫是上一次呼气未呼完, 稍停顿继续呼出稍停顿继续呼出(较少见较少见), 然后是下一次吸气的潮然后是下一次吸气的潮气量气量. 若为气体陷闭若为气体陷闭, ,同时在流速或压力曲线和测定同时在流速或压力曲线和测定auto-PEEP即可知悉。即可知悉。本本图为呼气图为呼气陷闭。陷闭。 若吸、呼气均有泄漏则整个潮气量均减少。若吸、呼气均有泄漏则整个潮气量均减少。 压力压力-容积环容积环(P-V loop) 测定第一拐点测定第一拐点(LIP)、二拐点、二拐点(UIP) VCV时静态测定第一、二拐点时静态测定第一、二拐点, 以便设置最佳
22、以便设置最佳PEEP和通气参数和通气参数. B点点(即即笫一拐点，笫一拐点，LIP) 似呈平坦状似呈平坦状, 即压力增加但潮气量增加甚少或基本未增加即压力增加但潮气量增加甚少或基本未增加, 此为此为内源性内源性PEEP(PEEPi), 在在B点处压力再加上点处压力再加上24 cmH2O为最佳为最佳PEEP值。值。 然后观察然后观察A点点(即即笫二拐点，笫二拐点，UIP), 在此点压力再增加但潮气量增加甚少在此点压力再增加但潮气量增加甚少, 各通气参各通气参数应选择低于数应选择低于A点点(UIP)时的气道压力和潮气量等参数。时的气道压力和潮气量等参数。 BA. 自主呼吸；自主呼吸；B. 指令通气
23、指令通气根据根据P-V环的斜率可了解肺顺应性环的斜率可了解肺顺应性 P-V环从吸气起点到吸气肢终点环从吸气起点到吸气肢终点(即呼气开始即呼气开始)之间连接之间连接线即斜率线即斜率, 右侧图向横轴偏移右侧图向横轴偏移 说明顺应性下降说明顺应性下降. 作为对作为对照左侧图钭率线偏向纵轴照左侧图钭率线偏向纵轴, 顺应性增加顺应性增加. 流速流速-容积曲线容积曲线(F-V curve) 方波和递减波的流速方波和递减波的流速-容积曲线容积曲线(F-V曲线曲线) 流流 速速流流 速速方方 波波递减波递减波左侧为左侧为VCV的的吸气流速恒定吸气流速恒定, ,为方形波为方形波, 流速在吸气开流速在吸气开始快速增至设置值并保持恒定始快速增至设置值并保持恒定, 在吸气末降至在吸气末降至0, 呼气呼气开始时流速最大开始时流速最大, 随后逐步降至基线随后逐步降至基线0点处点处. 右侧为吸气流速右侧为吸气流速为递减形为递减形, 与方形波差别在于吸气开与方形波差别在于吸气开始快速升至设置值始快速升至设置值, 在吸气末流速降至在吸气末流速降至0, 呼气流速和呼气流速和波形均无差别波形均无差别 呼气呼气吸气吸气A. 气道痉挛；气道痉挛；B. 吸入支气管舒张剂后吸入支气管舒张剂后谢谢聆听！
