1、机械通气模式的新进展机械通气模式的新进展自动调控自动调控自动监测自动监测安全性安全性无创伤性无创伤性一、“协助自主呼吸”和人-机协调 呼吸机的呼吸机的触发功能触发功能压力触发触发流量可调触发流量可调触发流量（可调）触发流量（可调）持续流量持续流量flow-by(不可调不可调)触发流量触发流量(可调可调)flow-by（可调）（可调）流量触发时，吸气和呼气阀流量触发时，吸气和呼气阀均保持开放均保持开放好处好处节约触发功节约触发功缩短反应时间缩短反应时间可迅速发现管路可迅速发现管路内的流量改变内的流量改变呼吸机的呼吸机的触发功能触发功能流量触发呼吸机的呼吸机的触发功能触发功能容积触发（Respir
2、onics Viston，Drager Babylog等）气管压力触发（气道近端触发）食管压力触发呼吸阻抗触发（新生儿，胸壁贴ECG电极感知扩张时的阻抗改变运动触发（如NPB infrasonics）应用运动传感器感知腹壁的运动膈肌电图触发呼吸机的触呼吸机的触发功能发功能任何与呼吸有关的信号均可用作触发方式任何与呼吸有关的信号均可用作触发方式流量的增加如果与患者的需要不相称,压力可以超过设置的水平(流量增加太快),或增加患者的吸气用力(流量增加太慢),导致人-机不协调。现在有许多新一代呼吸机在压力通气时可让医生选择压力上时间以适应患者的吸气需要。 Pramp 压力上升时间压力上升时间 Pram
3、p 概概 念念 : 调整达到呼吸机调整达到呼吸机设定的供气压力值所需的时间。设定的供气压力值所需的时间。 有时在治疗有时在治疗ARDS患者使用患者使用PCV时设置较低的时设置较低的Pramp值可快速升高值可快速升高压力而产生较高的流速，与病人较压力而产生较高的流速，与病人较强的通气需求相协调。强的通气需求相协调。 有时设置较高的有时设置较高的Pramp值可令值可令气道压缓慢上升气道压缓慢上升,而不至于使大多数而不至于使大多数顺应性好的肺组织快速膨胀而与顺顺应性好的肺组织快速膨胀而与顺应性差的组织产生应力应性差的组织产生应力。Pramp压力上升时间压力上升时间50200低低Pramp高高Pram
4、p改变呼气触发敏感性（改变呼气触发敏感性（ETSETS）v在容量切换通气模式，吸气时间是预定的。而在PSV时，吸气与呼气的切换是与患者的吸气相关的。v不同品牌呼吸机之间存在差异，如900C，ETS定为峰流量的25%（固定），PB7200定为5L/min。这种固定ETS可导致某些患者的呼气的人-机不协调。吸气时间人机不同步PflowToo late switchoverProper switchoverToo early switchoverETS can improve synchrony and change Ti of spontaneous breathsq 研究表明：研究表明：PSVP
5、SV时呼气的不协调受许多因素影响，如设置的时呼气的不协调受许多因素影响，如设置的PSVPSV水水平，设置的压力上升时间，患者用力的大小，患者的呼气时间常数，平，设置的压力上升时间，患者用力的大小，患者的呼气时间常数，患者的神经吸气时间等。患者的神经吸气时间等。q这些因素的任何一种改变，均可引起呼气不协调。故有必要研究这些因素的任何一种改变，均可引起呼气不协调。故有必要研究和发展自动调整和发展自动调整ETSETS功能功能。为克服气管插管的阻力，我们常加用为克服气管插管的阻力，我们常加用5cmH2O的的PS来代偿。但导管的阻力与来代偿。但导管的阻力与其管径和流量相关。流量大时阻力增加，其管径和流量
6、相关。流量大时阻力增加，5cmH2O的的PS可能代偿不足，流量小时可能代偿不足，流量小时可能代偿过度。可能代偿过度。Autoflow可加用于各可加用于各种容量预置型通气模种容量预置型通气模式，降低气道压，也式，降低气道压，也可用于反比通气时，可用于反比通气时，降低人降低人-机对抗时气压机对抗时气压伤的危险。伤的危险。容量控制通气时，吸气流量是容量控制通气时，吸气流量是由潮气量和吸气时间决定的，由潮气量和吸气时间决定的，不管患者的气道阻力和肺顺应不管患者的气道阻力和肺顺应性。性。Autoflow的功能是自动调的功能是自动调节吸气流量，这种自动调节是节吸气流量，这种自动调节是按照设置的潮气量和当时
7、的肺按照设置的潮气量和当时的肺顺应性来进行的。无论在吸气顺应性来进行的。无论在吸气相或呼气相，患者均可无干扰相或呼气相，患者均可无干扰的自主呼吸（开放活瓣）。的自主呼吸（开放活瓣）。通气新模式在人-机协调方面的改进持续气道正压（持续气道正压（CPAP），），是在患者完全自主呼吸的基是在患者完全自主呼吸的基础上加一持续的正压。如果础上加一持续的正压。如果让自主呼吸在两个不同水平让自主呼吸在两个不同水平的气道上进行，即为双相气的气道上进行，即为双相气道正压（道正压（BIPAP）。）。压力支持通气（压力支持通气（PSV），），在此基础上近年发展在此基础上近年发展了多种新模式：如压了多种新模式：如压力
8、 调 节 容 量 控 制力 调 节 容 量 控 制（PRVC）、容量支持）、容量支持通气（通气（VSV）、容量）、容量保 障 压 力 支 持 通 气保 障 压 力 支 持 通 气（VAPSV）、适应性）、适应性支持通气（支持通气（ASV）和）和成 比 例 辅 助 通 气成 比 例 辅 助 通 气（PAV）。）。 近年来通气模式的发展趋势：近年来通气模式的发展趋势： 1保留和扶持自主呼吸自主通气模式自主通气模式； 2对压力和容量进行双重控制双重控双重控 制模式（制模式（Dual control modes）； 3智能化通气模式闭合环路通气闭合环路通气 （Closed loop ventilati
9、on）。 一、自主通气模式一、自主通气模式 保留自主呼吸的保留自主呼吸的 好处好处: :VA/QVA/QVA/QVA/Q自主呼吸（左）和控制通气（右）对潮气量分布自主呼吸（左）和控制通气（右）对潮气量分布的影响的影响（一）（一）CPAPCPAP模式模式定义：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。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。持续气道正持续气道正压压CPAP（二）双相气道正压（Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP）BAPAPBAPAP参数的选择：参数的选择： 4个参数：个参数：Phigh、P
10、low、Thigh、Tlow； 频率 ，可将Phigh视为IMV。 选择原则：选择原则：根据不同的疾病和患者的 具体情况。60ThighTlow 能将定压型通气和定容型通气这两大类的优点保留，同时避免它们的缺点。以定压型通气的方式工作，不足气量以定容型通气来补充，或通过持续监测肺顺应性，自动调节吸气压力来达到预定的潮气量。 容量保障压力支持通气（容量保障压力支持通气（VAPSV）压力调节容量控制通气（压力调节容量控制通气（PRVCV）容量支持通气（容量支持通气（VSV）自动调节双重控制模式又可分为两类：双重控制模式又可分为两类： (一一) 对每次呼吸均进行双重控制对每次呼吸均进行双重控制 属此
11、类模式的有：鸟牌（Bird 8400Sti和Tbird）呼吸机的容量保容量保障压力支持障压力支持（volume assured pressure support，VAPS）和熊牌（Bear 1000）呼吸机的压力扩增压力扩增（pressure augmentation，PA）。图图1 容量保障压力支持通气的压力、容量、流量曲线容量保障压力支持通气的压力、容量、流量曲线( (二二) ) 通过连续多次呼吸进行通过连续多次呼吸进行 双重控制双重控制 此类通气模式的基本原理是应用微电脑处理系统和现代监测技术，持续监测病人的肺顺应性，根据反馈信息自动调节吸气压以维持呼吸机的潮气量于预定范围。1. 1.压
12、力调节容量控制（压力调节容量控制（PRVCPRVC） 西门子300/300A呼吸机的压力调节容量控制压力调节容量控制(pressure regulated volume control，PRVC）、Venturi呼吸机的可变式压力控制可变式压力控制（variable pressure control）、Hamilton 伽俐略呼吸机的适应性压力通气适应性压力通气（adaptive pressure ventilation，APV）、Drager Evita 4呼吸机的自动流量自动流量(Auto-Flow)和PB840呼吸机的容量控制容量控制+ (Volume Control +)。 PRVCP
13、RVC工作原理：工作原理： PRVC基本通气模式是基本通气模式是PCV，为了保证PCV时VT的稳定，微电脑根据每次呼吸测定的肺胸顺应性的压力容积关系，自动调节自动调节PC水平。以保证水平。以保证VT达预设达预设值值。图2 压力调节容量控制通气的压力、流量曲线2. 2.容量支持（容量支持（VSVS） 西门子300/300A呼吸机的容量支持容量支持（volume support，VS）、心肺有限公司Venturi呼吸机的可变式压力支持可变式压力支持(variable pressure support)。将PRVC与PSV联合应用，即为VSV。 基本通气模式是基本通气模式是PSV，但为了保证PSV时
14、VT的稳定，微电脑根据每次呼吸测定的肺胸顺应性的压力容积关系，自动调自动调节节PS水平。以保证水平。以保证VT达预设值达预设值。如果理想VT是500ml，设置的呼吸频率是15/min，那么设置的VE为7.5L/min。若患者的呼吸频率低于15/min，VT目标值将自动增至初始VT值的150%，以维持VE不低于预定水平。 随着患者呼吸能力的增加，可自动降低PS水平，直至自动转换为自主呼吸。如两次呼吸间隔时间过（成人20秒，儿童15秒，新生儿10秒），呼吸机将自动从VSV模式转换为PRVC模式（图（图3）。图图3 3 容量支持通气的压力、流量曲线容量支持通气的压力、流量曲线三、闭合环路通气三、闭合
15、环路通气(Closed loop ventiation(Closed loop ventiation，CLV)CLV) 所谓“CLV”，通俗地说，可称为“全自全自动控制动控制”“”“智能化通气智能化通气”。呼吸机模拟医生实施机械通气的全过程，获取患者的通气需要和各相关资料，自动监测各项指标，分析监测结果并及时自动调整呼吸机参数。其关键问题有：其关键问题有： 哪些输入指标是重要的？对某指标的改变是否有一种或多哪些输入指标是重要的？对某指标的改变是否有一种或多种解释？如有多种，哪种解释是正确的？根据这种解释，如何调种解释？如有多种，哪种解释是正确的？根据这种解释，如何调整呼吸机参数？要回答和处理这
16、些问题，对于有经验的医生尚且整呼吸机参数？要回答和处理这些问题，对于有经验的医生尚且不易，何况我们要将此任务交给不易，何况我们要将此任务交给CLV来完成。来完成。输入指标输入指标可能输入可能输入CLVCLV系统的指标有：系统的指标有：与气体交换有关的指标：与气体交换有关的指标：PaCO2，pH， PaO2，SaO2，CO2产量，产量，PetCO2，VE， VA； 肺力学指标：肺力学指标：顺应性，阻力，顺应性，阻力，PEEPi； 患者的呼吸驱动：患者的呼吸驱动：P0.1； 其他因素：其他因素：如血流动力学参数；如血流动力学参数；输出指标输出指标 常用输出指标有：常用输出指标有： FiOFiO2
17、2，每分通气量(V(VE E) )，对既定V VE E的理想频率(f)(f)和理想潮气量(V(VT T) ) ，I:EI:E比，以及有利于撤机的通气支持的调整。大多数输出指标都需要利用输入指标，由于目前的呼吸机还不能测定和输入有关氧合或通气的信息，因此也就难以自动改变FiOFiO2 2和PEEPPEEP水平或自动调整V VE E 。目前的呼吸机，只能根据患者的理想体重，计算出所需V VE E ，然后医生根据血气结果，增加或减少V VE E的设置。( (一一) )适应性支持通气（适应性支持通气（adaptive adaptive support ventilationsupport ventil
18、ation，ASVASV） ASV利用微电脑系统监测患者的情况，自动设置和调整呼吸机参数来适应患者的呼吸能力和通气需要。患者无自主呼吸时，提供控制通气，自主呼吸功能恢复时提供支持通气，而且它所提供的控制或支持通气，均是在患者当时的呼吸力学状态下，以最低气道压和最佳频率来适应通气目标（每分通气量）的。工作原理：工作原理： 根据体重和临床情况，设置每分通气量(MMV)，呼吸机先提供5次试验通气，自动测出患者的动态顺应性(Cdyn)和呼气时间常数(Rcexp)，然后根据计算“最小呼吸功”的Otis 公式，算出理想频率(f)和理想潮气量(VT)，再用P-SIMV(无自主呼吸时)或PSV(自主呼吸时)来
19、实施。ASV也可理解为：MMVP-SIMVPSV的理想组合。ASVASV的优点：的优点： (1)适应各种患者和不同临床情况； (2)尽量简化参数的设置和通气过程中的 调试； (3)避免过高气道压和过大潮气量，增加 人- 机协调性以减少机械通气并发症； (4)有利于尽早撤机。 (1)每分钟通气百分数每分钟通气百分数(%MV)，若设置%MV为100%，即呼吸机提供的每分通气量为0.1L/kg(成人)或0.2L/kg(儿童)； (2)气道压报警上限气道压报警上限； (3)体重体重(kg)。 ASV临床应用的时间不长，尚需更多的研究。ASV只需设置只需设置3个参数：个参数： 表表4 闭合环路通气的概念
20、总结闭合环路通气的概念总结通气模通气模式式实际工作模实际工作模式式 调控的参数调控的参数 目的目的ASVPAVATCPSV或或PSIMVPSVPSV PS或或PCPS与自主呼吸吸气压成与自主呼吸吸气压成比例比例PS导管阻力导管阻力保证保证VE和理想和理想VT高度人高度人-机协调机协调电子拔管电子拔管 表表5 尚未装备呼吸机的闭合环路通气模式尚未装备呼吸机的闭合环路通气模式 通气模式名称通气模式名称实际工作模式实际工作模式调控的参数调控的参数 目目 的的P0.1/VA控制模式控制模式以知识为基础系统以知识为基础系统模糊逻辑控制系统模糊逻辑控制系统PSVPSVPSV PS PS PS维持维持P0.
21、1/VA于理想水平于理想水平维持维持f、VT和和PETCO2于预定范于预定范围围维持心率、维持心率、SpO2 、VT和和f于预于预定范围定范围撤机方法和策略研究撤机方法和策略研究 应用智能撤机系统(Smartcare)，可以较早发现患者已具备自主呼吸能力，及时开始辅助呼吸。同时Smartcare可以自动调节压力支持水平，减少人工调节呼吸机次数，使呼吸机维持在一个比较理想的通气状态。此模式与每天逐步延长停机时间的脱机方法相比，明显缩短机械通气的脱机时间。几点看法几点看法1通气模式很多，但至今没有证明有通气模式很多，但至今没有证明有 哪一哪一 种模式超过其他模式，改善患种模式超过其他模式，改善患
22、者的预后，者的预后， 提高生存率；提高生存率；2迄今为止，最常用的还是那几种老通气迄今为止，最常用的还是那几种老通气 模式；模式；EstebanEsteban等等(Am J Respir Crit Care Med 2000;161:14501458)(Am J Respir Crit Care Med 2000;161:14501458)412 ICU,用机用机1638例例,所用通气模式所用通气模式平时平时撤机时撤机时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,
23、2种以上方法)9%22262226位医生的问卷调查位医生的问卷调查日常最喜欢应用模式日常最喜欢应用模式 A-CV62%撤机方法撤机方法PSV34%SIMV或+ PSV35%3 3机械通气模式中的机械通气模式中的“一式多名一式多名” 现象现象 呼吸机技术上的发展涉及商业上的利益和竞争。一个呼吸机呼吸机技术上的发展涉及商业上的利益和竞争。一个呼吸机厂家在研制了一种通气新模式并取得专利和销售许可证以后，在厂家在研制了一种通气新模式并取得专利和销售许可证以后，在美国等国家就禁止别的厂家应用。这导致了通气模式名称上的不美国等国家就禁止别的厂家应用。这导致了通气模式名称上的不一致。同一种或基本相同的模式，
24、在不同呼吸机品牌用不同的名一致。同一种或基本相同的模式，在不同呼吸机品牌用不同的名称，这种称，这种“一式多名一式多名”的现象给大家带来了概念上的混乱和学术的现象给大家带来了概念上的混乱和学术交流上的不便。交流上的不便。 因此，我们在学习各种通气模式时，不能仅停留在名称上，因此，我们在学习各种通气模式时，不能仅停留在名称上，而是要了解其工作原理，明确其实质内容。而是要了解其工作原理，明确其实质内容。仔细分析各通气模式仔细分析各通气模式的压力的压力-时间曲线，对分清各通气模式的异同，澄清时间曲线，对分清各通气模式的异同，澄清“一式多名一式多名”的现象是很有帮助的。的现象是很有帮助的。在此介绍一些在此介绍一些“一式多名一式多名”的情况，供大的情况，供大家参考。家参考。 无创无创BiPAP BIPAP 4“智能化模式”应该操作更简便，通气 更有效，更安全，是机械通气技术进 步的标志和方向。但目前尚不完善，正在不断的研究和改进之中，即使将来改进了，在可预见的将来仍不能完全取代常用通气模式。 “智能化模式”与“常用通气模式”的关系，宛如“傻瓜照相机”和“手动照相机”的关系。
