1、呼吸机的基本原理及临床应用呼吸机的基本原理及临床应用F肺部换气肺部换气(机械通气机械通气)：空气和肺泡之间空：空气和肺泡之间空气的气的 吸入和呼出吸入和呼出F肺内气体交换：血液中的氧气和二氧化碳肺内气体交换：血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血管内外的交换扩散在肺泡毛细血管内外的交换扩散F血液循环：血液将氧气带到身体各部分血液循环：血液将氧气带到身体各部分F细胞内呼吸：血液和身体中的氧气和二氧细胞内呼吸：血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散化碳在细胞间的交换扩散ARDS的病理生理改变 部分肺泡塌陷导致肺的顺应性降低并出现压缩性的肺不张 大量肺泡闭陷和水肿液充沛肺泡导致V/Q比失调和静脉
2、血掺杂增加 机械通气导致的健康肺泡的过度扩张可引起渐进性的肺损伤ARDS-病理病理过于膨胀的肺区域施加了PEEP而重新复张了的肺区域塌陷或实变的肺区域HEARTSPGattinoni L.J Thorac Imag 1986;1(3):25 I E I E 自主呼吸自主呼吸 正压通气正压通气呼吸机工作的基本原理呼吸机呼吸机 电子打气筒电子打气筒闭环控制系统闭环控制系统(监测监测-反馈控制反馈控制)呼气末时，呼吸机在气道衔接的开口处施加一个正压，因为此时肺内的气体压力等于零，则由于压力差的关系，气体向肺内流动，当呼吸机送完预定气体量或肺内气体压力达到限定压力水平时，则呼吸机停止送气。此时，送气回
3、路关闭，呼气回路打开。由于胸廓的自然弹性回缩力，呼气可自动完成。呼吸机的主要应用指征 自主通气减弱或自主通气完全消失的患者 氧合功能严重障碍并伴有呼吸窘迫或呼吸困难的患者 呼吸肌肉功能障碍或呼吸作功较大,氧耗急剧增加的患者呼吸机的衔接气管插管气管切开导管面罩压力型呼吸机：容量型呼吸机：送气压力达到限定压力 送气容量达到预定 则向呼气转化 容量则向呼气转化呼吸机的工作分型及主要工作特点分型依据：送气末向呼气转化的机制压力型呼吸机：容量型呼吸机：优点：不易造成呼吸通 优点：压力信号显示 气损伤 *送气量衡定缺点：无压力信号显示 缺点：易造成呼吸通气 *送气量易受呼吸 气损伤 系统顺应性和气 道阻力
4、的影响压力控制通气预设参数 吸气压力 吸气时间PawcmH2060120123456SEC123456-20120SECVLPM.变化参数 吸气流速 潮气量12345630-10PawcmH20SecACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSFEB 11 1996 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50压力时间曲线Pressure Time Curve12345630-10PawcmH20SecACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSFEB
5、11 1996 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50VolumeExpiration12345630PawcmH20SecACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50压力时间曲线吸气吸气Pressure Time Curve12345630-10PawcmH20SecACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSFEB 11 1996
6、WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50VolumeExpiration12345630PawcmH20SecACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50压力时间曲线呼气123456SECV.LPM120120EXHFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE
7、OR EXIT WAVEFORMSINSP流速时间曲线123456秒V.LPM120120EXHFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSINSP流速时间曲线吸气123456秒V.LPM120120EXPFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMSINSP吸气呼气12345
8、6SECV.LPM120120EXHFEB 11 2019 WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987 13:50ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMS Total I:E Time CEXPINS吸气呼气压力-容量环VPPV顺应性顺应性 呼吸三要素呼吸三要素:压力、容压力、容(流流)量和时间量和时间流速流速-时间曲线时间曲线压力压力-时间曲线时间曲线压力压力(P)：Pressure容量容量(V)：Volume流速流速(f)：Flow时间时间(t)：Time吸呼比吸呼比(I:E)其中：其中：吸气相吸气相(
9、I)=吸气时间吸气时间(Insp.)+平台时间平台时间(Pause)呼气相呼气相(E)=呼气时间呼气时间(Exp.)重要呼吸参数重要呼吸参数阻力压阻力压Presi顺应性压顺应性压Pcomp压力压力-时间曲线时间曲线流速流速-时间曲线时间曲线INSP PAUSE:气道阻力气道阻力Resi.=阻力压阻力压Presi/吸气流速吸气流速Insp Flow cmH2O/l/s 肺顺应性肺顺应性Comp.=潮气量潮气量VT/顺应性压顺应性压Pcomp ml/cmH2O平台压力平台压力峰值压力峰值压力(PIP)呼气末压力呼气末压力(PEEP)吸气流速吸气流速呼气末流速呼气末流速呼出潮气量呼出潮气量密闭系统：
10、吸入潮气量密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量呼出潮气量EXP PAUSE:(End Exp Flow 0)内源性内源性PEEPi,Auto-PEEP 总总PEEPtot吸入潮气量吸入潮气量重要呼吸参数重要呼吸参数平台压力平台压力峰值压力峰值压力(PIP)P=VR+V C V=流速 R=气道阻力 V=送气量 C=弹性抗阻力 V=P/R.正常阻力正常阻力 正常顺应性正常顺应性高气道阻力高气道阻力(哮喘哮喘)正常顺应性正常顺应性正常阻力正常阻力(ARDS)低顺应性低顺应性气气 道道 压压 力力 波波 型型呼吸机的工作参数及设定一.用于控制通气量的相关参数设定潮气量呼吸频率高峰流量(单位时间内送气量)吸
11、(送)气和呼气时间比(I:E比)敏感度二.用于改善氧合的相关参数设定给氧含量(FiO2)吸气停顿时间呼气末端正压(PEEP)叹气呼吸6s2s 流速触发的优点流速触发的优点 明显减少呼吸功明显减少呼吸功 减低治疗费用减低治疗费用 减少气体的浪费减少气体的浪费 节约能源节约能源Upper And Lower Inflection Points02040602040-600.2LITERS0.40.6PawcmH2OVTAlveolar overdisentionAlveolar collapsePV CURVEPEEP=5 cm H2OSetting PEEPPEEP=12 cm H2O压力触发
12、压力敏感度-2 cm H2O 头两次病人的吸气努力达到了压力敏感度的触发阈值,呼吸机同步送气 第三次病人的吸气努力未达到了压力敏感度的触发阈值,呼吸机没有送气-2 cm H2O呼吸机的工作模式呼吸机的工作模式呼吸模式：呼吸模式：F辅助辅助/控制型控制型(A/C:Assist/Control;CMV)F半自主型半自主型:同步间歇指令呼吸同步间歇指令呼吸SIMVF自主型自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：控制呼吸方式：容量控制方式容量控制方式(VCV):Volume Control 压力控制方式压力控制方式(PCV):Pressure Control 自主呼吸方式自主呼吸方式：持续正压呼
13、吸持续正压呼吸:CPAP 压力支持压力支持(PSV):Pressure Support辅助辅助/控制模式控制模式(A/C)(A/C)F呼吸机根据临床医生的设定参数供气：呼吸机根据临床医生的设定参数供气：n潮气量或压力潮气量或压力n流速和流速波形，或吸气时间流速和流速波形，或吸气时间n呼吸频率呼吸频率F临床应用：病人基本没有自主呼吸临床应用：病人基本没有自主呼吸F可由机器启动或病人触发通气可由机器启动或病人触发通气控制呼吸控制呼吸容量控制容量控制(VCV):Volume Control压力压力-时间曲线时间曲线流量流量-时间曲线时间曲线潮气量固定潮气量固定按病人理想公斤体重按病人理想公斤体重(I
14、BW)设定设定:7-10ml/1kg 设定：潮气量、吸气流速和波形、设定：潮气量、吸气流速和波形、呼吸频率呼吸频率压力：随病人顺应性和气道阻力变化压力：随病人顺应性和气道阻力变化控制呼吸控制呼吸压力控制压力控制(PCV):Pressure Control设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率根据病人情况设定根据病人情况设定流速波形：递减波，随流速波形：递减波，随病人的需求而变化病人的需求而变化潮气量：随病人顺应性变化潮气量：随病人顺应性变化压力压力-时间曲线时间曲线流量流量-时间曲线时间曲线监测潮气量是否满足病人需求监测潮气量是否满足病人需求:根据病人理想公斤体重
15、根据病人理想公斤体重(IBW)7-10ml/1kg 同步间隙指令通气同步间隙指令通气(SIMV)(SIMV)F临床应用：病人有一定频率的自主呼吸临床应用：病人有一定频率的自主呼吸F由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成F强制通气是由机器启动或病人触发而成强制通气是由机器启动或病人触发而成 (同步：压力触发或流速触发同步：压力触发或流速触发)压力支持通气 (P S V)用途或目的克服人工气道或呼吸机管路的磨擦作功使人/机通气更加协调和同步增加自然呼吸时的潮气量呼吸机撤离10cmTimePressure缺点如果病人状况改变时，会发生通气支持不足病人有疲劳或顺应性、阻力
16、的变化不管病人驱动能力有无改变，呼吸机保持恒定的支持水平自主呼吸自主呼吸压力支持压力支持(PSV):Pressure Support压力压力-时间曲线时间曲线流量流量-时间曲线时间曲线1.由病人触发呼吸由病人触发呼吸:压力触发，流速触发压力触发，流速触发2.吸气压力固定吸气压力固定 根据病人情况设定根据病人情况设定3.呼气灵敏度呼气灵敏度(PB840&760可调可调)：流速为峰值流速的流速为峰值流速的25%时时 由吸气转为呼气由吸气转为呼气F吸气流速吸气流速:递减波递减波F病人决定呼吸频率、峰流速病人决定呼吸频率、峰流速 吸气时间和潮气量吸气时间和潮气量F增强功能残气量增强功能残气量 (FRC
17、)(FRC)并可改并可改善氧合善氧合n使塌陷的肺泡复原使塌陷的肺泡复原n扩张已打开的肺泡扩张已打开的肺泡n使肺水重新分布，从肺泡分布至血使肺水重新分布，从肺泡分布至血管周围空间管周围空间F临床应用：病人有自主呼吸临床应用：病人有自主呼吸F定义定义n要求有主动的自主呼吸驱动力要求有主动的自主呼吸驱动力n恒定的正压恒定的正压(PEEP)PEEP)作用于整个自主作用于整个自主呼吸过程中呼吸过程中n连续气道正压连续气道正压(CPAP)(CPAP)F提供或不提供吸气辅助提供或不提供吸气辅助(PSV)(PSV)可减少呼吸作功可减少呼吸作功(WOB)(WOB)潮气量和呼吸频率由病人自己决定潮气量和呼吸频率由
18、病人自己决定 通常是拔管前最后的通气模式通常是拔管前最后的通气模式10 cm H2O PEEPTime自主型自主型(Spontaneous)自主呼吸自主呼吸:CPAP(持续正压呼吸持续正压呼吸)压力压力-时间曲线时间曲线流量流量-时间曲线时间曲线什么是 APRV？APRV APRV 是非常简单的，但正是很好地利用了一个瞬间呼气是非常简单的，但正是很好地利用了一个瞬间呼气实现压力释放实现压力释放通气时低压区间极短通气时低压区间极短 APRV APRV 也是一种反比通气也是一种反比通气 所有自主呼吸均在高压时段完成所有自主呼吸均在高压时段完成Spontaneous BreathsPTRelease
19、调节 APRV-压力变化 高高PEEPPEEP值水平设定决定于顺应性、所调节的值水平设定决定于顺应性、所调节的MAPMAP及氧合及氧合(10-30cm(10-30cm之间之间)低低PEEPPEEP值水平（值水平（3-5 cm 3-5 cm）决定于达到）决定于达到FRCFRC、MAPMAP及氧合情况及氧合情况 氧合情况可以受到氧合情况可以受到MAPMAP的增加的影响，如：的增加的影响，如：PEEPPEEPL L 增加增加在在30-35 cmH30-35 cmH2 20 0范围内增加范围内增加 PEEP PEEPH H在频率设定好或在频率设定好或T TL L 适当的情况下延长适当的情况下延长T T
20、H H控制在高低拐点之间进行通气控制在高低拐点之间进行通气 高低拐点逐渐被接受做为ARDS病人通气参数设置的参照值须在高灌注或低方波通气情况下测定 当前的目标有提高MAP同时要限制肺泡内压应在低拐点之上通气，防止肺泡塌陷应在高拐点之下通气，防止过度膨胀 在定压通气时，以时间限定一个最小功能残气量，并允许有自主呼吸窒息救命通气：窒息救命通气：当病人在设置的时间内没有自主呼吸，机器会立刻报警，同时自动按预定的频率和潮气量给病人送气。呼吸机的撤机指征 呼吸机模式可转变为CPAP+PSV PSV支持水平小于8-10cmH2O CPAP3-5cmH2O 给氧浓度小于40%此时病人潮气量接近正常水平,呼吸频率一般不大于25次.
