呼吸机参数的设置和调整

1、专题笔谈呼吸机参数的设置和调整俞森洋解放军总医院南楼呼吸科(北京100853通讯作者俞森洋E 2mail :senyangyusina1com医生对机械通气患者进行的呼吸支持和呼吸管理, 是通过呼吸机参数的设置和调整来实施的。因此, 呼吸机参数的设置和调整应体现医生为患者制订的通气目标和策略。而正确制订通气目标和策略, 有赖于医生对患者基础疾病的病理生理、呼吸力学改变、病情及各脏器功能、动脉血气检测结果等的全面了解, 以及对患者的氧合状态、通气能力和通气需要进行恰当评估。一、呼吸机参数的设置1511潮气量(V T 和通气频率(f :成人预设的V T一般为515ml/kg ,f 为1525次/m

2、in , 将V T 和f 一起考虑是合理的, 因V T ×f =Vmin (每分钟通气量 。预设Vmin 需考虑患者的通气需要和PaC O 2的目标水平。V T 过大, 可导致气道压过高和肺泡过度扩张, 诱发呼吸机相关性肺损伤(VA LI , 这在急性呼吸窘迫综合征(ARDS 患者尤易发生。V T 过小, 易引起通气不足。f 过快, 易致呼气时间不足而诱发气体陷闭和内源性呼气末正压(PEEPi 。此外, 在固定Vmin 的情况下,f 过快, 必然使V T 减小, 有效V T 和有效Vmin 随之减小而致通气不足。从气体交换的效率考虑, 有效Vmin 比Vmin 更重要。预设V T 和

3、f 时, 还应考虑所用的通气模式, 如用辅助2控制通气(AC V 模式时, 预设f 与触发的频率不要相差太大, 否则可导致呼气时间不足和反比通气。因为此时预设的f 是备用f , 而实际上f 是由患者触发的。例如, 预设Vmin =8L/min , f =20次/min , 吸呼(I E =12; 那么此时V T =014L/min , 每个呼吸周期是3s , 吸气时间(T I 1s , 呼气时间(T E 2s 。如果患者触发的f 是30次/min , 那么实际Vmin即每分钟呼出气量(V E 是V T ×f =014×30=12L ,T I 1s ,T E 1s ,I E

4、为11。这不仅导致V E 过大, 也使I E 近于反比通气。所以, 设置了V T 和f 后, 还要看监测显示的V E 、实际f 和PEEPi 结果。应用同步间歇指令通气(SI M V 时, 设置的V T 和f 是指令通气的V T 和f , 自主呼吸的V T 和f 则取决于患者的呼吸能力。有些呼吸机可分别自动显示指令通气和自主呼吸的每分钟气量。设置的V T 和f 是否恰当, 还要考虑到人2机协调的问题, 不恰当的V T 和f 会引起人2机对抗和患者的不适感。定压型通气通过设置吸气压力来预设V T , 并与气道阻力、顺应性和自主呼吸用力相关。21吸气流速:只有定容型通气模式才需要和可以设置吸气流速

5、, 临床上常用的吸气流速:成人为40100L/min , 平均约60L/min ; 婴儿为410L/min 。吸气流速取决于V T 、患者的吸气用力和通气驱动。有些呼吸机通过选择流速波型(如方波、减速波或正弦波 来设置吸气流速。吸气流速可影响:气体在肺内的分布; C O 2排出量; 无效腔与潮气量比值(V D /V T 和静2动脉分流占血流量比值(Q S /Q T , 因此也影响PaO 2; 与吸气峰压和T I 相关。近年提倡应用较高的吸气流速或减速波形以增加人2机协调。定压型通气时, 其流速均呈成指数的减速波形以便迅速达到预设压力并维持吸气期压力的恒定。近年有些呼吸机建立了“压力上升时间”可

6、调的功能, 以控制定压通气吸气初期的过快流速。31吸气时间或吸呼气时比:正常的呼吸方式均是T I 长,T E 短, 故I E 时比通常设置为1115215, 平均12。延长T I 即会增加平均气道压, 改善动脉血氧合, 但在f 不变情况下, 必然减少T E , 可能引起气体陷闭和PEEPi 。当I E 时比1时, 称为反比通气, 应用延长吸气时间策略或反比通气时, 虽可改善氧合, 但会导致人2机对抗和血流动力学的损害, 并需监测PEEPi 。41呼气末正压(PEEP :应用PEEP 的好处是:增加肺泡内压和功能残气量, 使肺泡2动脉氧分压差(D A 2a O 2 减少, 改善通气/血流(V /

7、Q 比例, 有利于氧431向血液内弥散, 增加氧合; 对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响; 使萎陷的肺泡复张, 并在呼气末保持肺泡的开放; 增加肺顺应性, 减少呼吸功。应用PEEP 的不利影响有:减少回心血量和心输出量, 因而减少重要脏器的血流灌注; 增加中心静脉压和颅内压。自首次倡用PEEP 至今, 虽然有关PEEP 应用的英文文章就有2000多篇, 但最佳PEEP 的选择仍意见不一。目前临床上较常用的选择PEEP 的方法有以下几种:对于C OPD 或肺感染导致呼吸衰竭的患者, 如果FiO 2<015, 能保留SaO 2>90%的目标值, 可不加或仅加35cm H 2O (

8、1cm H 2O =01098kPa 的PEEP ; 若不能达目标值, 可加用PEEP , 先加23cm H 2O , 以后逐渐增加, 每次增加23cm H 2O , 直至SaO 2达目标值或达PEEP 1015cm H 2O , 每次增加PEEP , 应视患者的血压和气道平台压的改变, 若血压无变化, 气道平台压的增加少于PEEP 的增加, 则可继续增加PEEP ; 若血压降低, 或气道平台压的增加大于PEEP 的增加, 则不宜再增加PEEP 。一般情况下, 很少需要PEEP >15cm H 2O 。因气流阻塞产生PEEPi , 可加用约75%PEEPi 的PEEP 以减轻吸气负荷。急

9、性心源性肺水肿时, 为改善氧合和减少肺水, 可逐渐加用PEEP , 一般达510cm H 2O 。ARDS 患者机械通气时均需加用中等水平以上的PEEP , 但选择最佳PEEP 的方法比较困难,ARDS 时加用PEEP 主要有两个目的:一是为了达到最大的组织氧输送; 二是为了保持肺的复张, 避免呼气末肺泡的萎陷, 以避免VA LI 。因加用PEEP 在增加PaO 2的同时可减少心输出量(也因此减少组织的血流 。因此, 可根据以下公式计算加用PEEP 后是增加或实际减少了组织氧输送(DO 2 :DO2=1139Hb ×SaO 2×Qt +01003×PaO 2(式中

10、,Hb 为血红蛋白,SaO 2为血氧饱和度,Qt为心输出量, 需通过S win 2G as 导管计算 。根据多数临床研究结果,ARDS 患者在加用<1015cm H 2O PEEP 时,DO 2通常是增加的。但若进一步增加PEEP水平, 则应监测DO 2以判断其利弊。因为ARDS 患者的末梢气道和肺在呼气末有萎陷趋势, 吸气时的肺泡开放和呼气时的关闭反复进行会引起“剪切力”所致的V A LI , 故近年主张应用恰当的PEEP 来保持肺开放6。曾有些学者提倡描绘ARDS 患者的静态或近似静态压力2容量(P 2V 曲线, 加用略高于P 2V 曲线低拐点的PEEP 值。另有些学者主张以P 2V

11、 曲线呼气支上的拐点(闭合压 来定PEEP 值, 加用PEEP 略高于闭合压。还有学者主张以胸部X 线或CT 、P 2V 曲线及PEEP 试验来选择最佳PEEP 值。51通气模式:不同的通气模式, 需要预设和调整不同的呼吸机参数。61湿化器:当经人工气道(气管插管或气管切开 进行机械通气时, 必须进行吸入气体的湿化。常用湿化器有热湿交换器(H ME 或称“人工鼻”和加热湿化器两种。应用H ME 的禁忌证有:患者气道有大量分泌物, 且黏稠或为血性。呼出气量少于输送V T 的70%(例如存在漏气量大的支气管胸膜瘘、气管套囊漏气 , 体温低于32, 自主Vmin >10L 。当需要雾化治疗,

12、在患者管路内安置雾化器时, 应从通气管路中卸下H ME 。短期机械通气(96h 或在运送患者时较多应用H ME 。而需要长期机械通气(>96h 或应用H ME 有禁忌证时, 应用加热湿化器。此时应观察患者的气管分泌物, 如仍黏稠结痂, 说明湿化不足; 如痰液稀薄量多, 需频繁吸引, 即提示湿化过度。加热湿化器的温度设置应根据环境温度及患者所需湿化量而定, 一般应设置于使输入气体的温度达(33±2 , 应提供至少30mg/L 的水蒸气, 湿化量以500ml/d 左右为宜。应用H ME 时, 如分泌物变多或黏稠度增加, 应改用加热湿化器代替H ME 。71报警:呼吸机上所有的报警都

13、应该正确予以设置。最重要的报警是患者脱接报警, 敏感的报警不仅应该发现管道脱接, 而且也应该发现通气系统和管路的漏气。发现漏气的能力取决于测定容量的部位。呼吸机上的其他报警设置还有高压报警、I E 比例报警、PEEP 丧失报警、温度过高报警。在容量限制通气时, 气道峰压报警是重要的, 以便能及时发现阻力和顺应性的改变。在压力限制通气时, 低呼出气量报警是重要的。二、呼吸机参数的调整3使用机械通气后, 应严密观察患者病情变化, 根据呼吸机上的监测和报警参数, 尤其是测定的动脉血气结果及其发展趋势来调整呼吸机参数。11为达到并维持PaO 2目标值的呼吸机参数调整:严重呼吸衰竭机械通气患者氧合的目标

14、值通常为在FiO 2<016情况下,PaO 2>60mm Hg (1mm Hg =01133kPa ,SaO 2>90%; 更高的PaO 2和SaO 2常无必要。纠正严重低氧血症的措施有:增加FiO 2, 尽快531纠正严重缺氧, 使PaO 2和SaO 2达目标值以后, 再逐渐降低FiO 2; 加用PEEP , 从35cm H 2O 开始逐渐增加, 直至达目标值; 延长吸气时间, 增加I E 值,直至反比通气; 增加潮气量; 降低氧耗(如止惊、退热、镇静等 ; 增加氧输送量(纠正严重贫血、休克、心衰及心律失常, 增加心输出量 。21为维持恰当PaC O 2和pH 目标值的呼吸

15、机参数调整:对于慢性呼吸性酸中毒患者来说,PaC O 2只要能降至60mm Hg 以下,pH 7130, 已可认为达目标值。PaC O 2下降的速度不宜过快, 在23d 内使其降至目标值即可, 以避免C O 2过快排出, 而慢性贮存的碳酸氢盐来不及排出, 致使发生代谢性碱中毒, 或发生呼吸性碱中毒。调节pH 和PaC O 2的最直接的方法是调整通气量, 可以在V T 不变情况下, 通过调节通气频率来增加或降低Vmin ; 也可在频率不变情况下改变V T , 或V T 和频率同时改变。PaC O 2下降过慢可上调通气量,PaC O 2下降过快可减小通气量, 使PaC O 2和pH 的变化速度控制

16、在理想水平并最终达目标值。在ARDS 、危重型哮喘等实行控制性低通气时, 允许PaC O 2逐渐增加, 但希望增加的速度最好控制在<10mm Hg/h 的水平, 以便肾脏能较好地发挥代偿作用, 而不致使pH 严重降低。在颅脑创伤、颅内压增高的患者实行有意过度通气时, 希望维持PaC O 2在2530mm Hg 之间, 以便降低颅内压。这都需要精确地调整通气量来达到。31为加强患者2呼吸机协调的呼吸机参数调整:患者的自主呼吸与呼吸机的机械呼吸不协调甚至对抗, 可增加患者的呼吸功耗, 增高气道压, 减少通气量, 并给患者的血流动力学带来不良影响, 增加患者的不适感觉。发生人2机不协调的原因很

17、多, 总的说来, 不外乎两方面的因素:患者方面的因素和呼吸机方面的因素。从通气参数调整的角度说, 改进人2机协调性的措施有:增加触发敏感度或用流量触发; 增加设置的峰流速、试用不同的吸气流量波形; 试用压力控制或压力支持通气; 试用较高或较低的V T ; 试用较高或较低的通气频率等, 必要时还可酌情应用镇静剂或肌肉松弛剂, 但切忌不认真查清原因, 盲目地给患者应用镇静剂。原则上说, 凡能通过呼吸机参数调整来改善人2机协调的, 就尽量不用或少用镇静剂。参考文献1俞森洋, 主编. 现代呼吸治疗学. 北京:科学技术文献出版社,2003;2093082H ill NS , Levy M M 1Vent

18、ilator m anagem ent strategies for Critical C are. US A :M arcel Dekker ,Inc. 2001;3778,5315783M acIntyre NR. Invasive mechanical ventilation in adults :con ferencesummary. Respir Care ,2002;47:5085184苏新明, 刘志, 于润江. 慢性阻塞性肺疾病患者机械通气中吸气流速波型对呼吸力学及气体交换影响的研究. 中国呼吸与危重监护杂志,2002;1:2102145詹庆元, 王辰, 黄克武. 自动调节通气频率和潮气量通气模式的临床应用研究. 中国呼吸与危重监护杂志,2002;1:2152166俞森洋. 重视对急性呼吸窘迫综合征肺保护通气策略的研究和应用. 中国呼吸与危重监护杂志,2002;1:193196(收稿日期:2004202215专题笔谈机械通气模式的研究进展周新陈宇清上海交通大学附属第一人民医院呼吸科(上海200080通讯作者周新E 2mail :xzhou5