常用呼吸机的设置与调节

1、常用呼吸机的设置调节1 .呼吸力学参数基本概念和临床意义1.1. 通气量与通气流量1.1.1. 潮气量（tidalvolume,VT）:每次呼吸进入肺的通气量，平均在5-7mL/kg体重（必 须注意呼吸机显示是未经体重修正），儿童与成人很接近。过高可能导致通气过 度，容积使肺泡和小气道上皮过牵张损害，并引起循环二氧化碳分压迅速变化； 过低则有效肺泡通气量下降。1.1.2. 死腔（deadspace（W）：解剖死腔，为声门以下导气段气道容量（非气体交换部 分），2mL/kg；生理死腔，解剖死腔加未获得有效血流灌注的通气肺泡容量之 和,2mL/kg;其与Vt比值（Vd/Vt）间接反映通气-灌流协调

2、程度，或与肺内分流 程度呈正相关。1.1.3. 分钟通气量（minuteventilationvolume,MV） : MV=V t x 频率,mL/kg/min ,为单 位时间内的肺通气量，适宜于个体间比较；消去体重后 （Xkg体重），为呼吸机实 际分钟通气流量，适合个体在不同时间点比较。临床意义：长时间通气中针对具 体情况改变呼吸机参数应维持 MV相对稳定。1.1.4. 分钟肺泡通气量（minutealveolarvolume,MVa）:MVa=（VVD）x 频率,mL/min , 为实际进行气体交换的通气容量。临床意义：肺内分流增加时，生理死腔（Vd）增加，通过增加频率，可以补偿MVa;

3、但增加频率使通气时间（呼吸周期）缩短，也会影响实际通气和换气效率。作为长期机械通气效率的相对稳定的通气量水平 判断。1.1.5. 功能余气量（functionalresidualcapadty,FRC）平静（潮式）通气呼气末肺残余气 量，FRC=25-35mL/kg体重，相当于妊娠后期胎儿肺液量，可以维持肺泡气二氧 化碳水平相对稳定。临床意义：设置 PEEP、CPAP、给予肺表面活性物质均直接 影响FRC水平的变化，以获得比较高的 Cdyn,并可以改善肺通气-灌流。1.2. 通气节律1.2.1. .通气（呼吸）频率（respiratoryfrequency, f）:每分钟通气次数，n/min。

4、1.2.2. 气时间（供气时间，inspirationtime,Ti）:每次通气时气体进入肺需要的时间， s。1.2.3. .呼气时间（排气时间，expirationtime,Te）:每次通气时气体排出肺需要的时间，s。1.2.4. .通气时间与呼吸周期 （ventilationtime,respiratorycycle）:完成一次通气需要的 时间=Ti+Te,s,与通气（呼吸）频率呈倒数关系。1.3. 通气压力1.3.1. 气道峰压（peakinsufflationpressure,PIP）单位cmH2。，在一次通气中气道压力 相对基线压力（大气压时等于0cmH2O, PEEP时0cmH2O

5、）的最高水平，包含压力 上升时间段（其从基线压力到最高压力的时间），最大压力维持时间段（平台期）， 供气停顿段（pausepressure指供气阀们关闭、排气阀们未打开，出现峰压略下降， 反映肺泡继续扩张时峰压变化）。1.32 呼气末正压（positiveend-expiratorypressure,PEEP印位 cmH2。，指在呼气阶 段气道压力由高向低变化，在呼气末段仍然高于基线压力的水平。1.33 3.平均气道压（meanairwaypressure,MAP）单位cmH2。，通气时间或呼吸周期中 持续作用在气道和肺泡的平均压力，为 PIP和PEEP时间变化的积分，按照以下 公式：MAP=

6、k（PIP-PEEP） xTi/（Ti+Te）+PEEP,其中 k 为供气上升时间系数（1）。1.4. 呼吸系统肺顺应性（compliance,Crs）, Cs=Vt/（PIP-PEEP）,单位 mL/cmH 2O/kg,反映肺在特定压力范围内的容量变化难易程度。正常水平在0.8-1.2之间。1.5. 气道阻力(airwayresistance,Raw),Raw=P/Q单位 cmWO/L/s,反映气道通畅程度。正常水平：新生儿100-150，婴儿50-100，小儿<50，成人10-20，主要因为小气道截面积依年龄变大。1.6. 流量 (Flow,Q)1.6.1 .主供气气流。一些呼吸机上

7、作为各种通气模式的主气流源，远远大于MV，以保证通气压力和容量的恒定。设置水平应保证特定通气模式下可以达到用Ti和Vt精确设置，用PIP限制。1.6.2 偏流(Biasflow),为呼气相给出的供气管道气流，以消除管道CO2残余气，为下次通气管道内预充，并为流量触发提供背景气流。2呼吸机参数的设置与意义2.1. 压力2.1.1. PIP:作为将气道和肺泡扩张的主要力量，其设置水平的高低分别取决于 Raw 和Crs,以获得正常或接近正常生理需要的Vt, MV, PaC2,PaCC2水平。正常情况下，Raw和Crs良好，只要10-15cmH2。；呼吸功能不全，肺炎15-20cmH2。； 重度肺炎，

8、呼吸衰竭20-25cmH2O;严重肺实变，>25cmH2。；极其严重肺实变，>35cmH2O,可以结合高PEEP进行肺复张开放式通气法(openlungmaneuvre 见下文)。PIP 波形意义：从PIP 随时间变化特点看，包括压力上升段及上升时间、最高水平及维持段、终止点及压力释放模式(对PEEP依赖)，分别反映将小气道和肺泡打开的时间、肺泡扩张后维持时间、肺泡关闭时间。相对应的临床上，如果肺泡不成熟(如早产儿肺极不成熟伴呼吸窘迫)， PIP 设置上应由低向高、压力上升时间由慢向快，逐渐调节。理由： 气道和肺泡中充满肺液且缺乏肺表面活性物质， Raw 和肺泡表面张力均高。如果此

9、时PIP 从一开始设置就很高(>25cmH2O)且上升时间短(上升速度快)， 会因终末细小支气管过度扩张，导致上皮细胞脱落，出现不可逆性组织损伤，进一步累及肺泡上皮细胞。如果将 PIP从20-25cmH2O开始逐渐调高，且上升时间由慢向快，可以使一部分肺泡先扩张并趋于稳定，然后再逐渐使多数肺泡扩张，可以避免因PIP设置过高导致气道上皮的损伤。 在有肺表面活性物质制剂治疗时，可以达到良好的肺保护效果，但在缺乏肺表面活性物质时， 主要依靠对肺损伤机制的生理和病理知识，通过这种缓进式加强通气参数的调节方式，也可以获得相对安全的保护性通气效果，只是时间上要更长，以换得内源性肺表面活性物质的有效生

10、成，间接达到肺保护通气目的。2.1.2. 呼气末正压PEEP为维持肺泡及小气道在呼气相适度扩张、不至于完全关闭，一般采用2-3cmH2O 为低水平，4-7cmH2O 为中等水平，8-15cmH2O 为高水平。多数情况下用中、 低水平， 特殊情况下用高水平。如果在低浓度氧(<30%)通气足以维持正常血气， 可以不用、或仅用低水平PEEP； 新生儿、 尤早产儿一般用中等水平PEEP；幼儿及儿童出现严重肺实变(白肺伴严重支气管充气征)，有严重通气-灌流失调，可以作为特殊情况，应用高 PEEP(10-20cmH2O),或者采用肺开放式通气压力组合调节策略，2.1.3. 平均气道压(MAP)一般情

11、况下通气MAP为5-10cmH2O,但肺实变，气道阻力增加，随 PIP和 PEEP提高，MAP可能达到15-20cmH2O,或>25cmH2。因此选择辅助通气模 式可能在保证MV 和通气效率不变条件下，可以用相对比较低的MAP 通气。如 调压定容（PRVC）,同步间歇指令通气（SIMV）,压力支持（PSV）,容量支持（VSV） 等模式下可以比单纯压力控制 （PCV）和容量控制（VCV）模式，使 MAP下降 1-2cmH2O。2.2. 频率对新生儿可以先从35-40次/min开始（通气周期1.5s,设置Ti0.3-0.5s）;对婴幼儿可以先从20-30次 /min 开始（通气周期2.0s，

12、 设置Ti0.4-0.7s）； 对大儿童从15-20次/min开始（通气周期3.0s,设置Ti0.5-1.0s）。由于呼吸周期与频率呈反比关系， 随频率加快，呼吸周期缩短，相应的Ti 及 Te 也应调节。如果Ti 不变，随频率上调，Te 缩短，吸/呼比变大。如欲维持吸/呼比不变，则Ti 应调短。由于VD 是固定的，Vt的偏低，则MVa下降，为维持气体交换效率，则必须增加频率，以 达到满足生理需要量的 MV和MVa。因此临床上婴幼儿常因气道狭窄、肺泡不 张、肺血管痉挛血流减少，出现气体交换障碍，而表现为呼吸急促，以代偿通气-灌流失调。2.2.1. 时间切换一般强制通气模式采用时间切换（timec

13、ycled）,辅助通气模式（如压力支持模 式，pressuresupport用流量切换（flowcycled ,见下文）2.2.2. 流量切换时间切换模式时，在供气相，管道流量由低到高再到零（供气末 ）；而流量切换则在流量由高向低（肺泡已经扩张）时，达到峰流量5%-25%时，供气停止，排气开始。这种模式可以保证肺泡扩张并完成通气换气，而MAP 则比较低。2.3. 流量一些呼吸机设置系统流量控制（mainflow,L/min） ，以满足不同通气模式需要。如果系统流量偏低，在特定模式供气时出现 PIP和/或Vt不能达到预定水平， MV显着降低。在容量控制模式通气时，Vt主要由Ti和流量控制。3针对

14、疾病特点的设置与调节方法3.1. 早产新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）。疾病特点：肺泡不成熟，肺顺应性低，FRC低，呼吸动力差，尤其出生体重 小 于 1500g 超 低 体 重 早 产 儿 。 在 行 气 道 插 管 机 械 通 气 后 ， 首 先 设 置 FiO2=0.5,PIP=20cmH2O,PEEP4-5cmH2O,Ti0.3-0.4s,f=40-50/min,设定 VT 保证测定 的呼出气 Vt在5-6mL/kg,保持 MV在0.25-0.3L/min/kg。通气1-2h内测定血气 后，根据PaQ,PaCC2水平，调节PIP, FiO2,Ti和f以在随后3-6h使血气值进一 步改善，以

15、后可以间隔6-12h 测血气，进一步调节呼吸机参数，使病儿进入稳定通气阶段。呼吸机参数调节特点：PIP由低至高，以呼出气Vt达到生理需要量，Ti由短 渐长，一般最长0.5s,在调节中观察MAP变化，原则上在达到有效通气时以较 低 MAP 为宜。3.2. 足月儿胎粪吸入综合征（MAS）和持续肺动脉高压（PPHN）疾病特点：肺泡和小气道发育已成熟，肺顺应性高，FRC 高，呼吸动力强，胎粪颗粒可以完全或部分堵塞小气道，使部分肺段不张或气储留；伴有窒息或严重低氧血症者，有肺血管阻力增加、血流下降、通气-灌流失调等持续肺动脉高压表现。在行气道插管机械通气后，首先设置 FiO2=0.5,PIP=20cmH

16、2O,PEEP2-3cmH2O,Ti0.3-0.4s,f=30-40/min,设定 VT 保证测定 的呼出气 Vt在5-6mL/kg,保持 MV在0.25-0.3L/min/kg。通气1-2h内测定血气 后，根据Pa6,PaC6水平，调节PIP, FiO2,Ti和f以在随后3-6h使血气值进一步改善，以后可以间隔6-12h 测血气，进一步调节呼吸机参数，使病儿进入稳定通气阶段。呼吸机参数调节特点：PIP由低至高，以呼出气Vt达到生理需要量，Ti宜短， 一般最长0.5s,尤针对肺泡气陷者；有肺泡气陷者PEEP宜低，无肺泡气陷者PEEP 可提高；在调节中观察MAP 变化，原则上在达到有效通气时以较

17、低MAP 为宜。FiO2>0.8持续应用12-24h,并估计在24-48h不会显着改善者，应做为 PPHN治 疗，如吸入一氧化氮（NO）5-10ppm。当出现X-线胸片为“实变影伴支气管充气征”， 应考虑用肺表面活性物质制剂气道滴入治疗，50-100mg/kg。以往单纯呼吸机治疗PPHN采用的大潮气量、快速频率（>70/min）过度通气，因会导致肺泡过度牵 张损害，及因PaCO2 快速下降导致脑血流急剧波动，已经不再推荐。如果机械通气发展为肺炎，一般为胎粪化学性刺激、过氧化损伤、白细胞集聚等多因素作用下所致。其治疗处理见“3.4.新生儿肺炎”部分。3.3. 窒息后呼吸衰竭疾病特点：

18、产前、产时或出生后有窒息史，羊水污染，Apgar 评分低，呼吸发动显着延迟等。如果接近足月且没有羊水胎粪吸入，自主呼吸强，可以先用CPAP 治疗12-24h； 若无改善，应该用气道插管机械通气治疗。如果自主呼吸弱，或为早产儿，则按照RDS 治疗。当出现PPHN 用高氧治疗不能缓解，可以用吸入NO。没有NO时，可以用肺开放通气方式（见下述）。呼吸机治疗特点：利用呼吸机上同步化通气功能可以显示自主呼吸次数，如果随机械通气自主呼吸不断加强，则表明窒息对于脑干呼吸中枢的抑制作用正在减弱。此阶段可能PaCO2 仍然偏高，使患儿处于相对呼吸兴奋状态。一般不宜使用肌松剂和镇静剂，以保持自主呼吸带动呼吸机通气

19、，并可以观察四肢活动情况以判断大脑皮层是否受抑制。3.4. 新生儿肺炎疾病特点：宫内感染主要通过胎盘血行感染、或受感染污染羊水吸入导致肺炎， 宫外感染可能经气道或血源感染。这些感染有可能对肺的成熟产生刺激作用，可以表现为肺成熟度相对高，在机械通气时的Cdyn 不低或接近正常，但当出现弥漫性渗出水肿时，Cdyn 下降伴严重低氧性呼吸衰竭。治疗中设置PIP、 PEEP应注意对心脏功能的影响，注意是否存在中毒性心肌损害。呼吸机相关性肺炎（VAP）特点：在呼吸机治疗后 2-3天起出现发热，外周血白细胞总数明显升高，气道内分泌物粘稠或脓性，细菌培养可以阳性，多为革兰氏阴性杆菌，一般就细菌耐药与否采用抗感

20、染药物治疗。在呼吸机设置上保持通气量稳定，加强气道分泌物清洗，体位性引流。3.5. 支气管肺发育不良（BPD/CLD）疾病特点：多见于早产新生儿，因 RDS 而行呼吸机治疗1-2 周后产生肺部炎症、氧依赖、肺泡慢性纤维化等病变过程。呼吸机治疗特点：FiO20.3-0.6，低PEEP水平。以往多采用全身性糖皮质激素治疗， 但经大样本长时间随访发现会导致脑组织损伤，因此目前不再推荐。在没有 其 它 手 段 可 以 有 效 治 疗 时 ， 可 以 用 最 小 剂 量 糖 皮 质 激 素 （如 地 塞 米 松 0.1mg/kg/d,分为二次给药）治疗3-5天，无论是否有效，不再延长治疗。最近临 床多中

21、心研究发现1000-1500g出生体重早产儿可以连续吸入 N05Ppm7-14天, 有助于缓解肺部炎症，顺利脱机。4呼吸机治疗效果判断4.1. 主要指数4.1.1. .氧合指数(oxygenationindex,OI)OI=FiO2x100x MAP(cmH2O)/PaO2(mmHg)。是目前临床最常用指标，判断 呼吸机治疗参数设置强度和病儿反应性两方面变化。<5为正常，5-10需要辅助通气治疗，10-15为中-重度呼吸困难，15-20为中毒呼吸困难，20-30为严重呼吸 衰竭，可以伴肺动脉高压，需要肺表面活性物质、吸入 NO、高频振荡通气技术 联合治疗，30-40为极度呼吸衰竭，出现急

22、性呼吸窘迫综合征 (ARDS),有>50% 死亡风险。4.1.2. 动脉/肺泡氧分压比(PaO2/PAO2,a/APO2)PaO2=FiO 2 X760-47)-(PaCO2/R),无单位，760为标准大气压，47为水蒸发 压，R为呼吸商=0.8。a/A正常值在0.8-1.0,严重呼吸衰竭时小于0.5,严重低氧 血症时一般在0.2-0.3o此测定值在儿科文献中经常使用，作为判断氧合改善的指 标。其局限性为没有考虑呼吸机通气参数的影响，或限于假设呼吸机参数设置没有显着改变时。4.1.3. 动脉氧分压/肺泡氧分压(Pa6/FiO2,P/F)P/F正常>400mmHg,<300mm

23、Hg作为判断急性肺损伤(ALI)主要指标之一提 示肺泡水平出现严重气体交换功能障碍，<200mmHg作为ARDS诊断指标之一， 表明必须立刻进行有效机械通气方可能避免严重呼吸衰竭病情恶化。如果将此指标直接应用于正在机械通气患儿，可以与 OI联合使用，作为判断外周性呼吸衰 竭危重程度及呼吸机治疗效果的主要指标。4.1.4. 呼气末二氧化碳分压(endtidalpartialpressureofcarbondioxide,PetCO) VD/VT=(PaCO2-PetCO2)/PaCO2临床生理特点：由于FRC比Vt大4-5倍，可以缓冲肺泡和血液中PaCC2和 PaCQ水平的波动，因此在呼吸

24、周期中，PaO2和PaCO2基本上处于稳定水平， 可以通过测定PetCO2间接判断肺循环对全身二氧化碳代谢的调节。临床测定意义：辅助判断PaCO2水平。由于正常情况下PaCC2和PetCO2相 差10mmHg,直接读取PetCO2可以了解PaCO2随机械通气的水平变化趋势。由于 新生儿及小婴儿呼吸快(f=30-60/min),而仪器需要获得50-150mL/min气体样本 流量，若一 4kg婴儿在呼吸机供气管道近 Y接口端的MV=1.0-1.2L/min时，相 当于分流量 <其1/20-1/10,方不对总MV产生负面影响。在实际测定中，仪器对 通气频率产生负依赖，在f<30/min

25、时PetCQ实际读数接近PaCQ。4.2. 根据血气分析调节正常血气值： pH7.35-7.45( 新生儿 7.30-7.50), PaQ60-80mmHg(8-10.5kPa),PaCO35-45mmHg(4.5-6kPa), HCO2-, BE+5mmol。4.2.1. PaO2过低:提高FiO2提高PIP和PEEP,延长Ti。氧合水平应调节FiO2以保 证SpO2达到90%-95%,早产新生儿在85%-94%水平，超低体重早产儿(<1500g) 上下限宜控制在相对偏低的水平，以避免过氧化损伤。4.2.2. PaCQ过高：加快f以提高MV和MVa,提高PIP,延长Te。早产儿治疗 中

26、应放慢PaCO2下降速度，以避免脑血流中 PaCQ迅速下降带来血管反应性收 缩，导致继发性缺血缺氧性脑损害。4.2.3. PaQ过低和PaCO2过高:提高FiO2,提高PIP和PEEP,加快f,延长Te。 4.2.4.PaCQ过低:减慢f,降低PIP。4.2.5. pH过低:PaCQ高，BE负值大，混合性酸中毒，加强MV,补充Na2CO3;PaCO2 正常，BE负值大，代谢性酸中毒，维持 MV,补充Na2CO3;PaCO2高，BE接近 正常，呼吸性酸中毒，加强 MV,适当补充Na2CO3o严重窒息患儿pH<7.0时， 在机械通气进行中，可以快速静脉推注 Na2CO3（与生理盐水或林格氏液1:1稀释 后）4.3. 利用呼吸机触发与同步机制设置通气参数并判断治疗效果目前多数儿科或婴儿适用呼吸机均有压力和流量触发的同步通气功能。选择压力或流量触发则根据当时患儿情况决定。一般自主呼吸弱者用流量触发，自主呼吸强者用压力触发。同步