机械通气的临床应用及呼吸力学测定-PPT课件

1、机械通气的临床应用及呼吸力学测定辽宁医学院附属第一医院 重症医学科 谷志龙邮箱：2主要内容机械通气的基本原理机械通气的模式和参数调节床旁呼吸力学测定3机械通气的概念运用机械装置部分或完全取代患者的自主通气机械装置 呼吸机（ventilator）简易呼吸器患者操作者呼吸机的基本构造吸气控制开关气源加温加湿装置控制系统呼气控制开关气道肺呼吸机运行本质气体开关王 辰 5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+PEEP6机械通气一种脏器功能支持手段替代“呼吸肌肉”功能，非“肺脏”功能无治疗作用除外心源性肺水肿、梿枷胸主要目的：为原发病的治疗争

2、取时间机械通气的适用征呼吸衰竭“泵”衰竭：重症肌无力；有机磷中毒；呼吸中枢病变肺衰竭：ARDS；肺间质纤维化围手术期各种外科手术的常规麻醉和术后管理需要心、胸、和神经外科手术骨骼肌肉疾病连枷胸肌营养不良 俞森洋，机械通气与临床实践机械通气的指针和目标改善气体交换纠正低氧血症缓解急性呼吸酸中毒缓解呼吸窘迫降低呼吸氧耗纠正呼吸肌疲劳改变肺组织的压力-容积关系预防和纠正肺不张改善肺顺应性预防进一步的肺损伤促进肺和气道的康复避免并发症 Tobin MJ呼吸机的主要功能改善氧合氧合障碍原因肺泡通气不足吸入气氧浓度低弥散障碍通气血流比失调分流呼吸机的主要功能改善氧合机械通气改善氧合的方法MVFIO2PEE

3、P复张肺泡 减少分流平均气道压呼吸机的主要功能排除二氧化碳肺泡通气公式：PaCO2=(VCO2 x 0.863) /【 VE x（1-VD/VT）】 VE=VT RRCO2增加原因肺泡分钟通气量降低死腔量增大CO2生成增多肺泡通气量(VE alv)12正压通气是改善心源性肺水肿的有效手段病例生理学改变左心房压力增高导致肺毛细血管静水压增加正压通气的主要作用降低心脏的前负荷降低心脏的后负荷改善心脏的工作环境（改善氧合，增加心肌供氧）13正压通气对心功能的影响降低前负荷回心血量减少降低后负荷心室跨壁压减少14正压通气对心功能的影响自主呼吸正压通气机械通气的模式与参数临床常用的通气模式辅助/控制通气

4、（A/CMV）同步间歇指令通气（SIMV）压力支持通气（PSV）双相气道正压通气（BIPAP）A/C 47%SIMV+PSV 25%PSV 15%SIMV 6% other 7%Am J Respir Crit Care Med.2000辅助/控制通气（A/CMV）是控制通气与辅助通气的结合当自主呼吸频率低于后备频率，启动控制通气当自主呼吸频率高于后备频率，启动辅助通气保证患者最基本的每分通气量每次呼吸周期，呼吸机的辅助水平相同每次呼吸的潮气量、吸气压力、流量等参数一致降低呼吸功耗导致人机不协调、过度通气和过度充气的发生辅助/控制通气模式设置的参数吸气触发流量、压力或时间触发吸气过程定容型潮气

5、量、流量、流量波形、吸气时间等定压型吸气压力、吸气时间呼气切换时间、容量后备频率辅助/控制通气模式的应用中枢或外周驱动能力很差者为心肺功能贮备较差者提供最大呼吸支持，减少氧耗需过度通气者，如闭合性颅脑损伤容量控制与压力控制的区别容量控制通气容量可控，但压力不可控应用于自主呼吸稳定、气道阻力增加的患者压力控制通气压力可控，但容量不可控人机协调性较好、改善气体分布同步间歇指令通气（SIMV）间歇指令间歇给予指令通气，每分钟指令通气频率相同同步指令通气可与自主呼吸同步（触发窗）间歇指令通气之间为自主呼吸增加氧耗增加呼吸功同步间歇指令通气（SIMV）模式设置的参数吸气触发流量、压力或时间触发吸气过程定

6、容型潮气量、流量、流量波形、吸气时间等定压型吸气压力、吸气时间呼气切换时间、容量触发窗指令频率同步间歇指令通气（SIMV）模式的应用应用于撤机阶段逐渐降低指令通气频率 常与压力支持通气（PSV）合用克服自主呼吸的阻力压力支持通气（PSV）自主通气模式自主呼吸参与整个通气过程病人自主调节潮气量、吸气时间、吸气流速、呼吸频率人机协调性优于其它模式利于呼吸肌肉功能的恢复潮气量随肺顺应性、气道阻力和主观的用力程度而改变压力支持通气（PSV）模式设置的参数吸气触发流量或压力触发吸气过程吸气压力支持呼气切换流量切换FlowPawTT压力支持通气（PSV）模式的应用具有一定的自主呼吸能力，呼吸中枢驱动稳定者

7、可应用于撤机阶段逐渐减低压力支持水平持续气道内正压通气（CPAP）最简单的自主呼吸模式其作用类似于PEEP无通气辅助功能双水平气道正压通气方式：Bi-PAP是一种时间启动、压力限定、时间切换方式。适合于整个机械通气时期。理解：可视为对CPAP压力值采用时间切换的连续气道正压通气，两个时间和压力均可调整。CPAPCPAP基线0Bi-PAPCPAPx2=Bi-PAP特点：通气周期任何时间均可进行不受限制的自主呼吸。自主呼吸和控制呼吸时均可应用Bi-PAP, 在两个压力水平上都可有自主呼吸出现。双相气道正压通气（BIPAP）相当于两水平的CPAP的交替出现增加肺泡容积，改善氧合改善人机协调性实现控制

8、通气与自主呼吸的并存新型的机械通气的模式双重控制模式压力调节容量控制（PRVC、VC+、autoflow等）容量支持（VSV）压力增强（PA）智能通气模式适应性支持通气（ASV）成比例辅助通气（PAV）自动模式（Automode）导管补偿（ATC）NAVA主要设置的参数吸气触发（trigger）潮气量（VT）/吸气压力（PI）吸气时间（Ti）/吸呼比（I：E）压力上升时间（rise time/slope ）峰流速（peak flow）流速波形（flow waveforms）呼气切换（cycle）呼气末正压（PEEP）/持续气道内正压（CPAP）呼吸频率（f）吸气触发(trigger)吸气阶段(

9、control)呼气切换(cycle)呼气阶段(baseline)呼吸周期参数设置和调节的主要原则维持基本通气和氧合避免呼吸机相关并发症的发生呼吸机相关肺损伤（VALI）循环抑制等提高人机协调性吸气触发的设置压力触发0.53 cmH2O流量触发0.55 L/min吸气触发过程流量触发机制基础气流（base flow）10L/min流量触发灵敏度 2 L/min8 L/min2 L/minPT：压力触发FT：流量触发Am J Respir Crit Care Med , 1998, 157:135143.触发延迟时间触发功流量与压力触发的比较流量触发压力触发压力和流量触发的共同缺点均不能克服内源

10、性PEEP对触发的影响内源性PEEP=6 cmH2O外源性PEEP=0 cmH2O触发灵敏度=2 cmH2O肺泡内压力神经电活动触发（neural trigger）克服内源性PEEP对触发的影响见于NAVA模式改善人机协调设置参数：膈肌电位：0.51.5 uv潮气量潮气量：每次吸入或呼出气体的量Tidal volume ,VT主要作用：改善通气和氧合设置和调节需考虑的因素身高不同疾病的呼吸力学改变，如气道阻力和顺应性等通气和氧合状态避免气压伤的发生初始设置和调节初始设置：正常肺功能的患者：812 ml/kgCOPD患者和ARDS患者应小潮气量通气：68ml/kg平台压30cmH2O评估：气道压

11、力血氧饱和度胸部活动度、肺部听诊血气指标吸气时间（Ti）/吸呼比（I：E）的设置呼吸机无法完全控制患者自主的呼气时间吸气时间包括送气时间吸气暂停时间一般设置Ti 0.81.2 秒I：E 1： 3 1：1.5TiTE 吸气时间（Ti）/吸呼比（I：E）主要作用延长吸气时间，增加平均气道压改善氧合实施反比通气监测平台压缩短吸气时间，延长呼气时间减轻气体陷闭吸气时间长短的评估短正常长压力上升时间（rise time）只见于压力目标型通气模式是指气道压力从基础水平升至设置水平的时间13420TSecPawcmH2Orise timePEEP压力上升时间的作用调节吸气初期峰流速的大小改善人机协调性满足患

12、者吸气初期流速需求降低吸气做功增加压力上升时间Chiumello D, et al. Crit Care Med, 2003, 31:2604-2610压力上升时间的设置可根据压力-时间曲线调节13420TSecPawcmH2Orise time合适rise time过短rise time过长overshoot吸气峰流速的设置只见于容量目标型通气模式吸气流速和吸气时间决定潮气量大小VT= flow Ti主要作用满足患者吸气初期的通气需求调节吸气时间的长短一般设置于 40100 L/min峰流速峰流速肺通气的阻力肺通气阻力弹性阻力静态阻力，2/3非弹性阻力动态阻力，1/3肺弹性阻力胸廓弹性阻力黏

13、性阻力惯性阻力肺黏性阻力气道黏性阻力胸廓黏性阻力肺惯性阻力气道惯性阻力胸廓惯性阻力肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力弹性阻力弹性弹性物质在外力作用下变形时，对抗变形和弹性回位的倾向平静呼吸时，约占总阻力的2/3吸气时的阻力，呼气时的动力顺应性物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变计算公式 CV/P弹性阻力的倒数具有容积依赖性，比顺应性静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性影响顺应性的因素弹性阻力增加（顺应性降低）肺水肿，实变，纤维化，肺不张气胸、胸腔积液脊柱侧弯或其他胸壁畸形肥胖、腹胀动态肺充气非弹性阻力黏性阻力与惯性阻力以气道黏性阻力为

14、主（80%90%）平静呼吸时，约占总阻力的1/3非弹性阻力黏性阻力气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以及呼吸时组织发生相对位移时的摩擦阻力气道阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力惯性阻力气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性所产生的阻止运动的因素气道阻力层流阻力来源于气体之间的相互摩擦Raw8l/(r4)湍流阻力来源于气体之间以及气体与气道壁之间的相互摩擦Rawvl*摩擦因子/ 42r5层流示意图湍流示意图气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力气道阻力的分布床旁呼吸力学监测呼吸力学的基本特性 P=P摩擦阻力+P弹性阻力i机械通气的灵魂-运动方程阻力和顺应性的监测吸气末阻断法患者

15、：充分镇静模式：容量控制参数：方波、PEEPe“吸气末屏气”PpeakPplat计算公式Raw=(Ppeak-Pplat)/FCst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)注意事项消除自主呼吸的影响足够的平衡时间 流速与容积依赖性PEEPPEEPi举例：设置：VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波)监测：Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O请计算R? C?(Ppeak 34cmH2O)= (Flow 0.5L)/S x R + (VT 350ml)/Cst + (PEEPe 5cmH2O + PEEPi 5cm

16、H2O)R=（34-27）/0.5=14Cst=350/（27-5-5）=20.6呼吸力学监测的三要素压力（pressure，）气道开口压，食道压，隆突压流速（flow，）容积（volume）计算流量对时间的积分常用压力指标气道峰压（Ppeak）气道平台压（Pplat）气道平均压（Pmean)内源性呼气末正压（PEEPi）呼气末正压（PEEP）气道峰压（Ppeak）的影响因素定容通气，方波Ppeak= Flow x Resistance +Volume/compliance+PEEP用于克服气道阻力、弹性阻力和PEEP影响因素：顺应性潮气量PEEPPEEPi气道和气管内导管阻力吸气流速气道峰压

17、的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据 实际气道峰压之上5-10cmH2O以不高于45cmH2O为宜 气道峰压与肺损伤的关系 Paw (cm H2O)NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance)NormalPIPPPlatHigh RawPIPPPlat气道阻力对峰压的影响肺顺应性对峰压的影响Time (sec)Paw (cm H2O)Low CompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormal PPlat(Normal Comp

18、liance)Increased PPlat(Decreased Compliance)NormalPIP气道峰压增加的临床意义不伴有平台压的增加Ppeak- Pplat = Flow x Resistance用于克服气道阻力反应气道问题伴有平台压的增加肺实质或间质问题肺含气状态变化PpeakPplat平台压（plateau pressure）的概念是指吸气末暂停时的气道压力吸气末肺泡内压力水平主要用于克服肺弹性阻力平台压PawFlow平台压的监测消除自主呼吸的影响采用定容控制通气流速恒定，并固定潮气量阻断时间足够长所测值为平均值平台压（Pplat）的影响因素定容通气，方波Pplat=Volu

19、me/Compliance+PEEP用于克服弹性阻力和PEEP影响因素：顺应性PEEP潮气量平台压（Pplat）的意义可近似反应肺泡压与肺损伤的关系更为密切限制平台压不超过35cmH2O 平台压监测在ARDS患者中的意义指导ARDS患者的机械通气治疗肺保护性通气策略N Engl J Med 1998;338:347-54Pplat 40 cmH2ON Engl J Med 2000, 342:1301-1308.Pplat 30 cmH2OCrit Care Med 2006; 34:13111318Pplat 30 cmH2O平均气道压(Pmean)虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压Pmean （T