德尔格呼吸机技术

呼吸机技术汇总分析-Draeger篇王晨德尔格呼吸机技术第1页首先是德尔格(Draeger)一些新技术，顺便说一句论坛里有些人把德尔格英文写作Drager，我只能说这些TX们有点小懒，图方便。德尔格是德国家族企业，正确德文写法是Dr?ger，a上面是有两个小点，而其英译后应该写作Draeger。其实叫Draeger还是Drager对于我们这些天天在医院加班“住院医”来说实在是一件无关痛痒事，皮实好用就行。顶多一个叫李逵，一个叫李鬼。遗憾是李鬼势头越来越大，现在在论坛上找资料，假如搜索Draeger找不到，搜索Drager反而能找到。但到国外网站去查资料，普通只认Draeger。所以假如同学们在搜索“Draeger”和“德尔格”后都不能找到所需要资料，不妨试试“李鬼”。

德尔格呼吸机技术第2页Draeger呼吸机技术非常多，BIPAP、Autoflow、ATC、PPS、Smartcare、LPP、EIT（排名以研发时间分先后），确实是让人头大。其实这些技术都是有联络，Dreager将其统称为Roomtobreath，汉字翻译为“自由呼吸空间”（官方翻译，非本人杜撰），而且以一幅宫殿图来说明（以下所表示，窃认为之所以用宫殿图，目标就是为了配合room一词）。

德尔格呼吸机技术第3页德尔格呼吸机技术第4页先从地基开始介绍－－ATC

1．（What）ATC（AutomaticTubeCompensation）：翻译为自动插管赔偿，德尔格呼吸机技术第5页．（Why）为何要研发ATC这种技术呢？--都是“气道阻力”惹得祸！（经典大图以下）我们知道气道阻力就是“维持一定流量所耗压力差（P）与该流量之比”,这个概念定义有点拗口，而且潜在要求气流以恒定流速经过气管（即流入端、流出端气流流速相等）。其实能够这么了解，气流经过气管，则必定在流过气道过程中要损失压力（ΔP，要想过此路，留下买路财?）,也就是说你机器上设置是10cmH20压力，但到病人肺部时候其实压力已经没有10cm水柱了。中间要损失一部分压力用以克服气道阻力。

德尔格呼吸机技术第6页德尔格呼吸机技术第7页德尔格呼吸机技术第8页．（How）怎么办才好？也简单，还是借用上面得例子。我们把机器压力设置为18mbar，则插管后，抵达病人肺部压力依旧是8mabar！！（），看来问题处理了（即针对插管进行压力赔偿）。真吗？其实麻烦才刚才开始。

最开始时候呼吸机是使用恒定气流送气，这还比很好办，设置好流速后，算一算，把压力赔偿加上去就能够了。突然有一天，大家都认为恒定流速不符合正常呼吸生理，吸气应该是减速气流。呵呵，麻烦来了，流速是改变，看你怎么计算！！！这就是为何要研发ATC。

下面一张图能清楚表示流速与压力差（压力在插管接头和末段之间差）关系，可见伴随流速增加，压力差程指数改变（还不是线性改变，这下死心了吧，口算是不行地。得用积分方法才能算）。德尔格呼吸机技术第9页最开始时候呼吸机是使用恒定气流送气，这还比很好办，设置好流速后，算一算，把压力赔偿加上去就能够了。突然有一天，大家都认为恒定流速不符合正常呼吸生理，吸气应该是减速气流。呵呵，麻烦来了，流速是改变，看你怎么计算！！！这就是为何要研发ATC。

下面一张图能清楚表示流速与压力差（压力在插管接头和末段之间差）关系，可见伴随流速增加，压力差程指数改变（还不是线性改变，这下死心了吧，口算是不行地。得用积分方法才能算）。

德尔格呼吸机技术第10页经过大量试验，科研人员描记了不一样插管管径下流速与压力差曲线图，从而取得了流速与压力差之间对应关系（这个资料非常主要）。ATC工作时，呼吸机首先连续监测插管中气流流速，依据之前从试验中取得流速与压力差之间函数关系，推算出插管接头和末段之间压力差，从而取得压力赔偿详细数值。

ATC按照即时流量（每隔8ms测量一次流速），调整赔偿压力，与传统压力支持相比（PSV方法），ATC防止了赔偿不足和过分，同时确保赔偿压力完全与病人呼吸同时（因流速测量时间间隔很短，所以才能确保与病人呼吸同时）。“有文件比较了ATC与传统PSV方法克服插管阻力效果，并得出了有利于ATC结论。（hanson_lqy前辈也表示了相同观点）”

德尔格呼吸机技术第11页．（Setting）在Draeger上设置ATC非常简单，见下列图。Comp是指压力赔偿百分比。比如此时此刻计算出赔偿压力是10mbar，假如你将Comp设置为80（就是80％意思），则实际赔偿压力为8mbar。下下张图表明更清楚。至于到底设置为多少比较适当，那就因人而异了，80％是通常设置值。

德尔格呼吸机技术第12页（该图中蓝色线是ATC100％赔偿时曲线，绿色是ATC按60％赔偿时曲线）

德尔格呼吸机技术第13页(What)PPSorPAV是什么东东？

还是按步骤来，首先看看缩写意思，PPS:ProportionalPressureSupport;PAV:ProportionalAssistVentilation.大家注意到否，二者都包含关键关键词－－Proportional.所以二者其实表示是同一概念。有些人将PAV翻译为成百分比辅助通气，PPS翻译为成百分比压力支持通气，其实都一样，便如money在中国叫RMB，到美国就成USdollar了。其实从家谱说起，它俩父辈是PSV（或者叫PS）：PressureSupportVentilation，Draeger机器上PSV被称为ASB（AssistedSpontaneousBreaths）。好了，把人家祖上辈份以及名字搞清楚才好开讲嘛。

德尔格呼吸机技术第14页（Why）为何要创造一个新通气方式呢？

“PAV是为还有自主呼吸用力,但因为高阻力和低顺应性而呼吸功增加,需要给予通气辅助病人提供一个呼吸支持方式。”－－某文件中摘抄。

“在PPS模式下,患者可舒适地取得由本身任意支配呼吸形式和通气程度,呼吸机可更加好地配合患者,且该通气模式下压力—时间波形为更靠近生理状态正弦波,患者感觉更舒适”－－某文件中摘抄。

！

德尔格呼吸机技术第15页想来不是每个人都如此，我们还是经过白话方式来描述一下PPS。

为何要研发PPS呢？这还得从呼吸机历史说起（以下内容非官方认可，大家自己看着办）。话说，早年间，呼吸机们都是机器控制，采取时间切换方式，最经典就是CMV（controlledmechanicalventilation控制机械通气）通气方式（Draeger叫IPPVIntermittentPositivePressureVentilation,翻译作间歇正压通气，其实就是CMV）。那时候根本没有什么人机反抗概念，全部通气都由机器控制，说难听点，病人就是一个模肺。“悲惨”CMV连续着，像万恶旧社会一样“惨无人道”。然后，像全部历史一样，“***”发生了，“人机同时“被提到了相当高度，各种触发技术随之出现。机械通气进入了“自主呼吸时代”，患者再也不是模肺，而是被看成“人”来对待。“伟大”PSV（ASB）诞生了，患者能够决定什么时候吸气，什么时候呼气。“想蘸红糖蘸红糖，想蘸白糖蘸白糖”那叫一个爽啊！就这么，PSV使用了很多年。大家都知道对于PSV通气方式，最关键设置就是一个支持压力，那设多少呢适当呢？有这么一个设法，首先按照千克体重来计算目标潮气量，然后给病人一个较小压力，观察在该压力下患者能到达多大潮气量。假如未到达目标潮气量就加点压力，直到与目标值差不多为止。假如不放心，就稍后做个血气，依据血气结果调整呼吸机参数。我刚工作时就是这么干，我想一定有很多同学和我有相同经历，都是这么设PS。合理吗？

德尔格呼吸机技术第16页千克体重计算出潮气量是按照满足患者生理需要量来估算，当患者出现自主呼吸时，是否每一次吸气努力都需要相同潮气量呢（以千克体重为依据计算）？其实不一样吸气努力（patienteffort），所需潮气量也是不一样（见下列图），对应每次压力支持也应该是不一样。假如只给予单一压力支持，只能出现下面两种情况。（在下面模型中我们假设对于该患者5cmH20压力能够产生500ml潮气量，模型没有考虑更复杂情况，只是为说明问题，请大家不要较真）

德尔格呼吸机技术第17页德尔格呼吸机技术第18页此次吸气(上图A点)，患者吸气努力较低（也就是膈肌、肋间肌收缩较弱），所产生胸腔负压也较低，他靠自己只能产生100ml潮气量。但健康时，这么吸气努力能够产生300ml潮气量（也能够了解为此次吸气患者生理需要量为300ml），所以他希望呼吸机给予其额外200ml气体，这么加起来，恰好满足其正常需要量。但实际情况是，呼吸机给予患者是5cmH20压力支持，对于该患者，这么大压力能产生500ml潮气量，远远大于200ml。其结果就是患者“被给予”了500ml潮气量，总潮气量达600ml。这就好比你今天在食堂吃了份盒饭，感觉没吃饱，于是回宿舍后自己又泡了包方便面。吃完后，以为刚好饱。突然手机响了，“领导“打电话给你，说让你来陪”饭局“。又不能不去，最终结果就是吃撑了。

2.??患者非常非常努力吸气（注意是非常非常努力，而不是努力，类似于文学作品中常说“倒吸一口冷气“上图B点），希望能得到800ml潮气量，这次比上次强，他自己能产生200ml潮气量，需要呼吸机给予600ml就能够了。可5cmH20压力，只能产生500ml气体量，这么加起来只有700ml，还缺100ml哪！怎么办？只好被迫延长吸气时间。原来患者希望在正常吸气时间内，经过提升流速而取得更多潮气量。可压力是恒定，他不能自动发觉患者需求，依然给予原来流速，结果只能是患者产生“空气饥饿”，并被迫延长吸气时间。长此下去，呼吸肌疲劳，呼吸功增加（这点非常主要），病情自然不会好转。

德尔格呼吸机技术第19页红色阴影部分是患者自己努力产生流速，而蓝色阴影部分是呼吸机给予流速。右侧最下面能够显著看到当患者吸气努力增加时，吸气时间被迫延长。

德尔格呼吸机技术第20页每次呼吸努力，与之相适应潮气量，都是不一样。而设置单一压力，不是造成供气过分，就是供气不足。再考虑吸气过程中，患者需要支持压力也不是恒定（是随阻力顺应性改变而改变）。这些就是PPS需要处理问题。

德尔格呼吸机技术第21页（How）PPS工作原理

史蒂芬.霍金在《时间简史》中说，他只引用1个公式，因为他人告诉他，假如你在你书中每多引用一个数学公式，那么书销量就将降低二分之一。汗啊！！我接下来工作就是用数学公式推导PPS原理。本着“我不入地狱，谁入地狱“精神，我花了数周时间来研究这些公式（这也是连载推迟原因），下面讲解将非常白话，相信各位能看懂。

德尔格呼吸机技术第22页名词解释

Paw:Airwaypressure

Pvent:pressureprovidebyventilator

Pmus:Muscleeffortforspontaneousbreathing

R:Resistance(呼吸系统阻力)

C:Compliance（呼吸系统顺应性）

ForInsp.Flow:PatientInsp.flow(原文中符号打不出来，用F代替)

V:volume

德尔格呼吸机技术第23页．??公式1Pvent+Pmus=RxF+1/CxV

Pmus是患者吸气努力所产生吸气压力，Pvent是呼吸机给予压力支持，二者共同克服呼吸系统总粘性阻力（R,包含由气管插管、气道、肺组织、胸廓所产生呼吸系统阻力，与流速相关）和呼吸系统总弹性阻力（顺应性倒数，1/C，包含肺组织及胸廓所产生阻力，与容量相关），最终将气体送达肺部。粘性阻力与流速相关（按照经典理论，克服气道阻力所需要压力与流速成线性关系,即R＝ΔP/F）。弹性阻力大小与与容量相关（V，一样依据经典理论，C＝ΔV/ΔP）。所以肺部所需总压力其实是流速和容量函数）

德尔格呼吸机技术第24页公式2Pmus=RxF+1/CxV-Pvent.

将公式转换一下，将Pvent.移到公式右边，能够看到当呼吸机提供压力（Pvent）越靠近于患者肺部所需压力（RxF+1/CxV）时，患者本身做功越小（Pmus）。实际上PPS原理也在于此，经过提供机体呼吸所需压力（这一压力在吸气整个过程中是有变换，以下列图），尽可能降低患者呼吸功。

德尔格呼吸机技术第25页Pmus是改变，每次不一样，同一呼吸不一样时刻也不一样，而在PSV下，Pvent却总是一样。我们希望Pvent能随病人需要而动态改变。

德尔格呼吸机技术第26页公式3Pvent=K1xF+K2xV,（很关键一步）

问题处理方法出来了，就是让Pvent=RxF+1/CxV，理想情况下，Pmus做功就会变为零。怎样知道Pvent详细值呢？其实Pvent一样是流速F和流量V函数，所以只要知道肺顺应性和肺阻力（包含气道阻力和肺组织阻力）就能够计算出Pvent。R总（呼吸系统总阻力）＝气管插管阻力＋气道阻力＋肺组织阻力＋胸廓阻力（本等式所指阻力为粘性阻力）。经典计算公式是：R=(Ppeak-Pplat)/F(在最大肺容积时，气管导管、气道、肺组织、胸廓所产生粘性阻力，只能在恒定流速下方能测量)。1/C总(呼吸系统总弹性阻力)＝肺组织弹性阻力＋胸廓弹性阻力。经典计算公式C=Vt/(Pplat–Peep),这里C其实表示是系统静态顺应性，在低流速情况下，近似能够反应肺组织和胸廓弹性阻力，一样需要在恒定流速下测量。

大家能够看到，想准确得到肺阻力和肺顺应性是非常不轻易，只能采取近似方法。所以我们用K1来代替R，K2来代替1/C。Pvent=K1xF+K2xV。PPS里K1被称为流量辅助（FAFlowAssist），K2被称为容量辅助（VAVolumeAssist）。其实说白了，FA就是阻力，VA就是顺应性倒数。

德尔格呼吸机技术第27页机器硬件过程是这么。呼吸流速传感器每8ms测量一次吸气流速（Draeger呼吸机是这么），这么就得到了流速F，流速×时间＝容量（这里其实是流速对时间进行积分），这么就得到了容量V。Pvent＝FA×F＋VA×V，FA和VA需要手工设置，然后就能够计算出吸气过程中每一个点时刻，需要给予压力Pvent。

德尔格呼吸机技术第28页德尔格呼吸机技术第29页更多公式（让人晕菜一步，包括到一些数学问题，很多是本人自己了解，没有文件支持，希望能和大家讨论，欢迎拍砖哦！）

这里还需要说明三个问题：

德尔格呼吸机技术第30页理想情况下Pvent=RxF+1/CxV;这时Pmus是零。不过这个公式只在对相是肺和气管组成系统时才近似成立（不包含管路、插管、胸廓等组成部分）。为何这么说呢？书上告诉我们，R＝ΔP/F，也就是说P与F关系应该是一条直线。但在ATC中我们曾提到过一张图片（以下），能够看到图中是曲线，也就是说斜率是改变，而ΔP/F＝R,斜率表示其实就是气管插管阻力R，能够看到伴随流速提升，阻力也会增加，他们间真实关系是P＝KxF2（K是一个系数，F是流速,F2表示是F平方）。对于简单气管插管，R都做不到恒定，那么对于由气管、肺组织、胸廓组成复杂系统，Pvent,与R和C能呈线性关系吗？我表示深度怀疑。其实R＝ΔP/F这个公式，只有在模型是各向同性且均一情况下才能使用。简单说就是对象为直管子时（大家想想肯德基喝饮料吸管吧）才能成立，对于气管插管这种弯曲管子，压力和流速已经不是线性关系了。所以，我们有理由相信，在实际情况中Pvent与R,C也不是线性关系。但使用这个公式，实在是没方法方法，因为谁也不知道，对于同时拥有插管、气管、肺组织、胸廓等多重元素系统，Pvent与R和C关系到底是怎样（呼吸机厂家可能做过这方面试验，可能有一个近似数学公式，但这应该是机密，假如地球人都知道，那岂不别厂家也能够发展PPS模式？）。这其实是一个基础数学建模问题（比较适合申报国家自然科学基金）。实际情况中Pvent还要克服插管阻力、胸廓阻力、管路阻力等。以R和C为基础计算出Pvent只能近似反应实际Pvent德尔格呼吸机技术第31页德尔格呼吸机技术第32页因为ATC存在，对由气管插管造成压力下降进行了赔偿，所以在PPS与ATC联合应用时。公式修改以下。其实就是将ATC赔偿压力减去。不要小看这个公式改变，相对于原来公式，已经算是进步了。毕竟气管插管部分压力赔偿是准确。下述公式考虑是气管插管前端至肺泡压力差，最少去掉了插管造成粘性阻力增加。ATC与PPS联合应用，压力输送应该更准确一些。

德尔格呼吸机技术第33页自主呼吸存在对R和C测量有很大影响，所以在PSV或PPS模式下极难自动测量R和C，只能在恒定流速情况下才能测量。下面操作步骤中有一个设置方法，就是先在恒定流速下测量R和C，然后以此为依据设置FA和VA。

德尔格呼吸机技术第34页PPS优缺点

优点

患者舒适，人机协调最好

病人需求几乎完全得到满足

不会过分通气

可降低和防止镇静剂使用

气道压较低

除了PEEP和FiO2，仅需设定流量辅助和容量辅助

德尔格呼吸机技术第35页PPS优缺点不足

患者必须有自主呼吸

无最小通气支持确保（即使有后备通气）

设置参数需要了解阻力和顺应性

假如设置不妥，可能不稳定（脱逸）

插管泄漏可能影响PPS功效

德尔格呼吸机技术第36页PPS与ASB（PSV）比较

PPS

压力支持随病人吸入努力而改变

无最小通气支持确保（即使有后备通气）

优化调整适应病人自主呼吸

PS/ASB

压力支持连续不变

只要有病人触发，便有最小压力支持

德尔格呼吸机技术第37页PPS设置界面：

德尔格呼吸机技术第38页PPS设置方法（摘抄自某文件）：

设置VA和FA方法有三种:

①最可靠方法是在容量控制通气病人没有自主呼吸情况下测出肺阻力和弹性(确保测定时没有内源性PEEP也很主要)。推荐设置VA和FA为所测阻力和顺应性80%。在应用PAV之前,必须设置足够水平容量限制和流量限制以防止过分赔偿不利影响。VA过大,会造成“脱逸”发生,呼吸机“容量高限”连续报警,患者呼吸困难;流量曲线快速升高到高水平,然后突然降低。处理方法:减低VA值直至“脱逸”消失。FA过大,会表现为“自动触发”,改变设置流量触发不能纠正。显著过分FA也可引发“脱逸”。处理方法:减低

FA值。

②采取“脱逸”法设置参数。先将FA设为最小,逐步增加VA直至“发生脱逸”,此时阀值应等于肺胸实际弹性,然后将设置VA减低至此阀值80%。反之,将VA设为最小,调整FA直至出现“自动触发”,改变流量触发不能纠正,或出现压力“脱逸”,然后将FA调低至阀值80%。

德尔格呼吸机技术第39页虚线表示脱逸（Runaway）

德尔格呼吸机技术第40页依据病人舒适程度和本身感觉来设置和调整VA和FA。

PPS其实处理了从气管插管气囊端至肺泡压力赔偿，而ATC则处理了呼吸管路端至气管插管气囊端压力赔偿。所以二者配合使用，能够最有效增加患者舒适性。同时有研究显示与PSV相比使用PPS可有效降低压力对血流动力学影响。

德尔格呼吸机技术第41页德尔格呼吸机技术第42页Freshblueair原文以下：“但在呼吸急促患者当中，因为患者吸气努力，初始吸气流速较高，使用ACT时会出现很高气道压啊，临床实际情况就是这么，甚至压力到达50-60cmH2O（若压力限制在此之上话），尽管那只是瞬间压力（克服气道阻力），不一定会造成气压伤，但总不能把压力报警上限调至60以上吧。其实这种情况不用ATC时，将PSV调高，完成相同潮气量，峰压（有aotoflow时也相当于平台压了）也不会超出30。这时是不是该使用DIY式ATC了呢？"

德尔格呼吸机技术第43页我们将freshblueair段落分拆一下：

A．患者病情：“但在呼吸急促患者当中，因为患者吸气努力，初始吸气流速较高，”，从初始气流流速很高判断，吸气努力应该很强，总结为：吸气努力强，呼吸急促；

B．出现问题：“初始吸气流速较高，使用ACT时会出现很高气道压啊，临床实际情况就是这么，甚至压力到达50-60cmH2O（若压力限制在此之上话），尽管那只是瞬间压力（克服气道阻力），不一定会造成气压伤，但总不能把压力报警上限调至60以上吧。“总结为：初始吸气流速高－－ATC赔偿后造成压力增高－－可能发生气压伤。

C．处理方法：“其实这种情况不用ATC时，将PSV调高，完成相同潮气量，峰压（有aotoflow时也相当于平台压了）也不会超出30。这时是不是该使用DIY式ATC了呢？”总结为：改用PSV通气模式。

德尔格呼吸机技术第44页好了，先看患者病情：“吸气努力强，呼吸急促”，应该说这是件好事，毕竟自主呼吸是存在，而且吸气努力很强，证实患者呼吸驱动力还不错，呼吸肌肉还没有疲劳。因为吸气努力增强，在吸气刚开始时候，患者需要较高吸气流速。假如按照经典恒流送气（定容通气），这时应该增加气流流速，其波形以下列图。因为潮气量及吸气时间恒定，增加吸气流速，造成峰压升高，同时平台压时间延长。假如峰压超出压力报警上限，则会触发高压报警。（患者吸气努力强时，流速假如跟不上，易造成“空气饥饿”）。由此，我们得出这么一个结论：潮气量和吸气时间不变时，流速增加必定造成压力增加。

德尔格呼吸机技术第45页第二步，ATC会造成高压报警吗？ATC会造成气压伤吗？

ATC原理前边讲过了，这里不再赘述。概括为一句话就是，ATC让“设置压力”＝（患者肺部）“实际压力”。现在问题是ATC会造成高压报警和气压伤吗？我们先看下面一张图，为了更加好说明问题，我们将模式更换为BIPAP，以减速气流供气。刚开始吸气时，气流流速高，然后流速迟缓下降，这与freshblueair提供情况（初始吸气流速较高）相一致。（其实，用这张图也是没方法事情，因为，我只有BIPAP＋ATC图片，没有SIMV＋ATC图片。）图上绿色线表示气管插管气囊端压力（也就是气管中隆突位置压力），黑色是呼吸管路中压力。本例中，ATC赔偿水平是80％，当ATC设置为100％时，绿线与黑线应该吻合。但理论毕竟只是理论，实际中还有很多影响原因，尤其是自主呼吸存在。（几乎全部成人呼吸机之压力传感器都是设置在机器内部，所以理论上只能测到呼吸管路中压力，近端压力传感器普通在新生儿呼吸机中有应用。个人猜测，对于成人而言，呼吸管路粗，压力在管路中损失微乎其微。而新生儿就不一样了，潮气量要准确到小数点后一位，而且管路细，压力在管路中损失不能不论，故而使用近端传感器）。

德尔格呼吸机技术第46页再看看水平几条线（下列图），红色线就是呼吸机上设置高压相压力Phigh（也就是吸气相压力），蓝色线就是低压相压力Plow（其实就是Peep）。注意，我尤其多用一句话强调，这两条线代表是设置压力，也就是呼吸机操作界面上，你设置那个压力。不是实际监测到压力。实际呼吸管路中压力是黑色线（似乎也不能叫线），绿色线是气管插管气囊端实际压力。

能够看到，开始吸气时，因为流速快，因阻力造成压力下降较多，表现在波形上，就是绿线与黑线之间差距非常大。为了让绿线更靠近于设定值（水平红线），对吸气压力进行赔偿，表现在波形上就是黑色部分超出了红线（蓝色圈圈）。本例中采取80％赔偿，因而黑线与绿线并没有完全重合。呼气时，为确保Peep稳定，也就是绿线与水平蓝线吻合，机器给予实际支持压力要小于设定值（红色圈圈），这么才能确保呼吸时气道内压力与设定Peep值相同。（看懂了本段，问题就处理了；假如看不懂，请继续再看两遍，一定要对照图看。）

德尔格呼吸机技术第47页明白了上述两幅图，问题也就处理了：

应用题1：出现高压报警一定出现气压伤吗？

答：不一定。高压报警是以管路中压力为依据。是否出现气压伤，还要看肺内部压力。

应用题2：打开ATC会造成气压伤吗？

答：不会。看图说话，肺内实际压力是绿线，而设定值是红色水平线。在吸气相，绿线只能小于或等于红线。也就是说肺内压力只可能小于或等于你设定值。除非你设吸气压力已经造成气压伤，不然话，ATC不可能造成肺内部压力大于设定值。

德尔格呼吸机技术第48页应用题3：打开ATC会造成高压报警吗？

答：有可能，但可能性较小。看图说话，黑线代表管路中实际压力，假如黑线超出上方红色虚线（高压报警上限），则会触发高压报警。理论上，ATC打开后，压力有可能超出高压报警上限（红色虚线），但实际情况中发生较少。揣测原因以下，首先ATC普通不会设置为100％赔偿；其次ATC赔偿是有一定程度，从图中能够看到在吸气刚开始时，即使红线与绿线差距很大，但黑线上升并不多，也就是说赔偿有个程度。假如真发生高压报警（多半有可能是容控模式同时打开ATC时），哪倒是需要小心注意了，这说明设置吸气压力已经非常高，以至于稍一赔偿就超出了高压报警线。这时应该看看患者肺顺应性是不是真很差，尤其是容控模式时。

ATC在设计时可能也考虑到了freshblueair说这种情况，所以压力上升有个程度，不会在第一次赔偿时就把压力全部加上去，很可能是在每一次呼吸周期中逐步加压力（类似于Autoflow，Autoflow压力调整以3mbar/次上下浮动，不会一次调整到位）。在机器上试验时也发觉，ATC压力赔偿不太会超出设置值很多。（本段叙述是基于实际情况一个推论，没有参考文件。详细解释应该由厂家公布，厂家研发人员应该知道，可惜他没告诉我。我也就只好按个人了解做如上推断，欢迎大家讨论。）

德尔格呼吸机技术第49页3．处理方法：改用PSV通气模式。

答：改用PSV并没有处理根本问题。PSV比较适合用于自主呼吸不错，或是准备脱机病人。按照freshblueair背景资料，患者呼吸急促，像是疾病急性期，用PSV风险很大（呼吸急促还好，万一等会儿，出现呼吸暂停，又是夜班，值班医生睡了，咋整？）。更主要是，就算是用PSV，也没有处理压力赔偿问题，从上面两幅图我们也能看到，在呼吸整个阶段，压力赔偿不是线性，有时候多，有时候少。更有甚者，吸气相和呼吸相压力赔偿还是相反，吸气相是增加压力支持，呼吸相是降低压力支持。假如用PSV，怎样确定压力水平呢？自己预计一下，在原有压力支持水平上增加一个压力，又怎样确保增加压力足够赔偿插管阻力？患者呼吸急促，需要流速很高，PSV也没处理流速问题啊！在PSV模式下是不能设流速吧，流速只能依据压力支持水平来输送。假如支持力度不够，患者只能被迫延长吸气时间，或主动增加吸气努力－－呼吸功增加了。

德尔格呼吸机技术第50页4．对该病例深入讨论：

抛开ATC不说，我们看看这个机械通气实例，其问题在哪里（以下文字，纯属一家之言，欢迎大家讨论。不足之处请大家指教）

首先，患者呼吸急促，这时候最要紧事有哪些呢?就机械通气而言，1.为了预防出现“空气饥饿“首先要看看吸气流速是否设置过低？表现在波形上就是在吸气相时，是否有压力突然下降（见下列图）2.患者是否出现人机反抗？对于呼吸急促而无规律患者，人机反抗难以防止，同时人机反抗也能造成频繁高压报警。这从波形上也能看出来。3.更广泛一点，患者呼吸急促是什么原因造成？担心？疼痛？对于ICU患者，镇静镇痛是非常必要。即使镇静会影响自主呼吸，但在疾病急性期还是利大于弊。镇痛则更是必要（一定要在明确疼痛原因情况下才能镇痛，不明原因疼痛是不允许镇痛），疼痛不但能造成呼吸频速，还有可能心率过快，由此造成血流动力学不稳定岂不是增加呼吸机使用困难？

德尔格呼吸机技术第51页第二，freshblueair认为“将PSV调高，完成相同潮气量，峰压（有aotoflow时也相当于平台压了）也不会超出30。“括号内部分是值得商榷－－”（有aotoflow时也相当于平台压了）“。对于容控模式，打开Autoflow后，压力水平可不一定是定容恒流模式下平台压，而且有很大几率不是。Autoflow关键在于用最小压力实现目标潮气量，其压力水平是依据患者肺顺应性来自动调整。Autoflow详细介绍能够看看hanson_lqy前辈文章。

德尔格呼吸机技术第52页假如我再讲一遍BIPAP和Autoflow原理，不但有狗尾续貂嫌疑，还有被大家拍死可能。鉴于生命可贵，本篇将介绍一下BIPAP和Autoflow所需硬件条件以及与之相关触发及触发窗概念。

BIPAP和Autoflow最关键技术是什么？（开放性问题，没有参考答案）。双水平正压通气？压力控制容量确保？还是“万能模式”光环？（BIPAP有时被称为万能模式，下面文章会包括产生这一名称原因）。“一千个读者心中就有一千个哈姆雷特！”大家一定有自己看法，这里只谈谈笔者自己感受。

德尔格呼吸机技术第53页其实，各厂商都有自己“双水平正压通气模式”（泛滥很），名称稍有不一样；也都有自己“压力控制容量确保”。原理都大差不差，但要说到最关键东西，我以为是“全程支持自主呼吸，并确保气道压力稳定！”注意是“全程”，也就是说不但在低压相支持自主呼吸，高压相也要支持自主呼吸。这么才是真正“全程支持自主呼吸”。同时，不能因为自主呼吸造成气道压力频繁改变，要确保气道压力稳定。（这一条也是判断呼吸机性能很主要一个指标）

德尔格呼吸机技术第54页上课时我：为何要保留自主呼吸呢？（以下简称Jsf39）

我“二师兄”：锻炼呼吸肌肉，促进脱机。（以下简称为“师兄”）。

Jsf39：那为何还要全程呢？自主呼吸在SIMV下呼气相也能够锻炼啊。、

师兄：孺子可教也！来，给你上一课。（师兄显现出了主任查房时神情）。

师兄：呼吸衰竭很主要一个病理生理学改变，就是肺部出现通气血流百分比失调。（以下列图）

德尔格呼吸机技术第55页德尔格呼吸机技术第56页简单了解就是肺部血流灌注好区域，肺泡通气少（解剖分流）；或者是血流灌注差地方那个，肺泡通气反而多（死腔样通气）。顺口溜就是：血多气少（解剖分流）；血少气多（死腔样通气）。

德尔格呼吸机技术第57页师兄：（得意之情难以掩饰，好像已经当上了科主任）正常情况下，重力依赖区（肺下部、背部等区域）血流较多，而肺尖部血流较少。正常呼吸时，膈肌首先收缩（膈肌最靠近肺下部、背部等区域），重力依赖区（肺下部、背部区域）内首先产生负压，因而气体会首先进入这些血流较多区域。也就是说正常呼吸时气体在肺内填充次序是先重力依赖区，后非重力依赖区。能够想象，重力依赖区将取得更多气体交换时间，更多气体。血流灌注量与气体量、气体交换时间是想匹配。

德尔格呼吸机技术第58页Jsf39：然后呢？（一脸茫然）

师兄：讲到这儿了，你还不懂？（一副恨铁不成钢表情）

Jsf39：哦……（极度尴尬，恨不得钻地缝）

师兄：控制通气与自主呼吸最大不一样是什么？

Jsf39：哦，正压通气？触发？指令通气？

师兄：还给我一个三选一选择题啊！（师兄假装愤愤中，唉，又有机会炫耀了）

Jsf39：……（无语中…,表酱紫，每次看到师兄这幅嘴脸只能装傻）

德尔格呼吸机技术第59页师兄：控制通气（也称为指令通气）与自主呼吸最大区分就在于，控制通气是时间切换，而自主呼吸是需要触发。简单了解就是：控制通气是呼吸机作主，而自主呼吸是病人自己当家作主。（宏观角度来看）正压通气时，气体首先进入是肺尖部，其次才会是重力依赖区。也就是说肺部通气很好区域血流反而极少（肺尖部区域），而肺血流灌注好区域通气又极少（重力依赖区）。这么反而加重了通气血流百分比失调。这也是为何有时候ARDS病人会采取俯卧位通气。刚俯卧位时，背部变到了上面，原来这部分是重力依赖区，血液灌注比很好（血液也还没那么快流走），俯卧位后，背部通气得以改进，V/Q匹配，氧合就改进了。

Jsf39：原来如此（恍然大悟中！）

师兄：自主呼吸也有类似效果，膈肌收缩，在重力依赖区首先产生负压，从而使气体能首先进入这些通气不好区域。进而改进肺部整体通气血流百分比。

Jsf39：恩……(崇敬眼神)。这个我懂了，不过纯自主呼吸才能产生这个效果吧，PSV不也是正压通气吗？能改进通气血流比吗？

师兄：恩，小子有前途！（双手背在身后，把啤酒肚挺了起来）。PSV确实是正压通气，但与控制通气相比，不知好了多少倍。PSV时，患者做出了吸气努力，膈肌肋间肌收缩，因而肺下部靠近膈肌处最少是产生了些许负压。不说它能在多大程度上改进VQ比，但最少锻炼了呼吸肌。况且PSV是在患者有需要情况下才送气，能够降低人机反抗。你这个问题这也牵扯出了“全程支持自主呼吸”第三个优势—降低人机反抗。相较于前两个优点，这个优点更为主要。

Jsf39：明说吧，别绕弯子了。（爆汗中…）

师兄：哦，急什么，一下都告诉你，你能接收了吗？（极度欠扁表情）。你先把PCV（也称为PC-CMV）压力-时间波形画一下。

德尔格呼吸机技术第60页德尔格呼吸机技术第61页我们知道PCV是不允许出现自主呼吸。但人是活，机器是死，假如在高压相时，患者突然想咳嗽，会怎么样？（如上图第二道波形）

病人：我想咳嗽！快让我吐口气啊！

呼吸机：别急，现在是吸气相，你等等啊，等到了呼气相，我一定让你吐气。

病人：我受不了了，现在好憋啊，快让我呼一口。

呼吸机：不行，我不允许你在吸气相呼气。

病人：管不了那么多了，我现在就吐气。看你能怎么样。

呼吸机：好啊，跟你说了不能呼气，你还敢呼。敬酒不吃吃罚酒，我把呼气阀关死，看你怎么吐气。

病人：好难受，憋死我了！（气道压力直线上升中）

呼吸机：哦，对了，假如你气道压力超出压力报警高线，我能够考虑强制打开呼气阀。你再加把劲，把气道压力弄高点，我也好开阀啊。你知道，我也只能照章办事。

最终结果，要么患者妥协，不咳了；要么气道压力超出高压报警高线，呼气阀强制打开。这两个结果都不是我们想要，因为它们都产生了人机反抗，都增加了呼吸功。

Jsf39：那允许病人随意呼吸不就能够了吗？

师兄：疾病要求气道压力保持恒定。比如ARDS，在机械通气中要求给予适当吸气压力以确保患者肺泡打开，假如这时候允许患者呼气（呼气阀在吸气相打开），你想想，密闭系统，气体量降低，必定造成压力下降，压力下降结果有可能就是肺泡塌陷，只有等下次送气才能再次复张。气道压力都不能确保恒定，那治疗基础又何在？

Jsf39：貌似很有道理啊！

师兄：（一脸鄙夷，心想，什么叫“貌似“啊，原来就是嘛）我们引入自主呼吸，最少有三个方面优点（排名分先后）：1.降低人机反抗；2.改进VQ比，改进氧合;3.锻炼呼吸肌,为脱机做准备。但假如气道压力因为自主呼吸存在而总是重复上升下降（以下列图），那就没什么意思了德尔格呼吸机技术第62页德尔格呼吸机技术第63页Jsf39：晓得，晓得（小鸡啄米般点头，一脸谦卑表情。得罪师兄以后就没得混了，文章啊，试验啊，哪个不得靠他指导，老板反正是神龙见首不见尾）。

师兄：当前呼吸机经过硬件改良，成功实现了在支持自主呼吸同时确保气道压力稳定。这都是上世纪八十年代技术。就Dreager而言，就是两个阀门：红宝石阀和百分比阀门。下面是呼吸机内部结构图

德尔格呼吸机技术第64页在图上我们能够发觉两个5bar进气口（1bar=1000mbar，1mbar=1.019716212977cmH2O）。压缩气体经过这两个接口进入呼吸机。高压气体进入呼吸机后需要减压，然后进行空氧混合。进气接口部分有一个阀门，叫做红宝石阀（以下列图）。气体首先经过管道进入①处腔室，该腔体内有一颗红宝石（②表示），其后有一根钢制顶杆（图中黑色长杆），与一电机相连。③号处就是减压后气体。其工作原理以下：电机取得呼吸机发出指令后，向前或向后旋转，促使钢制顶杆推进红宝石向前或向后运动，红宝石恰好堵在腔体①与腔体③之间。推杆若向右移动，则腔体①与腔体③联通，更多气体会快速进入腔体③，假如推杆向左移动，则红宝石与左侧通道缝隙变小，进入腔体