机械通气-王旭涛20139-18课件

机械通气北京医院急诊科王旭涛定义：mechanicalventilation

机械通气是利用呼吸机把气体泵入及排出肺部的一种技术。机械通气的基本原理当呼吸器官不能维持正常的气体交换，即发生呼吸衰竭时，以机械装置代替或辅助呼吸肌的工作，称为机械通气支持（Mechanicallyventilatorysupport）。只是一种支持疗法，不能消除呼吸衰竭的病因，只为采取针对呼吸衰竭病因的各种治疗争取时间和创造条件。正常的氧来源-呼吸呼吸生理

动力学角度

被动系统---肺、胸廓、气道主动系统（泵）---呼吸肌

主动系统克服被动系统产生有效通气自主呼吸过程中肺泡的压力压力+2mbar-2mbar1.通气不足2.通气/血流比例失调3.弥散障碍负压通气特点负压通气负压呼吸机(“铁肺”)1928年Boston儿童医院负压通气首次用于临床20世纪40至50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛使用铁肺（ironlung）和胸甲（chestcuirass）可于吸气相在胸廓周围形成负压，虽然这些装置对有些患神经肌肉和骨骼疾病需长期机械通气的病人有用，但由于气压伤、低血压、气道分泌物引流不畅等副作用，已很少应用。负压通气1952年夏天，Copenhagen市，因脊髓灰质炎所致呼吸肌麻痹而接受治疗的首批31例患者在3天内死亡27例，麻醉科医生Ibsen（易卜生）被请去会诊，他建议放弃负压通气，而行气管切开，采用麻醉用的压缩气囊间隙正压通气。事实证明这种做法非常成功，以致于当时许多医学生和技术员被动到医院操作气囊以完成手动正压通气。哥本哈根成功的经验对正压通气的发展起了极大的推动作用，之后，正压通气方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰。ironlung正压通气特点正压通气正压呼吸机1955年麻省总医院首次使用有创通气正压通气指在吸气相对气道施以正压。正压机械通气是现在主要应用的通气方法,已成为机械通气的标准呼吸机基本概念什么是呼吸机？呼吸机—电子打气筒！闭环控制系统(监测->反馈控制)Vs.开环控制系统(送气,无反馈)呼吸机系统简图正压呼吸机-负压呼吸机PositivepressureapplideatairwayPositive-pressureventilationNegative-pressureventilationNegativepressureappliedtochestwall自主呼吸胸廓容积增加时，胸内压下降从肺尖到肺底部胸内负压梯度逐渐增加灌注良好的肺底部通气较好通气/血流比匹配肺泡压力变化：

正压通气和自主呼吸的对比吸气正压通气自主呼吸Pt正压通气在整个呼吸过程中胸内压始终为正压气流会选择阻力较小的气道气体在肺内分布于非重力依赖区，灌注不好的区域通气/血流比失调正压通气的治疗作用吸气相正压是决定通气量的主要因素呼气相正压的作用-PEEPPEEPi=7cmH2OPEEP=5cmH2O（1）（2）呼吸周期1呼气+1吸气=1呼吸周期吸气阶段吸气开始呼气结束触发呼吸周期呼气阶段吸气结束呼气开始切换呼吸周期触发切换一个呼吸周期时间触发

流速触发压力触发

容量触发时间切换

流速切换压力切换

容量切换

呼气触发灵敏度0100%40%10%10%5%1%呼气触发灵敏度对保证患者舒适及人机同步非常重要.呼气触发灵敏度是吸气转变为呼气的时间点.例如,对呼气阻力较高的患者,应将呼气触发灵敏度设置较高,以确保有充分的呼气时间呼气触发灵敏度VentilatorETSFixedETSSiemens3005%Bird840025%Star25%or4lpmEvita425%(Adult)6%(Paediatric)Bear100025%AdjustableETSGalileo10–40%NPB8401–45%Servoi1–40%CardiopulmonaryVenturi5–80%呼气触发灵敏度吸气峰流量25%15%45%压力支持通气呼气触发灵敏度Tinsp呼气触发灵敏度的影响ETS40%ETS5%潮气量(L)0.510.170.610.25吸气时间(sec)1.040.291.660.62呼吸频率(bpm)25.012.121.512.6ChiumelloD,PelosiP,TacconeP,etal.Effectofdifferentinspiratoryrisetimeandcyclingoffcriteriaduringpressuresupportventilationinpatientsrecoveringfromacutelunginjury.CritCareMed2003;31:2604-10.机械通气目的

提供足够的肺泡通气提供足够氧合应用呼气末正压（PEEP），以维持肺泡复张（recruitment）避免肺泡过度膨胀避免内源性PEEP（auto-PEEP）尽可能用最低吸入氧浓度达到最佳氧合病人得到多少氧,而不是呼吸机送出多少气机械通气中,我们追求的是…呼吸治疗中,我们关注的是…满足氧合的更低压力机械通气的适应证低通气量低氧血症呼吸疲劳气道保护

机械通气分类有创还是无创通气完全还是部分通气有创还是无创通气有创通气通过气管内导管或气管造口导管进行在大多数急症病人中，通过人工气道进行机械通气是标准方法有创还是无创通气有些可迅速恢复的病人，如慢性阻塞性肺疾病加重期或急性充血性心衰，可成功地进行无创正压通气（NPPV）无创通气可鼻面罩（nasalmask）或口鼻面罩（oronasalmask）。口鼻面罩常用于急性呼吸困难的病人（此种病人常经口漏气）尽管NPPV常采用便携式压力呼吸机，但任何呼吸机均可进行此项治疗压力支持通气最常用于NPPV然而，很多病人并不适合用NPPV完全还是部分通气完全通气支持在病人和呼吸机无相互作用情况下提供全部分钟通气量多需进行镇静，有时需用神经肌阻滞药多用于患严重呼吸衰竭、血流动力学不稳定、已稳定的复合急性损伤和所有应用肌肉松弛药的病人完全还是部分通气部分通气支持只提供部分分钟通气量，而其余部分由病人自主呼吸（inspiratoryefforts）提供，此时病人与呼吸机之间的相互作用十分重要可用于患轻度急性呼吸衰竭或呼吸衰竭恢复期的病人（如试脱机期间）优点：避免长期机械通气造成的肌肉萎缩，保存通气驱动和呼吸方式，减少镇静药及神经肌阻滞药需求量，对正压通气有较好的血流动力学反应急诊常用机械通气参数设定参数的组成参数设定监测报警容量潮气量、叹息呼气潮气量高、低分钟通气量压力气道压力、呼气末正压气道峰压高、低气道压力流速吸气流速、分钟通气量流速波形高、低分钟通气量时间呼吸频率、吸气时间、屏气时间呼吸频率呼吸频率其它吸氧浓度、触发灵敏度1潮气量

TidalVolume（TVVt）

1是决定分钟通气量的大小，在容量控制形式中应用2根据理想体重给予潮气量：8～12ml/kg理想体重：kg=（身高cm-70）×0.6

理想范围：+10％或-10％；3根据病人病理生理状况给予潮气量：哮喘、胸腔积液、肺叶（或全肺）切除、肺大疱、胸廓畸形4特别指出：ARDS病人给予小潮气量：4～7ml/kg

2呼吸频率

RespiratoryRate（RR、rate、f）

1

决定呼吸周期

Ttot

=60/实际呼吸频率

Ttot=Ti+Te2设定数量取决于模式与自主呼吸的强弱3类型：指令、辅助、支持、自主3吸气时间、屏气时间、吸呼比

TipauseI:E

1

Ti是气体分布的时间，一般是0.67～1.00２屏气时间（pause）或平台时间，无流速相送气时间=吸气时间+屏气时间

=Ti+Tpa3吸呼比正常为1:2。反比呼吸为I:E≥1:1～1:4容量控制通气:屏气时间(吸气末暂停)肺泡的呼吸力学分类快反应肺泡(时间常数较小)慢反应肺泡(时间常数较大)时间常数＝R×CRCrc时间常数

时间常数成人（正常值）2x0.10=0.20”术后气管插管成人患者5x0.06=0.30”COPD成人患者15x0.06=0.90”ARDS成人患者8x0.03=0.24”ARDS患儿5x0.01=0.05”

吸/呼出气 残余Tau 容积 容积0 0% 100%1 63% 37%3 95% 5%5 99.9% 0.1%4流速

flow1是容量在时间上的改变，与气道阻力有关2有两种形式：峰流速(peakflow)和平均流速3常用波形来表示：方波、递减波4常用范围：40～100L/min5峰压

PeakInspiratoryPressure，PIP1决定潮气量的大小2一般给予：20-30cmH2O3在压力控制形式应用6呼气末正压

Peak-End-ExpiratoryPressure，PEEP1复张陷闭肺泡，增加气体交换的面积2降低回心血量和血压，影响心脏的舒张功能3过高可造成肺泡外气体4通常给予5～15cmH2OPEEP的设置（1）先给3-5cmH2O的PEEP，以后逐渐增加，直至达FiO2≤0.6时PaO2≥60mmHg时的最低PEEP。若PEEP达15cmH2O仍达不到目标值，需再增加PEEP水平，即可能因过多降低心输出量而减少组织的氧输送。必要时应插漂浮导管进行监测（2）逐步增加PEEP，监测顺应性达最好时的PEEP水平即是最佳PEEP（3）对ARDS患者可应用P-V曲线，加用略高于低拐点的PEEPPEEP的缺点降低心功能，如心输出量降低＞15cmH2O时有气压伤的可能升高颅内压减少肾及门脉血流量肺泡过度扩张，增加呼吸功7触发灵敏度

Trigger、Sensitivity

1是吸气的门槛2有两种形式：压力触发和流量触发3通常给予：-2cmH2O（2L/min）吸气触发的方式—流量触发呼气流量吸气管路中气体流量吸气管路呼气管路呼气末吸气触发的方式—流量触发呼气流量<吸气管路中气体流量提示：患者开始吸气吸气管路呼气管路开始吸气8

吸氧浓度

fractionofinspiredoxygen，FIO21范围是21%～100%，一般给予＜60%2过高引起氧中毒：肺、眼3初始治疗为了迅速改善缺氧，可以高氧治疗，＜2小时MinutevolumeexpiratorytimeTidalvolumeCycletimeI:Erateinspiratoytimeinspiratoyflow机械通气模式VCV（A/C）PCVSIMVSIMV+PSVPSVCPAPBIPAPAPRVPRVC/autoflow/VV+VS/VV+AutomodeVAPS/PAMRVASVPAV+/PPS…急诊常用通气模式1、辅助-控制通气(A/C)2、同步间歇指令通气(SIMV)3、持续气道正压(CPAP)

4、压力支持通气(PSV)1辅助/控制通气

（Assist/ControlVentilation，A/C）

1由单纯的控制通气（CV）和单纯的辅助通气（AV）两种模式合并而来的。控制通气是指由呼吸机完全替代病人的自主呼吸，辅助通气是指由呼吸机大部分替代病人的自主呼吸，即呼吸机提供大部分的呼吸功，同时允许病人存在自主呼吸的努力，病人仅做触发功2辅助/控制通气模式就是将上述二者的优势结合，成为目前应用最广泛的通气模式之一。上机时的首选通气模式3为全部指令通气，也称IPPV。病人几乎不做呼吸功，呼吸肌能够得到充分的休息，改善呼吸肌疲劳。但是也会完全抑制呼吸肌做功，造成肌肉功能的废用，出现呼吸机依赖，脱机困难4能够迅速改善通气不足，但是也容易造成通气过度5即使有自主呼吸的恢复，也会被完全抑制，多出现人机对抗现象６呼吸机一旦被触发，就给予一个预先设定的潮气量、流速等2同步间歇指令通气

（synchronizedintermittentmandatoryventilation，

SIMV）

为一种混合通气模式，允许指令呼吸和自主呼吸同时存在。呼吸机按每分钟指令的次数和预定的潮气量给病人呼吸,不足的部分由病人自己的呼吸频率和潮气量补充。指令部分的潮气量和频率由呼吸机决定,非指令部分的潮气量和频率由病人决定。在两次指令呼吸之间允许病人自由呼吸。同步间歇指令通气的特点1指令呼吸频率决定SIMV周期。2

SIMV周期两部分:指令间期、自主间期3指令间期为第一时相，自主间期为第二时相4指令间期只有1次指令呼吸，自主间期有n次自主呼吸5自主呼吸可被压力支持同步间歇指令通气SIMV+PSVTbTmTsTb=SIMVbreathcycle(includesTmandTs)Tm=Mandatoryinterval(reservedforaPIMbreath)Ts=Spontaneousinterval(VIMdeliveredifnoPIMdeliveredduringTm)SIMV(VC)+PSVPressureSupportLevelabovePEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycle每个SIMV周期为60PresetSIMV-rate每个SIMV周期包括两个部分:SIMV窗口:指令通气或同步通气自主呼吸窗口:触发产生压力支持通气SIMV(VC)+PSVSIMV触发窗内患者第一次触发时呼吸机将给予容量控制通气PressureSupportLevelabovePEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycleSIMV(VC)+PSV在SIMV通气后,患者所触发的每次通气均为压力支持通气PressureSupportLevelabovePEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycleSIMV(VC)+PSVPressureSupportLevelabovePEEPPEEPTrig.如果SIMV触发窗内没有任何吸气动作,则在SIMV触发窗结束后,呼吸机将给予指令容量控制通气SIMV-periodSIMV-cycle同步间歇指令通气的意义1是指令呼吸与自主呼吸有机结合，能够保证病人的有效通气2存在自主呼吸，在一定程度上增加了病人呼吸功，如果应用不当，将会导致呼吸肌疲劳（频率、压力、吸气时间、吸气流量设置不当）3指令呼吸频率设定多少，取决于亦决定于自主呼吸的通气水平，决定着呼吸肌肉的锻炼程度4SIMV模式可与PSV、CPAP模式联合应用5适用于自主呼吸能力不够的常规通气，也用于脱机前的训练和过渡3、持续气道正压

ContinuousPositiveAirwayPressure，CPAP

呼吸频率和潮气量均由病人决定,呼吸机仅在一定的吸入氧浓度和压力下送气持续气道正压的意义1于脱机前的过渡阶段，或是借助这种通气模式，观察病人自主呼吸的情况，常与PSV联合使用2既可在有创通气中进行，也可在无创通气中进行3能够改善气体交换，特别是肺泡有萎陷倾向时，适用于术后肺不张、肺水肿、肺损伤等4适合肺病理生理，部分替代了叹气样通气5要求病人清醒合作，有足够的自主呼吸能力，应备用窒息通气措施6吸气时保证恒定持续正压气流，病人感到吸气省力，减少呼吸做功，得到休息4压力支持通气

PressureSupportVentilation，PSV

是对自主呼吸进行压力支持的限制性通气方式，每次吸气都接受一定水平的压力支持，辅助和增强病人的吸气能力，增加病人的吸气深度和吸气力量。每次呼吸均由病人触发，病人的主动呼吸才能启动该模式，被动呼吸的病人得不到压力支持。呼气转向吸气是流速切换。潮气量取决于PS水平、病人的努力和肺力学特点。

自主呼吸

机械通气

CPAP/PSV

SIMV/PSVA/C

有效通气100%0%控制通气间歇指令通气自主性通气与压力支持通气自主性通气WorkofbreathingbyventilatorWorkofbreathingbypatient通气模式的分类：呼吸功的分级部分通气支持机械通气中的监测及常见问题的处理呼吸力学监测临床上常以方波型定容通气作为测量肺顺应性和气道阻力的金标准40PCIRC

cmH2OINSPLminEXP302010

010-2080604020020-804060V.04812s2610A.PIP,B.Pplat,C.End-expiratorypressurePawPResistanceDP=阻力DP=顺应性PEEPABC0Time(sec)呼吸机气道压力的监测

峰值压力呼吸机送气过程中的最高压力容量控制通气时取决于肺顺应性、气道阻力、潮气量、峰值流速和气流模式压力控制通气时，气道峰值压力水平与预设压力水平接近平台压力平台压力为吸气末屏气0.5秒（吸气和呼气阀关闭，气流为零）时的气道压力，与肺泡峰值压力较为接近压力控制通气时，如吸气最后0.5秒的气流流速为零，则预设压力即为平台压力呼吸机气道压力的监测平均压力：整个呼吸周期的平均气道压力，可间接反映平均肺泡压力呼气末压力呼气即将结束时的压力，等于大气压或呼气末正压在呼气末，如气道压力低于肺泡内压力，则与内源性呼气末正压有关当吸气延长、呼气缩短时，呼气末肺泡内压仍为正压，即产生内源性呼气末压力气道阻力气体在气道内流动时所受到的阻力机械通气过程气道阻力的影响因素气道的长度和直径气道的弹性气管插管及呼吸管路“管道的特性”Pressuredifference=FlowRatexResistanceoftheTubeR=DPDFR=8Lvisc.p

r4气道阻力气道阻力临床上气道阻力增加的常见因素支气管哮喘，慢性阻塞性肺病炎症喉炎会厌炎支气管炎机械性原因异物肿瘤出血气管插管呼吸管路扭曲或积水气道阻力Resistance=PIP-PlateauPeakFlowResistance=20-151L/sec=5cmH20/L/secPlateauPressure15cmPIP20cmVTE500ccPeakFlow=60L/min顺应性（compliance）“气囊的特性”VolumeChange=PressureDifferencexComplianceoftheBalloonVolumePressureDVDPC=DVDP顺应性（compliance）C－顺应性（compliance）ΔV－容量变化ΔP－压力变化单位压力下容量的变化静态顺应性动态顺应性CD=30-40L/cmH2OCs=40-60L/cmH2O顺应性

50015-5=50ml/cmH20Compliance=VtPlateau-PEEPPlateauPressure15cmPEEP5cmVTE500ccPeakFlow=60L/minVT500ml10cmH20顺应性临床上降低肺顺应性的常见因素静态顺应性：肥胖痰液滞留肺不张ARDS张力性气胸动态顺应性：支气管痉挛气道阻塞气管插管扭曲呼吸运动方程式C=DVDPR=DPDF

VolumePressure= +FlowxResistance Compliance压力和容量的关系气道高压报警临床意义气压伤病情变化通气不足700ml-7070l/min气道高压报警PressureFlowVolumePressure

alarmlimit气道高压报警患者问题?设备问题?患者问题或设备问题?设备问题?物理学:EquationofMotionA(PAW)B(PALV