呼吸机基础知识

呼吸机基础知识

北京谊安公司

市场部

2004－12

机械通气目的和适应证

给危重病人在危及生命时以呼吸支持，保障病人度过危险期和基础疾病治疗的顺利进行，以期恢复。为不可逆的呼吸肌病变或不可逆的上气道损害提供替代，维持病人的通气功能为疾病或手术后恢复过程中的病人提供通气辅助。机械通气的作用改善通气功能改善换气功能改善呼吸肌疲劳气道保护机械通气的禁忌症肺大泡和肺囊肿气胸、血气胸和纵膈气肿气管食管瘘大咯血低血容量、休克急性心肌梗死呼吸机系统简图呼吸机的发展史1667年Hooke切开气管插管（狗）应用风箱正压通气1846年Morton气管内麻醉1869年Trendeleuburg（德）气管内麻醉加气囊1895年Kirstein（德）喉镜应用，气管插管--建立人工气道1907年Drager自动供氧人工呼吸器1909年Janeway小型铁肺间歇正压通气1926年Drinker铁肺（脊髓灰质炎治疗、抢救）40到50年代，脊髓灰质炎大流行促进了机械通气技术的发展1946年Bennett生产第一台定压呼吸机1950年Engstroin（瑞典）定容型呼吸机60到70年代，发展较快IMVSIMVPEEP

高频震荡（HFOV）喷射（HFJV）80年代PSVBIPAP90年代

PRVCVAutoflowATCPPS2000--液体通气技术呼吸机的分类1、定压型呼吸机（40年代）2、定容型呼吸机（60－70年代）3、多功能呼吸机（80年代中期）容量控制通气（定容型VCV）容量控制通气时，吸气流量波型可选择恒定流量（方波）、减速流量或正弦波型流量容量控制通气中，吸气时间取决于吸气流量、吸入气流波型和潮气量需要分钟通气量恒定时，最好选用容量控制通气（如患有颅内高压的病人）

压力控制通气（定压、PCV）不管气道阻力或呼吸系统顺应性如何，压力控制通气时应用恒定气道内压力在压力控制通气中，吸气流量为减速波型，并取决于压力设定、气道阻力和呼吸系统顺应性。当呼吸系统顺应性降低，如急性呼吸窘迫综合征（ARDS），流量迅速降低；当气道阻力高，如COPD时，流量缓慢减速压力控制通气（定压、PCV）在压力控制通气中，影响潮气量的因素包括呼吸系统顺应性、气道阻力和压力设定。在压力控制通气时，只有吸气末流量不为零时，延长吸气时间才能影响潮气量与容量控制通气不同，在压力控制通气中，吸气流量是可变化的。当病人呼吸动作（patienteffort）增强时，可增加呼吸机输送的流量及潮气量

压力控制通气（定压）呼吸机的分类气动气控呼吸机气动机械呼吸机以压缩气体为动力来源，其所有控制系统也都是靠压缩气体来启动。气动电控呼吸机只有在压缩气体及电力二者同时提供动力的情况下才能正常工作与运转。压缩空气及压缩氧气按不同比例混合后，既提供了适当氧浓度的吸入气体，也供给了产生机械通气的动力。但通气的控制.调节.及各种监测.警报系统的动力则来自电力。电动电控呼吸机单靠电力来驱动并控制通气的呼吸机，称为电动机械呼吸机。电动机械呼吸机也需要应用压缩氧气，但只是为了调节吸入气体的氧浓度，不是作为动力来源。切换类型压力切换当机械吸气压力达到预定值后，吸气中止，转为呼气，称为压力切换。而压力以外的因素，如吸气容积，吸气时间，吸气流速，都是可变的。容积切换当机械通气达到预定值后，吸气停止，转为呼气，称为容积切换。采用容积切换的呼吸机，当气流的阻力及顺应性发生变化时为保证稳定的潮气量，吸气压力随之相应改变。时间切换吸气时间达到预定值后，吸气转为呼气，称为时间切换。吸气时间固定，当顺应性气道阻力发生变化时吸气压力.容积.流速都要发生变化。流速切换吸气时流速的波形随时间而变化，当流速达到预定值后，吸气转为呼气，称为流速切换。呼吸机的组成气源主机湿化装置机械臂呼吸回路附件气源主机湿化装置吸入气体应主动或被动地进行湿化

主动湿化器将吸入气体经过一个加热的水箱进行湿化，有些主动湿化器采用加热环路以减少环路内冷凝水聚积被动湿化器（人工鼻）置于呼吸机环路与病人之间。可回收呼出气的热量及湿度，再转至吸入系统。被动湿化对多数病人效果良好，但比主动湿化效果差，它可增加吸入及呼出阻力，增加机械无效腔湿度的几个物理学概念湿度：指空气中所含水分的多少或潮湿程度绝对湿度（AbsolutehumidityAH）：每单位容积的气体所含水分的重量。常用计量单位：mg/L饱和湿度：每单位体积内所能容纳的最大水分含量，又叫最大绝对湿度。相对湿度（RelativehumidityRH）：指一定温度下，气体实际所含水量与该温度下饱和湿度含水量的比值。相对湿度＝绝对湿度/饱和湿度×100％机械臂呼吸机环路呼吸机与病人之间气流流通的管路由于气体可压缩和环路有弹性，呼吸机提供的气体容量有一部分并未被病人吸入。此压缩容量约为3－4ml/cmH2O。有些呼吸机对此有补偿功能，有些则没有。病人重复吸入环路内容量为机械无效腔或死腔。吸气阀在吸气相时控制流量和压力，呼气阀在吸气相时关闭在呼气相时吸气阀关闭，呼气阀打开通气参数的设置通气参数设置的原则维持有效的肺泡通气改善氧合尽量减少副作用通气参数的设置1、吸入氧浓度原则是维持氧饱和度在90%或氧分压为60mmHg的基础上，尽量减低吸入氧浓度。2、潮气量和每分通气量潮气量VT8－12ml/kg每分通气量6－8L/min静态和动态死腔有效潮气量与有效每分通气量不同疾病对通气量的要求容积性肺损伤和允许性高碳酸血症通气参数的设置3、呼吸频率12－16次/分4、吸.呼时间比COPD1：2限制性通气障碍1：1.5ARDS(成人呼吸窘迫综合征)2:15、吸气压力15－20cmH2O定压型呼吸机通过调节吸气压力水平来获得预置的潮气量，定容型呼吸机的吸气压力水平则取决于预置的潮气量大小。通气参数的设置6、触发灵敏度－2cmH2OPEEP＋触发灵敏度设置值7、PEEP设置水平8、报警界线的设置最高吸气压报警线高于维持正常潮气量所需压力约10cmH2O定容型通气模式:1.辅助-控制通气:(1)控制通气(2)辅助通气(3)辅助-控制通气2.间歇指令通气和同步间歇指令通气3.分钟指令通气4.适应性支持通气定压型通气模式:1.压力控制通气2.双水平气道正压通气3.气道压力释放通气4.压力调节容量控制通气自主通气模式:1.持续气道正压(CPAP)2.压力支持通气(PSV)3.容量支持通气(VSV)4.比例辅助通气(PAV)常用通气模式控制通气

CMV

所有呼吸均由呼吸机提供，病人不可能自行切换控制机械通气通常需要镇静辅助-控制通气

A/C

病人呼吸频率高于呼吸机设置频率时能切换通气（控制→辅助），但病人至少能接受设定频率不论是呼吸机切换或病人切换，所有呼吸均以设定容量（和流量）或设定的压力控制（和吸气时间）进行。A/C模式允许病人改变呼吸频率，但不能改变呼吸机切换后传送的呼吸量（和流量）辅助-控制通气同步间歇指令通气

SIMV

病人能按呼吸机设定次数接受指令设定的潮气量（和流量）或设定的压力控制（和吸气时间）指令呼吸与病人呼吸动作同步在指令呼吸间歇期，病人可自主呼吸自主呼吸可以压力支持辅助同步间歇指令通气

同步间歇指令通气的优点1．由于自主呼吸和CMV有机结合，可保证病人的有效通气。2．临床上根据病人的自主TV、f和MV变化，适当调节SlMV的频率和TV，利于呼吸肌的锻炼。SIMV已成为撤离呼吸机前的必用手段。3．在缺乏血气监测的情况下，当PaO2过高或过低时，病人可以通过自主呼吸加以调整，这样减少了发生通气不足或过度的机会。压力支持通气PSV是一种辅助通气方式，即在有自主呼吸的前提下，每次吸气都接受一定水平的压力支持，以辅助和增强病人的吸气深度和吸入气量。压力支持通气的特点1．病人完全自主呼吸，f和吸/呼比由病人决定2．TV的多少，取决于PSV压力高低和自主吸气的强度。3．吸气压力辅助，能有效地克服通气管道产生的阻力，病人呼吸作功减少，自觉舒服。有利于呼吸肌疲劳的恢复。4.很好的一种脱机模式，要优于SIMV。持续气道内正压CPAP病人通过按需活瓣或快速、持续正压气流系统进行自主呼吸，正压气流＞吸气气流，呼气活瓣系统对呼出气流给予一定的阻力（多用对射气流或/和球囊活瓣）使吸气期和呼气期气道压均高于大气压。呼吸机内装有灵敏的气道压测量和调节系统，随时调整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预调的CPAP水平，波动较小。持续气道内正压CPAP1．只能用于呼吸中枢功能正常、有自主呼吸的病人。2．插管病人可从2～5cmH2O开始，根据需要可增到10～15cmH2O，最高不超过25cmH2O。未插管的病人可用面罩或鼻塞间断使用CPAP，一般用2～lOcmH2O，最高不超过l5cmH2O，若超过2天呼吸功能仍没恢复者应行气管插管。3．未插管的病人使用CPAP，应防止胃扩张、呕吐、恶心、腮腺炎、鼻腔炎、泪囊炎等。4．CPAP可和SIMV、MMV、PSV等方式合用。持续气道内正压10cmH2OPEEPTime叹息SIGH正常自主呼吸时潮气量为6～8ml/kg。如机械通气也选用该潮气量作标准，则会产生气道陷闭及微小肺不张，使肺内分流增加。而健康人常有偶尔叹气（为潮气量的2～4倍），可避免此类并发症。现代呼吸机备有叹气功能，模仿正常人的呼吸，一般每小时为10～15次（4~6分钟一次）叹气样呼吸，叹气的气量为潮气量的2～2.5倍，可预防肺不张。但一般呼吸机所用的潮气量较大，故叹气功能常不需要。近年来发展的新的通气技术

分钟指令通气(MinuteMandatoryVentilation,MMV)设定应有的VT，由微机持续监测自动调节，随病人自主呼吸通气量变化而自动补偿送气量从而维持预定的分钟通气量。保持血气在正常范围。同时不干扰病人的自主呼吸，病人更容易从被动呼吸过渡到自主呼吸，是目前撤除通气机所用的较好通气模式。优点:1.有利于呼吸肌的锻炼和脱机2.减少了人工监测和调节呼吸机工作参数的次数,节省人力3.保证了从机械控制通气到自主呼吸的平稳过渡4.发生呼吸暂停或通气不足时不会导致突然的高碳酸血症和低氧血症缺点:1.当出现浅而快的自主呼吸时,每分钟通气量仍可>=预设MV,致使呼吸机不提供强制通气2.当呼吸机按需活瓣功能不良时,患者所做呼吸功显著增加3.当患者突然出现呼吸暂停时,如果之前潮气量大于预设MMV,则此后相当长一段时间呼吸机不会启动强制通气.适应性支持通气(AdaptiveSupportVentilation,ASV)是一种结合容积和压力两种控制模式优点的全自动通气模式。由MMV发展而来。ASV的基本工作原理是通过位于Y形管处的近端流速传感器连续监测患者的动态顺应性和呼气时间常数,呼吸机计算出患者在作最小呼吸功时的理想目标频率和目标潮气量,随后便自动调整机械通气频率、吸气压力、吸气时间和呼气时间使患者始终处于最佳的呼吸状态。

ASV的优点：

·从CMV→SIMV→Spont的模式切换完全由呼吸机自动切换,无需人工更动。

·患者始终处于最佳呼吸状态,所作呼吸功最小。

·气道压力始终处于安全范围,避免容积伤的发生。

·可避免呼吸浅快或窒息的发生。双水平气道正压通气(Bi-PhasicpositiveAirwayPressure,BIPAP)强制和自主呼吸时，均可用双气道正压通气。其可有高压和低压两种不同水平的气道压力。其主要特点是在机械通气的吸气相和呼气相均提供一个预定的正压气流，使吸气道压很快升高到预定水平，从而有助于克服气道阻力。而呼气相气道压很快降至预调水平又能起到呼气末正压的作用。由于BIPAP采用特制的电磁阀自动控制呼吸切换和吸气流速，使通气机的灵敏度大大提高，病人稍有呼吸动作，即可发生呼吸切换，故同步