新生儿机械通气参数调节课件

新生儿机械通气的

参数调节1复旦大学儿科医院新生儿科1953年创立，已50多年创始人金汉珍教授23新生儿科床位：开放床位120

张病区：NICU、早产儿、足月儿人员：医师25人，护士38人学科：国家重点学科，211重点学科博导3名，在读研究生20多名进修：专业进修30名/年，短期参观30名/年4复旦大学儿科医院新生儿科全国规模最大的新生儿中心之一三次获上海市劳动模范集体（1987、1993、2003）全国卫生系统巾帼文明岗（2005年）卫生部临床重点学科（2004年）上海市医学重点学科（2004年）卫生部新生儿疾病重点实验室（2005年）

567转运暖箱：转运危重新生儿8重要意义机械通气的成败在于如何自如地调节参数仔细科学地调节参数，可明显提高效果调节参数是艺术，还是科学？9何时开始机械通气？1、明显的呼吸困难，其他治疗（CPAP）无效2、严重的呼吸暂停3、FiO2>60%时，SpO2仍<85%4、PaC02>75mmHg,pH<7.20

5、开始出现循环衰竭

10新生儿机械通气的目标1、维持适当的气体交换，PaO2，PaCO22、尽可能减少肺损伤3、尽可能减少血流动力学变化4、尽可能避免其他损害（如脑损伤）5、尽可能减少呼吸功（workofbreathing）11机械通气工作方式定压型：压力控制定容型：容量控制12机械通气工作方式以往认为定压型通气模式可避免气压伤但定压型通气潮气量不稳定早产儿胸壁顺应性高，肺顺应性波动大（用PS后）定压模式下易造成过度通气相同的压力可产生不同的潮气量当肺顺应性显著改善时可致潮气量过大造成气容伤甚至气胸的发生13机械通气工作方式过大潮气量造成过度通气，导致脑血流减少而造成脑损伤，长期随访已发现这一问题动物实验发现，对肺液尚未完全清除存在部分萎陷肺泡的早产肺只要相对较小的潮气量即可过度扩张已通气的肺泡，从而产生肺损伤14机械通气工作方式随着微电子技术的不断完善，配有微处理器的呼吸机可精确测定并迅速反馈性调节气道流量、压力和容量使容量为目标的通气模式在新生儿中的应用成为可能其安全性得到肯定15机械通气工作方式目前新生儿已采用的容量为目标的通气模式包括PRVC和容量保证模式（VG）VG通气模式与定压型模式相比潮气量稳定能达到相同气体交换而气道峰压却低得多，因此减少了肺损伤的发生16一、机械通气参数调节17（一）吸气峰压（PeakInspiratoryPressure，PIP）压力模式：设定PIP容量方式：实际测定既要保持一定PIP，打开肺泡，达到有效通气又要避免因PIP太高，导致肺损伤和气漏18吸气峰压PIP初调：足月儿一般20-25cmH2O左右早产儿15-20cmH2O调高PIP：两肺广泛实质病变、肺出血低氧血症、高PaCO2调低PIP：早产儿肺部病变不严重者19吸气峰压20（二）呼气末压（PEEP）PositiveEndExpiratoryPressure，PEEP适当的PEEP可以：保持适当的功能残气量（FRC），稳定肺泡改善肺顺应性使萎陷的肺泡再扩张21（二）呼气末压（PEEP）调高PEEP：肺泡实变，肺水肿NRDS，5–6cmH2O肺出血，6–8cmH2O

调低PEEP：吸入性肺炎、肺气肿

一般2–3cmH2O22（二）呼气末压（PEEP）高PEEP，导致肺泡过度扩张，气漏早产儿，尤其是超低体重儿PEEP不能太高！23（二）呼气末压（PEEP）24呼气吸气稳定的机械通气不稳定的机械通气非机械通气状态“BabyLung”“肺不张损伤”Recruitment/de-recruitmentinjuryRDS患者非均匀性的肺泡25PIP,PEEP压力不够CCPCOPIEFRCPV通气不足,肺不张损伤,低氧血症PVT26PIP适当,PEEP不够CCPCOPIEFRCPV

PRECOREX,highdeltaP,increasedsurfactantturnoverVT27由于肺泡过度扩张，肺顺应性不好,导致容量损伤,血流动力学受影响

肺泡扩张度适当，FRC正常，肺顺应性最好由于肺不张FRC较低，肺顺应性差，导致低氧血症ABC肺容量与肺顺应性的关系容量压力TLC28适当的PIP,适当的PEEPCOPCCPFRCPVVTP氧合良好,FiO2较低,肺损伤减少29NormalFRCwithoptimallungexpansion,goodlungcomplianceLowFRCduetoatelectasisPoorlungcompliance,hypoxemiaABC肺容量与肺顺应性的关系容量压力TLCDANGER!!!30PIP太高,PEEP适当!

PVTFRCEICOPCCP压力31PEEP

FriendorFoe?32FRC2PVVTDeltaPFRC133FRC2PVVT

PFRC1Volutraumazone!!!34颅内压升高

静脉回流受阻胸腔内压升高PEEP和Paw太高心输出量减少静水压增高=水肿压力太高的危险性35PEEP:FriendorFoe?PEEP维持肺泡稳定,改善通气/血流比值,降低肺表面活性物质消耗，预防肺不张损伤适当的PEEP能防止肺损伤过高的PEEP会导致血流动力学障碍和肺水肿，促进肺容量损伤36（三）平均气道压（MAP）MAP是压力的综合参数4个参数决定MAP：PIP，PEEP，RR，Ti如MAP太高应下调这4个参数新生儿MAP<8

cmH2O比较安全足月儿>12

cmH2O，早产儿>10

cmH2O

要注意气漏37（四）潮气量（Vt）潮气量，Vt，TidalVolume每分钟通气量，MinuteVentilation（MV）定容模式必须设定潮气量新生儿Vt一般6–8ml/kg，早产儿4-6ml/kg38（四）潮气量（Vt）容量肺损伤已成为新生儿机械通气的重要问题发现肺泡萎陷和过度充气在肺损伤中起主要作用当容量较大时，无论压力如何限制，均会造成肺损伤39（五）呼吸机频率Respiratoryrate,RR常频机械通气的呼吸机RR预调RR一般40次/分左右如通气不足，PaCO2>60cmH2O，RR可调至60次/分40（五）呼吸机频率如压力已比较高，PaCO2仍升高时要上调呼吸频率41（六）吸气时间（Ti）吸气时间，InspiratoryTime（Ti）呼气时间，ExpiratoryTime（Te）新生儿Ti一般0.4秒左右Ti太长，过度通气，气漏Ti太短，通气不足Te不需设定，Ti决定Te42（六）吸气时间（Ti）吸/呼比（I：E）由Ti决定生理状态I：E为1：1.5-2一般情况下，吸气时间<呼气时间反比通气：吸气时间>呼气时间仅用于ARDS，新生儿一般不用43（七）吸入氧浓度（FiO2

）吸入氧浓度，FiO2低浓度，<40%，早产儿<30%中浓度，40-60%高浓度，>60%新生儿尽可能使用低浓度FiO244（八）低氧血症的调节如SpO2

<85%1、先上调FiO2如FiO2比较高，SpO2仍低，提示通气不足2、增加通气：PIP，Vt，RR，Ti45（九）高碳酸血症的调节如PaCO2>60cmH2O提示：1、气道阻塞2、通气不足先吸痰，如仍高，增加通气，先上调RR，然后上调PIP，Vt46（九）高碳酸血症的调节可容许性高碳酸血症：在PaCO2>60cmH2O时如果参数不高，应上调参数，使PaCO2下降如果参数已经比较高，很难再上调参数，可以容许如果强行上调参数，导致严重肺损伤，得不偿失47低碳酸血症问题如PaCO2

<35cmH2O为低碳酸血症低碳酸血症可导致脑损伤，应该避免新生儿PaCO2一般保持在40

-50cmH2O比较理想PaCO2不宜<40cmH2O48Hypocarbiainfirst3daysoflifeLuyt,etal200149与低PaCO2相关的副作用50（十）呼吸机的触发调节1、长时间的触发延迟

导致呼吸做功增加，消耗体力2、自动触发增加低碳酸血症的危险，air-trapping3、触发不敏感缺乏效力4、OutofphasetriggeringActiveexhalation，Riskofairleak,IVH51触发方式的比较方式优点缺点压力触发不增加死腔不敏感，触发延迟，增加呼吸功气流触发非常敏感增加死腔PneumaticcapsuleRapidresponse,noextradeadsp.PositioningiscriticalImpedanceNoaddeddead-spacePoorsensitivity,artifacts52触发的分类1、SIMVFixednumberofbreathsissupportedUnevenVT,highWOB2、A/CEverybreathissupportedLackofcontroloverrateLessintuitive,lessfamiliarweaningstrategy3、PSVSimilartoA/CSynchronizesendofbreath,notjuststart53二、机械通气的监测54波形和环给您第三只眼睛

实时了解肺力学的变化55肺功能波型及图形监测三种波型流速-时间曲线压力-时间曲线容量-时间曲线三个图形压力-容量环流速-容量环流量-容量环56肺功能图形监测的意义

监测机械通气的参数是否合适动态了解患儿肺功能的状态观察患儿自主呼吸运动的程度评价某些药物的治疗效果57容量--时间曲线InspirationExpiration时间(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTI58漏气123456SEC1.2-0.4VTLitersAA=exhalationthatdoesnotreturntozero59压力--时间曲线InspirationExpirationPaw(cmH2O)时间(sec)}TIPIPPEEPTE60患者触发12345630SecPawcmH2O-1061压力-时间曲线12345620SecPawcmH2O压力通气Expiration容量通气62流速-时间曲线123456SEC120120呼气吸气V.LPMInspirationExpiration63不适当的吸气流量Flow

(L/min)Time(sec)NormalAbnormal吸气不同步Patient’seffort64对支气管扩张剂的反应BeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTE65AUTO-PEEPThetransitionfromexpiratorytoinspiratoryoccurswithouttheexpiratoryflowreturning

tozero123456SEC120120V.LPM66吸气时间

ShortNormalLong67适宜的吸气时间500cc450ccLostVT123456SEC123456VT600cc120120SEC.V

LPM068一厂69MeasurementfunctionFlow-VolumeCurvePressure-VolumeCurvecomplianceinversetimeconstantmenue:measurement70压力-容量环

Expiration02040602040-600.2LITERS0.40.6PawcmH2OInspirationVT

Counterclockwise71肺顺应性变化与P-V环Volume(mL)PresetPIPVTlevelsPaw(cmH2O)肺顺应性IncreasedNormalDecreasedPressureTargetedVentilation72肺过度膨胀BA0204060-20-40-600.20.40.6LITERSPawcmH2OCA=inspiratorypressure

B=upperinflectionpoint

C=lowerinflectionpointVT73肺过度扩张Volume(ml)Pressure(cmH2O)

VT变化很小PawrisesNormalAbnormal7475气漏Volume(ml)Pressure(cmH2O)AirLeak76呼吸功（WOB）

A:ResistiveWork

B:ElasticWorkPressure(cmH2O)Volume(ml)BA77阻力（Raw）增加Pressure(cmH2O)HigherPTANormalSlopeVol(mL)LowerSlope78CMV的压力/容量环

constantflow-1000100200300400500600Vol[ml]-505101520Paw[cmH2O]?IncreasedRex79PCV的压力/容量环-1000100200300400500600Vol[ml]-505101520Paw[cmH2O]?Crs,Raw,PEEPibyLSF80机控和自控的压力/容量环变化81Flow-VolumeLoopVolume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow(L/min)PIFRVT82压力-容量环

Ventilatorworkofbreathing-1000100200300400500600Vol[ml]-505101520Paw[cmH2O]VentPatientWOBimp83压力-容量环

Spontaneous,PSV-1000100200300400500600Vol[ml]-505101520Paw[cmH2O]PatientWOBimp84AirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)AirLeakinmLNormalAbnormal85MeasurementfunctionFlow-VolumeCurvePressure-VolumeCurvecomplianceinversetimeconstantmenue:measurementFlow-VolumeCurvecompliancemenue:measurement86AirTrappingInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormal87气道阻力增加InspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DecreasedPEFRNormalAbnormal“Scoopedout”pattern88Schematicdiagramsofdifferentpassiveflow/volumeloopsa)b)c)Single-compartmentmodelnodynamichyperinflationFast-emptyingrespiratorysystemFlowVolumeSlow-emptyingwithdynamichyperinflationRCe89FlowversusTimeACCELERATINGDECELERATINGSINESQUARE90SIMV的流量

–

容量环91不同通气模式的潮气量mlHumler,etal,1996*p<0.01*92LungVolumePatient’sPleuralPressureMachineGeneratedPressureLungVolumeSIMVvs.A/CorPSV:呼吸功和潮气量比较CPAP/SIMV(unsupported)A/CorPSVMachineGeneratedPressurePatient’sPleuralPressureLungVolume

SIMV(supported)Patient’sPleuralPressureMachineGeneratedPressure93PressureSupportVentilation:

PrincipleofbreathterminationPEEPpeakflow15%ofpeakflowExpirationInspirationPIP94PressureSupportVentilation

andETT-LeakageNoTermination!terminationcriteria(15%ofpeakflow)leakageflowOnsetofinspiration95LeakAdaptedPressureSupportTerminationcriteriaautomaticallyadaptedtoleakflowleakageflowOnsetofinspirationOnsetofexpirationTriggerthresholdautomaticallyadaptedtoleakflow96机械通气的危险性Hodson2000机械通气是非常有效的但也是很有危险的97机械通气肺损伤的原因1、过高的VT

损伤肺：肺泡/气道上皮损伤微血管通透性增高/肺水肿血浆蛋白渗出，抑制肺表面活性物质气漏综合征2、PEEP过高3、FiO2太高导致氧损伤4、气压损伤与容量损伤5、通气不足导致低氧损伤98DreyfussDetal.AmRevRespirDis.1988;137:1159-1164.1086420HiP-HiVLoP-HiVHiP-LoVQwl/BW(mL/kg)DLW/BW(g/kg)Albuminspace(%)**1.20.90.60.30100080604020HiP-HiVLoP-HiVHiP-LoVHiP-HiVLoP-HiVHiP-LoV*P<0.01.99三、气管插管与呼吸机100气管插管阻力增加的后果1、气管内压力<吸气管路内的压力

2、气管内压力<呼气管路内的压力

Riskofair-trapping.3、呼吸做功增加增加耗氧增加CO2

产生体重增加减缓n疲劳肺不张101决定气管插管内压力的因素1、气流2、管的半径(4thpower)3、长度4、Curvature5、气体的物理特性

6、Laminarvs.turbulentflow7、分泌物102WOBwithdifferentETTsizes103ResistanceofETtubes104RespiratoryrateandVTvariabilityMrozek,etal,PediatrPulm,2000*p<0.05**105TidalvolumewithdifferentmodesofventilationmlHumler,etal,1996*p<0.01*106不同机械通气模式的血压波动Hummler,etal,1996mmHg***p<0.05107PTV降低新生儿呼吸功Mode RR MV WOB [bpm] [ml/min] [10e-4J]IMV 60+-8 603+-104 54+-15PTV10 58+-11 669+-86 32+-13PTV15 34+-11 629+-149 21+-20CPAP 59+-6 598+-50 68+-17

N=6neonatesJarreau,etal,Am.J.Resp.Crit.CareMed,153:1176-1181,1996108PTV模式比较理想的触发机制HighlysensitiveRapidresponsetimeMinimalWOBImmunefromauto-cyclingNotaffectedbychangeinpositionNotaffectedbyETTleak109WOBneededtotrigger110EffectofDecreasingTriggerSensitivityonTriggerDelayandWOBshortlongTriggerdelaytimeFailuretotriggerTriggersensitivityWOBlowhigh111ProportionofinfantswithETTleakBernstein,etalCritCareMed1995112Auto-cyclingBernstein,etalCritCareMed1995113TriggerSensitivityandLeakageAutocyclingHighWOB,LongtriggerdelaySuccessLeakageflow114LeakAdaptedPressureSupportTerminationcriteriaautomaticallyadaptedtoleakflowleakageflowOnsetofinspirationOnsetofexpirationTriggerthresholdautomaticallyadaptedtoleakflow115如何克服气管插管内阻力Increasedeffortbybaby(methylxantines)UselargersizetubeUsethin-walledtube(Kolobow)Pressuresupportventilation(PSV)Volumetargetedventilation(VG,VAPS)Proportionalassistventilation(PAV)Automatictubecompensation(ATC)“electronicextubation”116ColeandKolobowETTubes117ResistanceofETT:Colevs.StandardETTMantzur,etal,CritCareMed2000Cole3.0/4.5Standard3.0Standard5.0118ETTresistanceandWOB:KolobowvsStandardETT****p<0.05Velarde,etal,CritCareMed,1997119ResistanceofETT:

EffectofflowanddiameterMantzur,etal,CritCareMed2000120ResistanceofETT:EffectofflowandtubelengthMantzur,etal,CritCareMed2000121CompensationforETTresistanceWithoutcompensationWithcompensation122PressureSupportVentilation:

PrincipleofbreathterminationPEEPpeakflow15%ofpeakflowExpirationInspirationPIP123PressureSupportVentilation

andETT-LeakageNoTermination!terminationcriteria(15%ofpeakflow)leakageflowOnsetofinspiration124LeakAdaptedPressureSupportTerminationcriteriaautomaticallyadaptedtoleakflowleakageflowOnsetofinspirationOnsetofexpirationTriggerthresholdautomaticallyadaptedtoleakflow125Over-orunder-compensationwithPSV

lowflows-overcompensation

highflows-undercompensation126AutomaticTubeCompensationInstantaneousmeasurementofflowandvolumeallowsthemicroprocessortoadjustpressureinproportiontopatienteffort.ATCovercomessome,orall,oftheaddedairwayresistanceofETT.(“Electronicextubation”)AdditionofPScompensatesforpoorlungcompliance(elasticunloading).127LossofTidalVolumeduetogascompressioninventilatorcircuitVTDelivered=10mL =constantCTubing=1.2mL/mbar=constantVTLung[mL]CRS[mL/mbar]128LimitationsofTraditionalVolumeVentilationCompressiblevolumeofcircuit/humidifierComplianceofcircuitrelativetobabyLackofcontroloverPIPVariableendotrachealtubeleakAsaresult,thereisnotruevolumecontrolledventilationinnewborns.129Pressure-Limited,Time-CycledContinuousFlowVentilationAdvantages:Maximumpressureinthelungisdirectlycontrolled(?importance).DeliveredTVislessaffectedbyETTleakDeceleratingflowhelpstoensureevenvolumedistribution.ContinuousflowallowsspontaneousbreathingwhilecompensatingforETtubeleaks(nolossofPEEPduetoETTleakage). Disadvantage:

Nodirectcontroloftidalvolume130四、机械通气的撤离131成功拔管的基本条件1、FIO2<30%时血气分析正常2、吸气峰压

>1.5kg：<15cmH2O 1.0-1.5kg：<12.5cmH2O <1.0kg：<10.0cmH2O3、IMV频率<10/min4、有平缓的自主呼吸5、自主呼吸潮气量>5ml/kg6、以上条件持续时间>24h132成功拔管的特定条件1、顺应性>1ml/cmH2O

<1.5kg：>0.75ml/cmH2O >1.5kg：>0.5ml/cmH2O2、有明确的插管气漏3、无额外的代谢负担（如，发热）4、Hb正常5、正常的胃肠功能和生长133成功的拔管

Generalconditionofthechild

(e.g.PDA,

anemia,cerebralhemorrhage,signsofinfection,

apnoeicspells,abdominaldistension,muscletone,.......)

Regularspontaneousbreathing(for12-24h)

Nodyspnoea(underrespiratorfrequencyof15min–1)

Lowpeakinspiratorypressure(<15cmH2O)

Lowoxygendemand(FiO2<30%)

Goodpreparation!134决定能否拔管的预测参数非常有意义的参数PIP(<25cmH2O) <0.001TV/Tispont (14ml/sec.sec) 0.004FractVent(<20%) 0.002TVspont(>5ml/kg) 0.01Paw(<10cmH2O) 0.012FIO2(<0.3) 0.018Cdyn 0.12没有预测意义的参数RespirRate/age 0.77Pimax 0.54fr/Vt 0.34CROP(Comp,resprate,OxygandPimax) 0.41

135拔管失败的原因自主呼吸微弱PDA开放膈神经病变、呼吸肌麻痹气道畸形136RespiratoryNon-respiratoryImpairedrespiratorydriveRespiratorymusclefailureAbnormalpulmonarymechanicsLocalizedatelectasisNutritionalcompromiseNeurologicproblemsIntercurrentinfection(sepsis)CongestiveheartfailureFromMartinRJ,etal.InNelsonNM,editor:Currenttherapyinneonatal-perinatalmedicine,vol2.Toronto,1990,BCDecker.拔管失败的重要原因137肺不张的治疗1、气管清理及理疗2、体位3、提高平均气道压及延长吸气时间4、高频通气5、用肺表面活性物质