呼吸机的监护与报警

关于呼吸机的监护与报警呼吸机的监测一、临床监测1、一般生命体征，应包括体温，呼吸频率，脉搏，血压等监测项目。机械通气治疗的病人应收入ICU，在机械通气的同时行心电监测。2、物理检查，虽然ICU可以为病人提供多种现代化的监测方法，但物理检查仍然是必不可少的。在机械通气治疗的过程中应经常检查病人的呼吸音和心音等体征，以了解病情进展，及时发现病情变化或并发症。临床工作中物理检查经常是发现病情变化的第一线索。第2页,共40页，2024年2月25日，星期天3、影像学检查，X线片是了解病人胸部病情进展的常用检查方法，也有利于确认人工气道及其他导管的位置，对气胸、胸腔积液或积血的发现也是重要的依据。4、实验室检查，根据病人的病情需要，进行必要的检查，包括血气分析、血常规、生化、肝肾功、微生物学检查等。以准确掌握病情，对原发病进行有效治疗。5、支气管镜检查，呼吸重症患者，尤其是胸外科手术后患者可能因气道问题引起病情加重，支气管镜检查可以清除气道内粘稠的分泌物或异物，并可经支气管镜吸痰做细菌涂片及培养检查、支气管肺泡灌洗（BAL）和保护性刷检（PSB）。第3页,共40页，2024年2月25日，星期天二、人工气道监测1、气管插管深度与固定稳定性，气管导管脱出或深入一侧支气管是人工气道较常见的并发症，一旦发生会给病人带来很大的危险。气管导管应得到妥善并可靠的固定，定时（每4-8h）检查气管导管的深度与固定的可靠性并记录，以防并发症的发生。2、气囊压力和充气量，气囊压力最大可维持于20-25mmHg，气囊压力过高可导致气管粘膜缺血，甚至坏死；气囊压力过低或充气量不足可导致漏气与病人不适。应定时（8h或每班）检查该压力或是否漏气。临床多见气囊压力逐步降低的情况，发现后应及时补充少量气体以保持气囊压力，从而保证通气的有效性。第4页,共40页，2024年2月25日，星期天三、通气监测1、潮气量(VT)，潮气量监测可及时发现通气管路的漏气，如果呼出潮气量比设定的吸入潮气量明显降低，应检查通气管路是否漏气。COPD病人呼气阻力较大者可能发生气体陷闭（airtrap）或内源性PEEP（PEEPi，atuoPEEP），也可能有呼出潮气量低于设定吸入潮气量，但差值不会太大。2、分钟通气量(VE)，成人分钟通气量可设定在6~10L/min，并根据PaCO2进行调节。在部分辅助通气的情况下，应监测呼吸机通气量、病人自主通气量及总通气量。分钟通气量监测除了了解通气有效性外，在脱呼吸机的过渡过程中也可对病人脱机的成功可能性提供依据。VE>10L/min，自主呼吸有急促表现的病人脱机成功机会较少；VE<10L/min，最大用力通气量（MVV）>VE1倍时，脱机成功机会较大。3、无效腔与潮气量之比（VD/VT），计算公式为：VD/VT=（PaCO2-PECO2）/PaCO2。VD/VT的动态监测对于病情及预后的判断有意义。第5页,共40页，2024年2月25日，星期天四、呼吸力学监测1、吸气峰压（PIP），是机械通气的呼吸周期中气道压力达到的最大值。PIP=Praw+Pplateau。PIP由气道阻压（Praw）与平台压（Pplateau）两部分组成。机械通气时PIP过高与气压伤有关，机械通气过程中应努力保持PIP<40cmH2O。2、平台压（Pplateau），又称吸气末压，测定时手按吸气末屏气钮即可显示平台压。Pplateau=VT/Crs，Pplateau是反映呼吸系统顺应性（Crs）的指标，当潮气量（VT）不变时，呼吸系统顺应性是影响Pplateau的主要因素。机械通气过程中应努力保持Pplateau<35cmH2O以避免气压伤的发生。第6页,共40页，2024年2月25日，星期天3、呼气末压（EEP），临床实际监测的呼气末压为设定的PEEP与病人内源性PEEP（PEEPi

）的总和，当设定PEEP不变时，实际监测的EEP的变化反映了PEEPi

。内源性PEEP（PEEPi

）是指病人的气道压在呼气末不能回复零位或设定PEEP的水平，高出的部分为PEEPi

的值。病人气道阻力增大，造成呼气末气体陷闭（airtrap），或通气的吸呼比设定不当（呼气相时间太短），是造成PEEPi的原因。PEEPi

的升高在COPD与支气管哮喘患者表现尤为明显。发现PEEPi

升高时应降低气道阻力与延长呼气时间，以改善患者通气。第7页,共40页，2024年2月25日，星期天4、气道阻力（Raw）、气道阻压（Praw），正常人Raw在0.6~2.4cmH2O/（L·S）气管插管的病人气道阻力可达6cmH2O/（L·S），肺气肿或支气管哮喘病人的气道阻力可达3~18cmH2O/（L·S）。气道分泌物增多、气管粘膜水肿、支气管痉挛及误吸等因素都可导致气道阻力增加。气道阻压是指机械正压通气时气流克服病人气道阻力所形成的压力，Praw=Raw·（flowrate）。气道阻压与平台压组成吸气峰压（PIP），所以当PIP明显升高，应区别是平台压升高还是气道阻压升高。第8页,共40页，2024年2月25日，星期天5、顺应性（compliance），顺应性是指单位压力的改变下所形成的容量变化。机械通气时的监测包括静态顺应性与动态顺应性。呼吸机自动显示的一般为静态顺应性（Cst），又称为呼吸系统顺应性（Crs），Cst=VT/(Pplateau-PEEP)。Cst实际上包含了肺与胸廓的顺应性。对同一病人的动态监测可反映病情的进展。急性呼吸衰竭、ARDS、肺水肿、严重肺炎等均可使Cst显著降低。当Cst<25ml/cmH2O时，欲撤机是困难的。若患者原来顺应性很低，以后逐步恢复到35-50ml/cmH2O，说明病情在逐渐好转。动态顺应性（Cdyn）=VT/(PIP-PEEP)，实际上包含了肺顺应性与气道阻力两方面的因素，在评价病人肺顺应性改变时不如静态顺应性准确。例如在支气管痉挛的病人，Cdyn可明显降低而Cst仍保持不变。第9页,共40页，2024年2月25日，星期天6、呼气流速，对呼吸流速的监测有助于发现病人气道阻力的变化，如果发现呼气峰值流速较低，提示病人气道阻力大。呼气末流速不能降低至0，则提示内源性PEEP（PEEPi，atuoPEEP）的存在。详见波形监测。第10页,共40页，2024年2月25日，星期天五、血气监测

机械通气治疗的主要目的是维持病人有效的气体交换，使PaO2、PaCO2维持在正常水平。气体交换监测是对机械通气治疗有效性的监测。1、血气分析（ABG），动脉血气分析是监测病人气体交换与酸碱平衡可靠与常用的方法，是机械通气病人评价疗效的重要指标。2、经皮脉搏氧饱和度（SpO2），为经皮无创性连续监测血氧饱和度的方法，该监测方法在SaO2在50~100%通常是可靠的，同时还可观察到脉率，但不能反映PH与CO2，所以不能代替动脉血气分析。第11页,共40页，2024年2月25日，星期天3、经皮二氧化碳（PtcCO2），该方法是将局部皮肤加热至44℃左右，血液中O2和CO2经毛细血管、皮下组织弥散到皮肤表面，在该处的测量电极测定其分压，并在显示器连续显示监测结果。PtcCO2可通过同时所测定的PaCO2进行校正，一般情况下：PaCO2=PtcCO2/1.55。在末梢循环不良时PaCO2与PtcCO2的相关性将会降低。4、呼气末二氧化碳，呼气末二氧化碳分压（PETCO2）与PaCO2相关性较好，在气道正常的机械通气条件下，PETCO2比PaCO2低3~4mmHg，自主呼吸时二者几乎相等。第12页,共40页，2024年2月25日，星期天

PETCO2临床应用：①监测PETCO2可指导通气量的调整，避免通气过度或不足；②计算VD/VT，公式为VD/VT=（PaCO2-PETCO2）/PaCO2，正常人VD/VT在0.13~0.35间，肺内病变使肺泡通气量减少或使血流灌注受阻等因素，可引起值VD/VT升高，反映通气血流比例失调。VD/VT≥0.6欲撤机是困难的。VD/VT<0.4时撤机成功率较高；③最佳PEEP的选择：一般认为PaCO2-PETCO2最小时的PEEP为最佳PEEP；④PETCO2反映循环功能的改变：在休克、心衰或肺梗死时，PaCO2

与PETCO2的差值可显著增大。呼出气CO2波形连续监测可从高度、频率、节律、基线和形态等方面作出判断。波形高度反映PETCO2值，高度突然降低或至零提示呼吸机故障（漏气或管路脱开）、气道阻塞。波形频率反映呼吸频率，波形的形态改变可提示人-机对抗、呼吸机管路扭曲打折、管路积水、气道痰液阻塞等情况。第13页,共40页，2024年2月25日，星期天六、血流动力学监测

常用气囊漂浮导管（Swan-Ganz导管）经中心静脉、右心插入肺动脉监测血流动力学。可评定心功能、循环阻力和血容量等，为临床诊断治疗提供依据。1、压力1）中心静脉压（CVP），指胸内上、下腔静脉压或右房压，正常值5~12cmH2O，CVP升高见于右心功能不全、三尖瓣反流、心包填塞或容量过多。机械正压通气对CVP有影响，尤其PEEP设定较高或平均气道压较高时可明显影响CVP，并可影响血液回流。CVP降低提示容量不足。第14页,共40页，2024年2月25日，星期天2）肺动脉压（PAP），正常值（18~30/6~12）mmHg，平均压10~18mmHg，实测值可随呼吸运动波动，且易受正压机械通气影响。若收缩压>30mmHg及/或平均压>20mmHg，则示PAP异常升高。PAP升高见于左心衰竭、肺心病、肺栓塞、ARDS、左向右分流的先心病、原发性肺动脉高压、三尖瓣狭窄或关闭不全等。PAP降低见于容量不足和肺动脉瓣狭窄。3）肺动脉楔压（PAWP），正常值6~12mmHg，PAWP实际上是经肺静脉和肺毛细血管传来的左房压。PAWP升高见于左心功能不全及二尖瓣狭窄等。若PAWP<18mmHg，是诊断急性肺损伤和ARDS的重要条件。第15页,共40页，2024年2月25日，星期天2、心排血量（CO）与心脏指数（CI），CI=CO/BSA（体表面积），CI正常值2.7~4.2L/（min·m2）。CI<2.7L/（min·m2）示心排血量减少，CI<2.5L/（min·m2）示心功能不全，CI<1.8L/（min·m2）示心源性休克。3、血管阻力PVR，SVR，PVRI，SVRI1）肺血管阻力（PVR）=80（PAP-PAWP）/CO，正常值20~30kPa·s/L，肺血管病变或肺组织疾患伴肺动脉高压时，均可致PVR增高，低氧血症可引起肺循环阻力增高，并可与肺循环阻力升高互为因果，动态监测肺循环阻力有利于对病情进展的认知。肺循环阻力指数（PVRI

）=PVR/BSA第16页,共40页，2024年2月25日，星期天2）体循环阻力（SVR）=80（MAP-CAP）/CO，正常值130~180kPa·s/L。体循环阻力指数（SVRI

）=SVR/BSA4、心脏做功1）左室每搏做功指数（LVSWI）=（CI*1.055）·（MAP-PAWP）*13.6/1000，正常值3.4~4.2（kg·m/min·m2）2）右室每搏做功指数（RVSWI）=（CI*1.055）·（PAP-CVP）*13.6/1000，正常值0.54~0.86（kg·m/min·m2）5、氧动力学监测1）氧输送DO2=CO*CaO2（CaO2：动脉血氧含量）CaO2=1.39*Hb*SaO2+0.003*PaO2第17页,共40页，2024年2月25日，星期天2）氧消耗量VO2=CO*(CaO2-CVO2)（CvO2：混合静脉血氧含量）CvO2=1.39*Hb*SvO2+0.003*PvO26、肺内分流（Qs/Qt）,Qs/Qt=(CcO2-CaO2)/(CcO2-CvO2)

（CcO2：肺终末毛细血管血氧含量）=1.39*Hb+0.003*PAO2

机械通气时，在吸纯氧15~20min后，可按简化公式计算：

Qs/Qt=[(700-PaO2)/100]*5%

正常值：3~5%，在严重低氧血症病人（ARDS可高达20%以上），监测肺内分流对于病情进展的判断有帮助。第18页,共40页，2024年2月25日，星期天七、机械通气波形监测

波形监测对于机械通气病人的呼吸力学改变可作出实时、直观的反映，有利于医务人员对病人的病理生理特点有更好的理解，调整合理的通气设定条件，并运用其他治疗措施，从而达到更高的治疗效果。机械通气波形主要包括压力曲线、容量曲线、流速曲线、压力-容积环和流速-容积环。第19页,共40页，2024年2月25日，星期天1、压力曲线，反映气道压力随时间的周期性变化，可实时、直观的反映出PIP、Pplateau和Praw各自的变化。例如：气道阻力增大与肺顺应性降低均可使PIP升高，但气道阻力增大使Praw升高，而肺顺应性降低为Pplateau升高（图1、2、3）。呼吸周期、吸呼比、呼吸频率的变化也可直观的在压力曲线反映出来。PEEPi升高也可在压力曲线上直观的表现出来。第20页,共40页，2024年2月25日，星期天2、容量曲线，反映通气周期中潮气量的变化。在SIMV+PSV或CPAP+PSV条件下，可直观反映设定的PS对具体病人的通气量有效性，并可指导调整，同时可以发现可能存在的漏气（图4）。3、流速曲线，反映通气周期中吸气相与呼气相的气体流速。当病人存在阻塞性通气障碍，呼气时峰值流速减慢、曲线呈弯曲形，呼气时间延长，如果呼气末流速不能减低至0，则提示内源性PEEP的存在（图5）。第21页,共40页，2024年2月25日，星期天P（cmH2O）P（cmH2O）2520151050ABtACt图1，压力曲线上可观察到不同原因造

图2，压力曲线上可观察到不同原因造成的气道压升高，B图PIP较A图为高，

成的气道压升高，C图PIP较A图为高，并以Pplateau升高为主，即肺顺应性下降

并以Praw升高为主，即气道阻力升高

P（cmH2O）

25图3，压力曲线A图显示在压

20力支持通气时压力上升速度

15（risetime）过快所造成的

10压力超射（overshoot）;5B图显示吸气终止时间过迟导

0致的超平台压(supraplateau)ABt

第22页,共40页，2024年2月25日，星期天

V(ml)流速500AB3752501250t图4，容量曲线，SIMV+PSV，通气管路存在漏气t

图5，流速曲线，A图显示气道阻力正常，B图显示气道阻力增大。可见呼气峰值流速减慢、流速迅速减低、曲线呈弯曲形，呼气时间延长。呼气末流速不能减低至0，提示内源性PEEP

的存在第23页,共40页，2024年2月25日，星期天4、压力容积环，是一个呼吸周期中吸气相与呼气相压力与容量变化所形成的环形曲线。可反映机械通气时容量随压力变化的特点。低位拐点（LIP）是吸气相容量随压力变化的斜率变化点（图6），低位拐点对于PEEP设定有指导意义，可将拐点以上2cmH2O作为最佳PEEP。肺顺应性的变化（图7）和气道阻力的增大（图8）也可在压力容积环上反映出来。压力容积环的面积为机械通气时的呼吸作功（WOB），其中包括克服弹力的作功与克服阻力的作功。容量吸气相A

压力B

低位拐点图6，在压力容积环上，可图7，不同病变时在压力容积环上的表现，能在ARDS病人发现低位拐点A为肺顺应性降低，如ARDS，B为肺气肿

图8，压力容积环变宽提示气道阻力增大第24页,共40页，2024年2月25日，星期天5、流速容积环，是一个呼吸周期中气体流速与容积变化曲线所构成的环（图9），在吸气相反映出设定的流速类型（恒流、递减型等），在呼气相可反映出病人可能出现的气道阻力增大（如COPD患者）、气体陷闭（airtrap）（图10）,或通气管道漏气（图11）。动态观察流速容积环呼气相的形态改变可对降低气道阻力治疗的效果作出直观的评价。流速流速

A

容量

BPEFRCB容量图9，正常流速容积环，A吸气相B呼气相；PEFR呼气峰值流速A

图10，气道阻力增大的病人的流速容积环，A：PEFR呼气峰图11，通气管道漏气在流速容积值流速减低；B：呼气中段流速环上表现为在呼气末容量不能回到O减慢；C：气体陷闭表现为呼气末流速不能回到O，提示PEEPi

的存在。虚线为正常呼气描图。第25页,共40页，2024年2月25日，星期天呼吸机的报警及处理

机械通气是一种专业性很强的疗法，需要正确的设定和监测来保证达到疗效。随着患者病情变化，应随时将设定条件和报警限调整在合理的范围，监测患者的自主呼吸、呼吸力学、病人与呼吸机的同步性以及机械通气对于病人不利影响等。一般情况下应将报警限设定在正常运行条件下不报警，而在病情变化或呼吸机工作状态异常时能敏感的发出报警的合理范围内。呼吸机报警的目的是为了保证病人的安全。第26页,共40页，2024年2月25日，星期天一、压力报警1、气道压过高，一般情况下可将气道压上限设定在40cmH2O，气道压超过40cmH2O导致气压伤的可能性较大。有化学性误吸或胸部钝性伤的病人应将气道压上限设定在更低的范围（如25~30cmH2O）。当气道压达到该上限，或在压力控制的通气条件下超过设定吸气压力10cmH2O时呼吸机会发出声光报警。多数呼吸机在气道压力达到设定的气道压力上限时在发出报警信号的同时会终止吸气相，并切换为呼气。第27页,共40页，2024年2月25日，星期天导致气道压过高的常见原因有：①气道阻塞，气道内痰液或痰栓阻塞气道，如经吸痰仍不能改善，应及早更换气管导管。②人-机对抗，是较常见的导致气道压过高的原因，其原因包括机械通气初，自主呼吸急促的患者不适应，不能与呼吸机协调；患者病情发生变化，因呼吸道刺激所致咳嗽，PaO2降低或PaCO2升高，新功能不全等；呼吸机设定条件不当，人工气道出现问题等。人-机对抗应及时、有效的处理，否则机械通气治疗难以达到目的。低氧、疼痛是导致病人呼吸急促的常见原因。除对具体病人设定恰当的呼吸机通气条件外，还应当根据病人的具体情况适当应用镇静剂、肌松剂等，使病人平静，氧耗量与循环系统负担降低。第28页,共40页，2024年2月25日，星期天③人工气道部分或全部脱出，气管插管与气管切开均可能发生导管部分或全部脱出，并可能导致严重后果，是机械通气治疗中可能发生的危险情况，需要及时发现和有效处理。发现后应尽快重建人工气道，妥善固定。并分析脱出的原因，给予有效的措施方式再次发生。尤其是气管切开术后早期的病人，应高度重视导管固定的可靠性，一旦发生导管脱出，可能产生严重后果。第29页,共40页，2024年2月25日，星期天④支气管痉挛，亦可导致气道压升高，听诊可闻及哮鸣音，有监测条件者可见呼气流速降低，PEEPi升高。可经静脉或吸入支气管扩张剂处理。⑤气胸，有肺大泡、胸部顿挫伤或胸部手术后的病人应警惕气胸的发生。一旦发生气胸，在气道高压的同时，患侧呼吸音明显降低，X线胸片可以确诊气胸及其程度，发现后应及时行胸腔闭式引流。部分病人还可能伴有纵膈气肿或皮下气肿。第30页,共40页，2024年2月25日，星期天⑥肺顺应性降低，ARDS病人病情加重，心源性肺水肿突然发生，均可使肺顺应性降低，气道压升高。处理时应注意气道阻力增大的鉴别。⑦气道导管滑入一侧支气管，气管插管的病人在确认导管位置后，气管导管应得到妥善的固定，并每班记录其深度。气道导管滑入一侧支气管后气道压将升高，并可能出现PaO2降低和人-机对抗等，甚至影响病人的循环状态。⑧呼吸机设定不当，机械通气设定条件不当可导致气道高压。在容量控制型通气，应设定适当的吸气流速；在压力控制型通气，应设定适当的吸气时间；在压力支持通气，应设定的适当的压力上升时间和吸气终止条件。第31页,共40页，2024年2月25日，星期天2、气道压过低，设定气道压报警的下线是为了在呼吸机管路脱开，或呼吸机不能维持气道压时，及时发出报警信号，以保证机械通气的安全。一般情况下设定气道压报警的下限在PEEP以上2cmH2O。气道压过低报警常见于呼吸机管路脱开或漏气。在大多数呼吸机，如果气源压力逐渐降低，例如使用逐瓶更换的氧气源时，气源报警将早于气道压过低报警，使医务人员有时间更换气瓶，以策病人安全。通气管道中如果出现较大的漏气，也会导致气道压力降低，出现气道压过低报警。第32页,共40页，2024年2月25日，星期天二、通气量报警1、通气量下限，VE下限的设定是为了保证VE不低于最小安全值。一般情况下成人可将通气量下限设定在4L/min，也可根据病人的具体身高、体重与病情特点而设定。在多数呼吸机，通气量下限在各种模式下是病人实际的呼出通气量。第33页,共40页，2024年2月25日，星期天通气不足的常见原因有：①呼吸机管路漏气或脱开，应及时得到纠正；②无创通气（NPPV）时，面罩或面罩周围漏气太大，无法保证通气的有效性。应及时调整面罩或鼻罩的位置。③呼吸机支持程度不够，过早改SIMV，或指令通气频率太低，或过早改为CPAP，病人自主呼吸不足以达到安全的通气量。应适当恢复通气设定条件，待病人自主呼吸充分恢复后再作脱呼吸机的过度。④人工气道异常，人工气道脱出、阻塞、打折等均可造成通气量降低，应及时识别和纠正。⑤呼吸机故障，如系呼吸机故障，应立即手动呼吸气囊保证通气，同时排除故障或更换呼吸机。第34页,共40页，2024年2月25日，星期天2、通气量上限，一般成人可将VE上限设定在12~15L/min，或根据病人具体情况而设定。通气量过大常见于病人缺氧未得到纠正、自主呼吸强烈或人-机对抗。必要时使用镇静药、肌松剂，并调整通气设定参数，使病人得到安全有效的最佳机械通气治疗效果。如果在脱机过程中，发现病人自主呼吸急促，通气量较大（≥20L/min），提示病人的条件尚未达到脱机的条件，应缓慢逐步脱机，防止出现因脱机失败而造成病情加重。3、潮气量上、下限，根据病人的身高、体重的具体情况，设定呼出潮气量的上、下限。在容量控制的通气条件下该项报警提示人工气道异常、呼吸机管路脱开或漏气等。在其他的通气条件下，如CPAP、PSV、BiPAP等模式下对病人自主呼吸与机械辅助效果发生的变化作出及时的警示。第35页