机械通气基本知识

机械通气基本知识定义

机械通气是应用呼吸机进行人工呼吸的一种方法。主要目的是改善氧合和通气，纠正低氧血症和高碳酸血症，同时可减轻病人的呼吸作功和氧耗，支持呼吸和循环功能。基本原理

吸气时呼吸机将空氧混合气压入肺内，产生或辅助肺间隙性膨胀；呼气时利用肺和胸廓的弹性回缩使肺或肺泡自动萎缩，排出气体，产生呼气。根本区别：人机连接方式不同呼吸机可以相同通气模式不能区别无创与有创机械通气的区别改善通气功能，纠正严重的呼吸性酸中毒。纠正严重的低氧血症。减少呼吸功，缓解呼吸肌疲劳。建立人工气道，保持呼吸道的通畅，防止肺不张。防止镇静肌松麻醉药呼吸抑制，保证通气量。稳定胸壁。减少心脏前负荷和心肌耗氧量。适当过度通气，可降低颅内压。呼吸机的治疗作用适应症符合下述条件应实施机械通气：经积极氧疗后病情仍继续恶化；意识障碍；呼吸形式严重异常，如呼吸频率>35-40次/分或<6-8次/分，或呼吸节律异常，或自主呼吸微弱或消失；血气分析提示严重通气和/或氧合障碍:PaO2<50mmHg，尤其是充分氧疗后仍<50mmHgPaCO2进行性升高，pH动态下降。自发性气胸未建立胸腔引流前或合并纵隔气肿者。肺大泡病人呼吸衰竭者。低血容量休克未补充血容量前。大咯血或严重误吸引起窒息、严重活动性肺结核。气管-食管瘘。禁忌症呼吸机类型负压通气正压通气呼吸机模式定容型通气（定容）定压型通气（定压）呼吸机模式1.控制通气CV：IPPV(CMV)VC-CMV（VCV）PC-CMV（PCV）2.辅助通气AV：容量辅助VAV、压力辅助PAV3.辅助/控制通气A/CV4.IMV、SIMV、SIMV+PS：VC-SIMVPC-SIMV5.持续自主呼吸csv：PSV、CPAP6.自主呼吸辅助：CPAP、BIPAP、APRV常用通气模式机械控制通气（controlmechanicalventilation，CMV）辅助/控制通气（Assisted/controlventilation，A/C）同步间隙指令通气(synchronizedintermittentmandatoryventilation，SIMV)压力支持通气（pressuresupportventilation，PSV）压力控制通气（pressurecontrolledventilation，PCV）呼气末正压通气（positiveend-expiratorypressure，PEEP）持续正压气道通气（continuouspositiveairwaypressure，CPAP）双水平气道正压通气(bilevelpositiveairwaypressure，BIPAP)呼吸类型的定义通气方式触发限制切换指令（控制）机器机器机器辅助患者机器机器支持患者机器患者自主患者患者患者机械通气基本原理吸气相吸气向呼气切换呼气相呼气向吸气切换压力切换时间切换容量切换流速切换复合切换自主切换时间切换人工切换PEEP时间触发压力触发

流速触发

流量触发呼吸机常用参数呼吸频率的设置◎分钟通气量(VE)的设置◎氧浓度的调节◎触发灵敏度的调节◎吸气流速和时间的调节◎叹息功能◎报警功能的设置◎PEEP呼吸机的参数设置

呼吸频率8-20次/分（A/CV时，自主呼吸频率恰当时，就预设比自主呼吸低2-4次/分的备用频率）潮气量(Vt)

5-15ml/kg（8-10ml/kg最常用）一般要求气道平台压不超过30-35cmH2O，峰压不超过40cmH2O分钟通气量(VE)=潮气量*呼吸频率吸气时间(Ti)0.8-1.2s，辅助呼吸时Ti宜<1s吸呼比(I:E)1:1.5-2（反比通气时1-2:1，甚至4:1）吸入氧浓度(FiO2)21%-100%，一般要求低于50%-60%（尽可能不超过24h）触发灵敏度（Trigger）压力触发-0.5--2cmH2O流量触发1-3L/min既要减少呼吸功又要防止伪触发吸气流速（Flow）定容型：40-100L/min有自主呼吸时一般不小于60L/min尽可能选择减速波潮气量或压力PaO2PaCO2通气频率I：EPEEP小 结吸氧浓度常用报警指标设定气道峰压报警上限应维持在气道峰值压力之上5-10cmH2O，但一般不应超过35-45cmH2OVE设置在预设水平±10-15%VT设置在预设水平±10-15%FiO2设置在预设水平±5-10%常用报警指标设置气道峰压（PIP，Ppeak）要求尽量<40cmH2O平台压力（Pplat）接近肺泡峰值压力。要求<30-35cmH2O。平均气道压(Ṗaw，Pmean)间接反映平均肺泡压。呼气末压力（PEEP），绝大多数ARDS最佳值在10-15cmH2O，一般不超过20cmH2O。呼吸机对气道压力的监测分钟通气量（VE、MV）自主呼吸分钟通气量（VESPONT、MVspn）分钟漏气量（MVleak）潮气量（VT、TV）吸入潮气量（VTI）呼出潮气量（VTE）自主潮气量（VTSPONT）自主呼出潮气量（VTESPN）自主吸入潮气量（VTISPN）总呼吸频率（fTOT）机控频率（fMAND）自主频率（fSPONT）FiO2其它常见指标静态顺应性与阻力（CSTAT与RSTAT）动态顺应性与阻力（CDYN与RDYN）时间常数，反应肺泡充满气和排空气所需要的时间。呼吸功（WOB）呼吸浅快指数（RSBI，f/VT)，反应呼吸肌疲劳程度，是否耐受SBT。大于100次/min/L，撤机往往失败。压力支持（PSUPP、PS）潮气量/理想体重比例（VT/IBW）管路断开灵敏度（DSENS）呼气灵敏度（ESENS）压力触发灵敏度（PSENS）流量触发灵敏度（VSENS）吸气峰流量（VMAX）口腔闭合压力（P0.1）其它常见指标PEEP

吸气由病人自发或呼吸机产生，而呼气终末借助于装在呼气端的限制气流活瓣等装置，使气道压力高于大气压。主要作用

1.呼气末正压的顶托作用—呼气末小气道开放—利于Co2排出。

2.呼气末肺泡膨胀—功能残气量(FRC)增加—利于氧合。呼气末正压 呼气末零压 呼气末负压 （PEEP） （ZEEP） （NEEP）呼气末正压(PEEP)3～5cmH2OPEEP的临床主要适应症

1.低氧血症，尤其是ARDS患者，单靠提高FiO2氧合改善不大，加用PEEP可以减少分流，提高动脉血氧含量。

2.COPD患者，加用适当的PEEP可支撑小气道，防止呼气时在小气道形成“活瓣作用，利于CO2排出。

3.肺炎、肺水肿，加用PEEP除增加氧合外，还利于水肿和炎症的消退。PEEP通过使肺水重新分布到顺应性好的间质达到改善顺应性增加氧合的目的。

4.大手术后预防治疗肺不张，对大手术尤其是全麻病人，PEEP可以维持肺泡膨胀，避免术中所用高浓度氧气吸收和微小痰栓阻塞引起的肺不张。IPPV间歇正压通气(intermitentpositivepressureventilation,IPPV)也称机械控制通气(CMV)，是呼吸机最基本的通气模式之一。呼吸机不管病人自主呼吸的情况如何，均按预调的通气参数为病人间歇正压通气。IPPV的压力和流速图IPPV临床应用要用于无自主呼吸的病人或自主呼吸很微弱的病人及手术麻醉期间应用肌肉松弛剂者。IPPV优点呼吸机构造简单、容易操作、使用方便。

优点缺点缺点若有自主呼吸，可发生人机对抗。若调节不当可发生通气不足或过度，尤其是定压IPPV。不利于自主呼吸的锻炼。

是辅助通气（AV）和控制通气（CV）两种通气模式的结合，当病人自主呼吸频率低于预置频率或无力使气道压力降低或产生少量气流触发呼吸机送气时，呼吸机即以预置的潮气量及通气频率进行正压通气，即CV；当病人的吸气用力可触发呼吸机时，通气以高于预置频率的任何频率进行，即AV，结果，触发时为辅助通气，无触发时为控制通气。参数设置：容量切换A-C：触发敏感度、潮气量、通气频率、吸气流速/流速波形压力切换A-C：触发敏感度、压力水平、吸气时间、通气频率特点：

A-C为ICU病人机械通气的常用模式，可提供与自主呼吸基本同步的通气，但当病人不能触发呼吸机时，CV可确保最小的指令分钟通气量，以保证自主呼吸不稳定病人的通气安全。辅助控制通气

(Assist-Controlventilation,A/CV）—呼气相向吸气相转换

辅助/控制触发方式P呼吸周期呼吸周期间歇指令通气

（IntermittentMandatoryVentilationIMV）呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸。大多数呼吸机的IMV模式，指令通气以容量切换方式来实施，此时需预设：潮气量（VT）、流速或（和）吸气时间（Ti）、指令通气频率和触发敏感度。少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。此时需预设：压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。间歇指令通气传统定义：

设置频率≤控制通气（IPPV）频率的50%；吸气压力／吸气时间／潮气量与控制通气相同间歇指令通气(IMV)间歇指令通气＝控制呼吸＋自主呼吸间歇指令通气(IMV)机械呼吸自主呼吸ＰＥＥＰＩＭＶ周期进行IMV时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。SIMV时，在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波。同步间歇指令通气

（SyncronicIntermittentMandatoryVentilation,SIMV）同步间歇指令通气

IMV和SIMV气道压力和流速图压力触发（P-TRIG），通过探测病人吸气后引起呼吸环路内压力下降而触发，一般可在0~-5cmH20之间调节，临床常用的在-1~-2cmH20水平，过高使病人触发呼吸机所作呼吸功增加；过低会出现误触发，导致人机对抗。流量触发（V-TRIG），通过检测呼吸回路中气体流速改变而触发。触发灵敏度（Trigger）SIMV的用途

1.呼吸衰竭早期病人易于接受SIMV，不易人机对抗。2.和CPAP同用，治疗ARDS。3.撤离呼吸机前使用，逐渐减少SIMV的频率和量，利于锻炼呼吸肌功能。SIMV的优点

（1）降低平均气道压；⑵呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机；⑶改善V/Q比例；⑷自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要；⑸增加患者的舒适感；⑹可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。SIMV的缺点1.若病情恶化，自主呼吸突然停止时可能发生通气不足或缺氧。所以，在用IMV时最好将分钟通气量报警下限调在IMV分钟通气量之上能维持不缺氧之处，以便及早发现通气不足，及时处理。目前一些呼吸机上设置了窒息后备通气(backup)功能，可以在病人自主呼吸突然停止时提供指令通气，保证病人的安全，使得IMV的使用更有保证。2.如果指令通气频率过高，会抑制自主呼吸，导致呼吸肌萎缩严重者出现呼吸机依赖，造成脱机困难;如果指令通气频率过低，病人呼吸做功增加，易出现通气不足及呼吸肌疲劳，不利于全身治疗。3.如患者自主呼吸良好，会使SlMV频率增加，可超过原先设置的频率。压力支持通气

(pressuresupportventilation,PSV)开始送气和停止送气都是以自主触发气流敏感度来启动的。即自主吸气流速达到预调触发值，呼吸机立即开始PSV送气，维持一定压力，当病人停止吸气，气流速度下降达到触发值时，停止PSV供气。

PSV的气道压力和流速图

压力支持通气(PSV)PFTSPEEP00PmaxX%×PmaxPSVSIMV+PSVPFPSV的特点1.病人完全自主呼吸，f和吸/呼比由病人决定。

2.VT取决于PSV压力高低和自主吸气的强度:压力<20cmH2O时，大部分VT由病人自主获得;压力>30cmH20时，VT多由呼吸机提供，相当于同步定压IPPV。病人可以根据PaCO2的高低自行调节自主呼吸频率、吸气力量大小和时间长短来调整通气量的多少。

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，有利于呼吸肌疲劳的恢复。4.同步性能好，减少病人的呼吸困难等不适感。5.同样的通气效果下，PSV与IPPV相比较，气道峰压下降，肺泡通气量增加，更有利于改善氧合纠正高碳酸血症。临床用途1.用于呼吸肌功能减弱者，可减少病人呼吸做功;合理使用PSV，可使呼吸频率减慢。2.单独应用时作为撤离呼吸机的一种重要手段。3.可与SIMV合用，以保证病人通气量和氧合。4.对于有人机对抗者，应用PSV易于使呼吸协调，可以减少镇静剂和肌松剂的用量。5.无创通气的常用模式。PSV的不足PSV为一辅助通气方式，预置压力水平较困难，VT依病人吸气力量而变化，VE依VT和自主呼吸频率而定，若病人自主呼吸的频率、力量和吸气时间改变有可能发生通气不足或过度。呼吸中枢、呼吸运动或肺功能不稳定者不宜单独使用，可和SIMV合用。目前一些呼吸机上配置了窒息后备通气功能(BACKUP)，有效地防止在完全自主通气PSV模式下由于发生通气不足而给病人带来的危险。PCV

(pressurecontrolledventilation,PCV)预先设置最大吸气压和吸气时间。吸气开始，气流速度很快进入肺，达到预置压力水平后，通过反馈系统使气流速度减慢，维持预置压力水平至吸气末，然后切换为呼气。PCV的气道压力和流速图临床特点和用途1.气道压较低，没有尖峰，出现气压伤少。

2.吸气流速和VT依胸肺的顺应性和气道阻力大小而变化。

3.利于不易充盈的肺泡充气，改善通气/血流比值，气体交换良好。4.可配合IPPV,SIMV,PSV应用。

5.多用于新生儿、婴幼儿及ARDS或COPD引起的呼吸衰竭、严重通气/血流比值失调的病人。PCV缺点VT随肺胸顺应性和气道阻力而变化，容易产生通气不足或过度，需要全面完善的监测系统作保障。双水平气道正压通气

(bilevelpositiveairwaypressure，BIPAP)在保留病人自主呼吸条件下分别调节两个气道正压水平和持续时间。两个压力均为压力控制，相当于CPAP，但CPAP的水平在高压力水平和低压力水平之间交替，利用高低压交替产生的压力差增加肺泡通气量，另外高压力水平和低压力水平所持续的时间是可以根据需要调整的。无论在高压力水平阶段还是低压力水平阶段都允许病人有自主呼吸。双水平正压通气(BiPAP)Ti=ThighTe=Tlow1/fCPAPPlowPhighPinspBiPAP特点和用途

1.P1相当于吸气压力(0~90cmH2O可调)，T1相当于吸气时间；P2相当于PEEP(0-90cmH20可调)，T2相当于呼气时间。

2.在自主呼吸和控制呼吸时均可应用。即在两个压力水平上均可有自主呼吸出现。

3.临床用途较广，可根据不同要求灵活调节出多种通气方式。持续气道正压

(continuouspositiveairwaypressure,CPAP)在自主呼吸条件下，整个呼吸周期过程中气道内均保持正压的通气模式。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,使吸气期和呼气期气道压均大于大气压。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。吸气相吸气相吸气相呼气相呼气相ＰＥＥＰPPEEPCPAP应用途径：气管插管、鼻塞或口鼻罩持续正压通气(ＣＰＡＰ)持续气流式———按需气流式持续正压通气(ＣＰＡＰ)O2Air病人湿化罐流量计

或按需阀门PEEP阀

或水封瓶CPAP的功能1.吸气期由于恒定正压气流>吸气气流，吸气省力，自觉舒服。

2.呼气期气道内正压，起到PEEP的作用:防止和逆转小气道闭合和肺萎陷，增加FRC，降低肺内分流量，使PaO2增高。同时胸内压增加。CPAP的临床应用的适应症1.睡眠呼吸暂停综合征，使病人浅睡减少，深睡增加，睡眠呼吸暂停消失或明显改善。2.急性呼吸窘迫综合征，可以增加肺泡内压，有利于萎陷的肺泡复张，改善肺泡的气体交换，增加PaO2。3.支气管哮喘，已有证据说明CPAP可以诱发呼气肌的运动，减少吸气肌疲劳的程度。4.脱离呼吸机前的过渡模式。5.其他，如手术后肺不张等。使用CPAP注意事项1.只能用于呼吸中枢功能正常、有自主呼吸的病人。作为辅助呼吸，可锻炼呼吸肌功能。凡是主要因肺内分流量增加引起的低氧血症都可应用CPAP，但同时有呼吸道梗阻、通气不足者效果较差。

2.插管病人可从2-5cmH2o开始，根据需要可增到10-15cmH20，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2-10cmH2o，最高不超过15cmH20，若超过2天呼吸功能仍没恢复者应行气管插管。

3.CPAP可和SIMV,PSV等方式合用。A/C、SIMV和PSV的比较与选择机械通气的模式比较定压通气定容通气完全控制PCVVCVPSIMV±PSVSIMV±PSV完全支持PSV机械通气的模式患者的呼吸功呼吸机的呼吸功

指令通气同步指令通气有支持的自主呼吸完全自主呼吸病人需要多大的呼吸支持？机械通气的模式比较完全休息 大量体力消耗模式的选择—仅仅是医生的选择小 结选择A/C、SIMV还是PSV取决于医生判断应该对患者实施多大程度的支持。呼吸机的使用【准备】1.个人准备：仪表端庄，衣帽整齐。2.说出目的：对低氧血症或呼吸衰竭病人给予控制或辅助呼吸，改善通气和换气功能，提供足够氧气。向病人作好解释，取得合作。3.评估病人的年龄、病情、意识、体重、治疗及心肺情况、生命体征、血气分析报告、营养、睡眠、心理等状况。4.物品准备：氧气筒、扳手及减压表或中心供气系统、面罩、呼吸机1台、螺纹管5根、储水罐1～2只、Y形接管1只、旋转接头1只、湿化罐1只（另备湿化纸1张）、灭菌蒸馏水、模拟肺1只、听诊器1副、简易呼吸器1只。5.检查操作环境是否适宜，呼吸机的各零件是否完好，检查消毒的呼吸机管道有无过期，管道有无漏气。呼吸机的使用【操作】1.装氧气筒、装减压表、接高压管、调节氧气压力0.3～0.4Mpa、连接机器、电源。2.装呼吸机：（1）湿化器加灭菌蒸馏水（装滤纸），不超过上线，不低于下线（2）接进湿化器螺纹管及出湿化器螺纹管连接储水罐；（3）接吸气螺纹管、Y型接管；（4）接呼气螺纹管连接储水罐；（5）连接机器；（6）固定螺纹管，接加湿化液装置；（7）调节湿化液温度（成人34～36℃，儿童32～35℃）。一般设置33±2℃，吸入气温度不应超过37℃.每日500ml左右湿化用无菌蒸馏水。3.根据医嘱试调参数，打开气源、电源开关。（1）选择成人或儿童模式；（2）选择呼吸模式；（3）潮气量（或每分钟通气量）及波形；（4）吸呼时比、呼吸频率、呼吸灵敏度；（5）氧浓度、高压、低压报警；（6）流速（speakflow）；（7）低压、高压通气报警；（8）低、高氧浓度报警；（9）机器工作压力。4.模拟肺监测机器功能：（1）打开氧气，压缩空气；（2）接上模拟肺并检测。5.评估病人生命体征、体重、血气。6.调节参数，接插管。7.评估病人，半小时后抽血气，根据医嘱再调节参数。【注意事项】1.必须要有充足而稳定的电源、气源（压缩空气和氧气）。2.呼吸机旁必须要备有简易人工呼吸机，以便呼吸机突然故障或停电时急救。3.每次报警必须查明原因，及时排除，在未明报警原因之前不能消除报警信号。4.PEEP宜逐渐上升与下降，尤其当湿化吸痰发生压力骤降时，需通过带瓣三通管不使呼吸机停止工作，以避免发生心血管意外。5.遇到停电时须及时关机，以免再次来电时电压不稳影响机器使用寿命。6.每周更换螺纹管，更换病人空气过滤网清洗消毒1次。7.每次使用后彻底清洁处理、整理并清点附件。8.气道压力骤降常提示接管脱落、气囊破裂、管道泄漏或气泵故障等。9.使用机械呼吸仍有严重缺氧者，应寻找原因，如痰栓、套管口紧贴气管壁、呼吸对抗等。10.加强气道湿化，使痰液稀薄而易于咳出、吸出。否则，痰液干涸，痰痂形成，可使小气道堵塞、纤毛活动障碍。呼吸机的使用考核标准内容操作步骤扣分项扣分实得分呼吸机的使用50分1．口述使用呼吸机的目的：1）纠正急性呼吸性酸中毒2）纠正低氧血症3）降低呼吸功消耗，缓解呼吸疲劳4）防止肺不张5）为安全使用肌松剂镇静剂提供通气保障6）稳定胸壁。12分少一条扣2分

2.口述使用呼吸机的指征：1）经积极治疗后病情仍继续恶化者2）意识障碍3）呼吸形式严重异常，频率〉35-40次/分或﹤6-8次/分，节律异常，自主呼吸微弱或消失。4）血气分析提示严重通气和氧和障碍，PaO2﹤50mmhg,尤其是充分氧疗后仍﹤50mmhg,；PaCO2进行性升高，