呼吸机的通气模式及参数

1、呼吸机的通气模式及参数,机械通气的目的,1.维持适当的通气量，使肺泡通气量满足机体需要。 2.改善气体交换功能，维持有效的气体交换。 3.减少呼吸肌的作功。 4.肺内雾化吸入治疗。 5.预防性机械通气，用于开胸术后或败血症、休克、严重创伤情况下的呼衰预防性治疗。,通气模式的分类,完全通气支持（full ventilatory support, fvs） *不需患者进行自主呼吸以吸入气体及排出co。 部分通气支持（partial ventilatory support，pvs） * pvs 要求患者有自主呼吸，因呼吸机只提供所需要通气量的一部分。,完全通气支持（fvs）,指呼吸机提供维持有效肺泡

2、通气所需的全部工作量。不需患者进行自主呼吸以吸入气体及排出 co。 fvs 适用于： 呼吸停止 急性呼吸衰竭 因呼吸功增加或呼吸窘迫而使心血管系统不能维持有效的循环 自主呼吸驱动力低下，不能产生有效的呼吸功 机械通气治疗开始后 12 小时内，为稳定临床情况及放置必要的治疗和监测导管时也需要 fvs 中枢神经系统疾病或功能衰竭所致的呼吸衰竭 呼吸肌麻痹。 cmv、 a/c 和 pcv 均能提供 fvs。当 imv（simv） 8次/分，足以维持有效的肺泡通气， 也能提供 fvs。 cmv 常需镇静剂或麻醉剂以避免呼吸机发生拮抗，故 cmv 应用较少，而用 simv、pcv、a/c 来提供 fvs

3、。,部分通气支持（pvs）,pvs 是指患者和呼吸机共同维持有效的肺泡通气，即：pvs 要求患者有自主呼吸，因呼吸机只提供所需通气量的一部分。 pvs 的适应证为： 患者有能力进行自主呼吸，并能维持一定通气量； 自主呼吸与 peep 相结合时，可避免胸内压过度升高； 减少正压通气对循环系统的副作用； 进行呼吸肌群的锻炼。 目前 80 的机械通气都应用 pvs。 除 cmv、 a/c 和单纯的 pcv 外， 所有模式均能提供 pvs。,保留自主呼吸的好处: 降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的灌注 改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高 有较好的 v/q 比值 便

4、于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清 便于撤机,自主呼吸（左）和控制通气（右）对潮气量分布的影响,通气模式的分类,常规通气模式 cmv、simv、psv、cpap/peep 新的通气模式 prvc、vsv、bipap、aprv、pav,呼吸机的通气模式,控制通气（controlled mode ventilation，cmv）,定义： cmv又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供全部呼吸功。,无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包

5、括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸气时间）一致，表明为时间指令性通气。,控制通气cmv,（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。 （2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。 （3）为心肺功能储备差的患者提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。,cmv主要用于,（4）在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。 （5）对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、peepi、潮气末co2 浓度、呼吸功等，只有在cmv控制通气

6、时测定才准确可靠。,cmv主要用于,cmv 的优缺点 cmv 时，患者不能进行自主呼吸，有自主呼吸倾向，cmv 则抑制患者呼吸努力。这可使患者产生空气饥饿的感觉，会显著增加呼吸功。 自主呼吸会引起患者与呼吸机的不同步，患者企图触发呼吸，使辅助呼吸肌和肋间肌收缩。须应用镇静剂和/或麻醉剂来抑制自主呼吸的努力，以改进呼吸机效应。 cmv 时，由于肺泡通气和呼吸对酸碱平衡的调节作用，完全由临床医生所控制，故需仔细监测酸碱平衡，呼吸机的设置也应按照生理状况的改变（如：发热，营养摄取等）来认真调节。如果长期使用 cmv，患者的呼吸肌会衰弱和萎缩，将造成呼吸机的撒离困难。,辅助通气（assisted ve

7、ntilation， av）,定义：av是在患者吸气用力时依靠气道压的降低（压力触发）或流量的改变（流量触发）来触发，触发后呼吸机即按预设潮气量（或吸气压力）、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。 应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当。,预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。 压力触发敏感度一般设置于-0.5至-1.5cmh2o水平，采用流量触发时设置触发敏感度1-3l/min 。触发灵敏度过高可导致自动切换（self-cycling）。 av为不可调性部分通气支持，患者吸气用功约占通常呼吸功的20%-30%。 av靠患者吸气来启动，无触发就不提供通气辅助。故常与控制模式联用。

8、,辅助控制通气（assist-control ventilation,a-cv）,定义：结合av和cv的特点，通气靠患者触发，并以cv的预设频率作为备用。 cmv 和 a/c 的差别：a/c 模式时，患者自主呼吸能为呼吸机感知，并产生呼吸。,在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，,辅助-控制通气a-cv,a/c 的应用指征： 呼吸中枢驱动力正常，但呼吸肌衰竭不能完成呼吸功。 呼吸中枢驱动力正常，但所需要的呼吸功增加（如肺部疾病时肺顺应性增加），使呼吸肌不能完成全部呼吸功。 允许患者设定自己的呼吸频率，有助

9、于维持正常的 paco。,间歇指令通气（intermittent mandatory ventilation, imv）,定义：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，已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。,指令通气的输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主呼吸波形，负压表示吸气，正压代表呼气。,间歇指令通气imv,imv的缺点,指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。为

10、了克服呼吸机回路的阻力，可加用5cmh2o的吸气压力支持。,同步间歇指令通气（syncronic intermittent mandatory ventilation ,simv）,定义：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simv,1. simv 能与患者的自主呼吸相配合，可减少患者与呼吸机相拮抗的可能，防止呼吸“重叠”，患者自觉舒服，能防止潜在的并发症，如气压伤。 2. 与a/c 比较，simv 产生过度通气的可能性较小，能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生这与患者在 simv 时能主

11、动控制呼吸频率与潮气量有关。 3. 呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，呼吸肌萎缩的可能性较小，有利于适时脱机。 4. 与cmv 或 a/c 相比， simv 通气的血流动力学效应较少，与平均气道压力较低有关,有助于改善v/q比例。 5. 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的优点,如自主呼吸良好，会使 rr 频率增加，可超过原先设置的频率； 同步触发的强制通气量，再加上患者自主呼吸的潮气量可导致通气量的增加。如患者的自主呼吸的潮气量为200 ml, 设定的呼吸机 simv 潮气量为 600 ml，则此时的一次潮气量可达 800 ml。 如

12、病情恶化，自主呼吸突然停止，则可发生通气不足。 由于自主呼吸存在，一定程度上可增加呼吸功，如使用不当将导致呼吸肌群的疲劳。,simv 缺点,临床上应用imv和simv，主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外，在很多情况下，imv和simv也已作为长期通气支持的标准技术。,压力支持通气（psv）,定义：患者吸气触发后，呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏。 提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整ps水平，提供恰当的呼吸辅助功。,每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于

13、压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。,压力支持通气psv,在常用通气模式中，psv的人-机协调性好； 近年开发的许多智能化通气模式，均以psv来实施； 对psv的最新改进，是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。,psv的主要缺点,当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加ps水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用psv。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用psv。 为保证psv时的安全，必须设置“窒息通气”作后备。,esteban等(am j re

14、spir crit care med 2000;161:14501458),412 icu,用机1638例,所用通气模式,2226位医生的问卷调查,定义：自主呼吸条件下，维持整个呼吸周期均气道正压。 图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。,持续气道正压（cpap）,持续气道正压（cpap）/呼气末正压（peep）,cpap/peep的作用：,增加肺泡内压和功能残气量，有利于氧向血液内弥散； 使萎陷的肺泡复张； 对肺水的肺内分布产生有利影响； 改善v/q的比例； 增加肺顺应性，减少呼吸功。,应用peep的副作用,增加气道峰压和平均气道压，增加vali的危险

15、。 减少回心血量，降低心输出量和肝、肾等重要脏器的血流灌注。 增加静脉压和颅内压。,双相气道正压（bipap）,bipap的优点,该模式允许自主呼吸与控制通气并存，能实现从pcv到cpap的逐渐过渡，具有较广的临床应用范围和较好的人机协调。 有人将其视为两个不同压力水平的cpap交替应用，称其为duopap。自主呼吸在双相压力水平均可自由存在。高水平cpap和低水平cpap按一定频率进行切换，两者所占时间比例可调。在siemens servo 300呼吸机中称为bivent，在pb840呼吸机中称为bilevel。,应用bipap模式比应用cpap对增加患者的氧合具有更明显作用。近年临床应用的

16、经验表明：在疾病的各个阶段，均可用bipap模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。曾认为bipap仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高的。但近年已用于中重度ards患者。,各种通气模式的定义及其特点,根据患者对呼吸机的依赖程度可将通气模式分为四类： 指令（控制）、辅助、支持、自主呼吸。 决定通气模式的三个重要因素： 通气的触发 机器定时（控制通气） 患者用力来启动（辅助、支持或自主通气） 通气流速的限制 设置流量（压力可变） 设置压力（流量可变） 通气周期的切换 设置容量、时间、压力或流量来进行。 “机械通气模式”是指令，辅助、支持和自主呼吸的不同组合。,

17、各种通气模式的定义及其特点,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,呼吸机的参数调节,吸入氧浓度（fio）,刚开始，fio可调至 0.7 1.0，以保证组织得到适当的氧合。 * 测第一次血气后，fio可逐渐降低，使pao维持在临床上可以接受的水平，即pao 60 mm hg。因pao60 mm hg时，sao2可达到 90以上，同时 fio0.5 时，氧中毒的可能性较小 * 如fio在 0.6 以上才能维持一定的sao2 ，应考虑使用 peep * 使用脉搏血氧饱和度测定仪连续监测血氧饱和度，可作为调节

18、依据。,潮气量（tidal volume，v）,既往常规设定 v 为 10 15 ml /kg 体重。机械通气的 v 大于自主呼吸时的 v（5 8 ml/kg 体重），目的为预防肺泡塌陷。 * 如肺已充气过度，应使用较小的 v，如严重的支气管痉挛，以及肺顺应性显著减少的疾病。较大 v可导致吸气峰压（pip）的明显增加，易并发气压伤。 * ards 时，较大 v可使吸入气体分布不均，在顺应性好的肺区，气体分布较多，导致无明显病变的肺泡过度扩张，产生生理死腔的增加以及并发气压伤。 * 以上情况应用 v 10 ml/kg 和较高的 r r。,呼吸频率（respiratory rate, rr）,接近

19、生理呼吸频率，即 10 20 次/分。 * 呼吸机运行时，根据 paco和 ph 以及自主呼吸，调整呼吸频率。 * 通气治疗初需完全通气支持。按潮气量大小来决定 rr，每分钟通气量 呼吸频率 x 潮气量 * 如患者参与了呼吸，则rr应降低，使每分钟通气量能维持正常的酸碱状态。,灵敏度（sensitivity）,灵敏度与触发水平有关，触发水平调节在某一水平，使呼吸机释放出吸气流量。 触发方式有两种 压力触发（pressure -trigger）：患者需要作一定的功，才能触发通气。所作功用于产生一定的负压，作功需要一定的延缓时间。延缓时间（lag time）包括从触发呼吸机的瞬间，到呼吸机测定到这

20、一作用，最后气体以相反方向流向气道。在整个延缓时间内，需完成一定的功。 流量触发（flow -trigger）：患者不需作功来触发呼吸机，无延缓时间。呼吸机可通过近端流量传感器实际监测进入肺部的流量，触发反应极快，影响因素小，故能最大程度地减少呼吸功，同步效果好。,吸与呼比例（i：e）,i:e 是吸气与呼气时间的比例，通常 i:e 设定在 1:2， 即：在整个呼吸周期中，吸气时间占33，呼气时间占 66。 较短的吸气时间能扩张大部分顺应性较好的肺泡， 以减少死腔； 如果吸气时间较长，则可能增加平均气道压力，而影响血流动力学。,吸气流速（flow rate）,吸气时间的决定因素，也为 i：e 的

21、决定因素。 v应在适宜的时间内输送给患者，流量应适当或超过患者的吸气流量，否则患者将产生“空气饥饿”（air hunger）感。 * 较高流速率（ 60 l/分）可缩短吸气时间，使呼气时间延长，降低i：e，适用于 copd 患者的通气治疗。但增加流速率也会产生副作用， 即增加吸气压力（pip），并影响气体分布。 * 较低的吸气流速率（20 50 l/分）可延长吸气时间， 改善气体分布，降低 pip。如肺部顺应性的降低，或需要应用较高的 r r 以及较小的 v等情况(ards)时。,呼气末正压（ peep）,peep 能阻止肺泡和小气道在呼气时关闭，复原不张的肺泡，并能将肺水从肺泡内重新分布到肺

22、血管外。peep 通过降低肺内分流，增加功能残气量改善肺顺应性，减少氧弥散距离，增进氧合。 如 fio2在0.5以上，而pao60 mm hg ，sao2 90% , 应用 peep 后，能用较低的fio2获得较好氧合作用。 常用 peep 为 5 -20 cm ho。,呼气末正压（ peep）,peep的相对禁忌症： 单侧肺部疾病时应用 peep，可使健侧肺泡过度膨胀。而使病变肺增加死腔和血流灌注受损，并使通气不良的肺组织增加肺内分流。 copd 功能残气量增加与气体陷闭，peep 增加胸腔内压力，且有潜在肺部气压伤和心输出量下降的危险性。 peep的绝对禁忌症： 气胸 气管胸膜漏 颅内压升高等。,表 1：机械通气