呼吸機臨床應(yīng)用基礎(chǔ)-山東省立醫(yī)院

1、 呼吸機臨床應(yīng)用基礎(chǔ)山東省立醫(yī)院 呼吸機（Ventilator）是用機械裝置改變氣道或胸腔的壓力，以維持、控制或輔助病人呼吸運動的生命支持性治療工具。它適用于各種原因引起的呼吸停止和呼吸衰竭的患者，以達到維持通氣量，改善換氣功能，減輕或糾正缺氧及二氧化碳潴留，減少機體氧耗等目的。隨著呼吸機的結(jié)構(gòu)和功能日趨完善，其臨床應(yīng)用也日益廣泛。熟悉各種呼吸機的工作機理和性能，對危重病人的救治具有重要意義。 一、呼吸機治療的若干基本概念 . 潮氣量（Tidal volume,VT）：靜息狀態(tài)下每次吸入或呼出的氣量稱VT。成人一般為400500 ml。一、呼吸機治療的若干基本概念 .補吸氣（Inspirato

2、ry reserve volume,IRV): 平靜吸氣后再吸入的氣量。正常成人約2500 2600ml。 它反映肺的吸氣儲備功能、胸廓彈性及氣道通暢情 況。一、呼吸機治療的若干基本概念 .吸氣量（Inspiratory capacity, IC ）:平靜呼氣后能吸 入的最大氣量。 IC VT IRV 。 正常成人約3000ml.一、呼吸機治療的若干基本概念. 補呼氣量（Expiratory reserve volume,ERV）： 平靜呼氣后所能呼出的最大氣量。正常成人約 1000ml 。 ERV反映了肺的氣儲備功能。一、呼吸機治療的若干基本概念. 肺殘氣量（Residual capacit

3、y,RC）：最大呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量。一、呼吸機治療的若干基本概念. 功能殘氣量（Functional residual capacity , FRC）： 平靜呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量。 FRCRC ERV 。 FRC在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用， 減少了通氣間歇時對肺泡內(nèi)氣體交換的影響。如果沒有FRC， 呼氣末期肺泡將完全陷閉。FRC增加提示肺泡擴張，F(xiàn)RC減少說明肺泡縮小或陷閉。一、呼吸機治療的若干基本概念.肺活量（Vital capacify,VC ）： 最大吸氣后能呼出的最大氣量。 VCIRVVTERV。正常人約4500ml。 VC反映了肺的呼吸代償功能。VC受呼吸肌強弱、肺組織

4、和胸廓彈性及氣道通暢程度的影響。一、呼吸機治療的若干基本概念.肺總?cè)萘浚═otal lung capacity, TLC）： 深吸氣后肺內(nèi) 所含的氣量。 TLCVCRC。 正常成人約5500 6000ml。肺氣腫時TLC增加；肺不張、肺纖維化、 胸腔積液、氣胸、氣腹等情況下TLC減少。一、呼吸機治療的若干基本概念 .解剖死腔（Anatomy death volume, ADV）存在于終末 細支氣管以上氣道內(nèi)的氣體容量。即指潮氣量中在呼 氣初期不發(fā)生改變就被呼出的那部分氣體。 正常成人 約 120150ml。正常ADVVT比值為0.30.4。 10.分鐘通氣量（Minute Ventilatio

5、n ,MV）為潮氣量與呼 吸頻率（RR）的乘積（MVVTRR）。靜息時， MV 為68Lmin。 11.最大通氣量（Maximum minute ventilation,MMV） 指在單位時間內(nèi)所能呼吸的最大氣量。它取決于三個因素: 胸部的完整結(jié)構(gòu)和呼吸肌的力量； 呼吸道的通暢程度； 肺組織彈性。12.肺泡通氣量（Alveolar ventilation ,AV） MV中能進入肺泡的那部分氣體稱為AV。 AV（VTADV）RR。 AV參與氣體交換，因而又稱有效肺通氣量 二、呼吸機的分類（一）按通常作用于機體的部位分類 、直接氣道加壓呼吸機 、體外式呼吸機：鐵肺、胸甲式、帶式（二）按驅(qū)動方式分類

6、 、氣動呼吸機 、電動呼吸機（三）按吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化的方式分類 、定壓呼吸機 、定容呼吸機 、定時呼吸機 、流速控制呼吸機 、混合型多功能呼吸機二、呼吸機的分類（四）按通氣頻率的高低分類 、常頻呼吸機 、高頻噴射呼吸機 、高頻振蕩呼吸機（五）按應(yīng)用的對象分類 、成人呼吸機 、小兒呼吸機 、成人兒童兼用呼吸機（六）按呼氣向吸氣轉(zhuǎn)化的方式分類 、控制型呼吸機 、輔助型呼吸機或同步呼吸機 、混合型多功能呼吸機三、常用幾類呼吸機的特點（一）定容型呼吸機 一般以電為動力，功率強大，能夠按預(yù)先設(shè)定的潮氣 量向患者肺內(nèi)輸送氣體，達到預(yù)定的容量輸出后，由吸氣相轉(zhuǎn)為力氣相。其優(yōu)點是：輸送氣體的容積能可靠地控 制；

7、不論病人肺內(nèi)病變?nèi)绾危斔蜌怏w量穩(wěn)定不變； 呼吸機工作參數(shù)易于設(shè)定和監(jiān)測，操作容易；供氧濃度 易于維持恒定；能夠提供部分性呼吸支持。其缺點是： 在肺、胸廓順應(yīng)性差的患者，可導(dǎo)致氣道壓力過高； 在應(yīng)用過程中需要氣道全封閉，才能保證預(yù)定的潮氣量和 通氣量；價格昂貴。 三、常用幾類呼吸機的特點（二）定壓型呼吸機 通常常以高壓氣源為動力，送氣時氣道壓力達到預(yù)定 值則由吸氣相轉(zhuǎn)為呼氣相。其優(yōu)點是：體積小，價格低 廉；對氣道的封閉要求不嚴格，故可用于氣管插管周圍 漏氣的患者。其缺點是：無強大的內(nèi)部驅(qū)動力，當(dāng)患者 氣道阻力高、肺順應(yīng)性差時，潮氣量不能保證；輸出氣 體容易不穩(wěn)定，易受病人的干擾；吸人氧濃度不易

8、精確 控制。因此，定壓型呼吸機適用于病情較輕、僅需要短期 呼吸支持的患者。其代表機型為美國產(chǎn)鳥牌Mark系列呼吸 機。三、常用幾類呼吸機的特點（三）定時型呼吸機 按預(yù)定的頻率、吸氣時間送氣，然后轉(zhuǎn)換為呼氣。由 于此類呼吸機的工作氣流流量、吸氣時間等工作參數(shù)可隨 意設(shè)定，故在使用性能上接近定容型呼吸機。目前應(yīng)用較廣的紐邦（New port）系列和西門子Servo 900 系列呼吸機均屬此類。其特點是應(yīng)用較為方便，輸出氣流恒定，并可進行較長時間的呼吸支持 三、常用幾類呼吸機的特點（四）高頻呼吸機 其特點是每次輸出氣體容積低于正常的潮氣量，而工 作頻率高于患者正常的呼吸次數(shù)。高頻呼吸機一般分為三 類

9、：高頻正壓呼吸機，其工作頻率為正常呼吸次數(shù)的2 6倍，一般100次分。高頻噴射呼吸機，可以60 200次分的頻率經(jīng)細口徑導(dǎo)管向患者氣道輸送噴射氣流。 高頻振蕩呼吸機，其工作頻率可達3000次分，輸送氣 體容積低于解剖死腕容積。它通過增強氣體分子彌散、軸 流、對流等多種機制，促進氣體交換。高頻噴射呼吸機和 高頻振蕩呼吸機應(yīng)用方便，可經(jīng)氣管插管進行通氣，也可 經(jīng)鼻塞、鼻導(dǎo)管進行通氣。急癥時還可以粗針穿刺環(huán)甲膜 進行通氣。由于可以在較的氣道峰壓下進行通氣，因此特 別適用于肺部開放性創(chuàng)傷及嚴重肺漏氣患者的通氣。這類 呼吸機對缺氧患者通氣效果較好，但對CO 2潴留為主的患 者效果較差。 四、常用的呼吸機

10、通氣模式（一）自主呼吸 自主呼吸（Spontaneous breath）是患者在自然狀態(tài) 下的呼吸過程，吸氣時胸腔內(nèi)壓力為負壓，其頻率、潮氣 量均由患者自己調(diào)節(jié)和控制。四、常用的呼吸機通氣模式 （二）控制通氣 控制通氣（Control mode ventilation ,CMV ）是因患者無自主呼吸或自主呼吸極弱，由呼吸機控制呼吸的頻率、潮氣量和吸氣時間。這種通氣模式在自主呼吸較強的患者有可能引起呼吸機對抗，在無自主呼吸的患者，應(yīng)用不當(dāng)可能引起過度換氣或通氣不足。 （三）輔助通氣 輔助通氣（assist mode ventilation,AMV ）即患者有較弱但較穩(wěn)定的自主呼吸，在吸氣時產(chǎn)生的

11、氣道負壓能觸發(fā)呼吸機產(chǎn)生同步送氣。潮氣量可預(yù)先設(shè)定，但由于患者自己能控制呼吸頻率，一般不會引起通氣不足、過度換氣及內(nèi)環(huán)境紊亂。 （四）輔助控制通氣 為前兩種通氣模式的結(jié)合。當(dāng)患者自主呼吸頻率高于 呼吸機的工作頻率且能引起有效觸發(fā)時，為輔助通氣模式。 如患者自主呼吸太弱或頻率低于呼吸機的工作頻率時，機 器自動轉(zhuǎn)換成控制通氣，以保證有足夠的通氣量。（五）間歇強制性通氣和同步間歇強制性通氣 間歇強制性通氣（ intermittent mandatory ventilation,IMV）是在患者自主呼吸的基礎(chǔ)上，按一定的時間間隔給予間斷的控制性機械通氣支持，適用于有較強而穩(wěn)定的自主呼吸，但尚不能達到正

12、常通氣量的患者； 同步間歇強制性通氣（ synchronized intermittent mandatory ventilation ,SIMV）是為解決IMV 時呼吸機與患者呼吸動作不同步而設(shè)計的，若在等待觸發(fā)時期（稱同步觸發(fā)窗）內(nèi)無自主呼吸，在觸發(fā)窗結(jié)束時呼吸機自行給予IPPV，這樣無人機對抗產(chǎn)生。觸發(fā)窗一般為IPPV呼吸周期的25，位于IPPV前。例如，預(yù)調(diào)IPPV為10次分，其呼吸周期為6秒。觸發(fā)窗為1.5秒。若在6秒的后1.5秒內(nèi)有自主呼吸觸發(fā)呼吸機，即給予一次IPPV通氣；若在此期內(nèi)無自主呼吸或較弱不能觸發(fā)，在6 秒鐘結(jié)束時即給予一次IPPV。 IMV和SIMV 屬部分性呼吸支持

13、的通氣模式（呼吸機承 擔(dān)部分呼吸做功），調(diào)節(jié)呼吸機的工作頻率，可使自主呼 吸的次數(shù)和機械通氣的次數(shù)達到不同的比例（如3:1、2:1、 1:1、1:2，）。它適用于病情較輕的患者，一般不會 引起內(nèi)環(huán)境紊亂。對長期應(yīng)用呼吸機而產(chǎn)生依賴的患者， 也可以逐漸減少機械通氣的比例，以鍛煉患者的呼吸肌，為撤離呼吸機創(chuàng)造條件。 有的呼吸機（如New port系列）在SIMV通氣模式工作 時，需有兩個氣源供氣：一個提供機構(gòu)通氣的氣流，一個 提供自主呼吸的氣流。因此，在選用SIMV通氣模式時，應(yīng) 將自主呼吸氣源（或稱持續(xù)氣流， 標(biāo)有 spont flow 或 constant flow）打開。 （六）呼氣未正壓(

14、 Positive End EXpiration Pressure, PEEP ) 、PEEP的概念 吸氣由病人自發(fā)或呼吸機產(chǎn)生，而呼氣終末借助于裝在呼氣端的 限制氣流活瓣等裝置，使氣管壓力高于大氣壓。 、PEEP的主要作用 呼氣末正壓的頂托作用呼氣末小氣道開放利于CO2排出。 呼氣末肺泡膨脹功能殘氣量（FRC ）減少肺內(nèi)分流改 善氧合。 、PEEP的臨床主要適應(yīng)證 低氧血病，尤其是ARDS者，單靠提高FiO2氧合改善不大， 加用PEEP可以提高氧合量。 肺炎、肺水腫，加用PEEP除增加氧合外，還利于水腫和炎 癥的消退。 大手術(shù)后預(yù)防、治療肺不張。 COPD患者，加用適當(dāng)?shù)腜EEP可支撐小氣道

15、，防止呼氣時在 小氣道形成“活瓣”作用，利于CO2排出。 、最佳PEEP的選擇 最佳 PEEP值為對循環(huán)無不良影響而達到最大的肺順應(yīng)性、最小的肺內(nèi)分流、最高的氧運輸、最低的FiO2時的最小PEEP值。選擇時應(yīng)從2.5cmH2O開始，逐步增加至有效改善血氣狀態(tài)（FiO20.50. 6 ， PaO270mmH g），而動脈壓、心排量無明顯減少， 中心靜脈壓（CVP）稍上升為止。一般在10cmH2O左右， 多數(shù)病人使用46cmH2O即可。、應(yīng)用PEEP的禁忌證 嚴重循環(huán)功能衰竭。 低血容量。 肺氣腫。 氣胸和支氣管胸膜瘺等。（七）持續(xù)氣道正壓（ Continuous Positive airway

16、pressure,CPAP），是指病人在自主呼吸狀態(tài)下， 由呼吸機向氣道內(nèi)輸送恒定的正壓氣流，使患者氣道內(nèi)呼 吸氣相均保持正壓。一般可以把CPAP理解為自主呼吸狀態(tài) 下的PEEP。 五、機械通氣的指征和禁忌證（一）呼吸機治療適應(yīng)證 成人的呼吸生理指標(biāo)達到下列標(biāo)準(zhǔn)的任何一項時，即應(yīng)開始機械通氣治療： 、自主呼吸頻率大于正常的 3倍或小于13者。 、自主潮氣量小于正常13者。 、生理無效腔潮氣量60者。 、肺活量1015mlkg者。 、PaCO250mmHg （慢性阻塞性肺疾患除外）且有繼續(xù)升 高趨勢，或出現(xiàn)精神癥狀者。 、PaO2正常值的13。 、P(A-a）50mmHg（FiO20.21，吸空

17、氣）者。 、P(A-a)300mmHg（FiO21.0，吸純O2）者。 、最大吸氣壓力25cmH2O者（閉合氣路， 努力吸氣時的氣道 負壓）。 10、肺內(nèi)分流（QsQT）15者。（三）呼吸機治療的相對禁忌證 凡是病人出現(xiàn)了呼吸衰竭，都應(yīng)進行機械通氣。嚴格地說，用呼吸機治療沒有絕對的禁忌癥。但對于一些特殊 疾患，應(yīng)采取一些必要的處理才能進行呼吸機機械通氣或 者采取特殊的通氣方式，否則將給病人帶來不利后果。 、大咯血或嚴重誤吸引起的窒息性呼吸衰竭 不宜 立即用呼吸機進行正壓通氣。因正壓通氣可能把血塊、誤吸物壓入小支氣管而導(dǎo)致阻塞性肺不張。應(yīng)首先采取措施吸出血液或誤吸物后再正壓通氣。對于肺、氣道持續(xù)

18、出血者，可以采用頭低位通氣，以防血液流入小支氣管。也可以在采用高頻通氣的同時進行氣道抽吸?？偟脑瓌t是，既避免或減少氣道阻塞又盡可能保證通氣量。（三）呼吸機治療的相對禁忌證 、伴有肺大泡的呼吸衰竭 機械正壓通氣可使大泡內(nèi)壓增高引起破裂而發(fā)生自發(fā)性張力氣胸。這類病人用呼 吸機時應(yīng)注意： 用正壓通氣時，應(yīng)適當(dāng)降低氣道壓，并將壓力限制適當(dāng)調(diào)低。 用正壓通氣過程中要嚴密觀察胸廓的起伏和病情的變化，尤其是要經(jīng)常聽診雙側(cè)呼吸音，以及早發(fā)現(xiàn)氣胸。如有氣胸，應(yīng)盡快進行閉式胸腔引流。 可以采用高頻通氣，以減少氣胸發(fā)生的可能。 避免使用呼氣末正壓（PEEP）。、張力性氣胸 病人一定要先采取閉式胸腔引流后 再進行機械

19、通氣，否則將加重氣胸的程度。若為胸壁外傷 所致的張力性氣胸，可以先行正壓通氣，同時行閉式胸腔 引流。、心肌梗塞繼發(fā)的呼吸衰竭 過去認為心肌梗塞病 人忌用呼吸機，因能增加心臟負擔(dān)，使心排血量減少和血 壓下降?，F(xiàn)在認為，心肌梗塞若伴有肺水腫、呼吸衰竭， 在積極治療原發(fā)病的同時，應(yīng)積極給予呼吸機治療。但要 選擇適當(dāng)?shù)耐夥绞?，盡量降低氣道壓。 六、呼吸機的設(shè)定 （一）選擇通氣模式 選擇通氣模式（mode selection）的根據(jù)是患者的病情。無自主呼吸者應(yīng)選用CMV，自主呼吸較弱者可選用AMV。長期呼吸支持而欲逐步撤離呼吸機者，可選用IMV、 SIMV 或PSV。因肺內(nèi)分流而造成氧合不滿意者，可加

20、用PEEP 。心肺功能差，需要完全性呼吸支持者（由機器承擔(dān)全部呼吸做功），宜選用CMV或AMV；心肺功能較好，僅需部分性呼吸支持者，宜選用SIMV、PSV或自主呼吸加CPAP。 有時一個患者同時需數(shù)種通氣模式，如A/CMVPEEPEIP，SIMVPEEP，SIMVPSV；自主呼吸PSV等， 以達到更理想的通氣效果。六、呼吸機的設(shè)定 （二）設(shè)定潮氣量和通氣頻率 潮氣量（VT）一般為 10 12ml/kg ， 嬰幼兒可達 15ml/kg。定容型呼吸機可直接設(shè)定VT， 定時型則需調(diào)節(jié)氣流量（flow rate）和吸氣時間（inspiration time ， IT），VT每秒氣流吸氣時間（秒）。定壓

21、呼吸機不能直接設(shè)定 V T，需先設(shè)定適當(dāng)?shù)奈鼩鈮毫Ψ逯?，一般?.96kpa(20cmH2O）左右，然后根據(jù)胸廓動度、呼吸音以及血氣分析確定VT是否合適。定容、定時型呼吸機的通氣頻率（F）可直接設(shè)定，一般成人1518次分，小兒20 次分，嬰幼兒2530次分。有的定壓呼吸機的通氣頻率則需通過調(diào)節(jié)吸、呼時間的長短來確定。VT與F 的乘積即每分鐘通氣量，成人應(yīng)為610L/min。慢性阻塞性通氣障礙者應(yīng)設(shè)定較大的潮氣量及較慢的通氣頻率，并配以呼氣末停頓；而ARDS及限制性通氣障礙患者（如較多胸腔積液、胸廓嚴重畸形、重度肺纖維化），則應(yīng)設(shè)定較小的潮氣量和較快的頻率。六、呼吸機的設(shè)定 （三）設(shè)定吸、呼比和

22、吸入氧濃度 一般將吸、呼比(I:E)定在1:1.51:2。 心功能差的患者吸氣時間不宜過長，以免降低心排血量。阻塞性通氣障礙患者呼氣時間宜稍長，I:E為1:21:2.5。 限制性通氣障礙者呼氣時間可稍短，其I:E為1:11:1.5。 吸入氧濃度（FIO2）在嚴重缺氧、心源性休克、心肺復(fù)蘇過程中可設(shè)定在70以上。由于高濃度氧可對患者產(chǎn)生不良影響，故在病情允許情況下應(yīng)將FIO2逐漸降低。一般患者的FIO2 應(yīng)設(shè)定在50以下，在撤離呼吸機前應(yīng)降至40以下。六、呼吸機的設(shè)定 （四）設(shè)定PEEP和EIP 如果FIO260，而患者的低氧血癥仍不能糾正，說明有肺內(nèi)分流存在。這時不宜繼續(xù)提高FIO 2， 而應(yīng)加用 PEEP，一般將PEEP定在0.490.