呼吸機應用(陸宇翔)

呼吸機應用(陸宇翔)主要內容1、呼吸機的基本概況2、機械通氣的適應癥及禁忌3、機械通氣常用模式及參數(shù)調節(jié)4、機械通氣的撤離

呼吸機基本概念什么是呼吸機？呼吸機—打氣筒！開環(huán)控制系統(tǒng)(送氣,無反饋)Vs.閉環(huán)控制系統(tǒng)(監(jiān)測->反饋控制)=>安全、準確機械通氣：違背人體生理

生理呼吸（主動、負壓）：呼吸肌主動收縮→膈下降→胸內負壓↑→肺泡內壓低于氣道口壓→氣體進入氣管、支氣管和肺泡內。機械通氣（被動、正壓）：呼吸機提供高于肺泡內壓的正壓氣流→氣道口與肺泡之間產(chǎn)生壓力差→從而建立人工通氣。在正壓通氣過程中，氣道壓力↑↑。自主呼吸的換氣過程：主動吸氣，被動呼氣主動吸氣被動呼氣

自主呼吸vs.正壓通氣Pressure壓力Volume容量IEIE

自主呼吸正壓通氣吸氣時：

-胸內Pressure-腹內Pressure

自然進程的破壞：“呼吸泵”作用的喪失回心血量心排量CO低血壓,組織灌注減少……

機械(正壓)通氣與心肺對抗機械通氣是治療呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600年的歷史，早在15世紀，人們開始在動物身上施行氣管切開、氣管插管及風箱式正壓通氣技術。200年后的1792年首次在人身上實行了有創(chuàng)正壓機械通氣。機械通氣發(fā)展史因當初的技術過于粗糙，相關設備也很簡陋，經(jīng)過一段時間的臨床應用后，許多患者因氣胸等嚴重并發(fā)癥而死亡。到了1827年有學者向法國科學院提交報告要求終止進行有創(chuàng)正壓通氣。

面對這種局面，機械通氣的研究在二個方面繼續(xù)展開：一是改進人工氣道技術，二是尋找其他途徑，避免建立人工氣道。改進人工氣道的探索與19世紀的麻醉學技術的發(fā)展密不可分，而”避免建立人工氣道”則促進了“鐵肺”等體外負壓通氣技術的發(fā)展。1929年JAMA雜志上刊登了有關應用“鐵肺”成功搶救一例脊髓灰質炎女孩的論文，引起了很大的轟動。其后因體外負壓通氣的種種弊端在應用過程中逐漸暴露出來，故而到了20世紀50年代以后，“鐵肺”逐漸讓位于技術得到很大改進的有創(chuàng)正壓通氣技術。鐵肺

20世紀初，隨著人工氣道技術和喉鏡直視氣管插管技術的成熟，正壓機械通氣在麻醉和外科領域得以迅速發(fā)展。1940年，第一臺間歇正壓通氣（IPPV）麻醉呼吸機被發(fā)明，用于胸科手術和ARDS。1946年，Bennet公司研制出世界第一臺初具現(xiàn)代呼吸機基本結構的間歇正壓呼吸機PR-1A（氣動氣控壓力限制型）。

現(xiàn)代呼吸機的起源與發(fā)展近年來，隨著電子計算機技術、傳感技術的飛速發(fā)展和對呼吸力學認識的不斷深入，機械通氣理論和技術都有了很大的發(fā)展，對ARSS、重癥哮喘和COPD呼衰等常見病的機械通氣治療策略都較以前有了很大的變化。如有創(chuàng)通氣中的小潮氣量高頻通氣、根據(jù)P-V曲線選擇最適PEEP、肺開放/復張策略、俯臥位通氣，以及無創(chuàng)通氣中應用的雙水平氣道正壓通氣、成比例輔助通氣等，開創(chuàng)了機械通氣救治的嶄新局面。

機械通氣的發(fā)展歷程口對口人工呼吸1800年前，金匱要略、華佗醫(yī)方中有類似體外按壓人工呼吸的記載1300年前，圣經(jīng)上有“口對口”描述

無創(chuàng)正壓機械通氣有創(chuàng)1792年，首次在人身上實施氣管切開、插管及風箱式正壓通氣技術。負壓機械通氣無創(chuàng)1928年，“鐵肺”箱式負壓治療機。

人力作動力

電力機械作為動力正壓機械通氣1950’讓位于技術上得到很大改進的有創(chuàng)通氣技術有創(chuàng)無創(chuàng)呼吸機多功能呼吸機1981年Sullivan無創(chuàng)口鼻面罩。人工智能呼吸機人工智能無創(chuàng)呼吸機并存時代回顧正壓機械通氣60多年的發(fā)展歷史，我們認為它較好地體現(xiàn)了臨床醫(yī)學與電子技術、機械工程相互交叉和滲透，彼此促進和提高的一個發(fā)展過程，是“醫(yī)學科學與工程技術完美結合”的典范（BME）。

呼吸機的組成

可分為兩大部分或三部分：主機(氣路單元+監(jiān)控單元)、濕化器(溫控+濕化灌)、空、氧氣源提供裝置—空氣壓縮機(渦輪機)+O2氣源或者中心氣源(Air、O2)(2.5~5.5)kg/cm2

呼吸機系統(tǒng)簡圖

呼吸機各部分主要功能主機——氣源處理、吸呼控制、監(jiān)測報警混合器——外置或內置機械式，比例閥混合。濕化器——病人吸入氣體的加溫、加濕病人管路——5-6根螺紋管、接濕化器或霧化吸入器，病人吸入和呼出氣體的傳輸。氣源——以適當方式提供壓縮空氣和氧氣其它——主機和病人管路的固定或支撐裝置

呼吸機的工作臺面（病人實際情況）報警版面（機器、理想）控制版面（為病人設置）監(jiān)測版面有創(chuàng)正壓通氣的人機系統(tǒng)工程輸入主機的氣體為高壓，要求干燥、潔凈；輸出給病人的混合氣體為低壓，要求溫暖、濕潤并達到有效的肺泡通氣量。

呼吸機的分類

目前沒有統(tǒng)一分類標準，可按習慣分為：按使用對象

成人型、嬰幼兒型、通用型多功能呼吸機；按工作原理

氣控氣動、電控氣動、電控電動呼吸機；按人機接口方式

有創(chuàng)或無創(chuàng)正壓通氣呼吸機；按機器的功能

急救、麻醉、治療、家用、高頻振蕩、噴射。機械通氣的適應癥

1、神經(jīng)肌肉疾患引起的呼吸衰竭2、因鎮(zhèn)靜劑、中毒導致的呼吸衰竭3、心肌梗死或充血性心力衰竭合并呼衰4、ARDS或其他原因肺水腫及肺炎，支氣管哮喘引起的呼吸衰竭5、COPD患者慢性呼吸衰竭急性惡化6、用于預防目的的機械通氣治療7、對于輕、中度呼吸功能不全，神志清醒，呼吸頻率<35次/分or＞12次/分，能配合面罩通氣者，給予無創(chuàng)通氣。8、對中、重度呼吸功能不全，神志不清，呼吸頻率>35次/分or?8次/分，張口呼吸，不能配合面罩通氣者，給予有創(chuàng)通氣，先行氣管插管，必要時氣管切開。機械通氣的禁忌癥（相對）（1）大咯血或嚴重誤吸引起窒息—急性呼吸衰竭仍然必須機械通氣、PEEP的作用…（2）伴有肺大皰的病人--氣胸（參數(shù)設置：低PEEP水平）（3）張力性氣胸病人—有效的胸腔閉式引流基礎上機械通氣可以促使肺復張（4）繼發(fā)于心肌梗塞的病人—機械通氣減少CO

呼吸機基本模式呼吸模式：三個輔助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步間歇指令通氣(SIMV)自主型(Spontaneous)

呼吸方式：四個控制呼吸方式：

1、容量控制方式(VCV):VolumeControl2、壓力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

3、持續(xù)氣道正壓呼吸:CPAP4、壓力支持(PSV):PressureSupport完全控制完全自主呼吸三要素:壓力、容(流)量和時間流速-時間曲線壓力-時間曲線壓力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow時間(t)：Time吸呼比(I:E):其中：吸氣相(I)=吸氣時間(Insp.)+平臺時間(Pause)呼氣相(E)=呼氣時間(Exp.)正比通氣、反比通氣屏氣：氣體擴散肺內交換重要呼吸參數(shù)壓力-時間曲線流速-時間曲線平臺壓力:氣體均勻擴散后峰值壓力(PIP)潛在危害：氣壓傷、心肺對抗呼氣末壓力(PEEP)吸氣流速呼氣末流速呼出潮氣量密閉系統(tǒng)：吸入潮氣量=呼出潮氣量阻力壓Presi順應性壓PcompINSPPAUSE:肺順應性Comp.=潮氣量VT/順應性壓Pcompml/cmH2O氣道阻力Resi.=阻力壓Presi/吸氣流速InspFlowcmH2O/l/minEXPPAUSE:(EndExpFlow>0)內源性PEEPi,Auto-PEEP總PEEPtot吸入潮氣量輔助/控制模式(A/C):機控呼吸

臨床應用：病人基本沒有自主呼吸呼吸機根據(jù)臨床醫(yī)生的設定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時間呼吸頻率由機器啟動，也可由病人同步觸發(fā)通氣TimePressure優(yōu)點可提供完全的通氣支持可控制呼吸頻率缺點設置值有時可能不能滿足病人的通氣需求需檢查血氣指標(Po2、Pco2)當輔助呼吸增加時，分鐘通氣量可能會增加可引起過度通氣需設定高呼吸頻率、潮氣量和分鐘通氣量上限報警

輔助/控制模式(A/C):機控呼吸

半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)臨床應用：病人有一定頻率的自主呼吸由呼吸機強制通氣和自主呼吸組合而成強制通氣是由機器啟動(IMV)或病人觸發(fā)(SIMV)在自主呼吸時，病人決定潮氣量和呼吸頻率TimePressure病人觸發(fā)的強制通氣病人觸發(fā)自主呼吸機器啟動的強制通氣半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)優(yōu)點同步呼吸可改善病人的舒適性可減少病人和呼吸機之間的對抗相比A/C模式，可減少過度通氣的發(fā)生缺點如果設定頻率或潮氣量太低，對病人的支持就會不足自主型(Spontaneous)臨床應用：病人有足夠的自主呼吸頻率定義要求有主動的自主呼吸驅動力連續(xù)氣道正壓(CPAP)：恒定的正壓(PEEP)作用于整個自主呼吸過程中可提供或不提供吸氣支持(PSV)可減少呼吸作功(WOB)潮氣量和呼吸頻率由病人自己決定通常是拔管前最后的通氣模式10cmH2OPEEPTime自主型(Spontaneous)控制呼吸-容量控制(VCV）流量-時間曲線吸氣流速波形：1.方波2.智能容量遞減波降低峰值壓力減少氣壓傷和心肺對抗潮氣量固定按病人理想公斤體重(IBW)設定:6-8ml/1kg,從低潮氣量開始(肺保護性通氣)設定：潮氣量、吸氣流速和波形、呼吸頻率壓力：隨病人順應性和氣道阻力變化壓力-時間曲線優(yōu)點醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求缺點吸氣峰壓可能會很高(特別是氣道阻力較大時),容易引起氣壓傷和心肺對抗

容量控制(VCV）

控制呼吸-壓力控制(PCV）設定：吸氣壓力、吸氣時間、呼吸頻率流速波形：遞減波，隨氣道阻力而變化潮氣量：隨病人順應性變化壓力-時間曲線流量-時間曲線監(jiān)測潮氣量是否滿足病人需求:根據(jù)病人理想公斤體重(IBW)6-8ml/1kg優(yōu)點可減少氣壓傷的發(fā)生率可使塌陷或過度膨脹的肺泡恢復改善氣體分布缺點當病人順應性發(fā)生變化時，潮氣量隨著改變(如ARDS、肺水腫病人)如吸氣時間延長(適當?shù)奈鼩鈺r間延長以保證潮氣量),病人可能需要使用鎮(zhèn)靜劑或麻醉劑

壓力控制(PCV)自主呼吸-壓力支持(PSV)壓力-時間曲線流量-時間曲線1.由病人觸發(fā)呼吸:壓力觸發(fā)，流速觸發(fā)2.吸氣壓力固定根據(jù)病人情況設定3.呼氣靈敏度(PB840&760可調)：流速為峰值流速的25%時由吸氣轉為呼氣吸氣流速:遞減波病人決定呼吸頻率、峰流速吸氣時間和潮氣量低的PSV設定值5-10cmH2OPSV可減少病人克服氣管插管和人工氣道的阻力所作的功可作為脫管的最后支持水平高的PSV設定值PS可增加自主呼吸的吸氣作功能力，最高可達10ml/kg的潮氣量可滿足病人幾乎總的通氣要求自主呼吸-壓力支持(PSV)優(yōu)點病人控制呼吸頻率、潮氣量和整個呼吸過程克服吸氣流速通過氣管插管和人工氣道時的阻力病人感到舒適可減少人機對抗缺點如果病人狀況改變時，由于呼吸機保持恒定的支持水平，可能會發(fā)生通氣支持不足病人順應性、阻力的變化病人疲勞,自主呼吸的減弱自主呼吸-壓力支持(PSV)病人的評估值監(jiān)測呼出潮氣量(6-8ml/1kg)監(jiān)測是否有呼吸頻率的降低PSV的適用人群有完整呼吸中樞的自主呼吸病人自主呼吸-壓力支持(PSV)自主呼吸-CPAP(持續(xù)氣道正壓呼吸)壓力-時間曲線流量-時間曲線吸氣觸發(fā)靈敏度呼氣靈敏度PEEP(呼氣末正壓)增加功能殘氣量(FRC),并可改善氧合使塌陷的肺泡復原-肺復張擴張已打開的肺泡-肺開放使肺泡分布至肺毛細血管周圍空間可用于所有呼吸模式5cmH2OPEEPPEEP/CPAP優(yōu)點：預防和/或改善肺不張改善氧合潛在的副作用：由于胸廓內正壓的增加，使病人的心輸出量降低氣壓傷增加顱內壓40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE半自主型組合:(SIMV)強制呼吸+自主呼吸強制呼吸:容量控制方式(VCV)或壓力控制方式(PCV)自主呼吸:可加壓力支持(PSV)壓力-時間曲線流量-時間曲線半自主型組合:(SIMV)強制呼吸+自主呼吸強制呼吸:容量控制方式(VCV)或壓力控制方式(PCV)自主呼吸:無壓力支持(PSV)

吸氣觸發(fā)方式壓力觸發(fā)(Press.Trigger)流速觸發(fā)(FlowTrigger)

觸發(fā)靈敏度觸發(fā)靈敏度：病人的努力程度達到觸發(fā)靈敏度時，呼吸機將觸發(fā)供氣觸發(fā)可選擇壓力或流速觸發(fā)壓力觸發(fā)(Press.Trigger)封閉回路：吸氣閥和呼氣閥關閉病人橫膈收縮，開始吸氣動作病人作功使呼吸機回路系統(tǒng)內產(chǎn)生負壓

X

X

壓力觸發(fā)(FlowTrigger)

當壓力下降至醫(yī)生所設定的靈敏度時，呼吸機將觸發(fā)呼吸從病人吸氣作功到呼吸機觸發(fā)呼吸之間，有短暫的延遲時間（吸氣閥打開時間+氣體從吸氣閥到插管時間）如存在AUTO-PEEP,觸發(fā)較困難(須克服AUTO-PEEP)氣道漏氣時(如小兒無囊氣切、氣插)無法應用BaselinePatienteffortTriggerPressure壓力觸發(fā)(FlowTrigger)壓力觸發(fā)靈敏度的設置指氣道壓力較PEEP下降的水平0–20cmH2O例如PEEP=0(10)Triggersensitivity=-2即氣道壓力為-2(8)cmH2O時呼吸機開始送氣人機對抗-存在AUTO-PEEP時,觸發(fā)較困難

壓力觸發(fā)(FlowTrigger)

壓力觸發(fā)靈敏度設定在-2cmH2O（舉例）圖中，前二次病人作功達到壓力觸發(fā)靈敏度；呼吸機觸發(fā)呼吸通氣第三次病人沒有達到靈敏度；呼吸機不能觸發(fā)通氣-2cmH2O

流速觸發(fā)(FlowTrigger)

開放系統(tǒng)：吸氣閥和呼氣閥打開呼氣末，呼吸機提供一個低水平的連續(xù)氣流（基礎流速）進入病人呼吸回路DeliveredflowReturnedflowNopatienteffortBaseFlow無觸發(fā):吸入端流速=呼出端流速

流速觸發(fā)(FlowTrigger)

病人橫膈收縮，吸氣作功開始當病人開始吸氣，一些連續(xù)氣流轉移至病人處，呼吸機將觸發(fā)呼吸DeliveredflowLessflowreturned病人觸發(fā):吸入端流速-呼出端流速〉觸發(fā)靈敏度

流速觸發(fā)(FlowTrigger)

低水平的流速滿足了病人觸發(fā)呼吸所作的功，有效地降低病人觸發(fā)呼吸機工作所作的呼吸功可用于有AUTO-PEEP(COPD和哮喘)的病人可減少病人作功和呼吸機供氣之間的時間延遲；與壓力觸發(fā)相比，可改善呼吸機的反應時間克服氣道漏氣(設置超過漏氣的觸發(fā)靈敏度)，用于小兒病人可減少胸部手術病人傷口疼痛

AllinspiratoryeffortsrecognizedTimePressure流速觸發(fā)(FlowTrigger)呼氣流量吸氣管路中氣體流量吸氣管路呼氣管路呼氣末流速觸發(fā)(FlowTrigger)呼氣流量<吸氣管路中氣體流量提示：患者開始吸氣吸氣管路呼氣管路開始吸氣壓力觸發(fā)(FlowTrigger)P(cmH2O)呼氣末氣道壓力下降=患者開始吸氣=呼吸機開始送氣吸氣觸發(fā)的設置-200觸發(fā)靈敏度難易機械通氣的撤離

一、撤離呼吸機的指征

1、病人一般情況好轉和穩(wěn)定，神志清楚，感染控制，循環(huán)平穩(wěn)，能自主攝入一定的熱量，營養(yǎng)狀態(tài)和肌力良好。2、呼吸功能明顯改善：（1）自主呼吸增強，常與呼吸機對抗。（2）咳嗽有力，能自主排痰。（3）吸痰等暫時斷開呼吸機時病人無明顯的呼吸困難，無缺氧和CO2潴留表現(xiàn)，血壓、心率穩(wěn)定。（4）降低機械通氣量，病人能自主代償。3、血氣分析在一段時間內穩(wěn)定，血紅蛋白維持10g/dl以上.4、酸堿失衡得到糾正，水電解質平衡。5、腎功能基本恢復正常。6、向病人講明撤離呼吸機的目的和要求，病人能夠予以配合。機械通氣的撤離二、撤離呼吸機的生理指標

1、最大吸氣壓力超過-20cmH2O