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1、无创性机械通气的临床应用,（一）早期阶段1774年，Tossach首次运用口对口呼吸成功地对一例患者进行复苏Fothergill还建议在口对口呼吸不能吹入足够气体时可使用风箱替代吹气在英国皇家慈善协会（Royal Humanne Society）的支持下，基于这种风箱技术的急救方法被推荐用于溺水患者的复苏，并在欧洲被广泛接受早期阶段的机械通气实质上属正压通气，但限于当时的认识水平和技术条件，在以后相当长的时间里发展相对缓慢，直至进入20世纪,历史,（二）负压通气阶段苏格兰内科医生John-Dalziel在1838年首先发明“身体”通气（body ventilation），并制作成型一负压呼吸机
2、：患者坐在一密闭的箱子中，头颈部显露于箱外，通过在箱外操纵一内置于箱中的风箱产生负压而辅助通气1864年，美国人Jones申请了第一个负压呼吸机的专利，其设计与Dalziel类似但真正成功进入临床并广泛使用的负压呼吸机是由波士顿的工程师Philip.D在1928年研制成了第一台电动呼吸机：“铁肺（iron lung）”，这种呼吸机的使用使当时脊髓灰质炎的死亡率大大降低由于当时脊髓灰质炎的流行，客观上促成了铁肺的广泛应用和负压通气的发展，直至本世纪50年代正压通气的再次崛起,历史,（三）正压通气阶段在二十世纪30和40年代陆续发明“胸甲”式呼吸机、呼吸“夹克”、“摇摆床”（rocking bed
3、）、“充气带”（pneumatic belt）等1947年，Woollam首先提出间歇正压通气（IPPV）的概念，并于60年代用于治疗COPD、神经肌肉疾病所致的呼吸衰竭1984年，法国人Rideau提出了经鼻罩正压通气方式治疗肌营养不良症,历史,（三）正压通气阶段1989年美国伟康公司成功研制了无创性鼻（面）罩双水平呼吸道正压BiPAP通气机，从而揭开了无创正压通气的新篇章20世纪80年代初期，澳大利亚Sullivan教授首次使用经鼻面罩持续正压通气（CPAP）成功治疗OSAS，被认为是无创通气复兴的标志90年代初期，美国的Sanders教授报道用双水平持续气道正压（BiPAP）技术治疗OS
4、AS，由于BiPAP较CPAP在模式及功能上更趋完善，从而被广泛应用于临床,历史,（三）正压通气阶段机械通气的经验对正压通气的发展起了极大的推动作用，正压通气方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰上世纪有创通气得到了长足的发展，随着对有创通气的深入了解，特别是在不良反应及社会经济效益方面，无创通气的诸多优点越来越受到重视，甚至有人预测本世纪将是无创通气的世纪,历史,指不需要建立有创人工气道而进行的辅助机械通气。与传统的有创通气比较，可减少气管插管和气管切开的并发症，呼吸道感染，缩短机械通气时间和住院日数。,无创呼吸机的基本构造,压力控制阀,气体释放,为各种品牌系列的无创呼吸机传统呼吸机附加无
5、创通气功能,无创呼吸机种类,无创呼吸机特点以涡轮发动机为动力，小巧轻便功能单一，呼吸模式少（CPAP、BiPAP）价格低廉，维修保养方便不仅可在医院内使用，也可自备在家中使用,传统呼吸机附加无创通气功能（如Drager呼吸机的Evita 2及Evita 4机型）为当前呼吸机的先进机型具有多种模式（SIMV、BIPAP、APRV、PAV、Autoflow、ATC等）具有完善的呼吸检测系统,无创呼吸机的种类,呼吸机性能和功能,呼吸机的同步性能影响面罩通气的依从性。同步过程包括吸气触发、吸气维持、吸呼气转换和呼气过程4个阶段，其中吸气触发最重要。吸气触发的同步性主要取决于呼吸机的反应时间和触发水平。
6、反应时间越短，同步性越好。目前BiPAP呼吸机和大部分高档呼吸机的反应时间仅数十毫秒。可适合绝大部分患者。而中档呼吸机，如Bird6400反应时间超过计划100毫秒，对高通气频率的ARDS或肺间质病变患者是不适合的。触发灵敏度可人为调节，越高越不敏感；越小，越敏感，但易致伪触发。流量触发较压力触发稳定，且近端触发优于远端触发，应首选。近来又出现新的触发方式，如Autotrak稳定性更好。,BiPAP呼吸机与常规高档呼吸机进行面罩通气特点比较,优点：双气流通气，呼吸机送气过程中允许患者发生自主呼吸，可有充足的气流供应；通过漏气孔隙呼气，吸气过程中发生呼气，气流可通过漏气孔呼出，避免人机对抗；漏气
7、补偿；体积小，应用方便。相似点：反应时间短，流量触发或Auto-trak触发。缺点：通气动力小，因此气道肺组织无病变，或仅有轻中度病变的患者应首选BiPAP通气。BiPAP呼吸机驱动装置的改进和通气压力的升高，其应用范围显著扩大，特别是呼吸机的推广。新式呼吸机可应用于大部分呼吸衰竭患者。,无创呼吸机与患者的连接方式,1、病人取坐位或卧位 2、选择合适的连接器 3、选择呼吸机 4、配带头带(连接氧气）5、开动和连接呼吸机,无创呼吸机的操作方法,SpacerMask frameMask cushionExhalation systemHeadgear,面罩组成,鼻罩与鼻面罩比较,鼻罩优点为死腔小（
8、约100ml），发音、进食不受影响，不易发生误吸，胃肠胀气少；缺点是张口呼吸时漏气，疗效降低，血气改善较慢鼻面罩优点是漏气少，疗效较好，血气改善快，适用于较重患者；缺点为死腔大（250ml），易发生胀气及误吸，发音、咳痰等时要脱开面罩,注意事项:与插管通气不同,NIPPV需要病人的合作和强调病人的舒适感,所以要向病人讲述治疗的目的(缓解症状、帮助康复)以及连接和拆除的方法，指导病人有规律地放松呼吸，消除恐惧心理，使病人能够配合和适应；也有利于紧急情况下（如：咳嗽、吐痰或呕吐时）患者能够迅速拆除连接，提高安全性依从性。因此，操作前的耐心宣教与指导极为重要。,无创呼吸机的操作方法,注意事项:使用呼
9、吸机前，用模拟肺检查呼吸机能否正常运行，管道有无漏气；每周调换、清洗吸入空气滤膜；在吸氧状态下将面罩连接病人稳固舒适后，再连接呼吸机管道。切忌先将呼吸机管道与接口器连接，再固定面罩，使病人在连接过程中由于漏气而感到明显的不适。,无创呼吸机的操作方法,注意事项鼻/面罩佩带密闭和舒适是实施无创机械通气的重要步骤选取适当规格和式样的鼻/面罩，保证适合患者的脸形，能紧贴面部鼻/面罩上有两个气孔，一方面打开气孔漏气量增加，有助于CO2的排出；另一方面气孔漏气会影响触发，影响呼吸机达到预置的压力水平固定带应松紧适当，要顾及送气对眼部的刺激，避免造成结膜炎病人首次上面罩机械通气，一般需要坚持0.5-2h,乃
10、至4-6h的观察，待患者适应后，才可离开，但仍需密切随访,无创呼吸机的操作方法,无创通气的给氧方法和氧浓度的调控,可将吸氧管直接接到鼻罩或面罩的侧孔，或接在呼吸机与呼吸机管道之间根据氧流量计算吸氧浓度往往与实际值相差较大(呼吸形式、氧流量、漏气程度),无创通气的给氧方法和氧浓度的调控,向BiPAP呼吸机输氧量5L/min咽部气体氧浓度测定（）,由于工作条件（IPAP、EPAP）变化，泵出空气变化势必影响病人吸入氧气含量氧含量与IPAP、EPAP呈负相关趋势（压力增大，输出气空气流量加大，与给定的氧混合的空气增多，面罩漏气量也随之增多，故输出氧含量就相应地被稀释下降）,无创通气的给氧方法和氧浓度
11、的调控,无创呼吸机的通气模式,容量控制通气（CMV）持续气道正压（CPAP）双水平气道正压（BiPAP）压力控制通气（PCV）比例辅助通气（PAV）：Vision 呼吸机可选配PAV功能，呼吸机在吸气过程中随时监测自主呼吸容量和流量的变化，与患者呼吸成比例地进行压力辅助,BiPAP呼吸机的通气模式,S：自主呼吸模式（呼吸机与病人的呼吸保持同步）T：时间控制模式（呼吸机按照预设的压力、频率和呼吸比例行控制通气）S/T：自主呼吸/时间控制自动切换模式（若病人自主呼吸良好，则按照S模式；若病人呼吸不稳定，频率减慢到低于下限，则按照T模式）CPAP:在自主呼吸条件下，在整个呼吸周期内，人为地施以一定压
12、力,BiPAP呼吸机的参数,吸气压力（IPAP）呼气压力（EPAP）模式后备频率呼吸斜率吸气周期触发灵敏度,通气的参数按照病人的具体情况来调节；辅助通气的压力必须从低水平开始。通常吸气相压力从6-8cmH2O开始，呼气相压力从2-3cmH2O开始；经过5-20分钟逐渐增加到合适的治疗通气参数。,BiPAP通气的常用通气参数设定,按照患者的耐受性逐渐增加吸气压(每次24 cmH2O，使潮气量至810 ml/Kg)，以达到缓解气促，减慢呼吸频率，增加潮气量和理想的人机同步为目标。调节吸氧流量或吸氧浓度，至脉氧仪饱和度（SaO2）90%。模式多采用S/T模式 呼吸频率略低于病人的频率（1220次/分
13、）,BiPAP通气的常用通气参数设定,呼吸斜率大约为0.1-1.5秒（每次调0.1秒）吸气周期通常为33（2080）触发通常为流量触发 检查漏气，必要时调整固定带的张力。需要时反复鼓励和检查病人。间歇监测血气（开始1-2小时后，以后按需而定）,BiPAP通气的常用通气参数设定,BiPAP通气参数的监测-参数 常用值-潮气量 8-10ml/Kg呼吸频率 12-30次/分吸气流量 递减型，足够可变，峰值：40-60L/min吸气时间 0.8-1.2秒吸气压力 30cmH2O呼气压力 15cmH2O-,判断是否行无创机械通气可参考以下条件：呼吸衰竭一般治疗方法无效者 pH7.307.35;PaO2
14、4560mmHg 呼吸频率2535次/分 无血流动力学障碍 神志清醒，能自主排痰 无明显头面部伤及胃肠胀气,应用指征,无创通气生效成功何时撤机试停机3小时后呼吸平稳且符合指标：SaO2 90%（FiO2 7.35 R 35/min 血流动力学稳定 无明显呼吸困难 无神经精神压抑状况注：如无撤机指标，可能延长无创通气机使用时间,应用指征,中断无创通气的标准：不舒适或疼痛，不能耐受面罩 不能改善气体交换或呼吸困难 需要气管插管来处理分泌物或保护气道 血流动力学不稳定 心电图不稳定，有心肌缺血迹象或显著的室性 心率失常 嗜睡、低氧血症应用30min后无改善,应用指征,（一）对呼吸功能的影响1、对病人
15、呼吸方式的影响急性呼吸衰竭病人的呼吸方式可以发生明显变化，并引发低氧血症和呼吸性酸中毒无创通气可使COPD病人的浅快呼吸方式转变为正常呼吸，从而增加病人的肺泡通气量，而不需要病人增加呼吸功增加潮气量及降低病人的呼吸频率是检验无创通气效果的一项基本方法,无创通气的生理学效应,（一）对呼吸功能的影响2、对呼吸动力学的影响（1）压力指标吸气压力（Inspiratory positive airway pressure IPAP）通过压力支持用于克服胸肺粘滞阻力和弹性阻力。呼气压力（expiratory positive airway pressure,EPAP）通过设定呼气末正压增加病人的功能性残气
16、量（FRC），从而减少肺内分流,无创通气的生理学效应,（一）对呼吸功能的影响2、对呼吸动力学的影响（2）气道阻力（resistance,R）正压通气对气道的机械性扩张作用使气道阻力降低（3）顺应性（compliance,C）正压通气通过减轻肺水肿和增加肺表面活性物质的生成，使肺顺应性改善。,无创通气的生理学效应,（一）对呼吸功能的影响3.对肺气容积的影响机械通气通过改善顺应性、降低气道阻力和对气道、肺泡的机械性扩张作用使肺气容积增加，而EPAP的应用使呼气末肺容积增加尤为明显,正压通气的生理学效应,（一）对呼吸功能的影响4.对气体分布的影响（1）时间常数（time constant TC）TC
17、=RC，决定气体在肺内的分布，正常为0.4秒。在一个TC内，肺泡充气至最终容积的63，2倍TC可充盈95%，3倍TC可充盈100。局部肺区TC的不同造成气体在肺内分布不均。机械通气通过改善顺应性和降低阻力而改善气体分布（2）自主呼吸参与的程度自主呼吸的主动参与，使外周肺组织扩张较控制通气显著，加之膈肌的主动下移可使肺门以下的肺叶扩张，更多的气体进入下肺区，从而改善了气体的分布,正压通气的生理学效应,（一）对呼吸功能的影响5.对弥散功能的影响弥散功能与膜弥散能力、肺血管床容积和气体与血红蛋白的结合速率有关正压通气通过减轻肺水肿和增加功能残气量使膜弥散能力增加.,正压通气的生理学效应,（二）对循环
18、系统的影响（心肺交互作用）1.胸内压的变化对循环系统的影响正压通气使胸内压增加，对循环系统的影响与自主呼吸相反对于健康心脏，心输出量主要与前负荷有关，对后负荷的变化相对不敏感，在正压通气时心输出量下降。在心功能不全者，对前负荷相对不敏感，主要与后负荷有关，故正压通气可在一定程度上使心输出量增加,正压通气的生理学效应,（二）对循环系统的影响（心肺交互作用）2.呼吸功耗自主呼吸的呼吸功耗越大，心脏负担越大。在危重病患者，由于缺血、感染等的影响，心功能常受损，在心输出量不足以代偿呼吸功耗的增加时，往往会发生呼吸肌疲劳和呼吸衰竭无创通气可降低病人吸气时胸内负压、降低吸气力量，使呼吸功耗降低，从而减轻心
19、脏的负担,正压通气的生理学效应,（一）在高碳酸血症性呼吸衰竭的应用（二）在低氧血症性呼吸衰竭的应用（三）在其他方面的应用,无创通气的临床应用,（一）在高碳酸血症性呼吸衰竭的应用,慢性阻塞性肺疾病哮喘睡眠呼吸暂停,无创通气的临床应用,正常肺的压力容积（P-V）曲线,根据PV曲线，正常肺从FRC开始，压力和容积呈线性关系，是机械通气的适宜部位。超过高位拐点（UIP），约肺容积的8090%，轻微的容积增大，将导致压力显著升高。正常肺从FRC至UIP，肺容积变化超过2400ml，小与大潮气量均可用。正常生理下，肺区气体的分布。机械通气时，气体分布的特点，大潮气通气的特点，神经肌肉疾病导致的呼吸衰竭，须
20、大潮气量面罩通气。,COPD呼吸衰竭的PV曲线,COPD呼吸衰竭存在气道的动态陷闭和呼气末正压（PEEPi），FRC增大至67%以上，从FRC至UIP的容积在1000ml以下，甚至仅300400ml，如用深慢呼吸方式，常规潮气量，将会超过UIP，通气压力过高，使气路动态死腔显著增加、面罩漏气和胃涨气，面罩通气失败。初始面罩通气时应选择小潮气量，选择合适的PEEP（PEEPi的70%85%）。待病情好转，FRC下降后再逐渐增加潮气量和减慢呼吸频率，使患者易于接受面罩通气，并发挥治疗作用。,COPD呼吸衰竭的参数调节,保证呼气有足够的时间，避免产生肺动态的过度充气，通常呼吸频率2秒IPAP从低压（
21、810cmH2O）开始，逐渐增加压力，大部压力7cmH2O，会影响心输出量和组织供氧,无创通气的临床应用,危重哮喘时PV曲线,突发性哮喘所致严重支气管痉挛，气道阻力骤增。呼气性呼吸困难，引起严重肺过度充气，乃至接近肺总量。危重症支气管哮喘的呼吸力学变化和COPD相似，但陡直段的肺容积更小，PEEPi 更高，PEEPi主要是气道粘膜的水肿和平滑肌痉挛造成。哮喘患者比较难以接受面罩通气，必须经简易呼吸器治疗好转后，再过渡至呼吸机面罩通气或人工气道机械通气。,危重哮喘的参数调节,为避免血压下降，并发纵隔气肿和气胸发生，开始可使用简易呼吸器，随病人呼吸频率作小潮气量通气当气道压力下降，胸廓活动幅度增大
22、，呼吸变慢而深，再调换呼吸机进行面罩机械通气，IPAP应30cmH2O 适当选用PEEP，可对抗PEEPi，减少吸气肌负荷，提高人机配合，通常呼气压为35cmH2O,无创通气的临床应用,睡眠呼吸暂停（略）,（二）在低氧血症的应用,急性心源性肺水肿ARDS早期肺间质纤维化术后呼吸衰竭SARS,无创通气的临床应用,急性心源性肺水肿正压通气 胸内正压 回心血量减少 缓解肺淤血 心脏前负荷降低正压通气 左心室与周围大动脉压力梯度增大 降低左心后负荷 增加心输出量正压通气 肺泡内压增加 改善气体交换 减轻肺水肿,无创通气的临床应用,急性心源性肺水肿参数调节,IPAP从8cmH2O开始逐渐增加至15cmH
23、2OEPAP从2cmH2O逐增加至510cmH2O一般在半小时后症状改善，二小时后基本控制目前认为肺水肿经强心利尿扩血管药物，氧疗等治疗，如病情不能控制，即用面罩正压通气，能取得良好的疗效,无创通气的临床应用,ARDS的PV曲线,ARDS 约有40%的肺组织完全实变，不能通气，2030%为陷闭肺区，3040%基本正常。UIP与LIP，位于LIP的PEEP（812cmH2O）可使呼气末含气肺容积增加至60%以上，气道峰压增加有限。ARDS早期，从LIP至UIP的肺容积可达1200ml，故机械通气时潮气量不应过小，面罩通气能比较容易滿足上述通气特点。ARDS晚期，根据P-V曲线只可实施所谓小潮气量
24、的机械通气，以及允许性高碳酸血症和肺保护策略。,ARDS参数调节,IPAP从低水平逐渐增至1525cmH2OEPAP调至515cmH2O潮气量68ml/kg必要时可俯卧位通气，能使背部肺单位再通气，改善通气与血流之比,无创通气的临床应用,肺间质纤维化的P-V曲线呈现低顺应性缺氧系严重弥散障碍所致,无创通气的临床应用,肺间质纤维化的参数调节,小潮气量（68ml/kg）快频率（20次/分）IPAP通常15cmH2OEPAP为23cmH2O吸氧浓度需较高,无创通气的临床应用,术后呼吸衰竭,上腹部或胸部手术后因麻醉镇静剂抑制呼吸术后创伤疼痛影响咳嗽、叹气，浅速呼吸，易引起肺泡萎缩不张，功能残气量减少通
25、气减少致通气血流比例失调，弥散量减少，增加肺内静脉血分流,无创通气的临床应用,术后呼吸衰竭的参数调节,后备频率略低于自主频率IPAP20cmH2OEPAP：3-5cmH2O,无创通气的临床应用,（三）在其他方面的应用,有创后的无创序贯通气免疫缺陷性疾病中的应用神经肌肉疾病中的应用,无创通气的临床应用,有创无创通气序贯撤机,定义：经有创通气的病人，在未满足拔管和撤机的条件下，提前拔管，改用无创通气，然后逐步撤机COPD病人在感染控制后，由于气道阻塞状态和呼吸肌疲劳仍然存在，仍需依靠机械通气人工气道的存在，易发生呼吸机相关性肺炎，使撤机过程反复和延迟，甚至造成呼吸机依赖,无创通气的临床应用,序贯通
26、气的关键是把握从有创到无创转换的时机肺部感染控制窗（Pulmonary Infection Control Window,PIC窗）：临床表现为痰量减少、粘度变稀、痰色转白，体温下降，白细胞计数降低，胸片上肺部感染影消退。这意味病人的主要矛盾已经集中于通气功能不良，特别是呼吸肌疲劳的问题,无创通气的临床应用,以非感染因素为主诱发呼吸衰竭的病人，可在诱发因素明确后，尽早改用NIPPV序贯通气如能很好把握，可以减少气道损伤，避免呼吸机相关性肺炎，缩短住院时间、降低医疗费用并不是所有有创通气都应当采用序贯通气，如哮喘、急性肺水肿等，可直接拔管而不需要行NIPPV,无创通气的临床应用,思考,BiPAP与BIPAP的区别,BiPAP与CPAP的区别,呼吸兴奋剂能否在BiPAP中使用,
