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1、,机械通气临床应用基础,一、通气机工作原理二、机械通气的目的三、机械通气的适应证和应用时机四、机械通气的禁忌证五、人-机的连接六、呼吸机通气模式的选择七、呼吸机参数的设置八、呼吸机参数的调整九、机械通气时的监测,什么是机械通气？,机械通气的定义,机械通气是利用呼吸机的机械装置产生气流和提供不等氧浓度，通过增加通气量，改善换气功能和减少患者呼吸的能量消耗，以达到改善或纠正缺O2、CO2潴留和酸碱失衡的治疗措施。它对功能已衰竭的呼吸系统起支持作用，维持患者生命，并为基础疾病的治疗，呼吸功能的改善和康复创造条件。,一、呼吸机工作原理,肺,V,机械通气基本原理,通气呼吸机-气道压力差气体流量顺着压力差
2、流动氧合改善通气/血流比值扩张肺泡减少肺毛细血管-肺泡静水压,呼 吸 机 的 构 成七部分组成,1.空气、氧气气源(驱动力):压缩机,中央供气站2.气体混合装置:空气,氧气,氦气,氧化氮(NO)等3.呼吸机主机:气路,电路控制 4.操作界面:用户操作,调节使用5.湿化器和雾化器:使供应气体湿化和使药液雾化 6.呼吸回路:单肢,双肢7.细菌过滤器:过滤吸入、呼出气体中细菌,二、机械通气的目的,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 4、预防和治疗肺不张 5、为安全使用镇静剂和肌松剂提供通气保障 6、稳定胸壁,三、机械通气的适应证和应用时机,在出现较为严重的呼吸功能障碍时，应
3、使用机械通气。如果延迟实施机械通气，患者因严重缺氧和二氧化碳（CO2）潴留而出现多器官功能受损，机械通气的疗效显著降低。因此，机械通气宜早实施。一旦出现多脏器衰竭，为时已晚。,三、机械通气的适应证和应用时机,符合下述条件应实施机械通气：经积极治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3540次/min或68次/min，节律异常，自主呼吸微弱或消失；血气分析提示严重通气和氧合障碍：PaO250mmHg，尤其是充分氧疗后仍50mmHg；PaCO2进行性升高，pH动态下降.,成人应用机械通气的生理学指标,通气力学 呼吸频率 35次/min 每分通气量 20L/min 最大吸气压 0.
4、6)5060mmHg PaO2/FiO2 350450mmHg,四、机械通气的禁忌证,没有绝对，只有相对禁忌证,气胸没有引流肺内大出血急性心肌梗死休克肺大泡,五、人-机的连接,无创性与有创性通气的选择,近年倡用NIPPV：减少并发症，减少住院时间和费用；即使昏迷病人也可试用。NIPPV疗效与操作者经验和床旁调节相关，需加强监护。应用后血流动力学不稳定，呼吸困难加重，意识状态恶化，分泌物不能有效清除，或不能耐受面罩者及时改用气管插管。,经鼻与经口插管的优缺点比较,优点,缺点,经鼻与经口插管的优缺点比较,以患者的病理改变和具体情况为基础,设置和调整呼吸机参数；让呼吸机适应患者,而不是让患者去适 应
5、呼吸机。通气支持治疗的同时,抓紧病因治疗,具 备条件时及时撤机；,通气三原则,开始通气时,身材(HW)疾病和病情通气需要,动脉血气心肺监测结果临床病情,参数设置,参数调整,治疗终点,发展趋势和变化速度,撤 机,通气疗效监测,呼吸机治疗流程,六、呼吸机通气模式的选择,通气模式,PCVPressure contral ventilation VCVVolume contral ventilation,通气模式,常用模式,辅助-控制通气(A-CV),间歇指令通气(IMV)和SIMV,压力支持通气（PSV）,SIMV+PSV,新通气模式,成比例通气（PAV）气道压力释放通气（APRV）,容量保障压力支
6、持（VAPSV），压力调节容量控制通气(PRVCV)，容量支持（VSV）ASV Bi-level,通气模式,Pressure,Flow,Volume,CPU,机械通气的模式,通气模式选择,医生的习惯和熟悉程度病人的病情特点各模式的优缺点,通气开始,完全通气支持,病情改善,部分通气支持,A-CV、高频率SIMV,SIMV、PSV、PSV+SIMV,1.辅助通气、控制通气、辅助-控制通气,控制通气（Controlled Ventilation，CV）,定义：CV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
7、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。(PCV or VCV),无吸气触发,压力上升前无反向波出现，各波形形态(包括压力上升坡度,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CV,(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。,CV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
8、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CV控制通气时测定才准确可靠。,CV主要用于,辅助通气（Assisted Ventilation 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13L/min。触发灵敏度过高可导
9、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。,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。A-CV模式大多以容量切换型通气来实行,应用容量切换A-CV时,需预设触发敏感度、潮气量(VT)、频率(备用频率)、吸气流速和流速波型。近年来已有呼吸机以压力切换型通气来实现A-CV。此时需预设的呼吸机参数有：触发敏感度、压力水平、吸气时间(Ti)和通气频率(备用频率
10、)。,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，若应用流量触发（flow-by)，可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。,辅助-控制通气A-CV,有些呼吸机写的是控制模式,实际上是A-CV模式。应用A-CV模式时,预设频率应与实际频率相近,预设频率比实际频率慢太多,可导致反比通气和气体陷闭。应用A-CV时应监测实际I:E。,2.间歇指令通气、同步间歇指令通气synchronized intermittent mandatory ventilation SIMV,IMV医师设置VT(或压力限制水平
11、)和频率，但病人决定两次机械呼吸之间的自主呼吸VT和频率，机械呼吸以规律的间歇时间来输送。,SIMV机械呼吸则与病人自主呼吸同步。实际上，如果呼吸机上设置的频率是高的，足以满足病人的全部通气需要，那么SIMV和A-CV通气是相似的。,t,P,0,t,P,0,SIMV的优点,降低平均气道压；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；改善V/Q比例；应用SIMV,自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要；,增加患者的舒适感；能较好维持酸碱平衡,减少呼吸性碱中毒的发生；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,SIM
12、V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。如果通过功能不佳的按需阀持久应用SIMV就可能加重呼吸肌疲劳,增加氧耗,甚至使循环功能恶化。为了克服呼吸机回路的阻力,可加用5cmH2O的吸气压力支持。,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。,3.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
13、整PS水平,提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好,通气时气道峰压和平均气道压较低,可减少气压伤等机械通气的并发症。,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-机协调性最好；近年开发的许多智能代通气模式,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,
14、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 Respir 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,七、呼吸机参数的设置,1潮气量(VT)6吸氧浓度(FiO2)2频率(f)7.呼气末正压(PEEP)3吸气流速(VI)8吸气压力 4吸气时间(TI)或吸呼比 9湿化器温度 5触发敏感度 10报警范围,现代呼吸机参数选择,病人身材基础VT水平肺胸顺应性气道阻
15、力可压缩容量的丢失氧合和通气状况,成人选择VT：1015 ml/kg体重6 8 ml/kg,(一)潮气量,定容型呼吸机可预设VT,关注有效潮气量：有效VTVTVD,定压型呼吸机Pi,预设压力水平气道阻力肺内顺应性自主呼吸方式,机体代谢率,VT、VDVT比值,通气模式,PaCO2的目标水平,自主呼吸水平,成人通气频率 12-20次/分老年人或限制性通气障碍 20-25次/分,(二)通气频率,潮 气 量吸气流量,吸气时间,呼吸频率,呼气时间,频率越快，呼气时间越短；如VT和吸气流量不变，通气频率减少就增加呼气时间。,将VT和f一起考虑,VTfVmin，VT过大，诱发呼吸机相关肺损伤 VT过小，易引
16、起通气不足 f 过快，易致气体陷闭和 PEEPi VT和f不恰当,引起人-机对抗,容量预设型通气可直接设置吸气峰流速,(三)吸气流速,成人40100L/min平均约60Lmin婴儿约410Lmin,压力预设型通气不能设置吸气流速,呼吸阻力,病人用力,预设压力,吸气流速,吸气流速,气体在肺内的分布,VDVT和QsQT,CO2排出量,吸气峰压和TI,影响,波形,方形波,正弦波,减速波,在气道峰压、气体的分布和病人呼吸机协调性方面优于其他两者,血流动力学氧合状态自主呼吸水平,(四)吸气时间或吸呼比(I:E比),一般吸气时间0.81.2sI:E比大约 1:1.51:2.5,应用1:2的I:E一般可避免
17、肺内气体陷闭,I:E(吸气时间+暂停时间)呼气时间,“吸气暂停”时间,P,T,A,B,I,E,控制通气模式下,缩短吸气时间减少I:E时比,吸气流量,气道峰压,延长吸气时间(Ti1.5s)增加I:E时比,增加Paw,改善通气的分布和氧合,PEEPi,检测,血流动力学的不稳定,尤其反比通气,吸气时间设置I:E比吸气时间百分比I:E比1 反比通气压力支持通气不设I:E比,即使设置了也无效。,吸气时间几种设置方法,(五）触发灵敏度,压力触发通常设于-0.5-2.0cmH2O，当加用PEEP或存在PEEPi时，应设置于“PEEP(i)-1.5cmH2O”水平。,不敏感,增加吸气触发功,人-机不协调,压力
18、触发,太敏感,自动触发,64,压力触发,呼吸机的触发功能,压力触发,触 发-压 力,在开始吸气前吸气阀和呼气阀均关闭呼吸回路中无气流,病人吸气时的负压触发呼吸.在压力下降过程病人未得到任何气流.,吸气阀,呼气阀,气道压力,吸入流速,吸气,流量触发时，呼吸机是对吸气流量而不是气道内压力减低发生反应。,流量触发一般设置于：13L/min。,68,流量触发,呼吸机的触发功能,流量触发,触 发-流 速,在呼吸前,呼吸机在回路中提供一个低流量的持续气流.病人开始吸气使回入流量降低而触发一次吸气.在此流量降低时病人始终得到输送流量所供应的气流.,气道压力,吸入流速,输送流量,回入流量,输送,回入,吸入,氧
19、合状况PaO2目标值PEEP水平平均气道压血流动力学状态,（六）吸氧浓度,初始通气高FiO2,酌情降低FiO2至0.50以下,维持SaO290，,氧合困难,加用PEEP等措施,吸氧浓度21%100%,（七）呼气末正压,好处,减少P(A-a)O2，有利于氧向血液内弥散,使萎陷的肺泡复张,有利于容量和血管外肺水在肺内分布,增加肺顺应性，减少呼吸功,改善VQ比例,增加气道峰压和平均气道压,减少回心血量,降低CO和肝肾等重要脏器的血流灌注,增加静脉压和颅内压,副作用,PEEP的选择,如果FiO290%的目标值，可不加或仅加35cmH2O的PEEP；若不能达目标值,可加PEEP,先加23cmH2O,以后
20、逐渐增加,每次增加23cmH2O,直至SaO2达目标值或达PEEP1015cmH2O；近年研究认为：COPD病人存在肺过度充气和PEEPi 时,加用PEEP可改善触发敏感度。外加PEEP大约为PEEPi的80。,因气流阻塞产生PEEPi,可加用75%80%PEEPi的PEEP以减轻吸气负荷；急性心源性肺水肿时,为改善氧合和减少肺水,可逐渐加用PEEP,一般达510cmH2O；,PEEP最常应用于以ARDS为代表的型呼吸衰竭,水肿和萎陷的肺泡复张,增加功能残气量,减少静脉血混合,增加PaO2,PEEP,过高PEEP25cmH2O,影响CO和组织器官的血流灌注,组织缺氧加重,最佳PEEP的选择,最
21、佳PEEP,P,V,Pflex,显著减少分流不影响血流动力学,进一步减少分流显著减少CO减少氧向组织运输,不能保持肺泡开放不能避免肺泡的牵拉和SP的挤压作用易致呼吸机相关肺损伤,ARDS时加用PEEP主要有两个目的,一是为了达到最大的组织氧输送；二是为了保持肺的复张,避免呼气末肺泡的萎陷,以避免呼吸机相关肺损伤。还有学者主张以胸部X线或CT，P-V曲线以及PEEP试验来选择最佳PEEP值。,(八)湿化器温度,禁忌证：病人气道有大量分泌物,且粘稠或为血性 呼出气量少于输送VT的70(支气管胸膜瘘、气管套囊漏气)病人体温低于32 自主VE大(10Lmin)的病人,适应证：短期机械通气、在运输病人时
22、,热湿交换器(Heat And Moisture Exchanger HME),温度一般设置于332应提供至少30mg/L的水蒸气，湿化量约每日500ml为宜。高温报警设置不能高于 37，低温报警设置不能低于30。,加热湿化器,适应证：长期机械通气、应用HME有禁忌,(九)报警,一类：设备功能异常，会立即危及生命，需立即处理。特点是重复性，指示灯闪光，并发出较响亮的 声音，且不能消除。,二类：功能状态报警，有潜在的危险，也需立即处理。特点为间断、柔和的声光报警，可消除报警声音。,三类：不会危及生命，仅有光报警，如呼吸动力变化、PEEP5cmH2O等。,分类,常用报警指标的设定,报警指示 设 定
23、 MV上限 高于设定或目标MV1015%MV下限 低于设定或目标MV1015%TV上限 高于设定或目标TV1015%TV下限 低于设定或目标TV1015%气道压力上限 高于平均气道峰压力10 cmH2O 气道压力下限 低于平均气道峰压力510 cmH2O PEEP/CPAP下限 低于设定PEEP/CPAP35 cmH2O FiO2 510%设定值,八、呼吸机参数的调整,1通气模式 6吸氧浓度(FiO2)2潮气量(VT)7.呼气末正压(PEEP)3频率(f)8吸气流速(VI)4吸气时间(TI)或吸呼比 9湿化器温度 5触发敏感度 10吸气压力,呼吸机参数的调整,原则 在调整参数时，要根据原所设的
24、参数情况，提高参数时，宜先提高参数条件偏低者；在降低通气参数时，宜先降低参数偏高者。,(一)PaO2目标值的呼吸机参数调整,急性呼吸衰竭 在FiO20.6情况下，PaO260mmHg，SaO290。慢性呼吸衰竭 在FiO20.6情况下，PaO2 50mmHg，Sa0285。,目标值,机械通气时影响PaO2的因素,肺 疾 病：分泌物潴留、感染、支气管痉挛、肺不 张、ARDS、充血性心衰、液体过度负荷 心脏疾病：混合静脉血PaO2降低 药 物：血管扩张剂(如硝普钠)气 道 压：平均气道压、PEEP 吸氧浓度：,纠正严重低氧血症的措施,1.增加FiO2，尽快使PaO2和SaO2达目标值，再逐渐降低
25、2.加用PEEP,从35cmH2O开始逐渐增加,直至达目标值,一般ARDS时812cmH2O,非ARDS 35cmH2O；3.延长Ti，增加I：E比，直至反比通气4.增加VT5.降低氧耗(止惊,高温者退热,烦躁者给予镇静)6.增加氧输送量(纠正严重贫血、纠正休克、心力衰竭、心律失常，增加心排出量),(二)PaCO2和pH目标值的参数调整,PaCO2下降的速度不宜过快，57天内降至目标值即可。,慢性呼吸性酸中毒病人的目标值 PaCO2 60mmHg以下，pH7.30。,调节通气频率,调节pH和PCO2的方法,调整通气量,改变Vmin,频率不变改变VT,VT和频率同时改变,最直接,(三)病人-呼吸机不协调的参数调整,主要原因 措 施 Trig不当 增加触发敏感度或用流量触发 F过高或过低 改变峰流速，试用不同波形、试用PCV或PSV VT过大或过小 试用较高或较低的VT I:E或f不当 重置通气频率 烦躁不安 给予适当水平的镇静,九、机械通气时的监测,机械通气病人常用监测参数 1.血气：动脉血气，脉搏血氧饱和度，经皮O2和经皮CO2测定 2.气道压：峰压，平台压，PEEP(外加和内生)，压力波形 3.呼吸方式：每分通气量，潮气量，呼吸频率 4.血流动力学：血压，尿量，心输出量，肺动脉楔压 5.胸片：气管插管位置，气压伤或肺炎征象,
