呼吸機(jī)應(yīng)用(陸宇翔)

呼吸機(jī)應(yīng)用(陸宇翔)主要內(nèi)容1、呼吸機(jī)的基本概況2、機(jī)械通氣的適應(yīng)癥及禁忌3、機(jī)械通氣常用模式及參數(shù)調(diào)節(jié)4、機(jī)械通氣的撤離

呼吸機(jī)基本概念什么是呼吸機(jī)？呼吸機(jī)—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(cè)->反饋控制)=>安全、準(zhǔn)確機(jī)械通氣：違背人體生理

生理呼吸（主動(dòng)、負(fù)壓）：呼吸肌主動(dòng)收縮→膈下降→胸內(nèi)負(fù)壓↑→肺泡內(nèi)壓低于氣道口壓→氣體進(jìn)入氣管、支氣管和肺泡內(nèi)。機(jī)械通氣（被動(dòng)、正壓）：呼吸機(jī)提供高于肺泡內(nèi)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(dòng)吸氣，被動(dòng)呼氣主動(dòng)吸氣被動(dòng)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(shí)：

-胸內(nèi)Pressure-腹內(nèi)Pressure

自然進(jìn)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(jī)械(正壓)通氣與心肺對(duì)抗機(jī)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(jì)，人們開始在動(dòng)物身上施行氣管切開、氣管插管及風(fēng)箱式正壓通氣技術(shù)。200年后的1792年首次在人身上實(shí)行了有創(chuàng)正壓機(jī)械通氣。機(jī)械通氣發(fā)展史因當(dāng)初的技術(shù)過于粗糙，相關(guān)設(shè)備也很簡(jiǎn)陋，經(jīng)過一段時(shí)間的臨床應(yīng)用后，許多患者因氣胸等嚴(yán)重并發(fā)癥而死亡。到了1827年有學(xué)者向法國科學(xué)院提交報(bào)告要求終止進(jìn)行有創(chuàng)正壓通氣。

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

20世紀(jì)初，隨著人工氣道技術(shù)和喉鏡直視氣管插管技術(shù)的成熟，正壓機(jī)械通氣在麻醉和外科領(lǐng)域得以迅速發(fā)展。1940年，第一臺(tái)間歇正壓通氣（IPPV）麻醉呼吸機(jī)被發(fā)明，用于胸科手術(shù)和ARDS。1946年，Bennet公司研制出世界第一臺(tái)初具現(xiàn)代呼吸機(jī)基本結(jié)構(gòu)的間歇正壓呼吸機(jī)PR-1A（氣動(dòng)氣控壓力限制型）。

現(xiàn)代呼吸機(jī)的起源與發(fā)展近年來，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)的飛速發(fā)展和對(duì)呼吸力學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入，機(jī)械通氣理論和技術(shù)都有了很大的發(fā)展，對(duì)ARSS、重癥哮喘和COPD呼衰等常見病的機(jī)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(fù)張策略、俯臥位通氣，以及無創(chuàng)通氣中應(yīng)用的雙水平氣道正壓通氣、成比例輔助通氣等，開創(chuàng)了機(jī)械通氣救治的嶄新局面。

機(jī)械通氣的發(fā)展歷程口對(duì)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(duì)口”描述

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

人力作動(dòng)力

電力機(jī)械作為動(dòng)力正壓機(jī)械通氣1950’讓位于技術(shù)上得到很大改進(jìn)的有創(chuàng)通氣技術(shù)有創(chuàng)無創(chuàng)呼吸機(jī)多功能呼吸機(jī)1981年Sullivan無創(chuàng)口鼻面罩。人工智能呼吸機(jī)人工智能無創(chuàng)呼吸機(jī)并存時(shí)代回顧正壓機(jī)械通氣60多年的發(fā)展歷史，我們認(rèn)為它較好地體現(xiàn)了臨床醫(yī)學(xué)與電子技術(shù)、機(jī)械工程相互交叉和滲透，彼此促進(jìn)和提高的一個(gè)發(fā)展過程，是“醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程技術(shù)完美結(jié)合”的典范（BME）。

呼吸機(jī)的組成

可分為兩大部分或三部分：主機(jī)(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(jī)(渦輪機(jī))+O2氣源或者中心氣源(Air、O2)(2.5~5.5)kg/cm2

呼吸機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

呼吸機(jī)各部分主要功能主機(jī)——?dú)庠刺幚?、吸呼控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警混合器——外置或內(nèi)置機(jī)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(dāng)方式提供壓縮空氣和氧氣其它——主機(jī)和病人管路的固定或支撐裝置

呼吸機(jī)的工作臺(tái)面（病人實(shí)際情況）報(bào)警版面（機(jī)器、理想）控制版面（為病人設(shè)置）監(jiān)測(cè)版面有創(chuàng)正壓通氣的人機(jī)系統(tǒng)工程輸入主機(jī)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(rùn)并達(dá)到有效的肺泡通氣量。

呼吸機(jī)的分類

目前沒有統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)，可按習(xí)慣分為：按使用對(duì)象

成人型、嬰幼兒型、通用型多功能呼吸機(jī)；按工作原理

氣控氣動(dòng)、電控氣動(dòng)、電控電動(dòng)呼吸機(jī)；按人機(jī)接口方式

有創(chuàng)或無創(chuàng)正壓通氣呼吸機(jī)；按機(jī)器的功能

急救、麻醉、治療、家用、高頻振蕩、噴射。機(jī)械通氣的適應(yīng)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(dǎo)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(yù)防目的的機(jī)械通氣治療7、對(duì)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(duì)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(shí)氣管切開。機(jī)械通氣的禁忌癥（相對(duì)）（1）大咯血或嚴(yán)重誤吸引起窒息—急性呼吸衰竭仍然必須機(jī)械通氣、PEEP的作用…（2）伴有肺大皰的病人--氣胸（參數(shù)設(shè)置：低PEEP水平）（3）張力性氣胸病人—有效的胸腔閉式引流基礎(chǔ)上機(jī)械通氣可以促使肺復(fù)張（4）繼發(fā)于心肌梗塞的病人—機(jī)械通氣減少CO

呼吸機(jī)基本模式呼吸模式：三個(gè)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(gè)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(shí)間流速-時(shí)間曲線壓力-時(shí)間曲線壓力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow時(shí)間(t)：Time吸呼比(I:E):其中：吸氣相(I)=吸氣時(shí)間(Insp.)+平臺(tái)時(shí)間(Pause)呼氣相(E)=呼氣時(shí)間(Exp.)正比通氣、反比通氣屏氣：氣體擴(kuò)散肺內(nèi)交換重要呼吸參數(shù)壓力-時(shí)間曲線流速-時(shí)間曲線平臺(tái)壓力:氣體均勻擴(kuò)散后峰值壓力(PIP)潛在危害：氣壓傷、心肺對(duì)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(yīng)性壓PcompINSPPAUSE:肺順應(yīng)性Comp.=潮氣量VT/順應(yīng)性壓Pcompml/cmH2O氣道阻力Resi.=阻力壓Presi/吸氣流速InspFlowcmH2O/l/minEXPPAUSE:(EndExpFlow>0)內(nèi)源性PEEPi,Auto-PEEP總PEEPtot吸入潮氣量輔助/控制模式(A/C):機(jī)控呼吸

臨床應(yīng)用：病人基本沒有自主呼吸呼吸機(jī)根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時(shí)間呼吸頻率由機(jī)器啟動(dòng)，也可由病人同步觸發(fā)通氣TimePressure優(yōu)點(diǎn)可提供完全的通氣支持可控制呼吸頻率缺點(diǎn)設(shè)置值有時(shí)可能不能滿足病人的通氣需求需檢查血?dú)庵笜?biāo)(Po2、Pco2)當(dāng)輔助呼吸增加時(shí)，分鐘通氣量可能會(huì)增加可引起過度通氣需設(shè)定高呼吸頻率、潮氣量和分鐘通氣量上限報(bào)警

輔助/控制模式(A/C):機(jī)控呼吸

半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)臨床應(yīng)用：病人有一定頻率的自主呼吸由呼吸機(jī)強(qiáng)制通氣和自主呼吸組合而成強(qiáng)制通氣是由機(jī)器啟動(dòng)(IMV)或病人觸發(fā)(SIMV)在自主呼吸時(shí)，病人決定潮氣量和呼吸頻率TimePressure病人觸發(fā)的強(qiáng)制通氣病人觸發(fā)自主呼吸機(jī)器啟動(dòng)的強(qiáng)制通氣半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)優(yōu)點(diǎn)同步呼吸可改善病人的舒適性可減少病人和呼吸機(jī)之間的對(duì)抗相比A/C模式，可減少過度通氣的發(fā)生缺點(diǎn)如果設(shè)定頻率或潮氣量太低，對(duì)病人的支持就會(huì)不足自主型(Spontaneous)臨床應(yīng)用：病人有足夠的自主呼吸頻率定義要求有主動(dòng)的自主呼吸驅(qū)動(dòng)力連續(xù)氣道正壓(CPAP)：恒定的正壓(PEEP)作用于整個(gè)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(shí)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(duì)抗潮氣量固定按病人理想公斤體重(IBW)設(shè)定:6-8ml/1kg,從低潮氣量開始(肺保護(hù)性通氣)設(shè)定：潮氣量、吸氣流速和波形、呼吸頻率壓力：隨病人順應(yīng)性和氣道阻力變化壓力-時(shí)間曲線優(yōu)點(diǎn)醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求缺點(diǎn)吸氣峰壓可能會(huì)很高(特別是氣道阻力較大時(shí)),容易引起氣壓傷和心肺對(duì)抗

容量控制(VCV）

控制呼吸-壓力控制(PCV）設(shè)定：吸氣壓力、吸氣時(shí)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(yīng)性變化壓力-時(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線監(jiān)測(cè)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(diǎn)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(fù)改善氣體分布缺點(diǎn)當(dāng)病人順應(yīng)性發(fā)生變化時(shí)，潮氣量隨著改變(如ARDS、肺水腫病人)如吸氣時(shí)間延長(zhǎng)(適當(dāng)?shù)奈鼩鈺r(shí)間延長(zhǎng)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(shí)間曲線流量-時(shí)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(shè)定3.呼氣靈敏度(PB840&760可調(diào))：流速為峰值流速的25%時(shí)由吸氣轉(zhuǎn)為呼氣吸氣流速:遞減波病人決定呼吸頻率、峰流速吸氣時(shí)間和潮氣量低的PSV設(shè)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(shè)定值PS可增加自主呼吸的吸氣作功能力，最高可達(dá)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(diǎn)病人控制呼吸頻率、潮氣量和整個(gè)呼吸過程克服吸氣流速通過氣管插管和人工氣道時(shí)的阻力病人感到舒適可減少人機(jī)對(duì)抗缺點(diǎn)如果病人狀況改變時(shí)，由于呼吸機(jī)保持恒定的支持水平，可能會(huì)發(fā)生通氣支持不足病人順應(yīng)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(píng)估值監(jiān)測(cè)呼出潮氣量(6-8ml/1kg)監(jiān)測(cè)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(shí)間曲線流量-時(shí)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(fù)原-肺復(fù)張擴(kuò)張已打開的肺泡-肺開放使肺泡分布至肺毛細(xì)血管周圍空間可用于所有呼吸模式5cmH2OPEEPPEEP/CPAP優(yōu)點(diǎn)：預(yù)防和/或改善肺不張改善氧合潛在的副作用：由于胸廓內(nèi)正壓的增加，使病人的心輸出量降低氣壓傷增加顱內(nèi)壓40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE半自主型組合:(SIMV)強(qiáng)制呼吸+自主呼吸強(qiáng)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(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線半自主型組合:(SIMV)強(qiáng)制呼吸+自主呼吸強(qiáng)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(dá)到觸發(fā)靈敏度時(shí)，呼吸機(jī)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(guān)閉病人橫膈收縮，開始吸氣動(dòng)作病人作功使呼吸機(jī)回路系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓

X

X

壓力觸發(fā)(FlowTrigger)

當(dāng)壓力下降至醫(yī)生所設(shè)定的靈敏度時(shí)，呼吸機(jī)將觸發(fā)呼吸從病人吸氣作功到呼吸機(jī)觸發(fā)呼吸之間，有短暫的延遲時(shí)間（吸氣閥打開時(shí)間+氣體從吸氣閥到插管時(shí)間）如存在AUTO-PEEP,觸發(fā)較困難(須克服AUTO-PEEP)氣道漏氣時(shí)(如小兒無囊氣切、氣插)無法應(yīng)用BaselinePatienteffortTriggerPressure壓力觸發(fā)(FlowTrigger)壓力觸發(fā)靈敏度的設(shè)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(shí)呼吸機(jī)開始送氣人機(jī)對(duì)抗-存在AUTO-PEEP時(shí),觸發(fā)較困難

壓力觸發(fā)(FlowTrigger)

壓力觸發(fā)靈敏度設(shè)定在-2cmH2O（舉例）圖中，前二次病人作功達(dá)到壓力觸發(fā)靈敏度；呼吸機(jī)觸發(fā)呼吸通氣第三次病人沒有達(dá)到靈敏度；呼吸機(jī)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(jī)提供一個(gè)低水平的連續(xù)氣流（基礎(chǔ)流速）進(jìn)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(dāng)病人開始吸氣，一些連續(xù)氣流轉(zhuǎn)移至病人處，呼吸機(jī)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(jī)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(jī)供氣之間的時(shí)間延遲；與壓力觸發(fā)相比，可改善呼吸機(jī)的反應(yīng)時(shí)間克服氣道漏氣(設(shè)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(shù)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(jī)開始送氣吸氣觸發(fā)的設(shè)置-200觸發(fā)靈敏度難易機(jī)械通氣的撤離

一、撤離呼吸機(jī)的指征

1、病人一般情況好轉(zhuǎn)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(yíng)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(qiáng)，常與呼吸機(jī)對(duì)抗。（2）咳嗽有力，能自主排痰。（3）吸痰等暫時(shí)斷開呼吸機(jī)時(shí)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(jī)械通氣量，病人能自主代償。3、血?dú)夥治鲈谝欢螘r(shí)間內(nèi)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(zhì)平衡。5、腎功能基本恢復(fù)正常。6、向病人講明撤離呼吸機(jī)的目的和要求，病人能夠予以配合。機(jī)械通氣的撤離二、撤離呼吸機(jī)的生理指標(biāo)

1、最大吸氣壓力超過-20cmH2O