呼吸機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

呼吸機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

北京誼安公司

市場部

2004－12

機(jī)械通氣目的和適應(yīng)證

給危重病人在危及生命時(shí)以呼吸支持，保障病人度過危險(xiǎn)期和基礎(chǔ)疾病治療的順利進(jìn)行，以期恢復(fù)。為不可逆的呼吸肌病變或不可逆的上氣道損害提供替代，維持病人的通氣功能為疾病或手術(shù)后恢復(fù)過程中的病人提供通氣輔助。機(jī)械通氣的作用改善通氣功能改善換氣功能改善呼吸肌疲勞氣道保護(hù)機(jī)械通氣的禁忌癥肺大泡和肺囊腫氣胸、血?dú)庑睾涂v膈氣腫氣管食管瘺大咯血低血容量、休克急性心肌梗死呼吸機(jī)系統(tǒng)簡圖呼吸機(jī)的發(fā)展史1667年Hooke切開氣管插管（狗）應(yīng)用風(fēng)箱正壓通氣1846年Morton氣管內(nèi)麻醉1869年Trendeleuburg（德）氣管內(nèi)麻醉加氣囊1895年Kirstein（德）喉鏡應(yīng)用，氣管插管--建立人工氣道1907年Drager自動(dòng)供氧人工呼吸器1909年Janeway小型鐵肺間歇正壓通氣1926年Drinker鐵肺（脊髓灰質(zhì)炎治療、搶救）40到50年代，脊髓灰質(zhì)炎大流行促進(jìn)了機(jī)械通氣技術(shù)的發(fā)展1946年Bennett生產(chǎn)第一臺(tái)定壓呼吸機(jī)1950年Engstroin（瑞典）定容型呼吸機(jī)60到70年代，發(fā)展較快IMVSIMVPEEP

高頻震蕩（HFOV）噴射（HFJV）80年代PSVBIPAP90年代

PRVCVAutoflowATCPPS2000--液體通氣技術(shù)呼吸機(jī)的分類1、定壓型呼吸機(jī)（40年代）2、定容型呼吸機(jī)（60－70年代）3、多功能呼吸機(jī)（80年代中期）容量控制通氣（定容型VCV）容量控制通氣時(shí)，吸氣流量波型可選擇恒定流量（方波）、減速流量或正弦波型流量容量控制通氣中，吸氣時(shí)間取決于吸氣流量、吸入氣流波型和潮氣量需要分鐘通氣量恒定時(shí)，最好選用容量控制通氣（如患有顱內(nèi)高壓的病人）

壓力控制通氣（定壓、PCV）不管氣道阻力或呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性如何，壓力控制通氣時(shí)應(yīng)用恒定氣道內(nèi)壓力在壓力控制通氣中，吸氣流量為減速波型，并取決于壓力設(shè)定、氣道阻力和呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性。當(dāng)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性降低，如急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），流量迅速降低；當(dāng)氣道阻力高，如COPD時(shí)，流量緩慢減速壓力控制通氣（定壓、PCV）在壓力控制通氣中，影響潮氣量的因素包括呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性、氣道阻力和壓力設(shè)定。在壓力控制通氣時(shí)，只有吸氣末流量不為零時(shí)，延長吸氣時(shí)間才能影響潮氣量與容量控制通氣不同，在壓力控制通氣中，吸氣流量是可變化的。當(dāng)病人呼吸動(dòng)作（patienteffort）增強(qiáng)時(shí)，可增加呼吸機(jī)輸送的流量及潮氣量

壓力控制通氣（定壓）呼吸機(jī)的分類氣動(dòng)氣控呼吸機(jī)氣動(dòng)機(jī)械呼吸機(jī)以壓縮氣體為動(dòng)力來源，其所有控制系統(tǒng)也都是靠壓縮氣體來啟動(dòng)。氣動(dòng)電控呼吸機(jī)只有在壓縮氣體及電力二者同時(shí)提供動(dòng)力的情況下才能正常工作與運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮空氣及壓縮氧氣按不同比例混合后，既提供了適當(dāng)氧濃度的吸入氣體，也供給了產(chǎn)生機(jī)械通氣的動(dòng)力。但通氣的控制.調(diào)節(jié).及各種監(jiān)測.警報(bào)系統(tǒng)的動(dòng)力則來自電力。電動(dòng)電控呼吸機(jī)單靠電力來驅(qū)動(dòng)并控制通氣的呼吸機(jī)，稱為電動(dòng)機(jī)械呼吸機(jī)。電動(dòng)機(jī)械呼吸機(jī)也需要應(yīng)用壓縮氧氣，但只是為了調(diào)節(jié)吸入氣體的氧濃度，不是作為動(dòng)力來源。切換類型壓力切換當(dāng)機(jī)械吸氣壓力達(dá)到預(yù)定值后，吸氣中止，轉(zhuǎn)為呼氣，稱為壓力切換。而壓力以外的因素，如吸氣容積，吸氣時(shí)間，吸氣流速，都是可變的。容積切換當(dāng)機(jī)械通氣達(dá)到預(yù)定值后，吸氣停止，轉(zhuǎn)為呼氣，稱為容積切換。采用容積切換的呼吸機(jī)，當(dāng)氣流的阻力及順應(yīng)性發(fā)生變化時(shí)為保證穩(wěn)定的潮氣量，吸氣壓力隨之相應(yīng)改變。時(shí)間切換吸氣時(shí)間達(dá)到預(yù)定值后，吸氣轉(zhuǎn)為呼氣，稱為時(shí)間切換。吸氣時(shí)間固定，當(dāng)順應(yīng)性氣道阻力發(fā)生變化時(shí)吸氣壓力.容積.流速都要發(fā)生變化。流速切換吸氣時(shí)流速的波形隨時(shí)間而變化，當(dāng)流速達(dá)到預(yù)定值后，吸氣轉(zhuǎn)為呼氣，稱為流速切換。呼吸機(jī)的組成氣源主機(jī)濕化裝置機(jī)械臂呼吸回路附件氣源主機(jī)濕化裝置吸入氣體應(yīng)主動(dòng)或被動(dòng)地進(jìn)行濕化

主動(dòng)濕化器將吸入氣體經(jīng)過一個(gè)加熱的水箱進(jìn)行濕化，有些主動(dòng)濕化器采用加熱環(huán)路以減少環(huán)路內(nèi)冷凝水聚積被動(dòng)濕化器（人工鼻）置于呼吸機(jī)環(huán)路與病人之間。可回收呼出氣的熱量及濕度，再轉(zhuǎn)至吸入系統(tǒng)。被動(dòng)濕化對(duì)多數(shù)病人效果良好，但比主動(dòng)濕化效果差，它可增加吸入及呼出阻力，增加機(jī)械無效腔濕度的幾個(gè)物理學(xué)概念濕度：指空氣中所含水分的多少或潮濕程度絕對(duì)濕度（AbsolutehumidityAH）：每單位容積的氣體所含水分的重量。常用計(jì)量單位：mg/L飽和濕度：每單位體積內(nèi)所能容納的最大水分含量，又叫最大絕對(duì)濕度。相對(duì)濕度（RelativehumidityRH）：指一定溫度下，氣體實(shí)際所含水量與該溫度下飽和濕度含水量的比值。相對(duì)濕度＝絕對(duì)濕度/飽和濕度×100％機(jī)械臂呼吸機(jī)環(huán)路呼吸機(jī)與病人之間氣流流通的管路由于氣體可壓縮和環(huán)路有彈性，呼吸機(jī)提供的氣體容量有一部分并未被病人吸入。此壓縮容量約為3－4ml/cmH2O。有些呼吸機(jī)對(duì)此有補(bǔ)償功能，有些則沒有。病人重復(fù)吸入環(huán)路內(nèi)容量為機(jī)械無效腔或死腔。吸氣閥在吸氣相時(shí)控制流量和壓力，呼氣閥在吸氣相時(shí)關(guān)閉在呼氣相時(shí)吸氣閥關(guān)閉，呼氣閥打開通氣參數(shù)的設(shè)置通氣參數(shù)設(shè)置的原則維持有效的肺泡通氣改善氧合盡量減少副作用通氣參數(shù)的設(shè)置1、吸入氧濃度原則是維持氧飽和度在90%或氧分壓為60mmHg的基礎(chǔ)上，盡量減低吸入氧濃度。2、潮氣量和每分通氣量潮氣量VT8－12ml/kg每分通氣量6－8L/min靜態(tài)和動(dòng)態(tài)死腔有效潮氣量與有效每分通氣量不同疾病對(duì)通氣量的要求容積性肺損傷和允許性高碳酸血癥通氣參數(shù)的設(shè)置3、呼吸頻率12－16次/分4、吸.呼時(shí)間比COPD1：2限制性通氣障礙1：1.5ARDS(成人呼吸窘迫綜合征)2:15、吸氣壓力15－20cmH2O定壓型呼吸機(jī)通過調(diào)節(jié)吸氣壓力水平來獲得預(yù)置的潮氣量，定容型呼吸機(jī)的吸氣壓力水平則取決于預(yù)置的潮氣量大小。通氣參數(shù)的設(shè)置6、觸發(fā)靈敏度－2cmH2OPEEP＋觸發(fā)靈敏度設(shè)置值7、PEEP設(shè)置水平8、報(bào)警界線的設(shè)置最高吸氣壓報(bào)警線高于維持正常潮氣量所需壓力約10cmH2O定容型通氣模式:1.輔助-控制通氣:(1)控制通氣(2)輔助通氣(3)輔助-控制通氣2.間歇指令通氣和同步間歇指令通氣3.分鐘指令通氣4.適應(yīng)性支持通氣定壓型通氣模式:1.壓力控制通氣2.雙水平氣道正壓通氣3.氣道壓力釋放通氣4.壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣自主通氣模式:1.持續(xù)氣道正壓(CPAP)2.壓力支持通氣(PSV)3.容量支持通氣(VSV)4.比例輔助通氣(PAV)常用通氣模式控制通氣

CMV

所有呼吸均由呼吸機(jī)提供，病人不可能自行切換控制機(jī)械通氣通常需要鎮(zhèn)靜輔助-控制通氣

A/C

病人呼吸頻率高于呼吸機(jī)設(shè)置頻率時(shí)能切換通氣（控制→輔助），但病人至少能接受設(shè)定頻率不論是呼吸機(jī)切換或病人切換，所有呼吸均以設(shè)定容量（和流量）或設(shè)定的壓力控制（和吸氣時(shí)間）進(jìn)行。A/C模式允許病人改變呼吸頻率，但不能改變呼吸機(jī)切換后傳送的呼吸量（和流量）輔助-控制通氣同步間歇指令通氣

SIMV

病人能按呼吸機(jī)設(shè)定次數(shù)接受指令設(shè)定的潮氣量（和流量）或設(shè)定的壓力控制（和吸氣時(shí)間）指令呼吸與病人呼吸動(dòng)作同步在指令呼吸間歇期，病人可自主呼吸自主呼吸可以壓力支持輔助同步間歇指令通氣

同步間歇指令通氣的優(yōu)點(diǎn)1．由于自主呼吸和CMV有機(jī)結(jié)合，可保證病人的有效通氣。2．臨床上根據(jù)病人的自主TV、f和MV變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)SlMV的頻率和TV，利于呼吸肌的鍛煉。SIMV已成為撤離呼吸機(jī)前的必用手段。3．在缺乏血?dú)獗O(jiān)測的情況下，當(dāng)PaO2過高或過低時(shí)，病人可以通過自主呼吸加以調(diào)整，這樣減少了發(fā)生通氣不足或過度的機(jī)會(huì)。壓力支持通氣PSV是一種輔助通氣方式，即在有自主呼吸的前提下，每次吸氣都接受一定水平的壓力支持，以輔助和增強(qiáng)病人的吸氣深度和吸入氣量。壓力支持通氣的特點(diǎn)1．病人完全自主呼吸，f和吸/呼比由病人決定2．TV的多少，取決于PSV壓力高低和自主吸氣的強(qiáng)度。3．吸氣壓力輔助，能有效地克服通氣管道產(chǎn)生的阻力，病人呼吸作功減少，自覺舒服。有利于呼吸肌疲勞的恢復(fù)。4.很好的一種脫機(jī)模式，要優(yōu)于SIMV。持續(xù)氣道內(nèi)正壓CPAP病人通過按需活瓣或快速、持續(xù)正壓氣流系統(tǒng)進(jìn)行自主呼吸，正壓氣流＞吸氣氣流，呼氣活瓣系統(tǒng)對(duì)呼出氣流給予一定的阻力（多用對(duì)射氣流或/和球囊活瓣）使吸氣期和呼氣期氣道壓均高于大氣壓。呼吸機(jī)內(nèi)裝有靈敏的氣道壓測量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，隨時(shí)調(diào)整正壓氣流的流速，維持氣道壓基本恒定在預(yù)調(diào)的CPAP水平，波動(dòng)較小。持續(xù)氣道內(nèi)正壓CPAP1．只能用于呼吸中樞功能正常、有自主呼吸的病人。2．插管病人可從2～5cmH2O開始，根據(jù)需要可增到10～15cmH2O，最高不超過25cmH2O。未插管的病人可用面罩或鼻塞間斷使用CPAP，一般用2～lOcmH2O，最高不超過l5cmH2O，若超過2天呼吸功能仍沒恢復(fù)者應(yīng)行氣管插管。3．未插管的病人使用CPAP，應(yīng)防止胃擴(kuò)張、嘔吐、惡心、腮腺炎、鼻腔炎、淚囊炎等。4．CPAP可和SIMV、MMV、PSV等方式合用。持續(xù)氣道內(nèi)正壓10cmH2OPEEPTime嘆息SIGH正常自主呼吸時(shí)潮氣量為6～8ml/kg。如機(jī)械通氣也選用該潮氣量作標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)產(chǎn)生氣道陷閉及微小肺不張，使肺內(nèi)分流增加。而健康人常有偶爾嘆氣（為潮氣量的2～4倍），可避免此類并發(fā)癥。現(xiàn)代呼吸機(jī)備有嘆氣功能，模仿正常人的呼吸，一般每小時(shí)為10～15次（4~6分鐘一次）嘆氣樣呼吸，嘆氣的氣量為潮氣量的2～2.5倍，可預(yù)防肺不張。但一般呼吸機(jī)所用的潮氣量較大，故嘆氣功能常不需要。近年來發(fā)展的新的通氣技術(shù)

分鐘指令通氣(MinuteMandatoryVentilation,MMV)設(shè)定應(yīng)有的VT，由微機(jī)持續(xù)監(jiān)測自動(dòng)調(diào)節(jié)，隨病人自主呼吸通氣量變化而自動(dòng)補(bǔ)償送氣量從而維持預(yù)定的分鐘通氣量。保持血?dú)庠谡７秶?。同時(shí)不干擾病人的自主呼吸，病人更容易從被動(dòng)呼吸過渡到自主呼吸，是目前撤除通氣機(jī)所用的較好通氣模式。優(yōu)點(diǎn):1.有利于呼吸肌的鍛煉和脫機(jī)2.減少了人工監(jiān)測和調(diào)節(jié)呼吸機(jī)工作參數(shù)的次數(shù),節(jié)省人力3.保證了從機(jī)械控制通氣到自主呼吸的平穩(wěn)過渡4.發(fā)生呼吸暫?；蛲獠蛔銜r(shí)不會(huì)導(dǎo)致突然的高碳酸血癥和低氧血癥缺點(diǎn):1.當(dāng)出現(xiàn)淺而快的自主呼吸時(shí),每分鐘通氣量仍可>=預(yù)設(shè)MV,致使呼吸機(jī)不提供強(qiáng)制通氣2.當(dāng)呼吸機(jī)按需活瓣功能不良時(shí),患者所做呼吸功顯著增加3.當(dāng)患者突然出現(xiàn)呼吸暫停時(shí),如果之前潮氣量大于預(yù)設(shè)MMV,則此后相當(dāng)長一段時(shí)間呼吸機(jī)不會(huì)啟動(dòng)強(qiáng)制通氣.適應(yīng)性支持通氣(AdaptiveSupportVentilation,ASV)是一種結(jié)合容積和壓力兩種控制模式優(yōu)點(diǎn)的全自動(dòng)通氣模式。由MMV發(fā)展而來。ASV的基本工作原理是通過位于Y形管處的近端流速傳感器連續(xù)監(jiān)測患者的動(dòng)態(tài)順應(yīng)性和呼氣時(shí)間常數(shù),呼吸機(jī)計(jì)算出患者在作最小呼吸功時(shí)的理想目標(biāo)頻率和目標(biāo)潮氣量,隨后便自動(dòng)調(diào)整機(jī)械通氣頻率、吸氣壓力、吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間使患者始終處于最佳的呼吸狀態(tài)。

ASV的優(yōu)點(diǎn)：

·從CMV→SIMV→Spont的模式切換完全由呼吸機(jī)自動(dòng)切換,無需人工更動(dòng)。

·患者始終處于最佳呼吸狀態(tài),所作呼吸功最小。

·氣道壓力始終處于安全范圍,避免容積傷的發(fā)生。

·可避免呼吸淺快或窒息的發(fā)生。雙水平氣道正壓通氣(Bi-PhasicpositiveAirwayPressure,BIPAP)強(qiáng)制和自主呼吸時(shí)，均可用雙氣道正壓通氣。其可有高壓和低壓兩種不同水平的氣道壓力。其主要特點(diǎn)是在機(jī)械通氣的吸氣相和呼氣相均提供一個(gè)預(yù)定的正壓氣流，使吸氣道壓很快升高到預(yù)定水平，從而有助于克服氣道阻力。而呼氣相氣道壓很快降至預(yù)調(diào)水平又能起到呼氣末正壓的作用。由于BIPAP采用特制的電磁閥自動(dòng)控制呼吸切換和吸氣流速，使通氣機(jī)的靈敏度大大提高，病人稍有呼吸動(dòng)作，即可發(fā)生呼吸切換，故同步