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1、ICU中的机械通气,前瞻性研究 参加国：阿根廷，巴西，加拿大，智利，西班牙，乌拉圭和美国 共计412个ICU 4152名患者 ICU的床位使用率中位数为83% 1638名(39%)患者接受机械通气治疗,ICU中的机械通气,机械通气的适应症 急性呼吸功能衰竭 66% ARDS 8% 慢性呼吸功能衰竭急性加重 13% 昏迷 15% 神经肌肉疾病 5%,ICU中的机械通气,人工气道 气管插管 75% 经口气管插管 96% 经鼻气管插管 4% 气管切开 24% 面罩 1%,ICU中的机械通气,ICU中的机械通气,呼吸机的设置 定容通气时的潮气量 9 ml/kg 压力支持通气时压力支持水平 19 cmH
2、2O 呼气末正压(PEEP) 5 cmH2O,ICU中的机械通气,ICU中的机械通气,机械通气的模式,选择机械通气各种模式的目的 改善气体交换 增加患者舒适性 加速自主呼吸的恢复,机械通气的模式,机械通气模式,指令通气,同步指令通气,有支持的自主呼吸,完全自主呼吸,患者的呼吸功,呼吸机的呼吸功,机械通气模式,完全休息,大量体力消耗,模式的选择 = 仅仅是医生的选择,定容通气,其他名称 容量控制(volume control) 辅助/控制(A/C, assist/control) 参数设定 一般：FiO2, PEEP, Trigger sensitivity 特殊：f, Vt, Pause%,
3、flow pattern,机械通气的模式,参数 MV Vt f (frequency) Flow Tinsp Ttotal Insp% I:E,公式 MV = f x Vt Vt = flow x Tinsp Ttotal = 60 / f Tinsp = Ttotal x Insp% I:E = Tinsp / (Ttotal Tinsp),定容通气时潮气量和呼吸周期的设定,机械通气的模式,定容通气时潮气量和呼吸周期的设定,机械通气的模式,定容通气时潮气量的选择 10 15 mL/kg 8 12 mL/kg 6 8 mL/kg,流量时间曲线,ACCELERATING,DECELERATING
4、,SINE,SQUARE,压力时间曲线,吸气,呼气,Paw (cm H2O),Time (sec),TI,TE,容量时间曲线,吸气,呼气,Time (sec),Volume (ml),TI,机械通气的模式,pressure,flow,气道峰压, Ppeak,平台压, Pplat,PEEP,定容通气(VCV),机械通气的模式,呼吸力学监测(1) 呼吸系统的顺应性 动态顺应性 Crs, dyn = 静态顺应性 Crs, st =,肺顺应性下降,Time (sec),Paw (cm H2O),Normal PPlat (Normal Compliance),Increased PPlat (Decr
5、eased Compliance),Normal,PIP,机械通气的模式,呼吸系统的顺应性 (1 ml/mmHg/kg BWt) 新生儿 3 - 5 ml/mmHg 婴儿 10 - 20 ml/mmHg 儿童 20 - 40 ml/mmHg 成人 70 - 100 ml/mmHg,机械通气的模式,静态顺应性 无肺部疾患的气管插管患者 50 - 70 ml/mmHg 动态顺应性 极少应用,机械通气的模式,导致顺应性下降的原因 肺实质改变 ARDS，（支气管）肺炎，肺水肿，纤维化 表面活性物质功能障碍 ARDS，肺泡肺水肿，肺不张，误吸 肺容量减少 气胸，膈肌抬高,机械通气的模式,pressure
6、,Ppeak,Pplat,Pzf,吸气阻力, Raw,机械通气的模式,呼吸力学的监测(2) 吸气阻力 Raw = or =,容量重新分布 粘弹性 stress relaxation,组织阻力 气道阻力,气道阻力增加,Paw (cm H2O),Normal PPlat (Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA (increased Airway Resistance),机械通气的模式,呼吸力学的监测(2) 吸气阻力 Hagen-Poiseuille定律 P = flow x 8l/r4 层流 Venturi定律 P = flow2 x Kl/
7、r2 湍流,机械通气的模式,气道阻力 正常值 新生儿 30 - 50 mmHg/l/sec 婴儿 20 - 30 mmHg/l/sec 儿童 20 mmHg/l/sec 成人 2 - 4 mmHg/l/sec,机械通气的模式,导致气道阻力增加的原因 分泌物过多 分泌物潴留 粘膜水肿（哮喘，气管炎，肺水肿） 肺气肿（气道压迫） 异物 肿瘤所致狭窄,机械通气的模式,呼吸力学的监测(3) 时间常数() = R x C 测定肺组织充盈或排空的速度 反映肺组织对压力变化的反应速度,机械通气的模式,Pressure,吸气相,呼气相,Time/Tau,机械通气的模式,呼吸力学的监测(3) 时间常数() PA
8、(t) = (Pplat - PEEP) e-kt e =2.718 k = 1/ =1/(R x C),机械通气的模式,时间常数 成人（正常值） 2 x 0.10 = 0.20” 术后气管插管成人患者 5 x 0.06 = 0.30” COPD成人患者 15 x 0.06 = 0.90” ARDS成人患者 8 x 0.03 = 0.24” ARDS患儿 5 x 0.01 = 0.05”,呼出气 残余 Tau 容积 容积 0 0% 100% 1 63% 37% 3 95% 5% 5 99.9% 0.1%,机械通气的模式,pressure,flow,PEEP,Paw,肺泡压 Palv,37%,T
9、ime,机械通气的模式,肺泡的呼吸力学分类 快反应肺泡（时间常数较小） 慢反应肺泡（时间常数较大）,c,C,r,R,机械通气的模式,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFT during the Plateau Phase,机械通气的模式,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,No PENDELLUFT because of constant flow f
10、low,吸气触发的方式及设置,压力触发(pressure trigger) 流量触发(flow trigger),吸气触发的方式压力触发,P (cmH2O),呼气末气道压力下降 = 患者开始吸气 = 呼吸机开始送气,吸气触发的方式压力触发,压力触发灵敏度的设置 指气道压力较PEEP下降的水平 0 20 cmH2O 例如 PEEP = 0 (10) Trigger sensitivity = -2 即气道压力为-2 (8) cmH2O时呼吸机开始送气,吸气触发的方式流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量,吸气管路,呼气管路,呼气末,吸气触发的方式流量触发,呼气流量 吸气管路中气体流量 提示：患者
11、开始吸气,吸气管路,呼气管路,开始吸气,吸气触发的设置,-20,0,触发灵敏度,难,易,吸气触发的设置,压力触发 -1 to -2 cmH2O 流量触发 -1 to -3 lpm,机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(1) 没有自主呼吸的患者应用VCV time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 15 10 2 0.5 0.5 0 30 25 Crs, st 1/(Pplat - PEEP),机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(2) 没有自主呼吸的患者应用VCV time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 15
12、10 2 0.5 0.5 0 45 15 Raw (Ppeak - Pplat),机械通气的模式,容量控制通气 潮气量恒定 气道压力不恒定 Pplat Crs,st, Vt, 吸气力量 Peak-Pplat 气道阻力，吸气流量 气体分布存在的问题 人机对抗,机械通气的模式,患者吸气时的临床表现,Pao,Peso,flow,a,b,c,d,a. presence of triggering b. concavity during inspiration c. a variable Ppeak d. negative Peso even after end inspiration,TIME,机械通
13、气的模式,ARDS, SEPSIS,60 lpm,30 lpm,60,15,Pao,Peso,flow,机械通气的模式,压力控制通气(PCV),pressure,flow,吸气压力, Pinsp,PEEP,压力上升时间,压力上升时间,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung
14、injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.,压力上升时间的影响,0.47 0.10,0.45 0.07,0.23 0. 09,0.16 0. 03,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 20
15、03; 31: 2604-10.,压力上升时间的影响,0.59 0.14,0.75 0.14,0.65 0.15,0.82 0.18,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.,压力上升时间的影响
16、,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.,机械通气的模式,压力控制通气 吸气压力恒定气道峰压降低 潮气量不恒定 吸气压力, Crs,st, Raw 吸气流量符合生理特征，有利于气体分布 减少通
17、气较好的快反应肺泡发生过度充气 改善气体交换 可以代偿一定程度的漏气,机械通气的模式,呼吸力学监测对临床的提示(3) 没有自主呼吸的患者使用PCV time Ti PEEP Pinsp Vt 1 0.5 0 10 0.5 2 0.5 0 10 0.3 气道阻力抑或顺应性改变造成？,机械通气的模式,压力支持通气(PSV),pressure,flow,Inspiratory Pressure, Pinsp,PEEP,吸气触发,呼气触发,机械通气的模式,压力支持通气(PSV) 患者触发 吸气流量依赖于预设的吸气压力 吸气流量下降到峰流量的25%以下，吸气即终止 潮气量在一定程度上由患者的吸气力量决定
18、,呼气触发灵敏度,机械通气的模式,吸气峰流量,25%,15%,45%,压力支持通气呼气触发灵敏度,Tinsp,呼气触发灵敏度的影响,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.,机械通气的模式,Pa
19、o,flow,V,TIME,机械通气的模式,TIME,“Trigger Window”,set TIMV,Pao,flow,v,SIMV + PSV,机械通气的模式,SIMV触发窗的确定 设定的SIMV周期TIMV的后25% 设定的TIMV = 60/SIMV频率 触发窗 = 60/CMV频率,机械通气的模式,80,TIME,Ti,Ti,Te,Te,Pao,flow,a,吸气流量波形的影响,机械通气的模式,0,-2,0,-2,Y,Z,X,Palv,Palv,Palv,Pao,Pao,Pao,TRIGGERED SENSITIVITY,TRIGGERED SENSITIVITY,内源性PEEP的
20、影响,患者的处理,患者的分类 呼吸力学及气体交换正常 严重气流阻塞 慢性呼吸功能衰竭急性加重 急性缺氧性呼吸功能衰竭 肺或胸廓限制性疾病,患者的处理,呼吸力学和气体交换正常的患者 机械通气的原因 中枢驱动力的缺乏 药物过量，脑干结构损伤 神经肌肉疾病 高位颈髓损伤，急性特发性脊髓炎，重症肌无力 休克治疗中的辅助疗法 过度通气 颅脑损伤后ICP升高的治疗,患者的处理呼吸机的最初设置,患者的处理,严重气流梗阻的患者 哮喘持续状态 吸入性损伤 主气道病变,患者的处理,严重气流梗阻的患者 常规进行较深程度的镇静，伴或不伴肌松 减少氧耗 降低气道压力 减少意外拔管的危险,患者的处理呼吸机的最初设置,严重
21、气流梗阻,内源性PEEP过高 肺泡过度膨胀 胸腔内压过高 回心血量减少 休克 降低内源性PEEP的方法 延长呼气时间 增加吸气流量 降低呼吸频率 外源性PEEP ?,患者的处理,增加流量不能显著延长呼气时间TE Vt RR flow TE 0.5 15 60 3.50 0.5 15 120 3.75 0.5 14 60 3.80 提示降低分钟通气量 对于减少内源性PEEP的重要作用,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,目的: 评价哮喘持续状态患者降低呼吸频率对动态过度充盈(DHI)的影响 气道平台压 患者: 12名因严重哮喘接受机械通气患者 设置: 定容通气, 潮气量613 100 mL, 吸气流速
22、 79 4 L/min, 分钟通气量约10 L/min 干预: 呼吸频率18 12 6 bpm,Leatherman JW, McArthur C, Shapiro RS. Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma. Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,Leatherman JW, McArthur C, Shapiro RS
23、. Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma. Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.,患者的处理,严重气流梗阻的患者 通过应用外源性PEEP对抗内源性PEEP 存在患者触发时 外源性PEEP应不超过内源性PEEP的85%,患者的处理,严重气流梗阻的患者 叹息 = 并不需要 气道压力上限报警 75 cmH2O 减速气流 = 不推荐使用 呼吸机工作“更佳” Pa
24、w 患者病情可能更差 内源性PEEP 积极的胸部物理治疗(CPT) 清除粘液栓 保持气管插管的通畅,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重患者 与哮喘患者不同 COPD患者 吸气阻力 = 相对较轻 Ppeak并不很高 呼气气流受限 内源性EEP常见,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重患者 插管时 低灌注（心动过速，低血压）= 常见 暂时中断机械通气并进行扩容,患者的处理,慢性呼吸功能衰竭急性加重的患者 机械通气的目的 使患者和呼吸肌肉得到36-72小时的充分休息 适当的低通气,患者的处理呼吸机的最初设置,患者的处理,急性缺氧性呼吸功能衰竭的患者 机械通气的目的 减少分流 避免氧中毒 选择不加重
25、肺损伤的机械通气模式,患者的处理,急性缺氧性呼吸功能衰竭的患者 PEEP的调整 最小PEEP法 FiO2 0.6时保持SaO2 90%的最小PEEP 肺开放 静态P-V曲线的低位转折点以上2 cmH2O,患者的处理,肺或胸廓限制性疾病的患者 肺部疾患 晚期肺纤维化 晚期ARDS 腹部疾患 大量腹水 其他胸廓异常 脊柱后凸畸形,患者的处理,胸廓异常导致的限制性疾患,TV ,Palv,Physiologic dead space,Pleural pressure,Cardiac output SHOCK,PvO2,PaO2 ,MV PEEP,Palv PAP,V/Q mismatch or shu
26、nt,患者的处理,胸廓异常导致的限制性疾患 减少死腔通气的方法 降低分钟通气量 纠正低血容量,对呼吸机报警的反应,气道高压报警,手法通气困难?,呼吸机故障,N,吸痰管伸入 25 cm,Y,气管插管阻塞,调整头部位置可否解除,患者是否咬住气管插管,插入牙垫或肌松,重新插管,N,N,Y,N,对呼吸机报警的反应,气道高压报警,手法通气困难?,呼吸机故障,N,吸痰管伸入 25 cm,Y,镇静肌松,顺利进行通气,寻找呼吸窘迫的原因 低血容量，CO2潴留 休克，CNS病变,气 胸 肺不张 实 变,Y,呼吸肌费力,体检及胸片,Y,N,对呼吸机报警的反应,气道低压报警 呼吸机工作异常 漏气 呼吸机内部 吸气回路 Y管与气管插管连接处 气管插管套囊周围 支气管胸膜瘘 患者吸气力量过强,漏气时的表现,Volume (ml),Time (sec),对呼吸机报警的反应,手法通气,通气阻力,呼吸机或管路漏气,气管插管套囊漏气,正常,过低,低压报警,CO2潴留,PaCO2 = 单纯增加分钟通气量可能有害 首先应除外VCO2产量过多或死腔通气增加的可能 存在内源性PEEP时反而减少肺泡通气量,对呼吸机报警的反应,一旦怀疑呼吸机工作异常或气管插管是否通畅 应将患者脱离呼吸机，并用纯氧进行手法通气,移动电话对呼吸机的影响,