【重庆医科大学】小儿机械通气基础.ppt

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1、小儿机械通气基础,重庆医科大学儿童医院急诊科 匡凤梧,Navigating The Storm,Mechanical Ventilation:,机械通气相关呼吸生理,目的,掌握人工呼吸机工作过程 熟悉人工呼吸机的组成，各部件名称 熟悉机械通气模式、调节参数的名称 认识机械通气与自然呼吸的差异 了解各种不同种类的人工呼吸机,正常人呼吸过程,外呼吸 通气过程: 气体进、出肺泡 换气过程: 肺泡毛细血管与肺泡间的气体交换 内呼吸 毛细血管内气体与细胞间的气体交换过程,自然呼吸：肺通气,平静吸气：膈肌和肋间肌收缩，胸廓扩张，胸腔内容积增大，胸膜腔压力从-0.49kPa降至-0.98kPa，肺泡内压力从

2、0 降到-0.2kPa，上呼吸道与肺泡间的压力差使气体进入肺内。 平静呼气： 为被动过程，膈肌和 肋间肌松弛，胸廓和肺靠弹性自然 回缩，肺泡内压增高并超过气道压 和大气压，肺内气体排出体外，呼 气末肺泡内压为 0，即等于大气压 气流停止。,正常呼吸时胸膜腔及肺内压变化,吸气,呼气,吸气,呼气,肺通气与容积,肺通气与容积,肺容积图,肺通气与容积,正常肺泡气体交换,NORMAL ALVEOLUS GAS EXCHANGE,氧气的摄取,OXYGEN EXTRACTION,内呼吸,毛细血管内气体与细胞间的气体交换过程,外、内呼吸与呼吸机的作用,ESPRIT,NICO:SpO2,ETCO2,细 胞,呼吸

3、机的作用,人工呼吸机,人工呼吸机是一系列肺通气装置（Lung Ventilator)的总称。他只能完成气体进出肺泡的通气过程，他不同于人工心肺机、人工肾等人工脏器，不能代行完整的呼吸功能，对气体交换过程的弥散、肺循环等影响少或无影响，故称通气机。 有三种类型的人工呼吸机,三种类型的人工呼吸机, 负压呼吸机：采用类似于生理情况产生胸内 负压将气体吸入肺泡内 正压呼吸机：用正压直接将气体送入肺内 高频呼吸机：采用远高于正常机械通气频率 和不同的机制完成肺的通气和气体交换。 高频正压通气（HFPPV） 高频喷射通气（HFJV）：频1001200次/min， 高频振荡通气（HFO）：用活塞或振荡膜产生

4、 频率3,000次/min以上，如INFRATRONIC, Sensormedics。,负压呼吸机,-铁肺时代,De Humani Corporis Fabrica,in 1555 by Andreas Wesele Vesalius,气管切开,铁肺(Iron Lungs),病人身体位于坚固的容器内，头部伸出在外，颈部以橡皮垫密封，用机械泵使容器内发生周期性正、负压变化。1876年Woillez巴黎研制出第一个铁肺（Spirophore），1928年Philip Drinker研制出第一台可供使用的铁肺。,Bath Cabinet： Dr. Charles Breuillard 法国1877,

5、Pneumatic Chamber William Schwake 德国 1926,胸甲式呼吸器Cuirasses Ventilator,是一种坚固的容器，它只将病人胸部或胸、腹部置于其中，头及四肢暴露在外，Ignez Von Hauke 于1874年在澳大利亚制成了第一台胸甲式呼吸器，1948年Bergman报道用于827例脊髓炎病人，结果15%成活。,连接真空吸尘器和雨衣外罩,胸甲式呼吸器,Sauerbruch压差仓呼吸器,Ernst FerdinaNd Sauerbruck 1904在德国制造，此仓实际为一密闭的小手术室，医生及病人身体位于室内，病人头露在外，颈部周围密封，室内周期性正、

6、负压变化使气体进、出病人肺部，以便进行胸内手术，但是，即使是最好的仓亦未实际用于临床。,简图 K. B. Pinson 美国 1944,自动肺泵呼吸器,1950年代的铁肺,高频呼吸机,高频正压通气（HFPPV）Sjostrnd 1969 60120次/min 高频喷射通气（HFJV）Klain， Smith 1977 100200次/min 高频振荡通气（HFO）Lukenheimer1972，350Hz/min Bryan 1980 高频胸壁挤压通气（HFCWC）Ziduka 1983 311Hz/min 胸壁气囊震荡充气完成送气,体外膜肺（ECMO）,正压呼吸机, 第一台商用正压呼吸机于1

7、940年问世。 目前国际上应用的机械呼吸机多达数百种。 新型呼吸机正向多模式、多功能、电脑化和 智能化方向发展 新的机械通气模式不断出现。 呼吸机除行机械通气外，还具呼吸功能和生 理指标的监测。,正压呼吸机, 通过人工气道，在吸气时通过提高气道口处的压 力，使其超过肺泡压，将气体压入肺内，呼气时 除去 压力，靠胸廓和肺的弹性回缩使气体呼出。 Giertz （Cauerbruch的助手）于1916证明正压通 气比其他任何形式的压差式呼吸机更优越。 正压呼吸机是目前呼吸机的主流。,300/300A的面板,6-4-3.,模式设置,红色旋钮为报警钮,GUI,机械通气时胸膜腔及肺内压力变化,吸气,吸气,

8、呼气,呼气,自然呼吸时胸内压力变化,机械通气时胸内压力变化,吸气,呼气,机械通气与自然呼吸时胸内压比较,呼吸机结构示意图,吸气阀,呼气阀,控制器,流量阀,PEEP阀,气源,呼吸机的构成,1、动力:空气、氧气气源 2、气体混合装置 3、吸气、呼气阀 4、呼吸回路 5、湿化器和雾化器 6、监测部分：压力、容量传感器，波形显示 7、报警部分:通气和呼吸机状态 8、操作界面,正压呼吸机的分类,根据通气参数：定容、定压、定时、多功能呼吸机 根据触发方式： IMV、同步、外控呼吸机 根据气流形态：恒流、递增气流、递减气流 根据驱动力量：气动、电动、电控气动呼吸机 根据适用范围：婴儿呼吸机、成人呼吸机,气源

9、,是呼吸机的动力，含呼吸机输送的O2和空气 空气气源:压缩泵, 涡轮电机,无磨擦泵和电动机等。 中心供气站 的各供应点有专用连接器, 目前分别可 供应O2和空气。压力:控制在0.3-0.5Mpa。 氧气钢瓶:氧气最大压力约14.5Mpa左右,而氧气减压 器将压力降至0.4Mpa. 若气源压力降至厂方规定最低限值以下时气源不足 发生报警，排原因除前不要关闭报警音响。,人工呼吸机的动力, 气 动： 用压缩气体提供送气的动力，称为气动呼吸机 降压瓣：Bennett PR-2 文丘里机制 Bird Mark7 电 动： 电动机挤压气囊或驱动活塞，称为电动呼吸机 电气动： 联合压缩气体和电子设备，常为多

10、功能呼吸机,气动呼吸机的通气以压缩气体为动力来源， 其所有控制系统也都是压缩气体启动。 高压气体所产生的压力通过呼吸机内部的减压阀、高阻力活瓣或通过射流原理等方式而得到调节，从而提供适当的通气驱动压和操纵各控制机制的驱动压。,气动呼吸机,电动呼吸机,靠电来驱动并控制通气的呼吸机称为电动机械呼吸机。电动机械呼吸机也需要应用压缩氧气调节氧气的浓度，而不是作为动力的来源。电可通过带动活塞往返运动的方式来产生机械通气，或通过电泵来产生压缩气体，压缩气体再推动风箱运动而产生通气。,Estrom ER300,Estrom Erica,电、气动呼吸机,此种呼吸机在压缩气体及电源二者同时提供动力的情况下才能正

11、常工作和运转。一般情况下，压缩空气和压缩氧气按不同比例混合，提供所需的吸入氧浓度，同时亦产生机械通气的动力。但通气的调节、控制和各种监测、报警系统的动力则来源于电力或微机控制。,人工呼吸机驱动系统, 单回路驱动系统 是人工呼吸机最常用的驱动系统，压缩空气和高压氧气进入呼吸机经空氧混合和一系列调压装置，输出气体由一条途径送出到病人肺内。,双回路驱动系统,此类人工呼吸机具有两套气体回路，一套向病人送气，另一套气体回路与病人不通，只作动力，现已很少采用。,高压高内阻气流驱动系统：,高驱动力高内阻型流量控制阀送气系统，“针状 活瓣”，气流输出恒定。,折叠气囊驱动系统：Serv900C 弹簧,由于储气囊

12、本身为一弹性体，输出潮气量变化大，波形可为加速气流，减速气流或恒流。新式气囊系统克服了旧式气囊系统的缺点，可任意调整波形。,活塞汽缸驱动系统,Emerson呼吸机,由于汽缸顺应性小潮气量精确， 直线式外部驱动装置 能产生衡流。,折叠气囊驱动系统和活塞汽缸驱动,VT = D2/4L,系统,人工呼吸机的控制系统,人工呼吸机控制系统包括触发吸气、终止吸气和完成从吸气向呼气的转换装置。 常用控制方式： 气控（如小鸟牌呼吸机） 直流电机（上海SC型电动呼吸机） 伺服（Servo）、流体逻辑和电脑控制 控制参数： 时间：IT、ET、频率，屏气时间等 压力：PIP、PEEP、MAP等 容积：VT、分钟通气量

13、、流速等,人工呼吸机气流输出形式,1. 持续气流（Continous Flow） 2. 按需气流（Demand Flow） 3. 偏流（Bias Flow） 4. 二重气流（Duo Flow）,气流输出形式,持续气流 ： 不论在机械通气或自然呼吸时新鲜气体均按设定的流量恒定而持续地通过送气活瓣进入呼吸机回路。 常用于IMV和CPAP模式。设定的气流量至少应是病人分钟通气量的4 倍，以满足病人的气体需要，如不能满足病人的最大吸气流量，则增加WOBp。,（Demand Flow）： 为间断气流，是成人呼吸机和SIMV模式常用的气流输出形式，当呼吸机感受到病人吸气努力时触发同步装置提供气流和正压通气

14、，于两次正压通气间病人呼吸努力亦能触发指令活瓣使呼吸机送出气流，呼气时呼吸机不送出气体。 图为 SIMV（PCV）+ PSV。,按需气流,（Bias Flow）为改进的持续气流，在机械通气呼气结束时启动偏流，向自主呼吸的患者提供新鲜气体，气流量随患者吸气力量增加而增加。当患者自然呼气时气道压力升高超过基线水平偏流便自行终止，以减少患者呼气阻力，降低WOB。偏流缩短了呼吸机伺服阀门反应时间，即使气管导管有漏气也可稳定基线压力。适宜的偏流可增加同步灵敏度，偏流流量太大则降低同步灵敏度。,偏流,或称伴流量辅助的SIMV， Bennet和西门子Serv300呼吸机称为Flow-by。 主气流流量大调节

15、范围宽，用于提供足够的潮气量， 辅助气流小（Serv300呼吸机成人为2L/分 儿童为1L/分， 新生儿为0.5L/分） 目的：增加流量触发的灵敏度。,二重气流（Duo Flow）,恒流：如容量控制通气（VCV）,气流输出波形,减速气流：压力控制机械通气(PCV),呼气活瓣,吸气开始时，人工呼吸机呼气活瓣关闭，呼吸机进入吸气状态，气体流速的大小、活瓣关闭的程度或容量的多少决定PIP的高低。 同样呼气末时活瓣关闭的程度将影响PEEP,磁性呼气PEEP活瓣,加压呼气囊PEEP活瓣,弹簧呼气PEEP活瓣,文丘里呼气PEEP活瓣,水柱法PEEP活瓣,潮化器（Humidifier）,呼吸机输送气体为何要

16、湿化?,湿度与含水量,上气道,下气道,上气道解剖,上气道功能,正常人吸入气体到达气管隆突时温度达37，湿度达100%，水份含量达44mg/L。 吸入气体湿度5070%时气道粘膜纤毛的功能受损。吸入气体湿度75%，水份含量33mg/L，纤毛功能改善。,湿化对气体交换的重要性,PaO2 或 PaCO2 =(大气压力-47mmHg)O2 %或 CO2 % 肺泡内的气体交换环境：37饱和水蒸汽（100%），47mmHg分压,含水量为44mg/L。 当吸入气体抵达气管时的相对湿度低于70%时纤毛的功能即仃止. 故机械通气中湿化器的温度应调节至37, 才符合人体正常生理条件的需要.,气管的防御机制,支气管

17、粘膜系统 纤毛细胞 腺体上皮细胞 纤毛粘液层 胶质的表面层 a)外周纤毛液体层太厚(兰色部分)，粘膜斑和粘液机械性分解 b)最适宜的外周纤毛液体层粘稠度（最佳的粘液机械性調和） c)因外周纤毛液体层大薄，纤毛被粘稠的粘液所粘附。,湿化不足的危害性,a.支气管粘膜系统所分泌的液体层变薄(即粘液层干燥化)纤毛活动丧失粘液稠厚、滞留不易排出形成肺不张导致气体交换障碍 b. 粘液层发生溃疡, 支气管痉挛. c. 继发医源性感染. 为避免上述并发症使吸入气体加温至35-37和湿化后、或相对湿度大于75%至关重要 吸入气温度超过41度也会发生损伤。 损伤的范围决定于通气时间的长短，吸入气体相对湿度，病人年

18、龄和肺部原有疾病。 全身性的脱水导致纤毛功能进一步减退，然后纤毛内液体粘度会增加。,湿化方法有几种?,潮化器,在潮化器中无菌蒸馏水加热. 吸入气体被加温和湿 化至饱和点。水的温度用电子控制和限定， 对吸入气 体连续测量并预置报警，使吸入气体得到有效的湿化 和加温，可长期通气而不损伤呼吸道。,国际通用潮化器,730型有加热导线,保证吸入气温度(巳淘汰)。 * 850型 吸、呼气肢均有加热线无需积水杯,儿童成人通用,价贵。 * F&P410湿化器 无加热导线较常用,价格低.儿童的存水罐需另配.,存水罐,潮化器一般温度设定,人工气道和机械通气病人必须将吸入气体加热 到3237，湿度80100%（ 3

19、4mg/L 44mg/L）。,呼吸机管道长度对潮化效果的影响,呼吸机气流量对潮化效果的影响,热湿交换器(人工鼻 HME),主要用于未使用湿化的短期通气的病人,置于呼吸机系统和气管插管之间，将病人呼气的热和水分储存在吸湿的过滤器中，吸气时再将它们释放到干燥的吸入气中，保持吸入气体的温度和湿度,使水蒸气和热分丧失至最小程度。HME “无效腔”增加到150毫升，新生代的HME除热湿交换外，尚有除去微生物功能。 使用时间一般不超过48小时。,空氧混合器,如何控制吸入氧浓度?,1.用氧流量表调节O2流量计算FiO2 2.Venturi面罩控制FiO2 3.用空气氧气混合装置 4.空气、氧气各自使用比例电

20、磁阀,空氧混合装置,高压空气,高压氧,FIO2,空气-氧气混合器,氧浓度的误差为5%.,比例电磁阀(PSOL)此技术反应时间短,精度高, 0.3%,空氧混合器,文休氏管（Ventury）： 此种空氧混合器采用文休氏原理，使高压氧经文休氏管将空气“卷入”，通过变换氧气射流管的位置调节“卷入”空气的多少调整氧浓度。此种空氧混合器采用低压流量控制阀送气系统，压力相对较低，氧浓度不稳定，亦不甚准确。潮气量不稳定。 高精度空氧混合器： 需高压氧气和压缩空气0.35mPa/m2,即50psi, 或3.5kg/cm2，经一系列稳压调压后输入空、氧气比例调节室，以便准确输出不同浓度的氧气。,压缩氧空氧混合器,

21、压缩氧压缩空气空氧混合器,需高压氧气和压缩空气0.35mPa/m2（50psi或3.5kg/cm2，经一系列稳压调压后输入空、氧气比例调节室，以便准确输出不同浓度的氧气。,多项声光报警装置。基本参数包括：空气、氧气输入压力过低报警，窒息报警，气道压力高、低限报警，管路阻塞、漏气报警等，各种警报系统阈值的设定，应根据不同病人的具体病情来进行。 压力安全阀（Pop-off） 即安全漏气装置，保持气道压力不升高，避免报警失灵或反应过慢致气压伤。压力安全阀一般定40cmH2O。,报警系统,监测系统,传感器是呼吸机重要组成部分：将气体流速或吸、呼气压力的电讯号转換成触发呼吸切換、计算和监测流速、压力和容

22、量改变。 压力监测：压力传感器，压力表 流量（流速）监测：流量（流速）传感器 晶体热膜式(即热导式). 压差式 热导式 等较为常用 较少用的是渦轮超声波式 氧浓度监测：氧浓度传感器俗称氧电池,传感器类型,温度感应,加热线,压差式,活瓣压差式,双加热导线式,双瓣压差式,双加热导线式,如VTi、VTe、IT、ET、压力、波形、气道阻力、肺顺应性等呼吸功能监测。 记录系统 记录机械通气曲线，有利于评价病情和治疗经过，选择更合适的通气条件。,监测参数,机械通气周期,吸气相 吸气相的产生 吸气相终止 吸气末屏气 呼气相 呼气相的产生 延迟呼气 呼气末正压 呼气末负压,吸气相的产生,控制模式（Contro

23、l Mode） 1.单纯频率控制 2.吸、呼计时器 3.独立呼气计时器 同步模式（Assist Mode） 1.压力触发 2.流速触发,控制模式（Control Mode）,人工呼吸机通过定时器自动触发送气装置，打开送气阀门进入吸气相，每分钟触发送气的次数即为机械通气频率。现代呼吸机建立控制机械通气频率，即产生吸气相的方式很多，最常采用的有以下三种: 1.单纯频率控制 2.吸、呼计时器 3.独立呼气计时器,PIP,PEEP,IT,ET,IT,压力控制通气,必要时增加频率, 保持恒定的ET改善 CO2 排除。 压力上限和MAP根据氧合目标和肺保护而定。 降低PEEP以便“释放出”更多的 Vt 。

24、,40,PCIRC cmH2O,INSP,EXP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,0,4,8,12s,2,6,10,APRV,单纯频率控制,人工呼吸机用电子计时系统将一分钟化为若干时间段，实际为每分钟应触发呼吸机送气的次数。 如计时器3秒钟触发一次呼吸机送气，控制器的读数应为20次/分，一个呼吸周期为3秒 许多人工呼吸机采用了单纯频率控制钮触发人工呼吸机进入吸气相。,吸、呼计时器,人工呼吸机采用两个计时器，分别测定吸气和呼气时间，在吸呼时间定好后呼吸周期便确定，每分钟触发呼吸机送气系统的次数（机械通气频率）便决定了。改变任一计时器参数必

25、将改变呼吸机触发吸气相的次数。 如小鸟牌呼吸机采用气动计时器(调节气流量，改变三个气体控制小室充盈的时间)， Sechrist IV 100B型呼吸机采用石英电子计时系统。,独立呼气计时器,用电子计时器或气动计时器确定ET，当ET结束时启动呼吸机进入吸气相，建立通气频率。 由于IT受多种因素（如气体流率，潮气量，预定压力等）的影响，因而实际频率不能确定。 如Ohio CCV-2型SIMV呼吸机用电子计时控制系统设定ET，并根据潮气量和气体流率建立通气频率。 由于病人肺部情况可影响气体流率而改变IT，故此种控制模式只能确定ET。,同步模式（Assist Mode）,人工呼吸机在感受到病人吸气努力

26、时触发（Triggering）送气系统进入吸气相。 病人的吸气努力是人工呼吸机进入吸气相，提供正压送气的根据。 机械通气频率完全取决于呼吸机感受到的病人每分钟吸气次数。 影响因素包括触发方式，工艺水平、触发灵敏度、反应时间。,SIPPV,自主吸气达到触发水平，触发IPPV 自主吸气达不到触发水平，不触发IPPV 达到预定周期无呼吸，给予非同步IPPV,同步间歇指令通气(SIMV),五种触发模式,直接压力触发系统 压力传感器触发系统 流量传感器（Flow-by）触发系统 胸廓阻抗触发系统 腹壁运动与食道压触发系统 最佳触发方式的标准是: 人机协调性最好， 感受触发最快， 触发反应时间最短， 附加

27、呼吸功最小。,直接压力触发系统,病人吸气时产生的负压使感受膜移位，两电极板接触，送气阀门被打开，呼吸机进入吸气相 通过调节感受膜的位置可改变触发同步所需的负压（灵敏度），如果调节的负压小，病人可用较小的吸气努力触发呼吸机进入吸气相，称灵敏度高。 由于病人吸气开始后气道内压力逐渐低，吸气末气道内压力才降到最低，致触发延迟，同步性能差。 如Puritan-Bennet MA-1呼吸机用可曲膜和电接触触发系统。,压力传感器触发系统,当压力传感器感受到病人的微弱吸气努力时便触发呼吸机进入吸气相。 压力传感器比直接压力触发更敏感、更精确，可达-0.14-2cmH2O。 如Siemens 900C 便采用

28、压力传感器。,偏流压力触发,流速,压力,压力触发,流量传感器（Flow-by）触发系统,流量传感器能监测到病人吸气时呼吸机回路内极小的流量变化（6ml/分），触发呼吸机同步装置进入吸气相。由于吸气开始时气体流速最大，灵敏度高、反应时间短、同步性能好，明显降低WOB。但有漏气时易发生误触发。 Servo300用双流量传感器计算呼吸机回路（吸气臂与呼气臂间）的流量差。反应时间2550ms。 Babylog8000，Bear750用气道近端热敏传感器，反应时间5100ms。,流量触发 FLOW-BY,压力触发和流量触发,吸气阀,呼气阀,气道压力,吸入流速,气道压力,吸入流速,输送流量,回入流量,输送

29、,回入,吸入,压力触发,流速触发,流量触发的优点,阴影部分的面积是压力触发额外多做的功. 黄色为流量触发,红色为压力触发.流量触发因呼吸管道中有持续恒定的气流以满足吸气起始时所需的流量. 大大地降低了触发吸气所作的功,且反应时间快. 可補偿漏气穩定PEEP.,持续流速,压力触发,隆突压,潮气量,触发方式及吸气作功,病人呼吸功：流量触发WOB明显小于压力触发 呼吸机响应时间：流量触发明显快于压力触发 误触发问题：压力触发0.5cmH2O时 流量触发1-2L/分 基础流速：流量触发1.5升，或基础流速可调用面罩呼吸或流量触发灵敏度加大以补偿面罩漏气。,胸廓阻抗触发系统,原理：病人吸气和呼气时胸部气

30、体与液体的比例不同产生胸廓阻抗变化，利用心电监测的标准胸电极和导联监测病人呼吸时的胸廓阻抗变化的信号波形 病人吸气努力将触发同步正压通气，病人呼气时阻抗随时间变小而结束正压吸气，转为呼气。可达到吸气与呼气完全同步，反应时间4080ms。 电极位置，导电胶干燥，心电信号均可影响胸廓阻抗信号的产生，不能测定潮气量。 Sechrist IV-200SAVITM即采用阻抗触发。,腹壁运动与食道压触发系统,原理：传感器为一粘贴固定在病人腹壁上的扁平泡沫朔料的柔软小囊，病人呼吸时的腹壁运动压迫小囊产生的气动信号经细管传入呼吸机触发装置，触发呼吸机进入吸气相。如Infant Star系列呼吸机。 虽然病人较

31、大的身体运动不会导致在这一部位所记录的压力变化，但仍可受非呼吸运动干扰。 灵敏度固定不能调节，反应实践4060ms，不能测定潮气量，分钟通气量，不能呼气同步。,联合模式,1. 同步/控制模式（Assist/Control Mode，A/C） 当病人呼吸频率超过预设的控制频率时，病人吸气努力触发呼吸机进入吸气相。当病人的呼吸频率低于预设的控制频率或病人呼吸力量太弱不能为呼吸机感受时，呼吸机便通过反馈系统，按设定的通气频率进行机械通气。现代呼吸机常采用此模式进入吸气相，它能使病人按照自己的需要建立通气频率，而当病人呼吸抑制或停止时仍能维持适当肺通气。 控制通气模式时压力波形间隙十分恒定，而同步通气

32、模式时，每次吸气初有轻微的气道压力下降，紧接着进入正压吸气相，表明病人吸气努力触发机械通气，两次通气间隙不如控制通气模式规则。,间歇指令通气模式（IMV）,在病人自主呼吸前提下呼吸机再给予一定频率的控制性机械通气 它是控制模式与自然呼吸相结合的机械通气模式，在此种通气模式下呼吸机定时进入吸气相产生正压通气，由于两次正压通气之间呼吸机回路内均有恒定而持续的新鲜气流，病人又可按照自己的呼吸频率和潮气量进行自主呼吸，婴儿呼吸机大多采用此种模式进入吸气相 IMVCPAP类型的呼吸机结构简单，实用，价格较低。,PRVC 调节PIP适应已改变的VT保持VT不变,同步间隙指令通气（SIMV）,将IMV的控制

33、频率启动进入吸气相的方式改为同步触发称SIMV 在成人还常将持续气流改为间断气流，两次正压通气间病人吸努力亦能触发指令活瓣使呼吸机送出气流，提供CPAP而不提供正压通气，以前的指令活瓣灵敏度低，不能用于小儿。 先进的多功能呼吸机由于采用了灵敏的流量传感器和双气流技术，灵敏度极高，已能用于新生儿。 可减少人机对抗，降低呼吸功。,SIMV(PCV),SIMV(VCV),SIMV(VCV) + PSV,吸气相 吸气相的产生 吸气相终止 吸气末屏气 呼气相 呼气相的产生 延迟呼气 呼气末正压 呼气末负压,机械通气周期,吸气末屏气, 吸气已经终止，但呼气活瓣继续保持关闭， 呼吸机未进入呼气相，形成一“静

34、止状态”，亦称“吸气末平台”，“吸气末停顿” 用秒0.11.0或占呼吸周期的百分比计算。 由于VTi 被“保持”在肺泡内，使肺泡压与呼吸机回路压达到平衡，使VTi分布更均匀，减少死腔通气，降低VD/VT比例。 计算胸肺力学特性,吸气末屏气（End Inspiratory Pause）,机械通气周期,吸气相 吸气相的产生 吸气相终止 吸气末屏气 呼气相 呼气相的转入 延迟呼气 呼气末正压 呼气末负压,呼气相的转入,早年的呼吸机功能单一，只具有一种转换方式，目前的多功能呼吸机具有多种转换方式，构成多种通气模式。 许多容量转换型呼吸机用压力转换器作安全反馈装置，当潮气量未送完而压力已超过预定值时，则

35、压力转换机制抢先作用终止吸气相。而Bear呼吸机用时间转换机制作容量控制通气的反馈回路，当IT超过ET时，吸呼时间比异常报警，吸气相终止。 转换以外预定的最大参数值称为限制,转换(Cycling),定义：在机械通气过程中呼吸机从一种时相转入另一种时相状态称转换（如从吸气转入呼气），单独或联合应用压力、容积、时间或流量均可终止吸气相（或从吸气末停顿状态转入呼气，完成从吸气向呼气的转换。 转换方式 压力转换 容量转换 时间转换 流速转换,压力转换,呼吸机在正压送气时气道内压力到达预定值便终止吸气相，转入呼气相称为压力转换, 而压力以外的因素如吸气时间，潮气量，气体流速等均是可变的。 当肺顺应性降低

36、、气道阻力增加时，压力上升快容易达到预定压力，IT缩短，VT减少，当呼吸机回路存在漏气时，气道压力上升缓慢，IT延长。 目前，压力转换方法仅用作安全装置，当气道压力超过预定安全值，呼吸机在未完成预定VT时便终止吸气相转入呼气，防止气道压力过高产生气压伤。,容量转换,呼吸机在输出预定的潮气量后停止送气，转入呼气称为容量转换。 用流量计，电位计和标尺等方法监测VTi以完成从IT向ET的转换。 优点是可以保持稳定的VT和稳定的分钟通气量。当气道阻力或顺应性发生变化时，为保证稳定的VT，吸气压力可有很大变化，IT和流率视病人气道情况和是否为恒流发生器而定。,时间转换,人工呼吸机在完成预定的IT后终止吸

37、气相转入呼气相的方式称为时间转换。 呼吸机的吸气时间固定，但在不同特性的呼吸机，在病人气道阻力和肺顺应性改变时，气道压力、潮气量和气体流率将发生不同程度的变化。 流量发生器类型呼吸机，在吸气相时输出恒定的气流，VT亦恒定，压力发生器类型呼吸机，则气体流速和VT随病人气道状况而改变。,流速转换,呼吸机输出气体流速在吸气相中为变数，吸气开始时很快达到峰流速，此后气体流速随气道压力增加而降低，当流速降到预定值时，终止吸气相转为呼气相称流速转换。 常用于PSV。,吸气相的产生（复习重复）, 控制模式(Control Mode) 同步模式（Assist Mode） 直接压力触发系统 压力传感器触发系统

38、胸廓阻抗触发系统 流量传感器(Flow-by)触发系统 腹壁运动与食道压触发系统 联合模式 同步间歇指令通气(SIMV): SMV + CPAP 间歇指令通气模式(IMV): CMV + CPAP 压力支持通气（PSV）,吸气相终止：吸气末屏气(复习重复), 吸气已经终止，但呼气活瓣继续保持关闭， 呼吸机未进入呼气相，形成一“静止状态”， 亦称“吸气末平台”，“吸气末停顿” 用秒0.11.0或占呼吸周期的百分比计算。 由于VTi被“保持”在肺泡内，使肺泡压与呼 吸机回路压达到平衡，使VTi分布更均匀， 减少死腔通气，降低VD/VT比例。 计算胸肺力学特性,呼气相的转入方式（复习重复）,转换(C

39、ycling)：在机械通气过程中呼吸机从一种时相转入另一种时相状态称转换（如从吸气转入呼气），单独或联合应用压力、容积、时间或流量均可终止吸气相（或从吸气末停顿状态转入呼气，完成从吸气向呼气的转换。 压力转换 容量转换 时间转换 流速转换,呼气相,人工呼吸机呼气活瓣开放后便进入呼气相。 呼气流速取决于气道压与大气压差、气道、呼吸机回路和活瓣系统的阻力 改变呼气相有重要临床意义。,双重控制,吸气压力限制：在定时压力限制模式，呼吸机进入吸气相后气道内压力上升超过预定值时呼吸机送出的气体便经压力限制瓣排放到大气中，使压力保持在设定水平，产生吸气压力平台，待设定的吸气时间完成后才从吸气相转入呼气相。经

40、溢出瓣排放的气体不进入气道内，因而不能算作吸入潮气量。由于压力限制的作用是决定吸气峰压，因而决定VTi。,双重转换作安全阀,现代容积/时间转换呼吸机用压力转换方式作安全阀。 当气道阻力增大或肺顺应性降低使压力超过设定安全阀值时，即使未送入预定的VT值，安全阀开放，强制提前终止吸气，并转为呼气。 防止了过高的压力导致气压伤。,双重转换,PCV 加用流速切换: 同步性能更好。 传统PCV用时间切换，增加呼气WOB： 如预定IT过长，病 人已完成吸气而呼吸机仍继续以预定的压力送气，与病人呼气发生对抗。 如预定IT过短，呼吸机已停止送气，转入呼气而病人还在吸气时。 PSV 加用容量限制和IT时间过长限

41、制，避免了管道漏气或流速切换的灵敏度设定过低所致的容量超限和吸气时间过长。,双重控制,调压容量控制（PRVC） 在容量控制通气模式时呼吸机根据病人胸肺顺应性和气道阻力，计算出预定吸气时间内所需的最佳压力，即保证了潮气量又保持了最低压力。 如西门子300/300A型呼吸机便采用了此种机械通气模式进行吸呼转换。,PRVC 调节PIP适应已改变的VT保持VT不变,延迟呼气（Expiratory Flow Retard）,通过调节呼气活瓣位置，增加呼气阻力，减慢气道内压力下降速度，增加了平均气道压，延长了呼气时间，减慢了机械通气频率。 延迟呼气与吸气末屏气不同，延迟呼气时呼吸机已进入呼气相，而吸气末屏

42、气时吸气已经结束而呼气还未开始。 延迟呼气可防止小气道在呼气时过早关闭致肺泡塌陷，适用于慢阻肺，在小儿较少使用。,呼气末正压 Positive End-Expiratory Pressure，PEEP,调节人工呼吸机的呼气阀，使呼气末气道内压力高于大气压称PEEP 。 机械通气与自然呼吸时均可加上PEEP产生新的机械通气模式。如： 持续正压通气（CPPV） 持续正压呼吸（CPPB或CPAP）。,呼气末正压（PEEP）,作用：增加PEEP便增加了功能残气量（FRC）结果改善了肺内气体分布防止肺泡塌陷改善肺的气体交换，提高PaO2。 危害：增加PEEP增加MAP，提高了胸内压减少回心血量，导致肺气

43、压伤。 对策：低氧血症时应综合调节FiO2和PEEP 防止高FiO2致氧中毒 防止高PEEP对心脏的压迫和肺气压伤。,呼气末负压 Negative End Expiratory Pressure，NEEP,呼吸机在呼气相时气道内压力低于大气压， 结果降低了胸内压和平均气道压，有利于静脉血液回流， 但NEEP使气道和肺泡萎陷，形成肺不张，加重CO2潴留，还可产生肺水肿，故已较少采用。,关于CPAP，continuous positive airway pressure）,IMV与SIMV,容量限制通气,到达肺内的潮气量随吸气压力升高而降低,容量控制通气压缩气体量,如：设定VT 800ml，PIP

44、 30cmH2O，缸内压缩 80ml，管道内压缩120ml，呼气端测定呼出VT为720ml,控制与同步通气的时间压力图形,压力上升斜率(RTF)的意义,調节RTF: 即調节在设定的吸气时间内达到设置吸 气压力(即目标压)所需的时间,此时间包含在整个 吸气时间内。例如设定的吸气时间为1.0秒,调节 RTF使达到目标压所需的时间为0.2或0.5秒等,余下 的仍为吸气时间。 RTF是通过流速的和而使达标时间和。 PCV,PSV均需調节RTF.在PSV模式中尚需与呼气灵敏 度匹配調节以便更适合病人情况。,VIASYS一代天骄呼吸机(AVEA)特点,PCV容量保证范围： 成人 0.1 2.5L 小儿 2

45、5 500ml PCV容量限制范围: 成人 0.1 2.5L 小儿 25500ml 婴儿 2 300ml 流速切换灵敏度 PCV流速切换灵敏度 045% PSV流速切换灵敏度 (565%峰流速) 通用流速切换灵敏度0.120L 通用压力切换灵敏度0.120cmH2O,VIASYS一代天骄呼吸机(AVEA)通气模式,增强型PRVC PCV容量保证 PCV容量限制 APRV TCPL NIV无创通气 高频通气,PCV和PS的压力上升时间示意图,#PCV,PSV均需要調节压力上升梯度,其意义即在整个吸气时间内达到预設的目标压力所需时间. #实质上是調节吸气峰流速大小使达标时间长或短.,压力,流速,PCV,PSV,a,b,c,a,b,c,