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1、上海交通大学医学院附属仁济医院 杭燕南,机械通气的临床应用,1952年斯堪的纳维亚半岛脊髓灰质炎流行，在个多月内哥本哈根医院收治了2722例，其中315例需用呼吸支持，强调呼吸支持和气道管理，总死亡率从87降到30。从此，人们认识到机械通气的重要性，各种类型的呼吸机也逐渐诞生，60年代末电子技术和微机进步，ICU迅速发展，结构复杂和具有PEEP和CPAP等许多通气方式的现代呼吸机问世,2003年我国非典型性肺炎流行，其中部份重症患者并发呼吸衰竭(目前流行禽流感并发呼衰)，使用机械通气进行呼吸支持。 由于病例较多，上海各家医疗仪器公司的呼吸机全部售完。 如果没有机械通气后果不可预测。,奋战9昼夜
2、抡救重症肌无力胸腺手术后危象成功后合影(1963年),内容提要,1.机械通气的目的和效果 2.机械通气的原理 3.呼吸机的结构 4.常用通气模式 5.呼吸机参数设置 6.呼吸机撤机方法 7.机械通气的并发症,一、机械通气目的,改善患者的氧合和通气 减少呼吸功 支持呼吸和循环功能(促进心脏手术发展) 进行呼吸衰竭的治疗 临床上不仅需要了解呼吸机的结构与功能，以及各种通气模式的原理和适用范围，而且更应熟悉呼吸机的操作技术，尤其是呼吸模式的选择及呼吸参数的调节，以便取得机械通气治疗的良好效果。同时还应注意防治机械通气引起的并发症,通气功能,纠正低氧血症和高碳酸血症,低氧血症: hypoventila
3、tion V/Q mismatch shunt diffusion impairments,高碳酸血症: hypoventilation V/Q mismatch,减少呼吸功,必须克服呼气末存在于胸内的任何正压 将新鲜气体吸入肺内的功耗 当吸气做功负荷过高时，机体的反应是减少潮气量和加快呼吸频率,支持心功能,负压通气和正压通气 静脉血回流取决于外周血管到右心房的压差 左心室的后负荷受到左室跨壁压的重要影响 左室跨壁压左室收缩压胸腔内压 DO2=1.39(Hb)(SaO2)(CO)+0.003(PaO2),应用范围和指征,机械通气的应用范围 心肺复苏。呼吸衰竭。麻醉手术中应用。 大手术后呼吸支持
4、。气道保护 以下情况均需要应用机械通气： 呼吸频率30-35次/min，潮气量40%,PaO250mmHg伴pH0.6 最大吸气负压-25cmH2O,二、机械通气的基本原理,分钟通气量 (VE)= 呼吸频率(RR) x 有效肺泡通气量(潮气量VT 死腔量VD) 死腔量= anatomic + physiologic 死腔气和潮气量之比(VD /VT) 0.6 气道压力 气道压力由潮气量、呼吸道阻力和吸气流速决定 （1）机械通气时，吸气时压力为正压，成人1215cmH2O，儿童约1012 cmH2O，呼气时压力迅速下降至0。平均气道压过高时影响循环功能 （2）增大潮气量，加快呼吸频率和吸入气流速
5、，以及使用PEEP时均使平均气道压升高。 （3）气道压力升高，说明有呼吸道梗阻，顺应性下降以及肌张力增加等。如气道压力降低，说明管道漏气；如气道阻力和顺应性无变化，则说明潮气量减少 呼吸道阻力 由气体在呼吸道内流动时的摩擦和组织粘性形成，反映压力与通气流速的关系,胸肺顺应性 表示胸廓和肺扩张程度的指标 反映潮气量和吸气压力的关（V/P） 临床意义 判断肺疾患的严重性，顺应性80ml/cmH2O为正常, 40ml/cmH2O为轻至中度损害,40ml/cmH2O则提示可能有重度损害。观察治疗效果：顺应性随治疗而逐渐增加，说明疗效显著。判断是否可以停, 肺局部的通气状态取决于该部分的阻力和顺应性,基
6、本原理,平台压,气道峰压,气 道 压 力,时 间,吸气期,氧合功能,吸入氧浓度(FiO2) (肺泡气氧分压)PAO2 = (大气压 水蒸汽压FiO2) - PaCO2 / RQ 通气血流比例(V/Q) VD/VT增加，可阻碍二氧化碳排除 ALI: PaO2FIO2300mmHg ARDS: PaO2/FIO2200mmHg 肺内分流(Qs/Qt) 5-8%,氧离曲线,SpO2,PaO2,呼吸机有气动和电动两种。气压提供膨胀肺所需能量，气流可通过电子设备(微处理器)控制,三、呼吸机的结构,气动电控呼吸机,电动电控麻醉呼吸机,无创呼吸机,呼吸机切换方式,Begin Inspiration,Begi
7、n Expiration,Airway Resistance,Distending (Alveolar) Pressure,Expiration,PIP,PIP vs Pplat,Normal,High Raw,High Flow,Low Compliance,Time (sec),Paw (cm H2O),PIP,PPlat,PIP,PIP,PIP,PPlat,PPlat,PPlat,Interpretation of Ventilator Graphics v.1 2000 RespiMedu,四、通气模式,指呼吸机将气体送至病人的特有过程 触发、控制、切换 每一种模式的特点体现在： 潮气
8、容积的输送是如何确定的 呼吸机对病人呼吸用力的反应 临床医生对VE和压力的上限和下限的控制,常用通气模式,机械控制通气（ control mechanical ventilation， CMV ） 辅助/控制通气（Assisted/control ventilation， A/C） 同步间隙指令通气(synchronized intermittent mandatory ventilation， SIMV),压力支持通气（pressure support ventilation， PSV） 压力控制通气（pressure controlled ventilation， PCV） 呼气末正压通气
9、（positive end-expiratory pressure， PEEP） 持续正压气道通气 （continuous positive airway pressure， CPAP）,MODES OF PPV,机械控制通气（ CMV ）,是临床出现最早应用最普遍的通气模式，也是目前机械通气最基本的通气模式。 在吸气时由呼吸机产生正压，将预设容量的气体送入肺内，气道压力升高；呼气时肺内气体靠胸肺弹性回缩，排出体外，气道压力回复至零 CMV时若PEEP=0，又称为间歇正压通气(intermittent positive pressure ventilation，IPPV）,CMV流量、压力、容
10、量波形,机械控制通气（ CMV ）,其吸气相是定时起动的，与病人的自主呼吸周期无关，即是非同步的。 CMV时，呼吸机完成全部的吸气呼吸功，是一种完全呼吸支持模式。 但目前多数呼吸机配置同步装置，使得CMV转变成下面介绍的辅助控制通气（Assisted/control ventilation，A/C） A/C可保持呼吸机工作与病人吸气同步，以利病人呼吸恢复，并减少病人作功。 A/C 可自动转换，当病人自主呼吸触发呼吸机时，进行辅助呼吸。当病人无自主呼吸或自主呼吸负压较小，不能触发呼吸机时，呼吸机自动转换到控制呼吸。 A/C适用于需完全呼吸支持的病人。,A/C流量、压力、容量波形,CMV,辅助/控
11、制通气（A/C）,A/C可保持呼吸机工作与病人吸气同步，以利病人呼吸恢复，并减少病人作功。 A/C 可自动转换，当病人自主呼吸触发呼吸机时，进行辅助呼吸。当病人无自主呼吸或自主呼吸负压较小，不能触发呼吸机时，呼吸机自动转换到控制呼吸。 A/C适用于需完全呼吸支持的病人。,A/C,同步间隙指令通气(SIMV),SIMV时，病人能按呼吸机设定次数接受指令设定的潮气量(和流量)或设定的压力控制(和吸气时间) 指令呼吸与病人呼吸动作同步。 在指令呼吸间歇期，病人可自主呼吸。自主呼吸可以施行压力支持 在指令呼吸和自主呼吸中，病人吸气用力相同。 若病人不能切换呼吸机（如病人用神经肌肉阻滞药），则A/C和S
12、IMV是同一种呼吸模式,同步间隙指令通气(SIMV),SIMV主要用于脱机前的训练和过渡，也可用于一般的常规通气，如部分呼吸情况相对平稳的情况下。应用于脱机前准备时，可将SIMV的呼吸次数由正常水平逐渐减少，直到完全脱机。一般当指令呼吸次数降至45次/min，病人仍可保持较好氧合状态时，即可考虑脱机。 SIMV脱机时可能遇到的问题：病人自主呼吸不稳定，使潮气量和分钟通气量下降，而SIMV不能自动弥补其不足，从而可能发生缺氧或二氧化碳潴留。,SIMV,压力支持通气（PSV）,压力支持通气时，以呼吸机设定的压力辅助病人吸气动作 呼吸机只有对病人呼吸动作产生反应时，才能进行呼吸，因此呼吸机必须设定恰
13、当的呼吸暂停报警 当流量降至呼吸机设定值时(如5Lmin或25吸气峰流量)，呼吸周期切换为呼气相,PSV时，潮气量、吸气时间，呼吸次数均可变化 潮气量取决于压力支持水平、肺机械运动、病人吸气用力情况 PSV的主要优点是减少膈肌疲劳和呼吸作功 PSV可与SIMV或CPAP联合应用，有利于撤离呼吸机 PSV是一种辅助通气方式，预置压力水平较困难，可能发生通气不足或过度、呼吸运动或肺功能不稳定者不宜单独使用,CPAP + PSV,Set PS level,Time (sec),Flow (L/m),Pressure (cm H2O),Volume (mL),SIMV + PS (Pressure-T
14、argeted Ventilation),PS Breath,Set PS level,Set PC level,Time (sec),Time-Cycled,Flow-Cycled,压力控制通气（PCV）,压力控制通气时气道压力迅速上升到预设峰压，后接一个递减流量波形以维持气道压力于预设水平 降低气道峰压，减少气道压发生的危险性 气体分布更加均匀，改善气体交换 适用于儿童、不带套囊的气管导管及有瘘道的病人 PCV时，若肺顺应性或气道阻力发生改变时，潮气量即会改变。所以，使用该通气模式时应严密监测，并保持报警系统工作正常,Pressure-Controlled Ventilation,Luca
15、ngelo, Respir Care 2005; 50:55,呼气末正压通气（PEEP）,控制呼吸呼气末，气道压力不降低到零，而仍保持一定的正压水平 产生原理是借助PEEP阀，在呼气相使气道仍保持一定的正压 PEEP可增加FRC，使原来萎陷的肺再膨胀，同时肺顺应性也增加，因此，改善通气和氧合，减少Qs/Qt，提高PaO2 PEEP增加了气道内压力，可影响心血管功能，临床应用时需选择最佳PEEP，以减轻对循环功能的抑制,持续正压气道通气（ CPAP）,指在病人有自主呼吸的情况下，在整个呼吸周期，由呼吸机向气道内输送一个恒定的新鲜正压气流，正压气流大于吸气气流 CPAP时，吸气期由于正压气流大于吸
16、气气流，病人吸气省力，自觉舒服，呼气期气道内正压，起到PEEP的作用 CPAP时，呼吸机不提供吸气辅助 CPAP可用于插管病人，也可经面罩或鼻塞使用,五、呼吸机实施方法,1.建立通畅呼吸道 估计病程短者，先考虑气管插管，如并发神经源性肺水肿、急性左心衰、手术创伤后水肿压迫 估计病程较长者，应考虑直接气管切开,呼吸机参数设置,通气模式 A/C IPPV PEEP SIMV CPAP 呼吸频率 1220次/分 潮气量 成人1012ml/kg 通气量=潮气量x呼吸频率 吸呼比例 1:11:4 吸入氧浓度 21%-100%,呼吸机的参数设置,呼吸机的参数设置,呼吸频率 12-16次/min 潮气量 8
17、-10ml/kg 吸气流速 气流快压力高 吸呼比 1:2 PEEP 5cmH2O FIO2 40%-60% 触发灵敏度 -0.1cmH2O,通气策略,参数的调节,根据动脉血气分析指标 气道压力 心功能和血流动力学状况,六、监测,气道压力 潮气量,呼吸频率 每分通气量 吸入氧浓度 SpO2, PetCO2 动脉血气,七、呼吸机的撤离指征,病人安静、无出汗、末梢红润、循环功能稳定 FIO260mmHg 吸空气或40氧气时PaCO27.35,脱机的呼吸参数,撤机方法,直接停机法 T形管脱机法 SIMV PSV,直接停机法 短期机械通气患者，特别是外科手术后病人，非常容易脱机和拔管 T形管脱机法 用T
18、形管呼吸囊作辅助呼吸，氧气气流相对较高，防止空气吸入或重复呼吸，可保持较高吸气氧浓度，一般用于短期机械通气病人而较快速脱机。 可间断使用，如用T形管呼吸囊4h和机械通气4h，以后逐渐减少呼吸机支持时间，逐渐脱机。,PSV,在使用PSV脱机过程中，依照病人的耐受程度逐渐降低PSV水平，并依照病人的呼吸频率调节PSV水平 当PSV降至5-7cmH2O，病人能很好耐受4-6小时，且无气急时可拔管,脱机困难的原因,肺部疾病尚未纠正 呼吸肌疲劳 循环功能不全 营养不良及全身情况衰弱 低磷、低镁和低钾血症 呼吸机调节不当 气管导管口径较细,八、机械通气的并发症 1.气管插管和气管切开套管的并发症: 导管或套管阻塞导管进入支气管 导管进入支气管 气管粘膜坏死、出血 导管脱出或自动拔管 气管狭窄 2.呼吸机故障引起的并发症: 漏气、误吸、接管脱落、报警装置失灵,3.长期机械通气的并发症 通气不足通气过度 低血压肺气压伤 呼吸机相关肺炎（ventilation associated pneumonia VAP ） 缺氧与氧中毒 胃肠道并发症:胃肠道充气膨胀 、胃肠道出血,百年老医院,仁济西,仁济西部,仁济东部,谢谢！,