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1、机械通气基础与临床 中日友好医院急诊科 朱宇清 呼 吸 系 统 解 剖 1 气道 上呼吸道 下呼吸道 2 肺与肺泡 3 呼吸肌 常规呼吸肌 辅助 呼吸肌 呼吸肌机械效率低 5 10 长期高耗氧量 可产生疲劳 机械通气时 既要避免加重呼吸 肌功耗 同时要防止废用性萎缩 导致脱机困难 肺 的 容 量 潮气量 Tidal Volume VT 平静呼吸时吸入或呼出的气量 功能残气量 Functional Residual capacity FRC 平静呼吸时每次呼气末肺内残留气量 肺活量 Vital capacity VC 最大吸气后能呼出的最大气量 Inspiratory Reserve Volum
2、e 补吸气量 Expiratory Reserve Volume 补呼气量 Residual Capacity 残气量 Inspiratory Capacity 深吸气量 Total Capacity 总肺容量 无 效 腔 死腔 通气 终末细支气管以上的气道仅起到气体传输作用而不参与气体交换 解剖死腔 120 150ml 肺泡内气体因通气 血流不均等原因不参 加气体交换称为肺泡死腔 解剖死腔 肺泡死腔 生理死腔 机械通气 还包括呼吸机管道死腔 每分肺泡通气量 潮气量 死腔 肺泡通气血流比 Va Qc V Q 0 8 正常肺泡中静脉血可充分进行气体交换 V Q 0 8 通气量大于血流量 死腔通气
3、 V Q 0 8 血流量大于通气量 右 左分流 V Q比值失调 主要表现缺氧 顺 应 性 弹 性 顺应性 Compliance C 单位压力改变时容积的变化 单位 L cmH2O 受气管 支气管阻力 肺组织弹性 胸廓弹性阻力影响 有价值的脱机指标 正常值60 100ml cmH2O 静态顺应性Cst Vt Pplat PEEP 动态顺应性Cdyn Vt PIP PEEP 肺阻塞性与限制性通气障碍 阻塞性障碍 气道口径变化引起通气阻力增高 病症 支气管炎 哮喘 慢性阻塞性肺病COPD 患者多采用慢而深的呼吸 限制性障碍 肺容积减小 顺应性下降 呼吸肌病变 病症 肺纤维化 急性呼吸窘迫综合症ARD
4、S 患者多采用浅而快的呼吸 混合型障碍 如肺气肿晚期 呼吸功WOB 监测呼吸功WOB有重要意义 正常人WOB呼吸功为0 3 0 6 J L 占全身氧耗的1 2 在气道 阻力增加 顺应性降低时 呼吸 功可增加50倍 重度ARDS病人呼 吸氧耗可占总氧耗的50 WOB1 25 J L 导致呼吸肌严 重疲劳 RSB 浅 快 呼 吸 指 数 脱机失败的原因之一是呼吸需求与呼吸肌 能力间失衡 肌肉的疲劳 无力及高通气需求导致 浅快呼吸 浅快呼吸指数 RSB 呼吸频率 潮气量 f VT 用作脱机的指标 RSB是一简单有效的脱机 指标 RSB 105脱机失败的可能性较 高 RSB 85则成功的可能性较大 最
5、大吸气压和呼气压 n最大吸气压 PIP 是反映全部吸气肌 强度的指标 n正常值为 50 100cmH2O 当最大吸 气负压 20 cmH2O时 为机械通气指征 当最大吸气负压 30 cmH2O为脱机指 征 n最大呼气压 MEP 是反映呼气肌强 度的指标 n正常值为50 80 cmH2O 若此值正常 说明病人有较好的咳嗽和排痰能力 P0 1 cmH2O n 气道闭合压力 是呼吸驱动的指标 通常记录开始吸气经过0 1秒时的口腔压 力与PEEP的差值 只有在压力触发时的 病人 自主吸气才有效 n此值大于6cmH2O预计脱机失败 小于 4cmH2O预计脱机成功 气道压 受潮气量 吸气流速 气道阻力和胸
6、 肺顺应性等影响 吸气峰压 peak inspiratory pressue PIP 为整个呼吸 周期的最高气道压力 代表肺泡充气压 手按吸气末屏气 inspiratory hold 可测 得 正常值9 16cmH2O 若PIP 35 40 cmH2O 容易引起气压伤 n 吸气平台压 Pause Pressure 是 吸气后屏气时的压力 代表肺泡扩张的压力 与平均气道压直接相关 比气道峰压更能 反映气压伤的危险性 正常值为9 13cmH2O 若高于35cmH2O 易发生气压伤 n 平均气道压 menu airway pressure 指连续几个呼吸周期中气道内压的平均 值 正常值为5 15cm
7、H2O 间接反映氧合情况 平均气道压越高 对循环系统的干预越明 显 气道压 机械通气的分类 n 当呼吸器官不能维持正常的气体交换 而发生呼吸衰竭时 以机械装置代替或辅 助呼吸肌工作 此过程称为机械通气 n 根据实施机械通气时是否经人工气道 气管插管或气管切开 将其分为有创通 气与无创通气 n 根据所用通气机的类型不同 机械通 气可分为正压通气 负压通气和高频通气 机械通气的目的主要为 n维持适当的通气量 n改善气体交换功能 n减少呼吸肌作功 n维持胸壁的稳定性 n预防和治疗肺不张 n为肌松剂或镇静剂的使用提供呼吸保障 n实施肺内雾化吸入治疗等 通气模式与功能 各种通气模式与功能的定义及其特点
8、n通气模式和功能是两个不完全相同的概念 n模式是一种独立的通气方式 借此可完成呼 吸动作 如CV SIMV n功能是指呼吸机辅带的某些特殊功能 而不 是一种独立的通气模式 依靠这些功能 可以更 好地改善病人某种类型的功能不全 如PEEP 但有 时通气模式 既可以单独使用 也可以作为功能 与其它通气模式合用 如PSV 正压通气分为定容型和定压型两大基本类型 定压通气 Pressure Ventilation 潮气量变量 吸气压力恒定 吸气流速变量 吸气时间是由临床医师设定 定容通气 Volume Ventilation 潮气量恒定 吸气压力变量 吸气流速恒定 吸气时间是由设定的流速和潮气量 决定
9、的 定容与定压机械通气 定容压力波形 定压压力波形 定容流速波形 定压流速波形 控制通气 controlled ventilation CV CMV IPPV 呼吸机完全代替病人的自主呼吸 由呼吸 机提供全部的呼吸功 控制通气的特点 由呼吸机触发通气 完全替代自主呼吸 VCV 预定潮气量 TV 呼吸频率 RR 吸气流 速 流速波形吸呼时比 I E PCV预定吸气压力 吸气时间 呼吸频率 RR 患者的呼吸用力应是有效抑制的 CV主要适用于 严重呼吸抑制或并有呼吸暂停 如全身麻 醉 中枢性呼吸衰竭 神经肌肉疾患等 呼吸肌极度疲劳或衰竭的情况下 为心肺功能储备差的病人提供最大呼吸支 持 以减少呼吸功
10、耗 减低氧耗 实施 非生理性 特殊通气方式 如反比 通 气 分侧肺通气 低频通气等 进行呼吸力学监测时 如呼吸阻力 顺应 性 内源性PEEP 呼吸功 呼气末CO2浓 度等 采用CV模式缺点 若有自主呼吸 可发生 人机对抗 如参数调节不当可发生 通气过度或不足 应用CV时间过长 不利 于呼吸肌锻炼 可致呼 吸肌萎缩和呼吸机依赖 辅助通气 assisted ventilation AV 依靠病人的自主呼吸来触发 呼吸 机按预设的参数提供患者呼吸 关键 预设Vt P 及trigger要适当 辅助通气的特点 AV靠患者吸气用力触发 流量触发或压力触 发 只要患者触发成功 呼吸机即给予预设 条件的通气支
11、持 定容型AV 预设TV RR 吸气流速 流速波 型 触发敏感度 定压型AV 预设吸气压力 RR Ti 触发敏 感度 若自主呼吸频率过快可致通气过度 若自主 呼吸不稳定 AV提供的通气支持也不稳定 故 不能用于自主呼吸停止或中枢驱动不稳定者 AV的主要优点有 靠患者吸气用力触发 故有利于人机同步 有利于呼吸肌的锻炼 避免呼吸肌萎缩 可减少镇静剂和肌松剂的使用 减轻机械通气对血流动力学的不利影响 有利于撤机过程 辅助 控制通气 A C 辅助 控制通气的特点 辅助 控制通气将AV与CV有机结合 患者吸 气用力触发呼吸机后即得到预设条件的通气支持 而CV的预设为备用频率 由此可保证自主呼吸 不稳定患
12、者的通气需要 A CV的最低通气频率 即为通气机预设的频率 同步间歇指令通气 SIMV 同步间歇指令性通气 SIMV 需调节参数 Rate VT flow Pause Press Support Oxygen PEEP Trigger Flow Pattern flow acceleration Expiratory Sensitivity SIMV的优点是 有利于呼吸肌的锻炼 避免呼吸肌萎缩 与CV比较可降低气道压 SIMV时自主呼吸易与呼吸机协调 增加病人的舒 适感 减少镇静剂的应用 可提供不同水平的通气辅助功 利于脱机过程 有自主呼吸调节 可较好地维持酸碱平衡 改善V Q比 可设定PC
13、SIMV SIMV的缺点是 指令通气以外的自主呼吸也是通过 呼吸机来进行 需额外克服按需阀开放和呼 吸机管道回路而作功 可能加重呼吸肌疲劳 不过这可通过加用压力支持 PS 来克服 一般认为5cmH2O的PS可克服额外作功 呼吸突然减慢或停止时有发生通气 不足的可能 故应设通气量报警下限 持续气道正压 CPAP CPAP的特点 1 自主呼吸 整个呼吸周期均保持气道正压 2 吸气时 正压气流大于吸气气流 病人感觉舒 服 呼气期气道内正压则起到PEEP的作用 3 适用于呼吸中枢驱动力正常 自主呼吸较稳定 的病人 4 可通过面罩无创通气或插管有创通气来实施 CPAP压力一般在0 15cmH2O调节 插
14、管病人可从2 5cmH2O开始 未插管者可从2 10cmH2O开始 未插 管病人使用此方式时应防止胃扩张 恶心 呕吐 腮腺炎 鼻腔炎 泪囊炎等 CPAP适用于 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征 OSAS 及中枢性睡眠 呼吸暂停 支气管哮喘 其机械性扩张作用为主要机制 COPD所致的呼吸衰竭 COPD病人往往存在内源性 PEEP auto peep peepi 和气体陷闭 air trapping 加用75 PEEPi的CPAP可减少COPD病人的呼吸功耗 同时有利于萎陷的肺泡复张 改善通气 血流比值 增加肺顺应性和功能残气量 FRC 作为撤机技术 CPAP可作为有创通气的撤机技术 一般认为当CPAP减
15、至3 5cmH2O以下 患者仍可耐受 即 可脱机 防治术后肺不张 有报导经面罩无创性 CPAP可有效防治术后肺不张 压力支持通气 PSV 患者自主吸气触发呼吸机后呼吸机开始送气并使气道 压迅速上升到预设值 并维持这一水平 当自主呼吸 流速降到峰流速的25 可调 时 送气停止 患者 开始呼气 完全自主呼吸 R 流速方式 I E由病人决定 VT的多少取决于PSV压力的高低和自主呼吸的强度 通常调节PS使潮气量达6 10ml kg RR15 25次 分 能有效的克服通气管道产生的阻力 减少病人呼吸 做功 自觉舒服 有利呼吸肌疲劳的恢复 PSV可作为撤机技术 或长期通气模式 可与其它呼吸模式同时应用
16、如SIMV PSV 可进行无创通气 一般认为当PS为5cmH2O时 所提供的通气支持仅够 用于克服呼吸机回流阻力与吸气活瓣开放所需要的额 外作功 有作者认为COPD患者的PS8 10cm方可克服上 述额外作功 合理的PSV可最大限度地减少病人自主呼吸作功 压力支持通气 PSV 双水平气道正压通气 双相气道正压 Biphasic Positive Airway Pressure BiPAP BiPAP即在两个不同的压力水平上进行CPAP通气 高压力水平 Phi 相当于吸气压力 低压力水平 Plo 相当于呼气压力 高压力相的时间 Tphi 和低压力相的时间 Tplo 之比为相时比 PhTR 相当于I E 两个压力水平上均允许有自主呼吸存在 人机协调 性好 病人感觉舒适 有研究表明 应用BiPAP模式 较应用CPAP对增加氧合具有更明显作用 当Phi 吸气压力 Tphi 吸气时间 Plo 0或 PEEP值 Tplo 呼气时间 即相当于压力控制通 气 当Phi peep Tphi 无穷大 Plo 0 Tplo 0 即相当于CPAP 当PhTR 2 1 且低压相的时间 Tplo 很短 1 0 0
