德尔格呼吸机技术讲解-王晨演示教学

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1、呼吸机技术汇总分析 Draeger篇 王晨 首先是德尔格 Draeger 的一些新技术 顺便说一句论坛里有人把德尔格的英文写作Drager 我只能说这些TX们有点小懒 图方便 德尔格是德国的家族公司 正确的德文写法是Dr ger a上面是有两个小点的 而其英译后应该写作Draeger 其实叫Draeger还是Drager对于我们这些天天在医院加班的 住院医 来说实在是一件无关痛痒的事 皮实好用就行 顶多一个叫李逵 一个叫李鬼 遗憾的是李鬼的势头越来越大 现在在论坛上找资料 如果搜索Draeger找不到 搜索Drager反而能找到 但到国外网站去查资料 一般只认Draeger 所以如果同学们在搜

2、索 Draeger 和 德尔格 后都不能找到所需要的资料 不妨试试 李鬼 先从地基开始介绍 ATC1 What ATC AutomaticTubeCompensation 翻译为自动插管补偿 Why 为什么要研发ATC这种技术呢 都是 气道阻力 惹得祸 经典大图如下 我们知道气道阻力就是 维持一定流量所耗压力差 P 与该流量之比 这个概念定义的有点拗口 而且潜在的要求气流以恒定流速通过气管 即流入端 流出端气流流速相等 其实可以这样理解 气流通过气管 则必然在流过气道的过程中要损失压力 P 要想过此路 留下买路财 也就是说你机器上设置的是10cmH20的压力 但到病人肺部的时候其实压力已经没有

3、10cm水柱了 中间要损失一部分压力用以克服气道阻力 How 怎么办才好 也简单 还是借用上面得例子 我们把机器压力设置为18mbar 则插管后 到达病人肺部的压力仍旧是8mabar 看来问题解决了 即针对插管进行压力补偿 真的吗 其实麻烦才刚刚开始 最开始的时候呼吸机是使用恒定气流送气的 这还比较好办 设置好流速后 算一算 把压力补偿加上去就可以了 突然有一天 大家都认为恒定流速不符合正常的呼吸生理 吸气应当是减速气流 呵呵 麻烦来了 流速是变化的 看你怎么计算 这就是为什么要研发ATC 下面一张图能清楚表示流速与压力差 压力在插管的接头和末段之间的差 的关系 可见随着流速的增加 压力差程指

4、数变化 还不是线性变化 这下死心了吧 口算是不行地 得用积分的方法才能算 最开始的时候呼吸机是使用恒定气流送气的 这还比较好办 设置好流速后 算一算 把压力补偿加上去就可以了 突然有一天 大家都认为恒定流速不符合正常的呼吸生理 吸气应当是减速气流 呵呵 麻烦来了 流速是变化的 看你怎么计算 这就是为什么要研发ATC 下面一张图能清楚表示流速与压力差 压力在插管的接头和末段之间的差 的关系 可见随着流速的增加 压力差程指数变化 还不是线性变化 这下死心了吧 口算是不行地 得用积分的方法才能算 通过大量的实验 科研人员描记了不同插管管径下流速与压力差的曲线图 从而获得了流速与压力差之间的对应关系

5、这个资料非常的重要 ATC工作时 呼吸机首先持续监测插管中的气流流速 根据之前从实验中获得的流速与压力差之间的函数关系 推算出插管的接头和末段之间的压力差 从而获得压力补偿的具体数值 ATC按照即时的流量 每隔8ms测量一次流速 调整补偿的压力 与传统的压力支持相比 PSV方法 ATC避免了补偿不足和过度 同时保证补偿的压力完全与病人呼吸同步 因流速测量时间间隔很短 所以才能保证与病人呼吸同步 有文献比较了ATC与传统PSV方法克服插管阻力的效果 并得出了有利于ATC的结论 hanson lqy前辈也表达了相同的观点 Setting 在Draeger上设置ATC非常简单 见下图 Comp是指压

6、力补偿的百分比 比如此时此刻计算出的补偿压力是10mbar 如果你将Comp设置为80 就是80 的意思 则实际补偿的压力为8mbar 下下张图表明的更清楚 至于到底设置为多少比较合适 那就因人而异了 80 是通常设置值 该图中蓝色线是ATC100 补偿时的曲线 绿色是ATC按60 补偿时的曲线 What PPSorPAV是什么东东 还是按步骤来 首先看看缩写的意思 PPS ProportionalPressureSupport PAV ProportionalAssistVentilation 大家注意到否 两者都包含核心关键词 Proportional 所以两者其实表示的是同一概念 有人将

7、PAV翻译为成比例辅助通气 PPS翻译为成比例压力支持通气 其实都一样 便如money在中国叫RMB 到美国就成USdollar了 其实从家谱说起 它俩的父辈是PSV 或者叫PS PressureSupportVentilation Draeger的机器上PSV被称为ASB AssistedSpontaneousBreaths 好了 把人家祖上辈份以及名字搞清楚才好开讲嘛 Why 为什么要创造一种新的通气方式呢 PAV是为尚有自主呼吸用力 但由于高阻力和低顺应性而呼吸功增加 需要给予通气辅助的病人提供的一种呼吸支持方式 某文献中摘抄 在PPS模式下 患者可舒适地获得由自身任意支配的呼吸形式和通

8、气程度 呼吸机可更好地配合患者 且该通气模式下的压力 时间波形为更接近生理状态的正弦波 患者感觉更舒适 某文献中摘抄 想来不是每个人都如此 我们还是通过白话的方式来描述一下PPS 为什么要研发PPS呢 这还得从呼吸机的历史说起 以下内容非官方认可 大家自己看着办 话说 早年间 呼吸机们都是机器控制的 采用时间切换方式 最典型的就是CMV controlledmechanicalventilation控制机械通气 通气方式 Draeger叫IPPVIntermittentPositivePressureVentilation 翻译作间歇正压通气 其实就是CMV 那时候根本没有什么人机对抗的概念

9、所有的通气都由机器控制 说的难听点 病人就是一个模肺 悲惨 的CMV持续着 像万恶的旧社会一样 惨无人道 然后 像所有的历史一样 发生了 人机同步 被提到了相当的高度 各种触发技术随之出现 机械通气进入了 自主呼吸时代 患者再也不是模肺 而是被当作 人 来看待 伟大 的PSV ASB 诞生了 患者可以决定什么时候吸气 什么时候呼气 想蘸红糖蘸红糖 想蘸白糖蘸白糖 那叫一个爽啊 就这样 PSV使用了很多年 大家都知道对于PSV通气方式 最关键的设置就是一个支持的压力 那设多少呢合适呢 有这样一种设法 首先按照公斤体重来计算目标潮气量 然后给病人一个较小的压力 观察在该压力下患者能达到多大的潮气量

10、 如果未达到目标潮气量就加点压力 直到与目标值差不多为止 如果不放心 就稍后做个血气 根据血气的结果调整呼吸机参数 我刚工作时就是这么干的 我想一定有很多同学和我有相同的经历 都是这么设PS的 合理吗 公斤体重计算出的潮气量是按照满足患者生理需要量来估算的 当患者出现自主呼吸时 是否每一次吸气努力都需要相同的潮气量呢 以公斤体重为依据计算 其实不同的吸气努力 patienteffort 所需的潮气量也是不同的 见下图 相应的每次的压力支持也应该是不同的 如果只给予单一压力支持 只能出现下面的两种情况 在下面的模型中我们假设对于该患者5cmH20压力可以产生500ml的潮气量 模型没有考虑更复杂

11、的情况 只是为说明问题 请大家不要较真 本次吸气 上图A点 患者吸气努力较低 也就是膈肌 肋间肌的收缩较弱 所产生的胸腔负压也较低 他靠自己只能产生100ml的潮气量 但健康时 这样的吸气努力可以产生300ml的潮气量 也可以理解为本次吸气患者的生理需要量为300ml 所以他希望呼吸机给予其额外200ml的气体 这样加起来 正好满足其正常需要量 但实际情况是 呼吸机给予患者的是5cmH20的压力支持 对于该患者 这样大的压力能产生500ml的潮气量 远远大于200ml 其结果就是患者 被给予 了500ml的潮气量 总潮气量达600ml 这就好比你今天在食堂吃了份盒饭 感觉没吃饱 于是回宿舍后自

12、己又泡了包方便面 吃完后 觉得刚好饱 突然手机响了 领导 打电话给你 说让你来陪 饭局 又不能不去 最终的结果就是吃撑了 2 患者非常非常努力的吸气 注意是非常非常努力 而不是努力 类似于文学作品中常说的 倒吸一口冷气 上图B点 希望能得到800ml的潮气量 这次比上次强 他自己能产生200ml的潮气量 需要呼吸机给予600ml就可以了 可5cmH20的压力 只能产生500ml的气体量 这样加起来只有700ml 还缺100ml哪 怎么办 只好被迫延长吸气时间 本来患者希望在正常的吸气时间内 通过提高流速而获得更多的潮气量 可压力是恒定的 他不能自动发现患者的需求 仍然给予原来的流速 结果只能是

13、患者产生 空气饥饿 并被迫延长吸气时间 长此下去 呼吸肌疲劳 呼吸功增加 这点非常重要 病情自然不会好转 红色阴影部分是患者自己努力产生的流速 而蓝色阴影部分是呼吸机给予的流速 右侧最下面可以明显的看到当患者吸气努力增加时 吸气时间被迫延长 每次呼吸努力 与之相适应的潮气量 都是不同的 而设置单一压力 不是导致供气过度 就是供气不足 再考虑吸气过程中 患者需要的支持压力也不是恒定的 是随阻力顺应性变化的而变化 这些就是PPS需要解决的问题 How PPS的工作原理史蒂芬 霍金在 时间简史 中说 他只引用1个公式 因为别人告诉他 如果你在你的书中每多引用一个数学公式 那么书的销量就将减少一半 汗

14、啊 我接下来的工作就是用数学公式推导PPS的原理 本着 我不入地狱 谁入地狱 的精神 我花了数周的时间来研究这些公式 这也是连载推迟的原因 下面的讲解将非常的白话 相信各位能看的懂 名词解释 Paw AirwaypressurePvent pressureprovidebyventilatorPmus MuscleeffortforspontaneousbreathingR Resistance 呼吸系统的阻力 C Compliance 呼吸系统的顺应性 ForInsp Flow PatientInsp flow 原文中的符号打不出来 用F代替 V volume 公式1Pvent Pmus R

15、xF 1 CxVPmus是患者的吸气努力所产生的吸气压力 Pvent是呼吸机给予的压力支持 两者共同克服呼吸系统总的粘性阻力 R 包括由气管插管 气道 肺组织 胸廓所产生的呼吸系统阻力 与流速有关 和呼吸系统总的弹性阻力 顺应性的倒数 1 C 包括肺组织及胸廓所产生的阻力 与容量有关 最终将气体送达肺部 粘性阻力与流速相关 按照经典的理论 克服气道阻力所需要的压力与流速成线性关系 即R P F 弹性阻力的大小与与容量有关 V 同样根据经典的理论 C V P 所以肺部所需的总压力其实是流速和容量的函数 公式2Pmus RxF 1 CxV Pvent 将公式转换一下 将Pvent 移到公式右边 可

16、以看到当呼吸机提供的压力 Pvent 越接近于患者肺部所需的压力 RxF 1 CxV 时 患者自身做的功越小 Pmus 实际上PPS的原理也在于此 通过提供机体呼吸所需的压力 这一压力在吸气的整个过程中是有变换的 如下图 尽量减少患者的呼吸功 Pmus是变化的 每次不一样 同一呼吸的不同时刻也不一样 而在PSV下 Pvent却总是一样的 我们希望Pvent能随病人的需要而动态变化 公式3Pvent K1xF K2xV 很关键的一步 问题的解决方法出来了 就是让Pvent RxF 1 CxV 理想情况下 Pmus的做功就会变为零 如何知道Pvent的具体值呢 其实Pvent同样是流速F和流量V的函数 所以只要知道肺的顺应性和肺阻力 包括气道阻力和肺组织阻力 就可以计算出Pvent R总 呼吸系统总阻力 气管插管阻力 气道阻力 肺组织阻力 胸廓阻力 本等式所指阻力为粘性阻力 经典的计算公式是 R Ppeak Pplat F 在最大肺容积时 气管导管 气道 肺组织 胸廓所产生的粘性阻力 只能在恒定流速下方能测量 1 C总 呼吸系统总弹性阻力 肺组织弹性阻力 胸廓弹性阻力 经典计算公式C Vt