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1、呼吸机软件模拟教学,现代机械通气（20世纪50年代至今）,1948年，美国发生脊髓灰质炎大流行，“铁肺”被大量用于抢救呼吸肌麻痹患者，在此过程中，发现其许多缺点，且抢救成功率低（死亡率 80%）,因此，bennett改进“铁肺”，给其增加了气管切开正压通气装置，使抢救成功率大大提高，死亡降至12%。此结果提示人们正压通气的疗效优于体外负压通气。 40年代末、50年代初随脊髓灰质炎在美国和斯堪的那维亚地区的大流行，促使了机械通气由体外负压通气向正压通气的过渡，使机械通气从手术室走出，成为临床医疗中的一个重要治疗手段，并且该两地区成为研制新型正压通气设备的中心。,80年代以来，随着对呼吸生理学的认
2、识的深入，流体控制原理的采用以及电子计算机技术的应用，机械通气新观点、新技术不断涌现，1981年servo900c和engstrom呼吸机开发出psv模式， psv和simv成为部分通气支持的常用模式。1989年美国伟康公司研制出双水平气道正压（bipap）通气机。90年代以来，机械通气的进展主要为液体通气和智能化通气。,基本模式,定时 定容 定压,定时限压恒流型呼吸机常频通气 德尔格 Babylog8000Plus常频,一、机械通气的目的,（一）生理目的,1. 支持或维护肺部的气体交换： 维持正常肺泡通气，使PaCO和pH 保持在正常范围。如降低颅内压可进行过度通气疗法。急性或慢性呼衰时，可
3、允许 PaCO升高(允许性高碳酸血症)。 维持正常动脉血氧合，使 PaO、SaO和 CaO保持在能接受的范围，SaO 90 %，PaO 60 mm Hg。,2. 增加肺容量： 在吸气末使肺部扩张：每次呼吸后使肺部得到充分的扩张，以预防和治疗肺不张，并改善氧合和肺部顺应性。 增加功能残气量（FRC）： ARDS 时使用 PEEP 维持和达到 FRC,（二）临床目的,1. 纠正低氧血症。 2. 治疗急性呼吸性酸中毒，纠正危及生命的急性酸血症，但不必要恢复 PaCO至正常范围。 3. 缓解呼吸窘迫，当原发疾病缓解和改善时，逆转患者的呼吸困难症状。,4. 纠正呼吸肌群的疲劳。 5. 手术麻醉过程中，I
4、CU 的某些操作和疾病的过程中，为安全使用镇静剂和/或神经肌肉阻断剂。,6. 降低全身或心肌的氧耗量：如心源性休克时，当呼吸肌群或其它肌群的活动，损害了全身氧释放并使心脏的负荷增加，应用机械通气可降低全身和心肌的氧耗量。,7. 降低颅内压，在特定的情况下，如急性闭合性颅外伤，可使用机械通气进行过度通气来降低已身高的颅内压。,使用呼吸机的适应症：,（一）预防性通气治疗。 预防性通气治疗能减少呼吸功和氧耗量，从而减轻心肺功能负荷。指征： 1. 发生呼吸衰竭高度危险性的患者 长时间休克；严重的颅外伤；严重的 COPD 患者腹部手术后；术后严重的败血症；重大创伤后发生严重衰竭的患者。,2. 减轻心血管
5、系统负荷 心脏术后；心脏功能降低或冠状动脉供血不足者进行大手术后,(二） 治疗性通气治疗 1出现呼吸衰竭表现，如呼吸困难、呼吸浅速、紫绀、咳痰无力、呼吸将停止或已停止、意识障碍、循环功能不全时；不能维持有效的自主呼吸，近期内也不能恢复有效自主呼吸，呼吸功能已受严重影响，可应用机械通气。,2. 呼吸道疾病所致的呼吸衰竭： COPD 急性恶化所致呼吸衰竭，有缺氧和 CO潴留症状，紫绀、烦燥不安、神志恍惚和嗜睡等。但这类患者常能耐受缺氧和 CO潴留，一般先保守治疗，如控制感染，改善通气。不急于机械通气治疗。如保守治疗无效，呼衰加重，pH 30-40 次/分，PaCO上升快，PaO 45 mm Hg，
6、出现呼吸抑制、严重神志障碍时可应用机械通气(无创通气或常规机械通气)。,继发于严重创伤，休克，严重感染ARDS。 呼吸衰竭早期表现为低氧血症。如 FiO为 0.6 时，PaO 60 mm Hg PaO60 mm Hg时，SaO2可达到 90以上，同时 FiO88%,呼吸机通气模式：,CMV (控制通气)， CPAP(持续气道正压) ， BiPAP (双相气道正压)， A-CV(辅助控制通气) ， 间隙正压通气(IPPV)， 机械辅助通气(AMV)， 呼气末正压通气(PEEP)， 同步间隙指令通气(SIMV) 压力支持通气(PSV)压力控制通气(PCV),临床常用通气模式,1. PCV( Pre
7、ssure controlled ventilation) 压力控制通气,呼吸机通过不同部位监测气道压力，其根本目的是监测肺泡内压力。常见的测压部位有呼吸机内、Y管处和隆突。测压部位离肺泡越远，测定压力与肺泡压力的差异就可能越大。当病人吸气触发时，呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次降低，而当呼吸机送气时，呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次升高。只有当气流流率为零时，各个部位的压力才相同。,900C呼吸机的测压部位在呼吸机内，而Newport和Drag呼吸机的测压部位在Y管。预先设置气道压力和吸气时间，吸气开始，达到预设压力后通过反馈装置是气流压力减少维持预设压力，直至吸
8、气结束，然后呼气，这样有个较长的平台期,PCV或PSV(ASB)压力上升时间在压力,流速曲线上的表现. a,b,c分别代表三种不同的压力上升时间, 快慢不一. 调节上升时间即是调节呼吸机吸气流速的增加或减少, a,b,c流速高低不一, 导致压力上升时间快慢也不一. 吸气流速越大, 压力达标时间越短(上图)， 相应的潮气量亦增加. 反之亦然. 流速图a有短小的呼气流速波是由于达到目标压有压力过冲, 主动呼气阀释放压力过冲所致,这样气道压力较小，不容易气压伤，吸气流速随胸-肺顺应性和气道阻力变化，有利于不易充盈的肺泡，改善通气/血流比,2. VCV( Volume controlled venti
9、lation) 容量控制通气,图为VCV,流速恒定(方波)时气道压力-时间曲线, 气道压力等于肺泡压和所有气道阻力的总和, 并受呼吸机和肺的阻力及顺应性的影响. 当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时, 压力-时间曲线却反映了肺部情况的变化.,但是潮气量TV随胸-肺顺应性和气道阻力变化较大，需要监护较多。而一般应用更多的是容量控制，这样潮气量是自己设定的，不是象压力控制那么有变化大，相对监控时医生的要求低一些。,呼吸治疗: 肺部本身有疾病（包括COPD），或原有的肺部外疾病在治疗过程中累及肺脏产生了并发症ARDS等 一般均使用定压型PCV为主。,3.间隙正压通气(IPPV),即控制（C），强制通气。吸
10、气期以正压送气入肺;呼期气压力降为零,气体由肺排出。临床麻醉期间用肌松药者和术后呼吸支持最常用的方式 CMV：呼吸机控制病人呼吸，有关参数全由呼吸机控制。除非病人完全无自主呼吸，一般均需要使用镇静剂 。 对自主呼吸强、频率快的患者容易产生人机对抗。,5. (辅助控制通气) ASSIST CONTROL (AC),7.同步间歇强制通气（Synchronized Intemittent Mandatory Ventilation，SlMV）,同步间歇强制通气（SlMV）时，患者能获得预先设定的潮气量和接受设置的呼吸频率， 在这些通气机设定的强制通气间期，患者能触发自主呼吸，自主呼吸潮气量的大小与患
11、者产生的呼吸力量有关，但得不到呼吸机的支持（除非加用PS）。SlMV与lMV不同，lMV模式通气时，通气机在一定的时间内给予患者以强制通气，而与患者的呼吸状态无关；然而，SIMV模式通气时通气机释放的强制通气量与患者的吸气负压相同步。如果患者无自主呼吸，SIMV模式与A/C同义。,图中方框部分是SIMV的触发窗位于呼吸周期的起始段强制通气期, 在触发窗期间内自主呼吸达到触发阈, 呼吸机即同步输送一次指令(强制)通气(即设置的潮气量或吸气峰压), 若无自主呼吸或自主呼吸较弱不能触发时, 在自主呼吸期结束时(即一个呼吸周期结束)呼吸机自动给一次指令通气. 此后在自主呼吸期的剩余时间内允许患者自主呼吸, 即使自主呼吸力达到触发阈,呼吸机也不给指令通气, 但可给予一次PS(需预设). 图中笫二、五个方框说明触发窗期巳消逝, 呼吸机给于一次强制通气. 第一、三、四、六均为在触发窗期内自主呼吸力达到触发阈, 呼吸机给予一次同步指令通气.,
