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1、呼吸机基本知识,山东省千佛山医院急诊科 蔡卫东,呼吸机的作用,1、呼吸机正规名称是通气机. 2、利用呼吸机本身的机械动作人工地邦助人吸气和呼气. 3、它不能替代肺呼吸的生理作用:a.通气作用-气体的吸入和呼出(呼吸机的作用在于此)b.换气作用-吸收O2和排出CO2 4、使用呼吸机目的:a.呼吸支持维持正常的通气b.呼吸治疗纠正通气衰竭, 间接纠正换气衰竭 5、最终的作用是提高氧分压(PaO2)和维持正常、降低CO2分压(PaCO2),呼吸机的构成及工作原理,呼吸机的组成,可分为两大部分或三部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置床边压缩机(涡轮机)+O2气
2、源中心气源(Air、O2),呼吸机各部分主要功能,主 机气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器外置或内置机械式，比例阀混合。 湿化器病人吸入气体的加温、加湿 病人管路5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。 气 源以适当方式提供压缩空气和氧气 其 它主机和病人管路的固定或支撑装置,空氧配比方式,机械配比 电子配比,有创正压通气的人机系统工程,输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。,主机工作原理,压缩气源的处理：减压、过滤 空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀 在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气 同时监控
3、参数、满足条件,“切换”到呼气相 打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程 检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下一个吸气相的开始）,基本原理示意图,基本原理,目前临床主要使用正压通气支持肺功能。正压呼吸机可被简单地看作是一种空气压缩机，当机内一定量的空气(潮气量)被压缩时，机内压力升高，气体从高压区(呼吸机)被挤入低压区(病人的肺)，直到两处压力相等为止； 此时的压力称作吸气末气道压峰值(PIP)。吸气末呼气阀开放，气体从高压区(病人的肺)排到低压区(大气)，直到压力降至大气压为止(0cmH2O)。这样完成一次吸、呼过程。 正压呼吸机有两种基本的通气方式：定压通气、定容通气。,正压通气方式应具备的
4、“三要素”,触发（Trigger） 呼吸机触发-时间触发，用于控制呼吸 患者触发-压力、流速触发，用于辅助呼吸,控制（Control） 容量控制（定容） 压力控制（定压） 流速控制,切换（Cycle) 时间切换 容量切换 流速切换 压力切换,时间触发,呼吸机启动送气过程分为两种情况： 第一种情况是病人没有自主呼吸的时候，我们肯定要给病人设定为强制通气方式（比如A/C模式）， 这时启动呼吸机依靠的就是呼吸频率，也就是时间（呼吸周期）。呼吸频率应设定为12-18次/分。假设为12次/分，那么呼吸周期为60秒/12=5秒，也就是说每5秒钟有一次通气，即每两次通气的间隔是5秒钟。 此时由于病人完全没有
5、自主呼吸，送气由呼吸机按时间来启动，因此可以称之为时间触发。,触发灵敏度、压力和流量触发,第二种情况是病人有自主呼吸的时候，呼吸肌力量足够大，就会引起气道压力或气道内气体流量的变化。启动呼吸机所依靠的就是触发灵敏度。 触发灵敏度（trigger sensitivity）就是指病人自主呼吸用力引起气道压力下降或流量达到的临界值，每达到或超过一次该值，呼吸机就会进行一次呼吸支持。触发灵敏度是呼吸机维持与病人自主呼吸同步的一项重要功能。,触发灵敏度、压力和流量触发,病人有自主呼吸用力时的触发有两种方式：即压力触发和流量触发。压力触发通过压力传感器工作，将负压转换为电子信号并在适当的信号强度下打开吸气
6、阀。流量触发则是通过流量传感器，当流量达到或吸气阀和呼气阀两端的流量差达到一定的流量当量（ml/min）时呼吸机启动一次呼吸支持。根据呼吸机类型的不同，压力触发灵敏度可以人工设定，也可以是固定的，通常设定在呼气末压力（基线压力）以下2cmH2O左右。流量触发灵敏度可在1 -15升/分之间选择，通常使用的设定范围是1-3升/分。,呼吸机工作方式差别:VCV和PCV,VCV(容量控制通气, 定容型): 吸气时预设潮气量达标后即切换为呼气, 容量有保证, 压力不保证, 因人、病情而异, 呼吸机输送流量的大小决定了吸气时间的长短. PCV(压力控制通气, 定压型):吸气时预设吸气峰压达标后即切换为呼气
7、, 压力有保证, 容量不保证, 因人、病情而异,呼吸机输送流量的大小由预设吸气时间短长来决定. 现代呼吸机均有的功能: 凡预设吸气正者均需设定压力上升时间也就是在预设的吸气时间内, 另再调节输送流量的大小.,VCV/PCV容量、流速、压力的波形,CMV,AMV,潮气量,吸,呼,流速,吸,呼,压力,吸,呼,时间切換,病人触发,通气模式的定义及特点,临床常用的基本通气模式,何为机械通气,是应用呼吸机进行人工通气治疗呼吸功能不全的一种有效方法，其主要作用是增加肺泡通气，减少病人呼吸做工和改善氧合。,何为机械通气的模式,模式是呼吸机的工作方式 呼吸方式是通过模式来实现的。模式反映了呼吸机对病人的控制或
8、支持程度，是呼吸方式的组合，比如A/C（完全压力或容量强制通气方式）、SIMV（强制通气和自主呼吸结合，呼吸机对病人的控制或支持减弱）、CPAP（完全自主呼吸方式）。注意，机械通气时，病人的自主呼吸是指病人能够主动进行吸气触发，控制吸气时间和切换至呼气。因此，在A/C模式下（即所有通气都是强制方式），病人不可能完成真正意义上的自主呼吸。,常用通气模式,1.控制通气：(1)容积控制通气 (2)压力控制通气 2.间歇控制通气（IMV） 3.辅助控制通气（A-CV） 4.同步间歇控制通气(SIMV) 5.压力支持通气（PSV） 6.持续气道正压通气（CPAP） 7.双相气道正压通气（Bi-PAP）,
9、控 制 通 气,控制通气模式 （controlled ventilation：CV）此模式不管病人本身自主呼吸如何，呼吸机通过一定的机制，有规律、强制性为病人通气，完全替代病人的自主呼吸。其呼吸频率的快慢，只由呼吸机的设定频率或呼吸周期时间决定，病人无法自行切换，无需设置吸气触发灵敏度。 控制通气模式完全是强制通气，而且全是呼吸机启动的强制通气 ，因此病人一旦恢复自主呼吸，就可能发生人机对抗。,辅 助 通 气,辅助通气模式(assisted ventilation：AV)呼吸机送气也是强制性的，但需要病人吸气触发，也就是说辅助通气的呼吸频率是由病人吸气触发的频率和程度决定的，不受其他任何机械因
10、素的影响。 但病人必须有自主呼吸（触发），否则呼吸机无法送气。由于病人的自主呼吸往往是不稳定的，因此呼吸频率及每次间隔的时间都不时发生变化。 需要设置吸气触发灵敏度，但不需要设置呼吸频率。,辅助-控制通气,辅助-控制通气模式（assist-control ventilation，A/C）：目前大多数呼吸机上都是A/C模式，而不再有单纯的控制或辅助通气模式。 A/C模式结合了控制和辅助通气的特点，需要设置吸气触发灵敏度和呼吸频率。当病人呼吸频率超过呼吸机设置频率时即切换为辅助通气，低于设置频率时即为控制通气。 呼吸机设置频率是病人通气的最低保障。在达到最大呼吸周期（呼吸频率变慢）时仍无自主呼吸触
11、发时，呼吸机就会给一次呼吸机启动的强制通气，而病人的自主呼吸频率超过设置的最低呼吸频率时，只要病人有自主呼吸触发，即发生病人触发的强制通气 。,A/C模式: 呼吸机控制(辅助)人的呼吸,cmH2O,-吸气无力或无触发-,吸,呼,吸,呼,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,一般均需使用镇静剂。 P-T波形: 呼气末压力为零(即PEEP=0),间歇指令通气,间歇强制通气（intermittent mandatory ventilation，IMV）：是指呼吸机以预设的频率进行强制通气，在两次强制通气之间允许病人进行自主呼吸。相当于CV（VIMB）自主呼吸，
12、也就是说IMV是强制通气方式与自主呼吸方式的组合。 与CV相比，IMV允许病人进行自主呼吸。但正是由于病人有了自主呼吸触发，在强制通气时才更容易发生人机对抗。因此单纯的IMV模式已经很难在我们现在使用的呼吸机上看到了。,同步间歇强制通气,同步间歇强制通气（synchronous intermittent mandatory ventilation，SIMV）：是在IMV的基础上对呼吸输送方式进行了改进，即呼吸机仍以预设的频率进行正压通气，但强制通气与病人的自主呼吸用力同步，在两次强制通气之间允许病人进行自主呼吸。 在病人没有自主呼吸时，SIMV与CV、A/C和IMV一样，病人获得的都是VIMB
13、。病人有自主呼吸时，SIMV相当于PIMB自主呼吸。,SIMV: 人和呼吸机合作的呼吸,强制(指令)通气,自主呼吸期达触发阈仅有压力支持,吸,呼,同步强制通气,触发窗,SIMV在触发窗期吸气力达触发阈即同步强制通气.,SIMV是人机合作模式,SIMV: 人和呼吸机合作的呼吸波形,同步指令,同步指令,自主呼吸,指令通气,1.触发窗期内自主呼吸达到触发阈(标准)即同步指令通气。 2.触发窗期外自主呼吸达到触发阈(标准)只有压力支持(PS)通气。 3.过了触发窗期和呼吸周期呼吸机强制输送一次呼吸即指令通气。,SIMV需要设置的参数,潮气量(ml)或分钟通气量(l/min) 吸气流速(l/min) 流
14、速波形 呼吸频率(b/min) PEEP (cmH2O) FiO2 (%) 吸呼比 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%) 触发灵敏度,SIMV+PSV模式-参数设置,压力支持水平 PEEP 吸气触发灵敏度 SIMV频率(b/min) 潮气量 吸气时间(s)或吸气时间百分比(%) 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停时间百分比(%) 分钟通气量上限及下限报警 FiO2 (%),压力支持通气,压力支持通气（pressure support ventilation，PSV）是一种以压力为目标的通气模式，每次通气均由病人触发并由呼吸机给予支持。对于病人的每次呼吸，压力支持通气都能提供与病人吸气用力
15、协调的、由病人启动并由病人来结束的通气支持。 压力支持通气属于自主呼吸方式。吸气时，气道压升高到预设水平，即压力支持水平。压力支持一直维持到呼吸机确认病人的吸气用力结束或发现病人的呼气需要，以吸气流量的减少作为从吸气切换至呼气的依据。,PCV与PSV之差别:为什么?,压力支持(PS),压力控制(PC),务必病人触发,流量切換,吸气,吸气,时间切換,病人可有或无触发,呼,呼,PCV的吸气峰压设置不宜大于35cmH2O，PSV30cmH2O,只能在Spont.中可应用PS,压力支持通气-参数设置,压力支持水平 PEEP 吸气触发灵敏度 呼气触发灵敏度 吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比(%)
16、分钟通气量报警上限和下限 FiO2 (%),持续气道正压通气（CPAP),是指在自主呼吸条件下，在气道开口处施加固定的正压，使整个呼吸周期内（无论吸气或呼气期间）气道均保持正压。 CPAP就是自主呼吸下的呼气末正压（PEEP），是PEEP在自主呼吸条件下的特殊技术应用，因此具有PEEP的各种优点和作用，如增加肺泡内压和功能残气量，增加氧合，防止气道和肺泡的萎陷，改善肺顺应性，扩张上气道等。 实施CPAP，既可以采用无创通气，也可以在建立人工气道采用机械通气时进行。应用CPAP的病人，其呼吸中枢驱动应该是正常或偏高的，具有较强的自主呼吸能力。因为在CPAP时，如果病人没有自主呼吸，则完全没有通气
17、辅助。,双相气道正压通气 (BIPAP/Bi-Level),双水平正压通气（BiLevel）是正压通气的一种增强模式，允许患者在通气周期的任何时刻都能进行不受限制的自主呼气，因而能使患者与通气机之间得到较为满意的同步化。BiLevel这一通气模式使患者有可能在两个不同水平的PEEP上进行自主呼吸。其压力波形如同压力控制通气模式（PCV），但差别在于这种模式能让患者在高水平压力和低水平压力上都能作自主呼吸。 在两个PEEP水平之间转换的通气支持所产生的潮气量，以及患者的自主呼吸共同组成了每分钟通气量。容量监护仪能显示：患者在两个PEEP水平上的自主呼吸量、以及在PEEPH（高压力水平上的PEEP）到PEEPL（低压力水平上的PEEP）的呼出气容量。,
