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1、呼吸机的基本原理、分型与通气模式,广 州 呼 吸 疾 病 研 究 所,LYM,人工通气的发展历史,无创通气无创负压通气无创正压通气 有创正压通气常规人工通气,无创正压通气,基本工作原理,动力:电力 压缩气体 电力+压缩气体 气动呼吸机:动力源: 压缩气体控制系统: 压缩气体减压阀 高阻力活瓣,基本工作原理,电动机械呼吸机电力: 驱动和控制呼吸机气源: 调节吸入氧浓度 电-气动机械呼吸机压缩气体: 吸入氧浓度 通气动力电力: 通气的控制 调节 监测 警报,基本工作原理,供气装置 折叠储气囊/ 气缸 呼吸机的调控系统 安全阀 呼气阀 空氧混合器,基本组成,基本功能 产生呼吸机的驱动力 调节吸气时间
2、及吸气量 完成吸气向呼气的转化 呼气时间、气流和压力的调节 完成呼气向吸气的转换,次级功能 调节FiO2 加温加湿 压力安全阀,氧气,压缩空气,氧气,压缩空气,基本组成,通气方式的调节和实施附属功能报警系统监测系统记录系统,容量 = 流速 x 时间,容量,流速,时间,基本调节参数,模式 潮气量/压力 流速 频率 吸气/呼气时间 吸呼比 吸入氧分数/浓度 监测/报警系统,通气量与通气压力,原理与调节方式与呼吸机类型有关定压型: 通气压力决定通气量定容型: 通气量决定通气压力,Pressure,Flow,Time,Volume Ventilation,Constant flow rate Guar
3、anteed tidal volume delivery Not affected by lung impedance Variable pressure,Pressure Ventilation,Constant insp. pressure Decelerating, variable inspiratory flow rateTime cycled: (A) Pressure Control Flow cycled: (B) Pressure Support,Pressure,Flow,A,B,Time Cycled,Flow Cycled,吸气流速(flow, V),机器送出的气体的流
4、速吸气流速 吸气时间,.,频率 吸气/呼气时间 吸呼比,频率: 次/分钟 breath/minute bpm 呼吸周期: 吸气+ 呼气+ 静止时间 吸呼比: I: E 吸气时间: 呼气时间 1/ X.X,报警与监测,电源 压力: 过高 过低 气体: 氧气 空气 温度: 氧浓度 患者呼吸: 停止 不协调,基本工作原理,氧气 空气 N2O,压力发生器,送气阀,肺,流速仪,呼气阀,PEEP阀,呼气,储气囊,控制器,自主呼吸,膈神经的刺激 膈肌收缩使胸廓上抬 胸腔容量增加 容量 胸内压 压力梯度使气流进入肺内 胸腔内负压有助于静脉血回流至右心,自主呼吸,胸腔容积扩大, 胸腔内压下降 胸内负压梯度由上至
5、下增加 气流选择性地进入灌注良好的肺底部 通气/灌注比例匹配,自主呼吸(吸气相),容量变化,形成气流,压力差,负压通气,模仿自主呼吸 压力作用于胸壁 胸腔容量 胸内负压梯度使气流进入肺内 无须气管插管 主要用于神经-肌肉疾患的长期治疗 举例: 铁肺, 雨衣型, 铁甲肺,正压通气,气流通过正压进入患者的气道, 气体被压进胸腔内 胸腔内压的变化与自主呼吸相反: 常需要增加潮气量 静脉回流受阻 患者常需要接受循环的容量支持,正压通气,胸腔内在整个呼吸周期保持正压 气流受到的阻力较小 气体常分布于肺的非依赖, 灌注不良的区域 通气/灌注不匹配,机械通气,压力差,容量变化,气流,Terminology:
6、 Flow and Volume,分钟通气量 = 潮气量 x 呼吸频率,Pressure,Flow,Time,Tidal Volume,分类,Control variable Flow (volume) Pressure Phase variable Trigger, limit, cycle, baseline Conditional variable Patient effort and time,“Control Variable”,Which parameter remains constant despite changes in pulmonary mechanics? Press
7、ure Generated Breath,Spontaneous vs. Positive Pressure Breathing,I E I E,Pressure,Volume,Spontaneous Positive Pressure,I E I E,肺泡压力变化,吸气,机械通气,自主呼吸,P,t,通气模式分类按辅助程度,控制通气：如容量控制 辅助通气：SIMV，PSV 自主呼吸：CPAP,通气模式传统分类按吸呼转换,定容型 定压型 定时型 混合型 流量转换（新模式）,通气模式的合理选用,了解参数特点：触发，转换，容量，流量，时间，压力（呼吸机之间的不同） 了解病人的病理生理特点 密切观察
8、深入的临床研究,通气模式的应用,广州呼吸疾病研究所 黎毅敏,通气模式,Assist/Control Ventilation (A/C)Volume Controlled Ventilation /Pressure Controlled Ventilation (VCV/PCV) Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV) Spontaneous Pressure Support Ventilation (PSV) Continuous Positive Airway Pressure / Positive End-Expirat
9、ory Pressure (CPAP/PEEP),Assist / Control 辅助/ 控制通气,呼吸的调节由临床医师预设: Tidal volume: 潮气量 Flow rate and waveform: 流速及波形 Back-up respiratory rate: 备用频率 机器设定和/或患者触发的呼吸全部根据预设的参数提供:,Time,Pressure,Assist / Control 辅助/ 控制通气,优点: 可提供完全的通气支持 由患者控制呼吸频率 缺点: 预设的参数可能与患者的需要不协调 随着自主呼吸的加快, 分钟通气量会成比例增加 易导致过度通气 预设的频率与分钟通气量上
10、限报警影响呼吸机正常工作,压力控制通气,定义: 由医护人员决定(预设)吸气压力与吸气时间. 送气流速根据患者的需要改变. 医护人员预设吸气压力、吸气时间、I/E比及呼吸频率 潮气量依据患者的胸肺顺应性与阻力变化 送气流速波形位减速波,压力控制通气,可用于 A/C 和 SIMV 模式 在A/C - 所有呼吸 (不论机器送气或患者触发) 全部为时间切换, 压力限制 在 SIMV - 只有机器送气为时间切换, 压力限制 自主呼吸时可为压力支持,压力控制通气,PRESSURE,I-time,FLOW,Presure constant,压力控制通气,优点 降低气压伤的危险 可使萎陷或充水的肺泡复张 改善
11、气体在肺内的分布,压力控制通气,缺点 患者肺顺应性变化时潮气量不稳定 (如: ARDS, 肺水肿) 如果延长吸气时间, 患者可能需要接受镇静甚至肌松剂,容量控制与压力控制的比较,容量调节通气 容量恒定 吸气压力可变/可调 吸气流速恒定 吸气时间由预设的流速和潮气量决定,压力调节通气 容量可变/可调 吸气压力恒定 吸气流速可调/可变 吸气时间由临床医师决定,SIMV: 同步间歇指令性通气,机器控制呼吸与自主呼吸的结合 常由患者触发指令性通气(同步) 由患者自行决定自主呼吸的潮气量与频率,Time,Pressure,Synchronized machine breath,Patient effor
12、t,SIMV,优点 同步呼吸可改善患者的舒适程度 减少患者与呼吸机的不协调 与A/C模式相比, 过度通气发生降低,SIMV,缺点 如果设定的频率或潮气量过低, 可能导致通气支持不足 可能增加呼吸作功 患者的触发与呼吸机送气出现时间延迟 气管插管与呼吸机管道使阻力增加,压力支持通气,定义 由自主呼吸触发的正压通气，流速方式为减速波，支持压力预设，当送气流速降低到预定值转换为呼气 具有正常(良好)的中枢驱动功能 辅助自主呼吸达到预设压力水平 由患者决定呼吸频率、吸气时间、峰值流速和潮气量,压力支持通气,目标 克服吸气气流进入人工气道及呼吸机管道所需的阻力作功 改善患者与呼吸机的同步性 增加自主呼吸
13、的潮气量,10cm,Time,Pressure,压力支持通气,低水平 PSV (5 to 10 cm H2O) 在其他的通气模式中联用，为自主呼吸提供支持 (SIMV, PCV) 降低气流通过气管插管及呼吸管道的作功 撤机前的压力支持水平,压力支持通气,较高水平的 PSV PS 增高使自主呼吸的潮气量达到 10 ml/kg 可提供患者接近满足全部的通气支持,压力支持通气,优点: 患者控制频率、潮气量、呼吸周期 同步性好，患者舒适 可减少呼吸作功(WOB) 缺点: 患者病情变化时可能未能提供足够的通气支持 顺应性/阻力改变时可能导致疲劳 不管患者的驱动改变通气支持保持恒定,压力支持通气,监测注意
14、事项(患者) 呼气潮气量 确保呼吸管道不能漏气 气流终止的标准因机而异 频率增加, 潮气量下降 PSV适用于: 中枢驱动良好的自主呼吸患者,压力支持通气（PSV）,吸气辅助性 压力限制性 流量可变性,病者吸气用力 PSV水平 呼吸有效顺应性,Vt，Flow，Ti,PSV的特点,病者触发，辅助每一呼吸 呼吸肌肉在低负荷下规律运动 病人与呼吸机共同决定：Vt，Flow，Ti 应用调节方便 通气量没有保证,PSV应用指征,（前题：有自主呼吸） 人工气道过细 呼吸肌肉无力（如COPD） 自主呼吸时有明显心肺窘迫HR，BP，RR，辅助呼吸肌肉，反常呼吸 人机对抗（顶流）,PEEP vs. CPAP,?,
15、?,?,?,?,PEEP,定义 在呼气终末时与气道施以一恒定的正压使之不能回复到大气压的水平 Positive end expiratory pressure 呼气终末正压 常与其他的通气方式联合应用: 如 A/C, SIMV 或 PCV + PEEP 在自主呼吸中应用时称为: CPAP 持续气道内正压,PEEP,通过增加功能残气量 (FRC)改善氧合 使萎陷的肺泡复张 肺泡扩张 顶托作用 使肺内水重新分布: 肺泡内 血管间隙,5 cm H2O PEEP,CPAP,定义 在整个自主呼吸周期提供恒定的正压气流 Continuous positive airway pressure 并不提供吸气辅助 需要主动的呼吸驱动 与 PEEP 产生相同的生理学效应,CPAP,可能降低呼吸作功 潮气量与频率均由患者自行决定 常作为撤机前的通气方式,
