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1、呼吸力学导向的通气设置,福建省立医院MICU 杨火保,主要内容,呼吸生理 机械通气的呼吸力学监测 通气模式的分类及发展趋势 常见通气模式的特点及选择策略 呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,肺通气的动力,动力： 中枢驱动力 机械驱动力 与之相关的压力： 胸腔压力 肺泡内压 气道压 跨肺压：肺收缩/扩张的直接动力 跨胸壁压 跨胸压：机械通气时的总驱动压 跨气道压,自主呼吸,手风琴似的负压吸气,机械通气,吸气管路,呼气管路,正压通气,打气筒似的充气,吸气,机械通气,自主呼吸,Pressure,Time,肺泡内压的变化,气体在肺内分布特点,自主呼吸时气体主要进入肺的下垂区域和肺周边胸膜下
2、部位 机械通气时气体主要分布在肺非下垂区和大气道内,肺通气的阻力,肺通气阻力,弹性阻力 静态阻力，2/3,非弹性阻力 动态阻力，1/3,肺弹性阻力,胸廓弹性阻力,黏性阻力,惯性阻力,肺黏性阻力,气道黏性阻力,胸廓黏性阻力,肺惯性阻力,气道惯性阻力,胸廓惯性阻力,肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力,顺应性,物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变 计算公式 CV/P 弹性阻力的倒数 静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性 动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性,静态和动态顺应性,气道阻力的影响,影响顺应性的因素,肺水肿，实变，纤维化，肺不张 气胸、胸腔积液 脊柱侧弯或其他胸壁畸形
3、 肥胖、腹胀 动态肺充气,新生儿 3 - 5 ml/mmHg 婴儿 10 - 20 ml/mmHg 儿童 20 - 40 ml/mmHg 成人 70 - 100 ml/mmHg,呼吸系统的顺应性,气道阻力,层流 阻力来源于气体之间的相互摩擦 Raw8l/(r4),湍流 阻力来源于气体之间以及气体与气道壁之间的相互摩擦 Rawvl*摩擦因子/ 42r5,层流示意图,湍流示意图,气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力,气道阻力的分布,影响气道阻力的因素,气流形态 气流速度 气道管径 气道长度 气体的粘性与密度 肺容积 身材与年龄,气道阻力与肺容积的关系,气道阻力具有流速与容积依赖性,MV时影响
4、气道阻力的因素,人工气道 管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成 自身气道 气道痉挛，分泌物增加,气道阻力,大气道以湍流为主，占总阻力的80% 小气道以层流为主，占总阻力的20% 正常人气道阻力为1cmH2O/L/S 哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作,主要内容,呼吸生理 机械通气时的呼吸力学监测 通气模式的分类及发展趋势 常见通气模式的特点及选择策略 呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,呼吸力学的概念,以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究的一门学科 以压力、容积和流速的相互关系解释呼吸
5、运动现象,动态呼吸力学 研究压力与流速的相互关系 静态呼吸力学 研究压力与容积的相互关系,呼吸力学的内容,机械通气的灵魂-运动方程,P=P摩擦阻力+P弹性阻力,i,呼吸力学参数,阻力和顺应性的监测,吸气末阻断法 患者：充分镇静 模式：容量控制 参数：方波、PEEPe “吸气末屏气”,气道阻力的计算方法,非MV时的气道阻力 Raw=Pao-Pal/v MV时的气道阻力 Raw=Ppeak-Pinit/v 呼吸机监测的为总黏性阻力 Raw=Ppeak-Pplat/v,吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速 Cst=VT/(P pl
6、at-PEEP-PEEPi),注意事项,消除自主呼吸的影响 足够的平衡时间 流速与容积依赖性 PEEP PEEPi,MV时顺应性计算公式,总静态顺应性（Cst） =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi) 总动态顺应性（Cdyn） =VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi) 肺静态顺应性（Clst） = VT/(Pplat-Ppl-PEEP-PEEPi) 胸壁顺应性 总顺应性肺顺应性,呼吸力学监测的三要素,压力（pressure，） 气道开口压，食道压，隆突压 流速（flow，） 容积（volume） 计算流量对时间的积分,气道压力的计算公式和意义,跨肺压（PL）=气道开口压（Pao）-胸
7、膜腔内压（Ppl） 跨肺泡压（Palv）=肺泡内压（Palv）-胸膜腔内压（Ppl） 跨气道压（paw）=气道开口压（Pao）-肺泡内压（Palv） 气道峰压（PIP）=气道阻力压（PRaw）+平台压（Ppla） 平台压（Ppla）近似等于平均肺泡内压（Palv）。 平均气道压（Paw）=（PIP-PEEP）Ti/TOT+PEEP（恒压通气时） Paw=0.5（PIP-PEEP）Ti/TOT+PEEP（恒流通气） 食道内压（Pes）近似等于胸膜腔内压（Ppl）。 平均肺泡压（Palv）=Paw+（RE-RI）（VE/60）,内源性呼气末正压（PEEPi）,在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压
8、，称为PEEPi 只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生PEEPi PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）,PEEPi的影响因素,气道阻力增加 呼吸系统弹性下降 气道动态塌陷 通气量过大 呼气时间不足 呼气肌的作用,PEEPi的临床意义,增加呼吸功,导致呼吸肌疲劳 增加肺损伤的危险性 对循环系统产生不良影响,呼气末阻断法测定PEEPi,患者：充分镇静 模式：？ 参数：PEEPe 全肺平均PEEPi,PEEPe对PEEPi的影响,*,*,PEEPi的临床处理,降低PEEPi：COPD，哮喘 降低气道阻力 减少分钟通气量 延长呼气时间 消除呼气肌的作用 增加PEEPi：ARDS，间质性
9、肺病 延长吸气时间 PEEPe,压力、容量、阻力和流速之间的关系,压力（P）、阻力（R）、流量（.V）的关系可用公式表示为： P= RV （10） 流量对时间积分就可得到容量（V）。,呼吸力学曲线（环）,P-T曲线 F-T曲线 V-T曲线 P-V曲线 V-T曲线,呼吸力学曲线主要监测内容,推算指标：顺应性、呼吸功 气流受限和肺过度充气的判断 确定潮气量和最佳PEEP 人机协调的监测 气道分泌物过多的判断 支扩药物效果的判断 呼吸机管道系统密闭性的判断,其他力学参数,食道压 时间常数 死腔通气问题 气道闭合压（P0.1）,食道内压力（Pes）的测定方法和临床意义,反映自主呼吸时的肺的力学特征 主
10、要用于在平静呼吸时计算肺顺应性、气道阻力和autoPEEP，能将肺和胸壁在整个呼吸系统阻抗中所起的作用区分开来。 在病人过度烦躁和由于PEEP 或autoPEEP的存在影响对肺毛细血管楔压结果的判断时，测定Pes可为医生提供有用的信息。 观察Pes压力波形，记录pes可反映自主呼吸的强度或发现机械呼吸的存在。,时间常数,时间常数() = R x C 测定肺组织充盈或排空的速度 反映肺组织对压力变化的反应速度,时间常数 成人（正常值） 2 x 0.10 = 0.20” 术后气管插管成人患者 5 x 0.06 = 0.30” COPD成人患者 15 x 0.06 = 0.90” ARDS成人患者
11、8 x 0.03 = 0.24” ARDS患儿 5 x 0.01 = 0.05”,定义：在自主吸气开始时,短暂阻塞气道(0.1秒)所产生的负压即为闭合压。可以直接测定病人神经肌肉的呼吸力量，病人肺和呼吸都正常的情况下，可产生-3 -4mbar的压力，即P0.1 。 临床意义： P0.1 低于-4mbar表示呼吸很费力因而只能维持较短时间。 P0.1 低于-6mbar发生在慢性阻塞性肺病的病人，即表示发生衰竭。一般认为P0.14-6cmH2O,病人不能脱机，P0.1的增加表明病人呼吸窘迫和意味着呼吸中枢对肺功能受损的反应。,气道闭合压（P0.1）,死腔通气问题,解剖死腔 正常人100-150ml
12、 机械通气时可明显增大（延长管、湿化器） 肺泡死腔 肺栓塞时VD/VT可显著增大（0.6） COPD、Asthma时V/Q比例失衡， VD/VT增大 VD/VT增大将导致分钟通气量显著增大,主要内容,呼吸生理 机械通气的呼吸力学监测 通气模式的分类及发展趋势 常见通气模式的特点及选择策略 呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,通气模式的划分标准,病人的自主程度 呼吸机的送气方式（气流特征） 呼吸机的智能化程度,控制通气,支持通气,自主呼吸/CPAP,根据自主程度划分,混合模式,混合模式,100%,0%,控制通气,间歇指令通气,自主性通气与压力支持通气,自主性通气,Work of br
13、eathing by ventilator,Work of breathing by patient,部分通气支持,不同自主程度下的呼吸功,根据送气方式（气流特征）划分,不同送气方式的波形特点,定压模式,定容模式,流速恒定,压力随时间变化,压力恒定,流速随时间变化,容控和压控的比较,呼吸机的智能化,呼吸机在通气过程中能自动实时监测各项力学指标并及时调整呼吸机参数以满足病人通气需要。 模拟了医生实施机械通气的过程 智能化越高，医生所需设置的参数越少。,尽可能保留自主呼吸 通过双重控制（预设目标潮气量的定压通气模式）发挥定压型通气人机协调性好、流速波形利于气体交换、并限制过高的肺泡压、预防肺损伤等
14、优势 高度智能化,通气模式的发展趋势,哪种模式最常用？,2000年美国呼吸和危重学杂志（Am J Respir Crit Care Med)发表了Esteban等的一份调查报告，全世界412个内科、外科ICU当时正在接受机械通气的1638例患者中，各种通气模式比例为 辅助控制通气（A/C） 47 SIMVPSV 25 压力支持通气（PSV） 15 同步间歇指令通气（SIMV） 6 其它 7,没有一种通气模式是最好的 应用的效果取于医护人员对某种模式的充分理解和熟练应用 经验与技巧才是决定使用呼吸机成功与否的关键,哪种模式最优？,T,P,cmH2O,sec,压力-时间曲线,如何把握一种通气模式？
15、,熟悉其一个呼吸周期的各个环节,触发方式（时间/压力/流量/神经电触发）,波形特征（定压/定容）,吸呼切换方式（时间/流速/神经电触发）,基线压力水平,掌握该模式的主要特点 人机同步性 自主呼吸做功程度 通气量的稳定性 气道压的稳定性 主要设置参数,适用的临床状况 无自主呼吸 有部分呼吸能力 自主呼吸较强 完全自主呼吸,主要内容,呼吸生理 机械通气的呼吸力学监测 通气模式的分类及发展趋势 常见通气模式的特点及选择策略 呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,目前常用的通气模式,A/C，即辅助/控制通气 定容型 定压型 SIMV，即同步间歇指令通气 定容型 定压型 PSV，即压力支持模式 CPAP，即持续气道正压通气 BIPAP,A/C VC-SIMV,定容模式,控制通气,定容模式,控制通气,PCV PC-SIMV BIPAP/Bilevel,定压模式,控制通气,CPAP ( 持续正压通气 ) ASB / PSV ( 压力支持通气 ),自主呼吸,SIMV+PSV /VS BIPAP+ASB / PSV,组合模式,人机同步，流量/压力/时间触发 定容送气，气道压恒定 吸呼时间切换 患者仅负责触发呼吸，自主呼吸功极小，能保证指定的分钟气量，但气促时易过度通气 适用于无自主呼吸或自主呼吸不足或存在呼吸机疲劳风险的患者，利于病人休息，但易导致呼吸肌废用萎缩及呼吸机
