呼吸机的分类

呼吸机是根据他们的结构和功能并依着发展的过程进行分类的，这些分类大多依据呼吸机的技术性能而与临床应用关系不大，随着发展呼吸机变得越来越复杂使得确切的分类变得更加困难，所以说严格的分类对临床工作来说并不重要，重要的是一些不同类型的呼吸机与呼吸治疗临床的某些特殊的内在关系。我们对自己使用的呼吸机操作规程、性能和限制都要了如指掌在此我们通过呼吸机性能和模式介绍一些有关呼吸机的概念。正压与负压通气气体进出肺部是由肺泡和呼吸道间的压力差来完成的，正常的通气是在呼吸肌收缩，随着胸腔扩大肺泡压力下降，造成肺内和大气间的压力差，空气从上呼吸道至下呼吸道进入肺。呼气是由于肺的弹性回缩力使肺泡变小，肺内压大于大气压而被动地把吸气时吸入的气体呼出体外。呼吸机通过胸腔外提供的负压或在气道内提供的正压使得上呼吸道和肺泡间产生压力差，从而使气体压力差的改变进出肺泡，简单地说显示了这两种通气方式在吸气相时胸内压力的不同改变负压通气是呼吸机在胸腔表面置一负压负压使胸腔肺被动扩张，产生一个压力差使气体被动进入肺泡。相反地正压呼吸机则是应用一种外力（压力）把压力把气体从上呼吸道压入肺，进而使胸腔扩张，我们会发现负压呼吸机较正压通气更接近生理状态，因为正常的通气是通过呼吸肌扩张产生负压而进行的。负压呼吸机有两种，铁肺和胸甲型，铁肺型是最早的呼吸机，在发明之初曾被较广泛的应用，铁肺是一只密闭的金属桶状容器，病人头颈部以下整个人体置于桶中，只露出头于空气中，在桶的末端或下面是一个电动的大风箱，同时还有一个为没有电源而设的人工操作杆t。拉大的风箱使桶内产生负压同时以厘米水柱的方法显示于一个压力表上。在桶内和大气中的压力差的影起胸腔的扩大，气体从病人嘴鼻进入肺部负压15cm通常被使用。这种呼吸机具有持久使用和操作简便的优点，但有许多缺点在许多机构已被新近的呼吸机所取代。体积大、噪音大而且把病人置于其中给医疗护理带来了不便。需要用呼吸机的病人往往病情很重，需要时时监护，而铁肺则把病人隔离进入一密闭容器，对病人的观察护理只能通过把手伸进看不见的容器或把病人从容器中拉出来这都会影响效果，静脉输液也受阻碍。除去种种不方便不说，呼吸机的功能也较局限。它是根据预先设置的负压和通气间隙进行控制通气的。病人的自主呼吸则是行不通的。气流的速度不能控制调节。这对有的病人如COPD患者来说是很不利的。负压可以对病人造成伤害，它不仅可以引起胸腔的扩大而且对于无骨骼支持的腹腔的影响会更大。引起静脉血潴留在腹腔大静脉而使右心回心血量减少从而导致心输出量的减少，所以应用这类呼吸机的病人“铁肺性休克”常发生，由于这样的心血管力学的改变周围血管充盈不良。为减少铁肺负压通气的不利因素胸甲被介绍并被应用了。它包括一坚硬的胸甲状罩子，紧贴胸壁两侧，从颈部到臀部。在其颈部连接一电泵应用时功能就如铁肺，但其产生的负压局限于胸部，对腹部的影响较铁肺小得多，但它的作用也较铁肺小得多，不能应用于呼吸停止病人的支持，它较难于与胸壁完好地吻合紧密。而吻合不紧不仅影响压力而且对皮肤也造成严重的刺激。如铁肺一样胸甲呼吸也是控制的，如果对病人自主呼吸较规则的话可以调节而具有辅助功能但其与我们平时所说的辅助通气相距甚远。胸甲式呼吸机主要应用于铁肺的撤离时，这样对需要做物理治疗的病人尤为有利。对那些完全或部分呼吸肌麻痹病人可预防睡眠时的通气不足发生。现在新一代的胸甲式呼吸机已产生，它具有控制和辅助呼吸机的功能，坚硬沉重的胸甲也被轻软的塑料代替胸甲松弛地贴于患者的躯干，充足塑料间隙的气体使其膨胀而紧贴于病人的背部并紧包裹于病人腿上。用一可调节的不同参数的真空泵提供负压，它的主要特点是允许病人根据自己的呼吸频率启动呼吸机。这是通过置于鼻孔内的高敏气流电子传感器感应了病人吸气初期的轻微气流。机器帮助完成剩余的吸气负压呼吸机由于其诸多的缺点目前已经很少应用而被正压呼吸机所代替，但对于某些病人仍可使用此类呼吸机。正压呼吸机目前绝大部分呼吸机都提供间隙正压。正压通气是通过向气道提供正压，在吸气时提高肺内压增加跨肺压而帮助气体交换，不象负压呼吸机，要较长时间地应用正压呼吸机必须放置人工气道，正压呼吸机较负压呼吸机复杂得多，其应用的也广泛的多。持续供压仪：由于这类仪器只要能产生稳定的压力，所以比真正的呼吸机简单得多，此类呼吸机在早年多用于儿童ARDS患者如所示由一些现存的材料装配而成，一个气流A提供持续的气流，病人可以通过此处自由吸入，呼出气通过另一管B，呼气管末端接一麻醉的球囊末尾夹一可调夹子来调节PEEP水平，C是压力监测管连一压力表，压力表远端是一可手工调节压力的水柱管D在此基础上CPAP被用来提供辅助病人自主呼吸所需的压力。动力：呼吸支持仪器的动力不外于气动、电动和两者结合产生。气动：气动型呼吸机只需要一个高压气流如50所的O2其优点是在缺电源的情况下也能工作。在转运病人或作为一个补偿呼吸模式在电动型呼吸机电流消失的时候应用，也可用于特殊环境，电源不可以用的情况下，然而有的气动型呼吸机是由电控制的，此类呼吸机在电源缺失的情况下不可以使用。成人型气动型呼吸机不需电源的有BirdMark7和8BennettPR-Ⅰ和PR-Ⅱ，气动需要电源的有Servo900和Evita呼吸机和Bear系列，气动完全不需要电源的有早期的BabyBird和Bio-MedMVP-10，需要电源的有BEAR-200和BEARCub(BP-2001)BabyBird2Healthdynemodel105Infantstar和SechristLV-100B。电动：大多数呼吸机都是电动的，如果一个呼吸机能用室内空气那么此机只需电源就可用，但如果病人需要用大于21%的氧气时，O2必须得到。这O2只提高吸入气的O2浓度。通常电源是用来提供启动压缩机和产生机器压力的活塞，仅电源启动能在空气中应用有Emerson3-PV和3MV（IMV），Engstrom,ER300,BennettMA-1和MA-2和BEAR系列（当外流压缩空气停止，如果有内在压缩泵的呼吸机外来气源消失以后即由电启动内在压缩泵提供压缩气源）。联合启动任何呼吸机都需要一个压缩供氧系统，用这个系统来提供自己所需要的高于大气的O2浓度，而电源是用来产生压力驱使气体进入肺部。所以其实所有的电动呼吸机都需要一个供氧系统，另外现在大部分呼吸机是双流并用的。即气动启动电动控制，这样两种来说中任一中缺乏，则呼吸机停止工作。前面所诉，气动型呼吸机需要电流的均属此类。几种常用新型现代呼吸机简介一、Servo900C型呼吸机该机为目前最常用的机型之一。主机分为上下两部分，上部为气体回路，下部为电子控制及调节部分。它以空气压缩机和电子设备为动力，电控时间、容量和压力切换，既适用于成人，又适用于儿童，呼吸频率调节范围大，通气量的调节更细微，触发灵敏度在0cmH2O-20cmH2O之间可调，吸气时间和吸气暂停时间可调。能进行VCV、SIMV、PCV、PSV、SIMV+PSV、CPAP、深吸气和手动方式通气，其选择通过调节同一旋钮即可完成，此外还有PEEP功能。主机上有一监测装置可监测呼吸频率、吸入气氧浓度吸入潮气量、呼出潮气量、分钟呼出容量、气道峰压、平台压和平均气道压，这些均可由同一旋钮调拨显示。警报系统完备，对供气源、电源、分钟呼出容积、气道压上限和吸入气氧浓度报警。蒸气发生器对吸入气进行加温加湿，温度可调。附带930、940监测装置，可对CO2产量和浓度、有效及无效潮气量、分钟通气量、气道阻力、顺应性、气道峰压、平台压和平均气道压予以监测。二、Bennett7200型呼吸机该机于1983年研制，是微电脑控制的新一代多功能呼吸机。该机功能齐全，功率大，可满足各种情况下的通气需要，能进行VCV、AV、A/C、SIMV、PSV、CPAP、PEEP等模式通气。PSV的支持压力在1cmH2O-30cmH2O内可调节。运行SIMV和CPAP模式时，自主呼吸采用间歇流量的恒速气流供气，其流速可调，最大为180L/min。本机备有各种警报系统、高效湿化和过滤装置、肺功能监测系统和雾化装置。在CPAP条件下可进行肺功能测定，对判定肺功能状态、决定是否脱机很有帮助。三、HamiltonGalileo型呼吸机该机由瑞士夏美顿公司创制，是当今最先进的新一代智能化呼吸机，除具有其他新型呼吸机的特点外，还具有以下独特功能：丄SV模式；?APV模式；?P-SIMV模式：本机可将常规SIMV改变为压力控制型方式，即P-SIMV，并可在此模式基础上设置BiPAP通气模式；近端监测系统：压力和流量感受器位于呼吸机管道回路上的接患者端，可监测指令性呼吸和自主呼吸的频率、潮气量、分钟通气量、气道漏气容量（Vleak）、吸气及呼气峰流速、气道压力（Ppeak、Pminimuum、Pmean和Pplateau）、吸气及呼气阻力、顺应性、吸气及呼气时间、吸气及呼气时间常数、I/E比值、auto-PEEP、附加呼吸作功（WOBimp）、浅快呼吸指数（RSB）、气道闭合压（P0.1）等数十项指数（RSB）、后三项指标对预测脱机极有指导意义。上述监测指标还可经坐标系以环状图形（如流量-容量环、压力-容量环、流量-压力环）显示；…流量触发系统：可用于任何通气模式，范围为2L/min-15L/min。该系统置于患者近端，因此缩短了机器反应时间，使得患者与呼吸机协调性增加；它还能在吸气初进行基础气流补偿，降低了吸气做功，从而能够保证患者初始吸气的需求，增加患者的舒适度；在呼气末亦可提供顺应患者呼气气流的基础气流，从而避免患者额外呼气做功，当其工作时，压力触发系统则停止工作。呼吸机呼气基础气流值可根据所设置流量触发值由呼吸机自动选择，其范围为4L/min-30L/min；?呼气触发灵敏度（ETS）：在辅助方式通气时，呼吸机适应患者对气流的需求以保持压力恒定。其设置要根据患者的呼吸状况而定，降低ETS可导致吸气时间增长和潮气量增大。设置的关键是保证患者与呼吸机的同步性，一般来说低ETS值在ARDS及儿科患者能产生较好的协调性，正常ETS值则适合于多数成人患者，高ETS值多适合于COPD患者；?用最小二乘方近似（leastsquares，LSF）方法监测呼吸生理和肺功能相关指标：新的近端LSF数据处理技术可以同时测定吸气及呼气阻力、顺应性和auto-PEEP，而无需在吸气或呼气终末停顿时来测定上述指标；?自动校正系统，该系统在呼吸机运行过程中即可随时自动进行检测校正，而毋需使患者脱机。四、EngstromErita和Elrira呼吸机此二种机型前者为80年代而后者为90年代产品。它们是由电脑控制的监测装置，除可显示常见的呼吸生理指标外，还可测得每分钟通气量中自发呼吸分通量百分率、CO2排出量、O2摄取量、代谢率和呼吸商。这些数据可由趋势图显示，能够连续记录14天。除常规通气模式外，还能提供扩大指令分钟通气模式（EMMV）和辅助吸气功能（相当于PSV）。五、BiPAP呼吸机该机型最早于1989年由美国伟康公司推出，其主要特点为：伈捎糜敫没一）按通常作用于机体的部位分类1.直接气道加压呼吸机2.体外式呼吸机：铁肺、胸甲式、带式（二）按驱动方式分类1.气动呼吸机2.电动呼吸机（三）按吸气向呼气转化的呼吸机分类1.定压呼吸机2.定容呼吸机3.定时呼吸机4.流速控制呼吸机5.混合型多功能呼吸机（四）按通气频率的高低分类1.常频呼吸机2.高频喷射呼吸机3.高频振荡呼吸机（五）按应用的对象分类1.成人呼吸机2.小儿呼吸机3.成人/儿童兼用呼吸机（六）按呼气向吸气转化的方式分类1.控制型呼吸机2.辅助型呼吸机或同步呼吸机3.混合型多功能呼吸机（七）按呼吸机复杂程度分类1.简易呼吸机2.多功能呼吸机3.麻醉用呼吸机4.电脑控制智能呼吸机（八）按驱动气体回路分类1.直接驱动呼吸机（单回路呼吸机）2.间接驱动呼吸机（双回路呼吸机