医用呼吸机常用模式

呼吸机常见通气模式武汉市中西医结合医院ICU范学朋机械通气的基本概念一种脏器功能支持手段•支持对象：通气和/或氧合功能障碍的患者•支持器械：呼吸机（ventilator）•支持目标：恢复有效通气并改善氧合•支持目的：是为治疗原发病争取时间呼吸机的基本构造触发：吸气阀的开放触发机制：时间、压力、流速压力触发，探测到吸气开始到呼吸机开始送气时间不低于110～120ms流速触发，吸气开始到呼吸机开始送气时间可低于100ms，呼吸功耗较小。设置：在避免假触发的情况下尽可能小。一般置于-1～-3cmH2O或1～3L/min。触发（trigger）呼吸机的基本结构切换：吸气阀关闭，呼气阀开放切换机制：时间、容量、流量、压力机械通气的方式有创正压通气（IPPV）无创通气正压通气（NPPV）负压通气正压通气的病理-生理学效应正压通气对通气功能的影响减少呼吸功：减少氧耗/CO2产出量（VO2/VCO2）克服阻力,为镇静/肌松保驾改善肺泡通气：增加分钟通气量(VE)/潮气量(VT)PACO2=0.863×VCO2/（VT-VD）正压通气对换气功能的影响改善氧合：提高PaO2或DO2减少氧耗：降低呼吸功和自主分钟通气量提高吸氧浓度(FiO2)呼气末正压(PEEP)：增加呼气末肺容积（EELV）延长吸气时间(TI)：增加吸气末肺容积（EILV）对循环系统的影响：心肺交互作用胸内压变化静脉回流障碍：前负荷↓肺容积变化心脏及大血管受压（类心包填塞）肺血管受压，右心负荷增加——CO↓，BP↓对循环系统的影响：心肺交互作用气道压力肺的力学性质前负荷心脏的功能状态健康心脏：主要与前负荷有关心功能不全：?正压通气对氧输送量（DO2）的影响DO2由呼吸、循环和血红蛋白水平共同决定DO2=CaO2×CO(CaO2=Hb×SaO2×1.34+PaO2×0.0031)DO2直接与组织氧供有关，在调节通气参数时需兼顾呼吸与循环系统呼吸机相关肺损伤（VALI）•肺气压伤（barotrauma）•肺容积伤（volutrauma）——气压伤与容积伤均与肺泡过度扩张（EILV过大）有关•肺萎陷伤（atelectrauma）•肺生物伤（biotrauma）肺气压伤的表现形式：肺泡外气体肺间质气肿(PIE)纵隔气肿皮下气肿气胸其他：心包和腹膜后积气，气体栓塞发生气压伤的高危因素患者相关因素(内因)基础疾病,病程,性别,年龄，……机械通气相关因素(外因)通气参数,模式,通气时间，……发生气压伤的高危因素：ARDS“小肺”不均一性发生气压伤的高危因素：重症肺炎吸入性及细菌性病变不均一,小肺组织破坏Chest72:141–144发生气压伤的高危因素：通气相关肺过度膨胀（取决于跨肺压）是形成气压伤的主要原因肺泡压≈平台压：PEEP与VT胸腔压：胸肺弹性与自主呼吸发生气压伤的高危因素：高平台压/大VTBousarsar总结1976年-1999年与肺气压伤有关的224项研究当Pplat＜35cmH2O，肺气压伤15％，与Pplat无相关，与原发病有关当Pplat＞35cmH2O，肺气压伤＞15％，随Pplat升高，肺气压伤发生率增加IntensiveCareMed(2002)28:406–413各种通气模式的定义及其特点机械呼吸类型可分为四类：指令（控制）、辅助、支持和自主呼吸。分类依据有3点：由什么来触发通气，通气期间吸气流速由什么来限制，通气由什么来切换。“触发”可由机器定时（控制通气）或有患者用力来启动（辅助、支持或自主通气）。“限制”一般是靠设置流量（压力可变）或设置压力（流量可变）来进行。“切换”一般是靠设置容量、时间或流量来进行。所谓“机械通气模式”，实际上就是指令，辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型通气方式触发限制切换指令（控制）机器机器机器辅助患者机器机器支持患者机器患者自主患者患者患者一、辅助通气（AssistedVentilationAV）AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低（压力触发）或流量的改变（流量触发）来触发，触发后呼吸机即按预设潮气量（或吸气压力）、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。正确应用AV的关键是恰当预设潮气量和触发灵敏度。预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。压力触发敏感度一般设置于-0.5至-1.5cmH2O水平，采用流量触发时设置触发敏感度1~3L/min。二、控制通气（ControlledVentilationCV）CV又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供全部呼吸功。无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸、气时间）一致，表明为时间指令性通气。控制通气CV（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。（2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。（3）为心肺功能储备差的患者提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。CV主要用于：（4）在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。（5）对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、PEEPi、潮气末CO2浓度、呼吸功等，只有在CV控制通气时测定才准确可靠。三、辅助—控制通气（Assist-controlVentilationA-CV）A-CV模式大多以容量转换型通气来实行，应用容量转换A-CV时，需预设触发敏感度、潮气量（VT）、频率（备用频率）、吸气流速和流速波型。近年来已有呼吸机以压力转换型通气来实现A-CV。此时需预设的呼吸机参数有：触发敏感度、压力水平、吸气时间（Ti）和通气频率（备用频率）。在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，若应用流量触发（flow-by)，可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。辅助-控制通气A-CV四、间歇指令通气（IntermittentMandatoryVentilationIMV）大多数呼吸机的IMV模式，指令通气以容量切换方式来实现，此时需预设：潮气量（VT）、流速或（和）吸气时间（Ti）、指令通气频率和触发敏感度。已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。此时需预设：压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸。指令通气的输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主波形，负压表示吸气，正压代表呼气。间歇指令通气IMVIMV的缺点指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。如果通过功能不佳的按需阀持久应用IMV就可能加重呼吸肌疲劳，增加氧耗，甚至使循环功能恶化。为了克服呼吸机回路的阻力，可加用5cmH2O的吸气压力支持。五、同步间歇指令通气（SIMV）SIMV时典型的压力图在进行SIMV时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。故在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波同步间歇指令通气SIMVSIMV的优点⑴降低平均气道压；⑵呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机；⑶改善V/Q比例；⑷应用SIMV，自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要；⑸增加患者的舒适感；⑹能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生；⑺可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。临床上应用IMV和SIMV，主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外，在很多情况下，IMV和SIMV也已作为长期通气支持的标准技术。SIMV+ASBFlowPressureVolume(L/min)(cmH2O)(ml)SetPSlevelPSBreathFlow-cycled六、指令每分钟通气（MandatoryMinuteVentilationMMV）呼吸机按预定每分通气量给患者通气。如果患者自主呼吸低于预设每分通气量，不足部分由呼吸机提供，如果自主通气已大于或等于预设每分通气量，呼吸机即不再送气。临床上应用MMV主要是为了保证患者在撤机时从控制通气到自主呼吸的平稳过渡，避免通气不足的发生。应用MMV的主要危险有些呼吸浅快的患者，自主呼吸虽然能够达到预定每分通气量，呼吸机也不再给予通气支持，但每分钟有效通气量不足，从而导致缺氧和二氧化碳潴留。因此，自主呼吸频快患者不宜应用MMV。七、持续气道正压（CPAP）/呼气末正压（PEEP）呼吸机保持呼气末时的气道正压于预定水平。注意本图中每次通气没有触发波，通气压力逐渐上升至峰压后成指数地降至PEEP水平，故图中显示的为容量控制通加PEEP。呼气末正压PEEP为自主呼吸患者提供持续气道正压，图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。持续气道正压CPAPCPAP触发：与病人同步送气目标：不定，由病人控制切换：由病人控制压力流速CPAPTime(sec)CPAPlevelFlowL/mPressurecmH2OVolumemLCPAP/PEEP的作用：①增加肺泡内压和功能残气量，使P(A-a)O2减少，有利于氧向血液内弥散；②使萎陷的肺泡复张，在整个呼吸周期维持肺泡的通畅；③对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响；④改善V/Q的比例；⑤增加肺顺应性，减少呼吸功。应用PEEP的副作用增加气道峰压和平均气道压，减少回心血量，降低心输出量和肝肾等重要脏器的血流灌住，增加静脉压和颅内压。而高气道峰压增加VALI的危险。因为应用PEEP有两面性，所以临床应用时要掌握适应证，并注意选择最佳PEEP水平。最佳PEEP的选择常用的方法（1）先给3~5cmH2O的PEEP，以后逐渐增加，直至达FiO2≤0.6时PaO2≥60mmHg时的最低PEEP。若PEEP达15cmH2O仍达不到目标值，需再增加PEEP水平，即可能因过多降低心输出量而减少组织的氧输送。必要时应插漂浮导管进行监测。（2）逐步增加PEEP，监测顺应性达最好时的PEEP水平即是最佳PEEP；（3）对ARDS患者可应用P-V曲线，加用略高于低拐点的PEEP。八、压力支持通气（PSV）提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS水平，提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，可减少气压伤等机械通气的并发症。PSVTime(sec)流速L/m压力cmH2O容量mL设置压力病人触发，流速切换，压力限制流速切换PSV流速/时间双切换Flow100%timeLeak35%25%压力支持通气的流速、时间双切换功能，彻底解决漏气等情况下出现的吸呼切换困难。时间切换点可调每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。压力支持通气PSVPSV的主要缺点当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加PS水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用PSV。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用PSV。九：Biphasic/APRV两相压力分别称为PH及PL两相压力相对应的时间称为TH和TL高、低压的交替转换可与病人的呼吸同步病人自主呼吸时进行同步触发