1、機械通氣的臨床應用及呼吸力學測定遼寧醫學院附屬第一醫院 重癥醫學科 谷志龍郵箱：2主要內容機械通氣的基本原理機械通氣的模式和參數調節床旁呼吸力學測定3機械通氣的概念運用機械裝置部分或完全取代患者的自主通氣機械裝置 呼吸機（ventilator）簡易呼吸器患者操作者呼吸機的基本構造吸氣控制開關氣源加溫加濕裝置控制系統呼氣控制開關氣道肺呼吸機運行本質氣體開關王 辰 5機械通氣的基本原理氣道阻力流速容量/順應性基礎壓力PEEP+P總=氣道阻力氣體流速+潮氣量/順應性+PEEP6機械通氣一種臟器功能支持手段替代“呼吸肌肉”功能，非“肺臟”功能無治療作用除外心源性肺水腫、梿枷胸主要目的：為原發病的治療爭

2、取時間機械通氣的適用征呼吸衰竭“泵”衰竭：重癥肌無力；有機磷中毒；呼吸中樞病變肺衰竭：ARDS；肺間質纖維化圍手術期各種外科手術的常規麻醉和術后管理需要心、胸、和神經外科手術骨骼肌肉疾病連枷胸肌營養不良 俞森洋，機械通氣與臨床實踐機械通氣的指針和目標改善氣體交換糾正低氧血癥緩解急性呼吸酸中毒緩解呼吸窘迫降低呼吸氧耗糾正呼吸肌疲勞改變肺組織的壓力-容積關系預防和糾正肺不張改善肺順應性預防進一步的肺損傷促進肺和氣道的康復避免并發癥 Tobin MJ呼吸機的主要功能改善氧合氧合障礙原因肺泡通氣不足吸入氣氧濃度低彌散障礙通氣血流比失調分流呼吸機的主要功能改善氧合機械通氣改善氧合的方法MVFIO2PEE

3、P復張肺泡 減少分流平均氣道壓呼吸機的主要功能排除二氧化碳肺泡通氣公式：PaCO2=(VCO2 x 0.863) /【 VE x（1-VD/VT）】 VE=VT RRCO2增加原因肺泡分鐘通氣量降低死腔量增大CO2生成增多肺泡通氣量(VE alv)12正壓通氣是改善心源性肺水腫的有效手段病例生理學改變左心房壓力增高導致肺毛細血管靜水壓增加正壓通氣的主要作用降低心臟的前負荷降低心臟的后負荷改善心臟的工作環境（改善氧合，增加心肌供氧）13正壓通氣對心功能的影響降低前負荷回心血量減少降低后負荷心室跨壁壓減少14正壓通氣對心功能的影響自主呼吸正壓通氣機械通氣的模式與參數臨床常用的通氣模式輔助/控制通氣

4、（A/CMV）同步間歇指令通氣（SIMV）壓力支持通氣（PSV）雙相氣道正壓通氣（BIPAP）A/C 47%SIMV+PSV 25%PSV 15%SIMV 6% other 7%Am J Respir Crit Care Med.2000輔助/控制通氣（A/CMV）是控制通氣與輔助通氣的結合當自主呼吸頻率低于后備頻率，啟動控制通氣當自主呼吸頻率高于后備頻率，啟動輔助通氣保證患者最基本的每分通氣量每次呼吸周期，呼吸機的輔助水平相同每次呼吸的潮氣量、吸氣壓力、流量等參數一致降低呼吸功耗導致人機不協調、過度通氣和過度充氣的發生輔助/控制通氣模式設置的參數吸氣觸發流量、壓力或時間觸發吸氣過程定容型潮氣

5、量、流量、流量波形、吸氣時間等定壓型吸氣壓力、吸氣時間呼氣切換時間、容量后備頻率輔助/控制通氣模式的應用中樞或外周驅動能力很差者為心肺功能貯備較差者提供最大呼吸支持，減少氧耗需過度通氣者，如閉合性顱腦損傷容量控制與壓力控制的區別容量控制通氣容量可控，但壓力不可控應用于自主呼吸穩定、氣道阻力增加的患者壓力控制通氣壓力可控，但容量不可控人機協調性較好、改善氣體分布同步間歇指令通氣（SIMV）間歇指令間歇給予指令通氣，每分鐘指令通氣頻率相同同步指令通氣可與自主呼吸同步（觸發窗）間歇指令通氣之間為自主呼吸增加氧耗增加呼吸功同步間歇指令通氣（SIMV）模式設置的參數吸氣觸發流量、壓力或時間觸發吸氣過程定

6、容型潮氣量、流量、流量波形、吸氣時間等定壓型吸氣壓力、吸氣時間呼氣切換時間、容量觸發窗指令頻率同步間歇指令通氣（SIMV）模式的應用應用于撤機階段逐漸降低指令通氣頻率 常與壓力支持通氣（PSV）合用克服自主呼吸的阻力壓力支持通氣（PSV）自主通氣模式自主呼吸參與整個通氣過程病人自主調節潮氣量、吸氣時間、吸氣流速、呼吸頻率人機協調性優于其它模式利于呼吸肌肉功能的恢復潮氣量隨肺順應性、氣道阻力和主觀的用力程度而改變壓力支持通氣（PSV）模式設置的參數吸氣觸發流量或壓力觸發吸氣過程吸氣壓力支持呼氣切換流量切換FlowPawTT壓力支持通氣（PSV）模式的應用具有一定的自主呼吸能力，呼吸中樞驅動穩定者

7、可應用于撤機階段逐漸減低壓力支持水平持續氣道內正壓通氣（CPAP）最簡單的自主呼吸模式其作用類似于PEEP無通氣輔助功能雙水平氣道正壓通氣方式：Bi-PAP是一種時間啟動、壓力限定、時間切換方式。適合于整個機械通氣時期。理解：可視為對CPAP壓力值采用時間切換的連續氣道正壓通氣，兩個時間和壓力均可調整。CPAPCPAP基線0Bi-PAPCPAPx2=Bi-PAP特點：通氣周期任何時間均可進行不受限制的自主呼吸。自主呼吸和控制呼吸時均可應用Bi-PAP, 在兩個壓力水平上都可有自主呼吸出現。雙相氣道正壓通氣（BIPAP）相當于兩水平的CPAP的交替出現增加肺泡容積，改善氧合改善人機協調性實現控制

8、通氣與自主呼吸的并存新型的機械通氣的模式雙重控制模式壓力調節容量控制（PRVC、VC+、autoflow等）容量支持（VSV）壓力增強（PA）智能通氣模式適應性支持通氣（ASV）成比例輔助通氣（PAV）自動模式（Automode）導管補償（ATC）NAVA主要設置的參數吸氣觸發（trigger）潮氣量（VT）/吸氣壓力（PI）吸氣時間（Ti）/吸呼比（I：E）壓力上升時間（rise time/slope ）峰流速（peak flow）流速波形（flow waveforms）呼氣切換（cycle）呼氣末正壓（PEEP）/持續氣道內正壓（CPAP）呼吸頻率（f）吸氣觸發(trigger)吸氣階段(

9、control)呼氣切換(cycle)呼氣階段(baseline)呼吸周期參數設置和調節的主要原則維持基本通氣和氧合避免呼吸機相關并發癥的發生呼吸機相關肺損傷（VALI）循環抑制等提高人機協調性吸氣觸發的設置壓力觸發0.53 cmH2O流量觸發0.55 L/min吸氣觸發過程流量觸發機制基礎氣流（base flow）10L/min流量觸發靈敏度 2 L/min8 L/min2 L/minPT：壓力觸發FT：流量觸發Am J Respir Crit Care Med , 1998, 157:135143.觸發延遲時間觸發功流量與壓力觸發的比較流量觸發壓力觸發壓力和流量觸發的共同缺點均不能克服內源

10、性PEEP對觸發的影響內源性PEEP=6 cmH2O外源性PEEP=0 cmH2O觸發靈敏度=2 cmH2O肺泡內壓力神經電活動觸發（neural trigger）克服內源性PEEP對觸發的影響見于NAVA模式改善人機協調設置參數：膈肌電位：0.51.5 uv潮氣量潮氣量：每次吸入或呼出氣體的量Tidal volume ,VT主要作用：改善通氣和氧合設置和調節需考慮的因素身高不同疾病的呼吸力學改變，如氣道阻力和順應性等通氣和氧合狀態避免氣壓傷的發生初始設置和調節初始設置：正常肺功能的患者：812 ml/kgCOPD患者和ARDS患者應小潮氣量通氣：68ml/kg平臺壓30cmH2O評估：氣道壓

11、力血氧飽和度胸部活動度、肺部聽診血氣指標吸氣時間（Ti）/吸呼比（I：E）的設置呼吸機無法完全控制患者自主的呼氣時間吸氣時間包括送氣時間吸氣暫停時間一般設置Ti 0.81.2 秒I：E 1： 3 1：1.5TiTE 吸氣時間（Ti）/吸呼比（I：E）主要作用延長吸氣時間，增加平均氣道壓改善氧合實施反比通氣監測平臺壓縮短吸氣時間，延長呼氣時間減輕氣體陷閉吸氣時間長短的評估短正常長壓力上升時間（rise time）只見于壓力目標型通氣模式是指氣道壓力從基礎水平升至設置水平的時間13420TSecPawcmH2Orise timePEEP壓力上升時間的作用調節吸氣初期峰流速的大小改善人機協調性滿足患

12、者吸氣初期流速需求降低吸氣做功增加壓力上升時間Chiumello D, et al. Crit Care Med, 2003, 31:2604-2610壓力上升時間的設置可根據壓力-時間曲線調節13420TSecPawcmH2Orise time合適rise time過短rise time過長overshoot吸氣峰流速的設置只見于容量目標型通氣模式吸氣流速和吸氣時間決定潮氣量大小VT= flow Ti主要作用滿足患者吸氣初期的通氣需求調節吸氣時間的長短一般設置于 40100 L/min峰流速峰流速肺通氣的阻力肺通氣阻力彈性阻力靜態阻力，2/3非彈性阻力動態阻力，1/3肺彈性阻力胸廓彈性阻力黏

13、性阻力慣性阻力肺黏性阻力氣道黏性阻力胸廓黏性阻力肺慣性阻力氣道慣性阻力胸廓慣性阻力肺通氣總阻力=肺彈性阻力+胸廓彈性阻力+氣道阻力彈性阻力彈性彈性物質在外力作用下變形時，對抗變形和彈性回位的傾向平靜呼吸時，約占總阻力的2/3吸氣時的阻力，呼氣時的動力順應性物體的易擴張性，指單位壓力改變所引起的容積改變計算公式 CV/P彈性阻力的倒數具有容積依賴性，比順應性靜態順應性：氣流阻斷后所測得的順應性動態順應性：未阻斷氣流所測得的順應性影響順應性的因素彈性阻力增加（順應性降低）肺水腫，實變，纖維化，肺不張氣胸、胸腔積液脊柱側彎或其他胸壁畸形肥胖、腹脹動態肺充氣非彈性阻力黏性阻力與慣性阻力以氣道黏性阻力為

14、主（80%90%）平靜呼吸時，約占總阻力的1/3非彈性阻力黏性阻力氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間的摩擦力以及呼吸時組織發生相對位移時的摩擦阻力氣道阻力、肺組織黏性阻力、胸廓黏性阻力慣性阻力氣流在發動、變速、換向時由于氣流與組織的慣性所產生的阻止運動的因素氣道阻力層流阻力來源于氣體之間的相互摩擦Raw8l/(r4)湍流阻力來源于氣體之間以及氣體與氣道壁之間的相互摩擦Rawvl*摩擦因子/ 42r5層流示意圖湍流示意圖氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間的摩擦力氣道阻力的分布床旁呼吸力學監測呼吸力學的基本特性 P=P摩擦阻力+P彈性阻力i機械通氣的靈魂-運動方程阻力和順應性的監測吸氣末阻斷法患者

15、：充分鎮靜模式：容量控制參數：方波、PEEPe“吸氣末屏氣”PpeakPplat計算公式Raw=(Ppeak-Pplat)/FCst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)注意事項消除自主呼吸的影響足夠的平衡時間 流速與容積依賴性PEEPPEEPi舉例：設置：VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波)監測：Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O請計算R? C?(Ppeak 34cmH2O)= (Flow 0.5L)/S x R + (VT 350ml)/Cst + (PEEPe 5cmH2O + PEEPi 5cm

16、H2O)R=（34-27）/0.5=14Cst=350/（27-5-5）=20.6呼吸力學監測的三要素壓力（pressure，）氣道開口壓，食道壓，隆突壓流速（flow，）容積（volume）計算流量對時間的積分常用壓力指標氣道峰壓（Ppeak）氣道平臺壓（Pplat）氣道平均壓（Pmean)內源性呼氣末正壓（PEEPi）呼氣末正壓（PEEP）氣道峰壓（Ppeak）的影響因素定容通氣，方波Ppeak= Flow x Resistance +Volume/compliance+PEEP用于克服氣道阻力、彈性阻力和PEEP影響因素：順應性潮氣量PEEPPEEPi氣道和氣管內導管阻力吸氣流速氣道峰壓

17、的臨床意義氣道峰壓是設置壓力報警限的根據 實際氣道峰壓之上5-10cmH2O以不高于45cmH2O為宜 氣道峰壓與肺損傷的關系 Paw (cm H2O)NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance)NormalPIPPPlatHigh RawPIPPPlat氣道阻力對峰壓的影響肺順應性對峰壓的影響Time (sec)Paw (cm H2O)Low CompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormal PPlat(Normal Comp

18、liance)Increased PPlat(Decreased Compliance)NormalPIP氣道峰壓增加的臨床意義不伴有平臺壓的增加Ppeak- Pplat = Flow x Resistance用于克服氣道阻力反應氣道問題伴有平臺壓的增加肺實質或間質問題肺含氣狀態變化PpeakPplat平臺壓（plateau pressure）的概念是指吸氣末暫停時的氣道壓力吸氣末肺泡內壓力水平主要用于克服肺彈性阻力平臺壓PawFlow平臺壓的監測消除自主呼吸的影響采用定容控制通氣流速恒定，并固定潮氣量阻斷時間足夠長所測值為平均值平臺壓（Pplat）的影響因素定容通氣，方波Pplat=Volu

19、me/Compliance+PEEP用于克服彈性阻力和PEEP影響因素：順應性PEEP潮氣量平臺壓（Pplat）的意義可近似反應肺泡壓與肺損傷的關系更為密切限制平臺壓不超過35cmH2O 平臺壓監測在ARDS患者中的意義指導ARDS患者的機械通氣治療肺保護性通氣策略N Engl J Med 1998;338:347-54Pplat 40 cmH2ON Engl J Med 2000, 342:1301-1308.Pplat 30 cmH2OCrit Care Med 2006; 34:13111318Pplat 30 cmH2O平均氣道壓(Pmean)虛點面積在特定的時間間隔上所計算的壓力相加求其均數即平均氣道壓Pmean （T