呼吸機基礎知識

北京誼安公司

市場部

2004－12

機械通氣目的和適應證

給危重病人在危及生命時以呼吸支持，保障病人度過危險期和基礎疾病治療的順利進行，以期恢復。為不可逆的呼吸肌病變或不可逆的上氣道損害提供替代，維持病人的通氣功能為疾病或手術后恢復過程中的病人提供通氣輔助。機械通氣的作用改善通氣功能改善換氣功能改善呼吸肌疲勞氣道保護機械通氣的禁忌癥肺大泡和肺囊腫氣胸、血氣胸和縱膈氣腫氣管食管瘺大咯血低血容量、休克急性心肌梗死呼吸機系統簡圖呼吸機的發展史1667年Hooke切開氣管插管（狗）應用風箱正壓通氣1846年Morton氣管內麻醉1869年Trendeleuburg（德）氣管內麻醉加氣囊1895年Kirstein（德）喉鏡應用，氣管插管--建立人工氣道1907年Drager自動供氧人工呼吸器1909年Janeway小型鐵肺間歇正壓通氣1926年Drinker鐵肺（脊髓灰質炎治療、搶救）40到50年代，脊髓灰質炎大流行促進了機械通氣技術的發展1946年Bennett生產第一臺定壓呼吸機1950年Engstroin（瑞典）定容型呼吸機60到70年代，發展較快IMVSIMVPEEP

高頻震蕩（HFOV）噴射（HFJV）80年代PSVBIPAP90年代

PRVCVAutoflowATCPPS2000--液體通氣技術呼吸機的分類1、定壓型呼吸機（40年代）2、定容型呼吸機（60－70年代）3、多功能呼吸機（80年代中期）容量控制通氣（定容型VCV）容量控制通氣時，吸氣流量波型可選擇恒定流量（方波）、減速流量或正弦波型流量容量控制通氣中，吸氣時間取決于吸氣流量、吸入氣流波型和潮氣量需要分鐘通氣量恒定時，最好選用容量控制通氣（如患有顱內高壓的病人）

壓力控制通氣（定壓、PCV）不管氣道阻力或呼吸系統順應性如何，壓力控制通氣時應用恒定氣道內壓力在壓力控制通氣中，吸氣流量為減速波型，并取決于壓力設定、氣道阻力和呼吸系統順應性。當呼吸系統順應性降低，如急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），流量迅速降低；當氣道阻力高，如COPD時，流量緩慢減速壓力控制通氣（定壓、PCV）在壓力控制通氣中，影響潮氣量的因素包括呼吸系統順應性、氣道阻力和壓力設定。在壓力控制通氣時，只有吸氣末流量不為零時，延長吸氣時間才能影響潮氣量與容量控制通氣不同，在壓力控制通氣中，吸氣流量是可變化的。當病人呼吸動作（patienteffort）增強時，可增加呼吸機輸送的流量及潮氣量

壓力控制通氣（定壓）呼吸機的分類氣動氣控呼吸機氣動機械呼吸機以壓縮氣體為動力來源，其所有控制系統也都是靠壓縮氣體來啟動。氣動電控呼吸機只有在壓縮氣體及電力二者同時提供動力的情況下才能正常工作與運轉。壓縮空氣及壓縮氧氣按不同比例混合后，既提供了適當氧濃度的吸入氣體，也供給了產生機械通氣的動力。但通氣的控制.調節.及各種監測.警報系統的動力則來自電力。電動電控呼吸機單靠電力來驅動并控制通氣的呼吸機，稱為電動機械呼吸機。電動機械呼吸機也需要應用壓縮氧氣，但只是為了調節吸入氣體的氧濃度，不是作為動力來源。切換類型壓力切換當機械吸氣壓力達到預定值后，吸氣中止，轉為呼氣，稱為壓力切換。而壓力以外的因素，如吸氣容積，吸氣時間，吸氣流速，都是可變的。容積切換當機械通氣達到預定值后，吸氣停止，轉為呼氣，稱為容積切換。采用容積切換的呼吸機，當氣流的阻力及順應性發生變化時為保證穩定的潮氣量，吸氣壓力隨之相應改變。時間切換吸氣時間達到預定值后，吸氣轉為呼氣，稱為時間切換。吸氣時間固定，當順應性氣道阻力發生變化時吸氣壓力.容積.流速都要發生變化。流速切換吸氣時流速的波形隨時間而變化，當流速達到預定值后，吸氣轉為呼氣，稱為流速切換。呼吸機的組成氣源主機濕化裝置機械臂呼吸回路附件氣源主機濕化裝置吸入氣體應主動或被動地進行濕化

主動濕化器將吸入氣體經過一個加熱的水箱進行濕化，有些主動濕化器采用加熱環路以減少環路內冷凝水聚積被動濕化器（人工鼻）置于呼吸機環路與病人之間。可回收呼出氣的熱量及濕度，再轉至吸入系統。被動濕化對多數病人效果良好，但比主動濕化效果差，它可增加吸入及呼出阻力，增加機械無效腔濕度的幾個物理學概念濕度：指空氣中所含水分的多少或潮濕程度絕對濕度（AbsolutehumidityAH）：每單位容積的氣體所含水分的重量。常用計量單位：mg/L飽和濕度：每單位體積內所能容納的最大水分含量，又叫最大絕對濕度。相對濕度（RelativehumidityRH）：指一定溫度下，氣體實際所含水量與該溫度下飽和濕度含水量的比值。相對濕度＝絕對濕度/飽和濕度×100％機械臂呼吸機環路呼吸機與病人之間氣流流通的管路由于氣體可壓縮和環路有彈性，呼吸機提供的氣體容量有一部分并未被病人吸入。此壓縮容量約為3－4ml/cmH2O。有些呼吸機對此有補償功能，有些則沒有。病人重復吸入環路內容量為機械無效腔或死腔。吸氣閥在吸氣相時控制流量和壓力，呼氣閥在吸氣相時關閉在呼氣相時吸氣閥關閉，呼氣閥打開通氣參數的設置通氣參數設置的原則維持有效的肺泡通氣改善氧合盡量減少副作用通氣參數的設置1、吸入氧濃度原則是維持氧飽和度在90%或氧分壓為60mmHg的基礎上，盡量減低吸入氧濃度。2、潮氣量和每分通氣量潮氣量VT8－12ml/kg每分通氣量6－8L/min靜態和動態死腔有效潮氣量與有效每分通氣量不同疾病對通氣量的要求容積性肺損傷和允許性高碳酸血癥通氣參數的設置3、呼吸頻率12－16次/分4、吸.呼時間比COPD1：2限制性通氣障礙1：1.5ARDS(成人呼吸窘迫綜合征)2:15、吸氣壓力15－20cmH2O定壓型呼吸機通過調節吸氣壓力水平來獲得預置的潮氣量，定容型呼吸機的吸氣壓力水平則取決于預置的潮氣量大小。通氣參數的設置6、觸發靈敏度－2cmH2OPEEP＋觸發靈敏度設置值7、PEEP設置水平8、報警界線的設置最高吸氣壓報警線高于維持正常潮氣量所需壓力約10cmH2O定容型通氣模式:1.輔助-控制通氣:(1)控制通氣(2)輔助通氣(3)輔助-控制通氣2.間歇指令通氣和同步間歇指令通氣3.分鐘指令通氣4.適應性支持通氣定壓型通氣模式:1.壓力控制通氣2.雙水平氣道正壓通氣3.氣道壓力釋放通氣4.壓力調節容量控制通氣自主通氣模式:1.持續氣道正壓(CPAP)2.壓力支持通氣(PSV)3.容量支持通氣(VSV)4.比例輔助通氣(PAV)常用通氣模式控制通氣

CMV

所有呼吸均由呼吸機提供，病人不可能自行切換控制機械通氣通常需要鎮靜輔助-控制通氣

A/C

病人呼吸頻率高于呼吸機設置頻率時能切換通氣（控制→輔助），但病人至少能接受設定頻率不論是呼吸機切換或病人切換，所有呼吸均以設定容量（和流量）或設定的壓力控制（和吸氣時間）進行。A/C模式允許病人改變呼吸頻率，但不能改變呼吸機切換后傳送的呼吸量（和流量）輔助-控制通氣同步間歇指令通氣

SIMV

病人能按呼吸機設定次數接受指令設定的潮氣量（和流量）或設定的壓力控制（和吸氣時間）指令呼吸與病人呼吸動作同步在指令呼吸間歇期，病人可自主呼吸自主呼吸可以壓力支持輔助同步間歇指令通氣

同步間歇指令通氣的優點1．由于自主呼吸和CMV有機結合，可保證病人的有效通氣。2．臨床上根據病人的自主TV、f和MV變化，適當調節SlMV的頻率和TV，利于呼吸肌的鍛煉。SIMV已成為撤離呼吸機前的必用手段。3．在缺乏血氣監測的情況下，當PaO2過高或過低時，病人可以通過自主呼吸加以調整，這樣減少了發生通氣不足或過度的機會。壓力支持通氣PSV是一種輔助通氣方式，即在有自主呼吸的前提下，每次吸氣都接受一定水平的壓力支持，以輔助和增強病人的吸氣深度和吸入氣量。壓力支持通氣的特點1．病人完全自主呼吸，f和吸/呼比由病人決定2．TV的多少，取決于PSV壓力高低和自主吸氣的強度。3．吸氣壓力輔助，能有效地克服通氣管道產生的阻力，病人呼吸作功減少，自覺舒服。有利于呼吸肌疲勞的恢復。4.很好的一種脫機模式，要優于SIMV。持續氣道內正壓CPAP病人通過按需活瓣或快速、持續正壓氣流系統進行自主呼吸，正壓氣流＞吸氣氣流，呼氣活瓣系統對呼出氣流給予一定的阻力（多用對射氣流或/和球囊活瓣）使吸氣期和呼氣期氣道壓均高于大氣壓。呼吸機內裝有靈敏的氣道壓測量和調節系統，隨時調整正壓氣流的流速，維持氣道壓基本恒定在預調的CPAP水平，波動較小。持續氣道內正壓CPAP1．只能用于呼吸中樞功能正常、有自主呼吸的病人。2．插管病人可從2～5cmH2O開始，根據需要可增到10～15cmH2O，最高不超過25cmH2O。未插管的病人可用面罩或鼻塞間斷使用CPAP，一般用2～lOcmH2O，最高不超過l5cmH2O，若超過2天呼吸功能仍沒恢復者應行氣管插管。3．未插管的病人使用CPAP，應防止胃擴張、嘔吐、惡心、腮腺炎、鼻腔炎、淚囊炎等。4．CPAP可和SIMV、MMV、PSV等方式合用。持續氣道內正壓10cmH2OPEEPTime嘆息SIGH正常自主呼吸時潮氣量為6～8ml/kg。如機械通氣也選用該潮氣量作標準，則會產生氣道陷閉及微小肺不張，使肺內分流增加。而健康人常有偶爾嘆氣（為潮氣量的2～4倍），可避免此類并發癥。現代呼吸機備有嘆氣功能，模仿正常人的呼吸，一般每小時為10～15次（4~6分鐘一次）嘆氣樣呼吸，嘆氣的氣量為潮氣量的2～2.5倍，可預防肺不張。但一般呼吸機所用的潮氣量較大，故嘆氣功能常不需要。近年來發展的新的通氣技術

分鐘指令通氣(MinuteMandatoryVentilation,MMV)設定應有的VT，由微機持續監測自動調節，隨病人自主呼吸通氣量變化而自動補償送氣量從而維持預定的分鐘通氣量。保持血氣在正常范圍。同時不干擾病人的自主呼吸，病人更容易從被動呼吸過渡到自主呼吸，是目前撤除通氣機所用的較好通氣模式。優點:1.有利于呼吸肌的鍛煉和脫機2.減少了人工監測和調節呼吸機工作參數的次數,節省人力3.保證了從機械控制通氣到自主呼吸的平穩過渡4.發生呼吸暫停或通氣不足時不會導致突然的高碳酸血癥和低氧血癥缺點:1.當出現淺而快的自主呼吸時,每分鐘通氣量仍可>=預設MV,致使呼吸機不提供強制通氣2.當呼吸機按需活瓣功能不良時,患者所做呼吸功顯著增加3.當患者突然出現呼吸暫停時,如果之前潮氣量大于預設MMV,則此后相當長一段時間呼吸機不會啟動強制通氣.適應性支持通氣(AdaptiveSupportVentilation,ASV)是一種結合容積和壓力兩種控制模式優點的全自動通氣模式。由MMV發展而來。ASV的基本工作原理是通過位于Y形管處的近端流速傳感器連續監測患者的動態順應性和呼氣時間常數,呼吸機計算出患者在作最小呼吸功時的理想目標頻率和目標潮氣量,隨后便自動調整機械通氣頻率、吸氣壓力、吸氣時間和呼氣時間使患者始終處于最佳的呼吸狀態。

ASV的優點：

·從CMV→SIMV→Spont的模式切換完全由呼吸機自動切換,無需人工更動。

·患者始終處于最佳呼吸狀態,所作呼吸功最小。

·氣道壓力始終處于安全范圍,避免容積傷的發生。

·可避免呼吸淺快或窒息的發生。雙水平氣道正壓通氣(Bi-PhasicpositiveAirwayPressure,BIPAP)強制和自主呼吸時，均可用雙氣道正壓通氣。其可有高壓和低壓兩種不同水平的氣道壓力。其主要特點是在機械通氣的吸氣相和呼氣相均提供一個預定的正壓氣流，使吸氣道壓很快升高到預定水平，從而有助于克服氣道阻力。而呼氣相氣道壓很快降至預調水平又能起到呼氣末正壓的作用。由于BIPAP采用特制的電磁閥自動控制呼吸切換和吸氣流速，使通氣機的靈敏度大大提高，病人稍有呼吸動作，即可發生呼吸切換，故同步