呼吸机的入门应用

急诊实践技能呼吸机的入门应用晋城市人民医院急诊科李驹波概念机械通气临床上利用机械辅助通气的方式，达到维持、改善和纠正患者因诸多原因所致的急/慢性重症呼吸衰竭（包括通气衰竭、氧合衰竭）的一种治疗措施，是患者呼吸动力的延续。机械通气只是一种脏器功能的支持手段，其临床价值在于为诊治导致呼吸衰竭的原发病争取时间，对原发病本身并无治疗作用。呼吸机演变历史世界上第一台呼吸机—铁肺是美国 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师菲利普.德林克在1929年发明.铁肺是第一个代替人体器官功能的机器。铁肺曾救了许多人的命，但20世纪50年代后期，正压呼吸器制成后，铁肺便被淘汰了。世界上使用铁肺最长的病人美国老太戴安·奥德尔她自1950年3岁的时候，患上小儿麻痹症，直到2008年5月29日凌晨3点去世。呼吸机的构造与工作原理呼吸机的构造与工作原理肺脏的解剖和生理呼吸器官可分为1.上呼吸道2.下呼吸道.3.肺脏.肺功能分为通气和换气.上述的气体交换即弥散呼吸气体经上.下呼吸道往返于肺脏为人体提供氧和排出二氧化碳.呼吸机即是彷造肺通气的仪器人工通气的主要目标（Why）维持合适的肺泡通气量；改善肺的氧合功能；减轻呼吸肌肉负荷、减少呼吸作功，降低肺和心脏负荷；改善呼吸困难;减少人工通气的并发症（如：气压伤、肺不张、低血压、人机对抗等）机械通气的目的及作用：纠正急性呼吸性酸中毒：纠正低氧血症：降低呼吸功耗，缓解呼吸肌疲劳：防止肺不张：为使用镇静和肌松剂保驾：稳定胸壁：呼吸机使用的适应征（WhoandWhen）：严重呼吸功能障碍时应及时实施机械通气;经积极治疗后病情恶化；意识障碍；呼吸频率>35-40次/分或<6-8次/分，或呼吸节律异常，或自主呼吸微弱或消失；血气分析提示严重通气和/或氧合障碍：PaO2<50mmHg，尤其是充分氧疗后仍<50mmHg；PaCO2进行性升高，pH动态下降。呼吸机使用的禁忌证：因机械通气可能使病情加重：气胸及纵隔气肿未行引流者；肺大疱和肺囊肿；低血容量性休克未补充血容量者；严重肺出血；气管-食管瘘；但在出现致命性通气和氧合障碍时，应在积极处理原发病（如尽快行胸腔闭式引流，积极补充血容量等）的同时，不失时机地应用机械通气，以避免患者因为严重CO2潴留和低氧血症而死亡。因此，机械通气无绝对禁忌症。常用通气模式IPPV=CMV控制通气A/C辅助控制通气IMVSIMV间歇指令通气PSV压力支持通气CPAP持续气道正压呼吸BIPAP/Bi-Level双相气道正压通气IRV反比通气自动化通气模式：压力调节容量控制(PRVC);容量支持(VS)适应性压力通气(APV);适应性支持通气(ASV)V-C，P-CV-A/C，P-A/CV-SIMV，P-SIMV呼吸周期吸气开始呼气结束呼吸周期1呼气+1吸气=1呼吸周期吸气结束呼气开始吸气阶段呼气阶段触发切换机械通气的要素触发（Trigger）呼吸机触发时间触发患者触发压力流速触发控制（Control）容量控制（定容）压力控制（定压）切换（Cycle)时间切换容量切换流速切换压力切换*©MAQUET*控制模式VC，PC，PRVC支持模式PS自主呼吸CPAP混合模式SIMV按通气目标：容量目标型VC，SIMV（VC）压力目标型PC，PS，SIMV（PC）双重目标型PRVC按病人是否有自主呼吸：模式分类呼吸机常用参数呼吸频率---RRb/min潮气量------VTml分钟通气量-VminL吸气压力----PCcmH2O压力支持----PScmH2O吸呼比------I:E吸气上升时间—Ti屏气时间----Tpause触发灵敏度--Trigger吸入氧浓度-FiO2呼气末气道正压-PEEPSIMV频率----SIMVrateb/min潮气量TidalVolume（Vt）1、是决定呼吸的大小，在容量控制形式中应用2、根据体重给予潮气量：8～12ml/kg3、根据病人病理生理状况给予潮气量：哮喘、胸腔积液、肺叶（或全肺）切除、肺大疱、胸廓畸形4、特别指出：ARDS病人给予小潮气量：4～7ml/kg呼吸频率RespiratoryRateRR、rate、f1、决定呼吸周期，Ttot=60/实际呼吸频率Ttot=Ti+Te2、设定数量取决于模式与自主呼吸的强弱控制设定通常为12-16bpm/min2015心肺复苏指南要求复苏时通气为10bpm/min3、类型：指令、辅助、支持、自主吸气时间、屏气时间、吸呼比TiTpauseI:E1、Ti是气体分布的时间，一般是0.67～1.00“２、屏气时间（pause）或平台时间，无流速相送气时间=吸气时间+屏气时间=Ti+Tpa3、吸呼比正常为1:1.5-2.5。流速flow1、是容量在时间上的改变，与气道阻力有关2、有两种形式：峰流速(peakflow)和平均流速3、常用波形来表示：方波、递减波4、常用范围：30～70L/min峰压PIPPeakInspiratoryPressure1、与潮气量相同，决定呼吸的大小2、一般给予：20-30cmH2O3、在压力控制形式应用4、实际峰压一般不能大于40-45cmH2O，会出现肺压伤。呼气末正压Peak-End-ExpiratoryPressure，PEEP1、复张陷闭肺泡，增加气体交换的面积2、降低回心血量和血压，影响心脏的舒张功能3、过高可造成肺泡外气体4、通常给予5～15cmH2O触发灵敏度Trigger、Sensitivity1、是吸气的门槛2、有两种形式：压力触发和流量触发3、压力触发置于-1～-3cmH2O流速触发1～3L/min。吸氧浓度fractionofinspiredoxygen，FIO21、范围是21%～100%，一般给予＜60%2、过高引起氧中毒：肺、眼3、初始治疗为了迅速改善缺氧，可以高氧治疗，＜2小时。1、控制通气特点：无论患者自主呼吸如何，呼吸机总是按预先设置的频率，潮气量（压力），进行规律的通气，适用于自主呼吸消失或很微弱的患者，应用于自主呼吸较强患者，则很难达到自主呼吸的协调。包括：间歇正压通气IPPV=CMV触发完全由机器控制，控制模式不同分为VCVPCV辅助控制通气A/C=CV+AV*©MAQUET*吸气暂停时间占整个呼吸周期的百分比吸气上升时间：从开始吸气至达到峰流速所花的时间，这里指占整个呼吸周期时间的百分比，当RR，I：E或暂停时间发生改变时，Ti随之改变容量控制模式（VCV)*©MAQUET*气道峰压平台压平均压呼气末正压吸气时间吸呼比吸入分钟通气量呼出分钟通气量吸入潮气量呼出潮气量容量控制模式（VCV)容量控制模式（VCV)容量控制模式的波形分析容量控制模式（VCV)应用：呼吸驱动能力很差者。对心肺功能贮备较差者，可提供最大的呼吸支持，以减少氧耗量。如：躁动不安的ARDS患者、休克、急性肺水肿患者。需过度通气者：如闭合性颅脑损伤。*©MAQUET*压力控制（PCV）吸气上升时间：开始吸气至压力达到峰压所花的时间，此处指占整个呼吸周期时间的百分比在压控模式下，不需设置吸气暂停时间吸气时间：当I：E发生改变时，Ti也随之改变PEEP以上的压力控制水平*©MAQUET*压力控制（PCV）1.压力是恒定的Ppeak=PCabovePEEP+PEEP2.可先用VC，获得平台压作为PC的压力水平潮气量影响因素：1.PCabovePEEP2.顺应性、阻力3.病人自己的吸气努力整个吸气相中压力保持恒定在气道阻力、顺应性等因素不变的情况下，吸气压力越高，吸气流速越高，潮气量越大压力控制模式的波形分析（压力）压力控制（PCV）特点：峰压便于控制，能改善气体分布和V/Q。VT与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力有关，需不断调节压力水平，以保证适当水平的VT。应用：气道压较高的患者通气功能差；用于ARDS有利于改善换气；新生儿，婴幼儿。由于限制了气道压所以避免了压力伤或者容量相关性肺损伤的发生最大吸气压一般设定在30–35cmH2O可以延长吸气时间，有助于解决氧合困难的问题可以用于那些无法使用容控通气的患者压力控制与容量控制模式的特点参数压力控制模式容量控制模式肺泡压力峰值恒定变化气道压力峰值恒定变化潮气量变化恒定流速波形递减波方波或递增波峰流速变化恒定吸气时间预设预设呼吸频率预设预设VCV和PCV对肺泡充气的差别PCV因系定压型,压力克服了所有阻力使高、低阻力的肺泡均能得到适当的充气,而使肺内分流获得改善.VCV对阻力高的肺泡可能充气不足甚至萎陷,而对阻力低的肺泡则充气过度甚至发生高容积伤.VCVPCV容量控制通气（VCV）压力控制通气（PCV）1、潮气量保证可变（通气不足）2、人机同步性差（设定流速）好（自主流速）3、气压伤风险存在（气道压可变）避免（控制气道压）4、V/Q欠佳（气体分布不平衡）良好（气体分布平衡）*定容通气和定压通气的主要区别定容通气以“潮气量”为目标控制气流，完成通气定压通气以“压力”为目标控制气流，完成通气定容通气和定压通气只是呼吸机同一种工作方式下的不同表现形式。辅助/控制通气（A/CMV）（Assist/ControlVentilation，A/C）1、由单纯的控制通气（CV）和单纯的辅助通气（AV）两种模式合并而来的。控制通气是指由呼吸机完全替代病人的自主呼吸，辅助通气是指由呼吸机大部分替代病人的自主呼吸，即呼吸机提供大部分的呼吸功，同时允许病人存在自主呼吸的努力，病人仅做触发功2、辅助/控制通气模式就是将上述二者的优势结合，成为目前应用最广泛的通气模式之一。上机时的首选通气模式3、分为定容型IPPV及定压型IPPV4、为全部指令通气，也称IPPV。病人几乎不做呼吸功，呼吸肌能够得到充分的休息，改善呼吸肌疲劳。但是也会完全抑制呼吸肌做功，造成肌肉功能的废用，出现呼吸机依赖，脱机困难5、能够迅速改善通气不足，但是也容易造成通气过度。6、即使有自主呼吸的恢复，也会被完全抑制，多出现人机对抗现象7、呼吸机一旦被触发，就给予一个预先设定的潮气量、流速等A/C通气模式时间与患者均可以触发的控制通气模式，可以设置指令频率、触发灵敏度、通气目标（容量或压力）患者触发可以使通气频率高于设定频率，但每次通气均以设定值为目标概念：自主呼吸触发呼吸机送气后，呼吸机按预置参数（VT,RR,I/E）送气；患者无力触发或自主呼吸频率低于预置频率，呼吸机则以预置参数通气。与CMV相比，唯一不同的是需要设置触发灵敏度，其实际RR可大于预置RR特点：具有CMV的优点，并提高了人机协调性；可出现通气过度。应用：同CMV。A/C通气模式Time(sec)FlowL/mPressurecmH2OVolumemLPresetVTVolumeCyclingPatienttriggered,Flowlimited,VolumecycledVentilationA/C通气模式2.压力支持通气（PSV）该通气模式比其他辅助通气模式更接近生理状态。患者每次自发吸气，都自动接受预先设置的一定的压力支持。每次呼吸都由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，吸气时间和呼吸频率由患者自己决定，潮气量大小取决于设定的压力支持水平和患者吸气用力程度。PSV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。呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用PSV。为保证PSV时的安全，必须设置“窒息通气”作后备。压力支持PressureSupport后备通气为压控模式吸气中止：设置30%表示当吸气流速下降到峰流速的30%时，停止吸气，由吸气转为呼气，也称为呼气触发灵敏度吸气触发灵敏度，分压力触发和流量触发PEEP以上的压力支持水平无需设置呼吸频率压力支持PSVOH5:015波形与压力控制模式类似，压力都是恒定的Ppeak=PSabovePEEP+PEEP每次通气都由病人自己触发，用粉红色线表示无需设置呼吸频率TriggerPUMCHzhuhuadong*压力支持水平压力支持水平一般设置在10～20cmH2O。根据患者情况，逐渐调整压力水平，当减至5～6cmH2O时，可以考虑停用压力支持，撤机前模式。3.同步间歇指令通气（SIMV）+PSV同步间歇指令通气(SynchronizedIntermittentMandatoryVentilation,SIMV)是自主呼吸与控制通气相结合的呼吸模式；在触发窗内患者可触发和自主呼吸同步的指令正压通气；在两次指令通气之间触发窗外允许患者自主呼吸，指令呼吸是以预设容量（容量控制SIMV）或预设压力（压力控制SIMV）的形式送气。SIMV+PSV控制通气控制+支持自主呼吸SIMV+PSV适应症：适用范围广，多用于患者有自主呼吸但通气不足的情况，常用于脱机前过渡。优点：A、降低平均气道压，气压伤减少；B、保证适量通气，避免通气过度和不足；C、有利于呼吸肌锻炼，避免呼吸肌萎缩和呼吸机依赖；D、V/Q更适当；E、易与其他模式相结合，提高疗效；F、患者舒适度增加，SIMV更明显。缺点：分钟通气量不固定，设置不当会出现过度通气或不足；SIMV模式详解OH5:030触发窗：呼吸周期的前90%时间这个90%为机器默认值，不需要设置第1个SIMV周期第2个SIMV周期SIMV:人和呼吸机合作的呼吸强制(指令)通气自主呼吸期达触发阈仅有压力支持吸呼←同步强制通气↖触发窗SIMV在触发窗期吸气力达触发阈即同步强制通气SIMV是人机合作模式OH5:023SIMV（VCV）+PSV模式参数设置控制通气相关参数支持通气相关参数SIMV频率，每个SIMV周期含控制通气和支持通气呼吸周期时间：指一次控制通气所花的时间SIMV（VCV）+PSV波形4.持续气道正压（CPAP）持续气道正压（ContinuousPositiveAirwayPressure,CPAP）是在自主呼吸条件下，整个呼吸周期以内（吸气及呼气期间）气道均保持正压，患者完成全部的呼吸功，是呼气末正压（PEEP）在自主呼吸条件下的特殊技术。持续气道正压通气CPAP将压力支持水平设为0，则由PS变成了CPAP同样需要设置后备通气通气模式选择通气模式的选择常根据医院的习惯倾向、医生的熟悉程度，没有一个适用于所有患者和所有疾病的最好通气模式。机械通气开始时，最常应用高频率SIMV，以产生几乎完全的通气支持，让患者的呼吸肌休息。随着患者病情的改善，用一些让患者做部份通气功的模式，如PSV或SIMV＋PSV。通气模式选择如果将定容型通气和定压通气这两大类通气，分别就：通气/灌注比值；患者和通气机的协调性；气压伤的危险性；通气保障；四个方面进行比较，定压型通气在前三个方面占有明显优势，而定容型通气仅在通气保障方面处于有利地位，故现在通气治疗的临床应用趋势为定压型。机械通气参数的调节原则1、吸氧浓度调节2、呼吸频率3、潮气量4、吸/呼比5、呼吸末正压应用与调节（PEEP）6、触发灵敏度（1）吸氧浓度调节（FiO2）长期吸入50%~60%以上氧，有可能发生氧中毒，应尽量避免。如吸氧浓度必需超过60%，才能维持PaO2大于60mmHg，可考虑应用呼气末正压（PEEP），增加平均气道压，应用镇静剂或肌松剂等来配合。（2）呼吸频率呼吸频率一般12-20次/min，多为12－16次/分。呼吸频率过快，可能会出现呼吸性碱中毒、内源性PEEP、气压伤等。呼吸频率过低，则会出现低通气、低氧血症、增加呼吸功。（3）潮气量（TidalVolume,VT）TV的设定因人而异，范围5-15ml/kg体重。目前，VT多设为低潮气量（5-10ml/kg）,然后根据临床及血气结果作适当调整。对ARDS患者提倡小潮气量（5-8ml/kg），高频率、高PEEP的方法。VT过低，会出现肺不张、低氧血症，低通气。VT过高，会出现气压伤，呼吸性碱中毒，气道压增高，影响心输出量。（4）吸呼比(InspiratoryExpiratoryRatio,I:E)吸呼比=吸气时间（Ti）/呼气时间（Te）吸呼比一般选择1：1.5－2.0有阻塞性通气功能障碍，可选择1：2－3有限制性通气功能障碍，多选择1：1－1.5必要时，可应用反比通气1－4：1。（5）呼吸末正压应用与调节（PEEP）PEEP压力调节应从低值开始，最初可设置5cmH2O左右，以后根据血气指标逐步调节，每次增加2～3cmH2O，直至血氧分压达到目标值或PEEP达10～15cmH2O，极个别可达20cmH2O。PEEP即呼气结束气道压力未降至零cmH2O吸呼(呼气末正压)PEEP的作用:克服内源性PEEP(即AutoPEEP,PEEPi.设置值为PEEPi的80%.);是呼气结束维持肺泡开放的压力;增加气体交换面积FRC.PEEP有利方面使塌陷的肺泡重新开放。改善肺顺应性和气道阻力。减少呼吸功,改善通气功能。可以改善V/Q。可以改善弥散功能。PEEP不利方面降低心功能，表现为心搏量下降；减少肾、门脉的血流量；可以明显升高颅内压；增加气压伤的危险（大于15cmH2O）；肺泡过度扩张，可能增加呼吸功。什么是最佳PEEP保持FiO2<60％前提下，能使PaO2>60mmHg时的最低PEEP水平最佳PEEP意在兼顾血气氧合和循环功能的影响，获得最佳的氧合效果。（6）触发灵敏度压力触发常为-0.5—-1.5cmH2O；流速触发常为2-5L/min；合适的触发灵敏度设置将明显使患者更舒适，促进人机协调；若触发敏感度过高，会引起与患者用力无关的误触发；若设置触发敏感度过低，将显著增加患者的吸气负荷，消耗额外呼吸功。低氧情况下的参数调整1.提高FiO22.延长吸气时间3.增加PEEP4.适当增加潮气量：Pplat<35cmH2O5.适当应用镇静剂和肌松剂，降低机体氧耗6.纠正贫血、心衰、休克等，增加氧输送二氧化碳潴留时的参数调整1.增加潮气量2.增加呼吸频率3.延长呼气时间4.降低PEEP注：II型呼衰一般只要PaCO2能降至60mmHg以下，pH>=7.30即可，PaCO2排出过快反而可能导致慢性贮存的碳酸氢盐来不及排出，发生代谢性碱中毒，或呼吸性碱中毒。机械通气与自主呼吸的协调1、产生呼吸对抗的原因①机械通气治疗的早期②治疗过程中的病情变化③患者的外部原因a.同步功能的触发敏感度的调节不当b.人工气道被分泌物填塞，回路管道积水过多c.气管导管套囊漏气或气道联接处密闭不严，使通气量减少，触发失灵。机械通气与自主呼吸的协调2、对策①SIMV模式②吸纯氧加大通气量，抑制自主呼吸③镇静剂使用④排除管道因素机械通气的撤离撤离机械通气的生理指标：1、生命体征稳定2、神志清醒3、最大吸气压>20cmH2O4、VT>10~15ml/kg5、PaO2>60mmHg（FiO2<0.4）撤机模式：1、SIMV+PSV2、PSV3、CPAP自主呼吸实验（SBT）目前较准确的预测撤机的方法是三分钟自主呼吸试验，CPAP5cmH2O或PSV试验，①呼吸频率/潮气量（L）（浅快指数）应＜105②呼吸频率应＞8或＜35bpm③自主呼吸潮气量应＞4ml/kg④心率应＜110bpm或变化＜20%，没有新发的心律失常⑤氧饱和度应＞90%恢复机械通气的生理指标1、收缩压变化>20mmHg或舒张压>10mmHg2、P>110次/分或每分钟增加20次3、R>30次/分或每分钟增加10次以上4、出现严重心律不齐5、PaO2<60mmHg6、PaCO2>55mmHg7、PH<7.30出现上述指征之一应立即恢复机械通气。但PaO2、PaCO2指标不适用于COPD慢性呼衰者。无创通气（NPPV）NPPV可以避免人工气道的不良反应和并发症；临床主要应用于意识状态较好的轻、中度的呼吸衰竭，或自主呼吸功能有所恢复、从有创通气撤离的呼吸衰竭患者；对于急性加重期COPD、急性心源性肺水肿和免疫抑制患者，已有较多的RCT研究表明，较早地应用NPPV可降低这类患者的气管插管率和住院病死率。无创与有创通气各自具有不同的适应证和临床地位，两者相互补充，而不是相互替代。无创通气（NPPV）适应症：患者出现较为严重的呼吸困难，动用辅助呼吸肌，常规氧疗方法（鼻导管和面罩）不能维持氧合或氧合障碍有恶化趋势时，应及时使用NPPV。但患者必须具备使用NPPV的基本条件：较好的意识状态、咳痰能力、自主呼吸能力、血流动力学稳定和良好的配合NPPV的能力。无创通气（NPPV）禁忌症：意识障碍；呼吸微弱或停止；无力排痰；严重的脏器功能不全（上消化道大出血、血流动力学不稳定等）；未经引流的气胸或纵隔气肿；严重腹胀；上气道或颌面部损伤/术后/畸形；不能配合NPPV或面罩不适等。NPPV通气模式及参数调节CPAP和BiPAP是最常用的两种通气模式，后者最为常用。BiPAP有两种工作方式：1.自主呼吸通气模式（S模式，相当于PSV+PEEP）2.后备控制通气模式（T模式，相当于PCV+PEEP）当自主呼吸间隔时间低于设定值（由后备频率决定）时，即处于S模式；自主呼吸间隔时间超过设定值时，即由S模式转向T模式，即启动时间切换的背景通气PCV。应用NPPV1～2小时病情不能改善应转为有创通气。BiPAP参数设置参数常用值IPAP/潮气量10～25cmH2O/7～15ml/kgEPAP3～5cmH2O（Ⅰ型呼吸衰竭时用4～12cmH2O）后备频率（T模式）10～20次/min吸气时间0.8～1.2s二、呼吸机的连接1、无创通气连接①口鼻罩②鼻罩注意面罩的密闭2、有创通气连接①气管插管②气管切开插管注意气囊充气