呼吸機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)詳講【專家資料】

1、,呼吸機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1,行業(yè)知識(shí),機(jī)械通氣與生理呼吸的區(qū)別,生理呼吸:吸氣用力，胸廓內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，氣體進(jìn)入肺 呼吸機(jī)將整個(gè)胸廓密閉，頭、頸部外漏于大氣。呼吸機(jī)在胸廓產(chǎn)生負(fù)壓，氣體進(jìn)入病人的肺，這種通氣方式為負(fù)壓通氣技術(shù)，如鐵肺等。 機(jī)械通氣：呼吸機(jī)產(chǎn)生正壓，依靠氣道相對(duì)于肺內(nèi)正壓，氣體進(jìn)入肺，我們所用的呼吸機(jī)均為正壓通氣方式。,2,行業(yè)知識(shí),（一）早期階段 在羅馬帝國(guó)時(shí)代，著名醫(yī)生蓋倫（Galen）曾經(jīng)作過(guò)這樣的記載：假如通過(guò)已死動(dòng)物咽部用蘆葦向氣管吹，會(huì)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的肺可以達(dá)到最大的膨脹。1543年，Vesalius在行活體解剖時(shí)，采用類似蓋倫介紹的方法，使開(kāi)胸后萎陷的動(dòng)物肺重新復(fù)張。1664年，H

2、ooke把一根導(dǎo)氣管放入氣管，并通過(guò)一對(duì)風(fēng)箱進(jìn)行通氣，發(fā)現(xiàn)可以使狗存活超過(guò)一個(gè)小時(shí)。1774年，Tossach首次運(yùn)用口對(duì)口呼吸成功地對(duì)一例患者進(jìn)行復(fù)蘇。Fothergill還建議在口對(duì)口呼吸不能吹入足夠氣體時(shí)可使用風(fēng)箱替代吹氣。之后不久，在英國(guó)皇家慈善協(xié)會(huì)（Royal Humanne Society）的支持下，基于這種風(fēng)箱技術(shù)的急救方法被推薦用于溺水患者的復(fù)蘇，并在歐洲被廣泛接受 。,3,行業(yè)知識(shí),（二）負(fù)壓通氣階段 蘇格蘭人Dalziel在1832年首先制作成型一負(fù)壓呼吸機(jī)：患者坐在一密閉的箱子中，頭頸部顯露于箱外，通過(guò)在箱外操縱一內(nèi)置于箱中的風(fēng)箱產(chǎn)生負(fù)壓而輔助通氣。1864年，美國(guó)人Jo

3、nes申請(qǐng)了第一個(gè)負(fù)壓呼吸機(jī)的專利，其設(shè)計(jì)與Dalziel類似。此后，各種設(shè)計(jì)更為精致小巧的負(fù)壓呼吸機(jī)相繼出現(xiàn)，使患者的護(hù)理更加容易。 但真正成功進(jìn)入臨床并廣泛使用的負(fù)壓呼吸機(jī)是由Driker-Shaw在1928年研制成的“鐵肺（iron lung）”，這種呼吸機(jī)的使用使當(dāng)時(shí)脊髓灰質(zhì)炎的死亡率大大降低。由于當(dāng)時(shí)脊髓灰質(zhì)炎的流行，客觀上促成了鐵肺的廣泛應(yīng)用和負(fù)壓通氣的發(fā)展，直至本世紀(jì)50年代正壓通氣的再次崛起。,4,行業(yè)知識(shí),5,行業(yè)知識(shí),美國(guó)田納西州女子奧德?tīng)栴D因患上小兒麻痹，以致身體無(wú)法呼吸，終生都要依靠“鐵肺”活命，在這個(gè)“鐵肺”里生活了57年。,6,行業(yè)知識(shí),7,行業(yè)知識(shí),（三）正壓通氣

4、階段 在本世紀(jì)50年代以前，正壓通氣技術(shù)，特別是人工氣道技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但僅限用于麻醉科和外科的手術(shù)患者。本世紀(jì)30和40年代在歐美發(fā)生的脊髓灰質(zhì)炎的大流行以“鐵肺”為代表的負(fù)壓通氣提出了挑戰(zhàn)，并為正壓通氣的再次崛起提供了契機(jī)。1952年夏天，在哥本哈根市，因脊髓灰質(zhì)炎所致呼吸肌麻痹而接受治療的首批31例患者在3天內(nèi)死亡27例，麻醉科醫(yī)生Ibsen被請(qǐng)去會(huì)診，他建議放棄負(fù)壓通氣，而行氣管切開(kāi)，采用麻醉用的壓縮氣囊間斷正壓通氣。事實(shí)證明這種做法非常成功，以致于當(dāng)時(shí)許多醫(yī)學(xué)生和技術(shù)員被動(dòng)到醫(yī)院操作氣囊以完成手動(dòng)正壓通氣。哥本哈根成功的經(jīng)驗(yàn)對(duì)正壓通氣的發(fā)展起了極大的推動(dòng)作用，之后，正壓通氣方式不

5、斷增多、完善，而負(fù)壓通氣幾乎被淘汰。近年來(lái)負(fù)壓通氣重新得到重視，特別是在神經(jīng)肌肉疾患的長(zhǎng)期夜間和家庭通氣方面具有重要作用。,8,行業(yè)知識(shí),1934年Frenkner研制出第一臺(tái)氣動(dòng)限壓呼吸機(jī)“Spiropulsator”。 1942年美國(guó)工程師Bennett發(fā)明一種采用按需閥的供氧裝置，供高空飛行使用。以后由加以改進(jìn)，于1948年研制成功間歇正壓呼吸機(jī)TV-2P，以治療急、慢性呼吸衰竭。1951年瑞典的Engstrom Medical公司生產(chǎn)出第一臺(tái)定容呼吸機(jī),9,行業(yè)知識(shí),呼吸模式發(fā)展簡(jiǎn)史,1970S： 陸續(xù)出現(xiàn)了間歇性指令通氣（IMV），同步間歇性指令通氣（SIMV）。分鐘指令通氣（MMV

6、）等模式。 1980S： 人們開(kāi)始重視定容型呼吸機(jī)易發(fā)生氣壓傷的缺點(diǎn)，又開(kāi)發(fā)壓力支持通氣模式（PSV）。 1992年：由于微電腦技術(shù)的應(yīng)用，壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣（PRVCV）得以實(shí)現(xiàn)，使機(jī)械通氣更符合人的生理狀態(tài)，療效更理想。 1992年至今：適應(yīng)性支持通氣（ASV），容量支持通氣（VSV），比例輔助通氣（PAV）等一系列新的通氣模式不斷出現(xiàn)，有創(chuàng)正壓通氣前景光明。,10,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)分類,氣動(dòng)氣控呼吸機(jī) 屬較早的呼吸機(jī)，有高壓氣體就可以工作?？刂圃贆C(jī)械式。多數(shù)采用單一送氣方式。目前某些急救呼吸機(jī)仍采用此原理制造。,11,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)分類,氣動(dòng)、電控式呼吸機(jī) 電控或電腦控制，使得呼

7、吸機(jī)的運(yùn)行精度和復(fù)合程度得到了極大提高。但離開(kāi)了電、電池和高壓氣體就不能工作。,12,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)分類,電動(dòng)呼吸機(jī) 通過(guò)其自身配置的裝置如風(fēng)輪、渦輪、活塞自行產(chǎn)生高壓氣體。（如轉(zhuǎn)數(shù)控制、產(chǎn)熱過(guò)多、易磨損）早期電動(dòng)呼吸機(jī)由于風(fēng)輪、渦輪技術(shù)不成熟。性能不能與氣動(dòng)電控呼吸機(jī)相媲美。 增壓渦輪出現(xiàn)和閥門(mén)控制技術(shù)的提高使這類呼吸機(jī)呈技術(shù)發(fā)展方向。,13,行業(yè)知識(shí),路易斯雷諾于1877年出生在富有的巴黎商人家里。他自學(xué)成才， 在發(fā)明創(chuàng)造方面很有天分。他的兩個(gè)哥哥弗南德和馬西爾在1899年建立了雷諾弗瑞雷斯公司。他們給了路易斯雷諾發(fā)展他自己的企業(yè)的機(jī)會(huì)。路易斯雷諾是小型汽車的先驅(qū)者。他開(kāi)發(fā)出一系列的車型

8、。他還建立了一個(gè)在規(guī)模上超過(guò)了歐洲競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的工業(yè)帝國(guó)。第二次世界大戰(zhàn)后，雷諾去世了。他留下了后置發(fā)動(dòng)機(jī)的雷諾4型汽車，這款先進(jìn)車?yán)字Z汽車公司在七十年代初才投入生產(chǎn),14,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)主機(jī)工作原理,壓縮氣源的處理：減壓、過(guò)濾； 空氧配比混合，穩(wěn)壓，送到吸氣閥； 在吸氣相按約定通氣模式和參數(shù)向病人送氣； 同時(shí)監(jiān)控參數(shù)、滿足條件“切換”到呼氣相； 打開(kāi)或不完全打開(kāi)呼氣閥完成呼氣過(guò)程； 檢測(cè)病人的狀態(tài)，進(jìn)入下一個(gè)呼吸周期（下一個(gè)吸氣相的開(kāi)始）。,15,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)的基本組成,主機(jī):氣源處理、吸呼控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警 混合器:外置、內(nèi)置機(jī)械，空、氧配比混合 濕化器:病人吸入氣體的加溫、加濕 病人管路:

9、螺紋管、可接霧化吸入器，完成病人吸入和呼出氣體的傳輸 氣源:以適當(dāng)方式提供壓縮空氣和氧氣 其它:主機(jī)和病人管路的固定或移動(dòng)裝置,16,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)的基本組成,氣體輸送部份(BDU) 1.動(dòng)力:空氣、氧氣氣源 2.氣體混合裝置 3.吸氣、呼氣閥 4.壓力、容量傳感器 5.濕化器和霧化器 6.呼吸回路 用戶使用界面(GUI) 1.設(shè)置部分:含通氣和報(bào)警的設(shè)置 2.監(jiān)測(cè)部分:含波形 3. 報(bào)警部分:含呼吸機(jī)狀態(tài),17,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,18,行業(yè)知識(shí),氣源,氣源是呼吸機(jī)的動(dòng)力! 含呼吸機(jī)輸送氣體中的O2和空 氣,構(gòu)成吸入氧濃度=O2/(O2+空氣) 空氣氣源:壓縮泵, 渦輪電機(jī),無(wú)磨擦

10、泵和電動(dòng)機(jī)等. 中心供氣站的各供應(yīng)點(diǎn)有專用連接器, 目前分別可供應(yīng)O2和空氣.壓力:控制在0.3-0.5Mpa 氧氣鋼瓶:氧氣最大壓力約14.5Mpa左右,而氧氣減壓器將壓力降至0.4Mpa. 若氣源壓力降至廠方規(guī)定最低限值以下氣源不足發(fā)生報(bào)警且不能關(guān)閉報(bào)警音響.,19,行業(yè)知識(shí),單肢和雙肢呼吸回路,雙肢呼吸回路:即吸氣管道和呼氣管道各自分開(kāi),病人吸氣和呼氣各自經(jīng)相應(yīng)的管道吸氣和呼氣. 在吸氣和呼氣管路中均有積水杯. 單肢呼吸回路:簡(jiǎn)易型呼吸機(jī)用此回路,病人吸氣和呼氣均通過(guò)同一管道必然會(huì)產(chǎn)生重復(fù)呼吸(即呼出氣又被吸入易使CO2蓄積). 管道一般可由硅橡膠或塑料所制成.,20,行業(yè)知識(shí),呼吸回路

11、,21,行業(yè)知識(shí),雙肢呼吸回路的連接,吸氣、呼氣各有自己的導(dǎo)管其中間均有積水杯,稱雙肢回路. 吸氣肢(導(dǎo)管)均與濕化器連接,呼氣肢末端與集液瓶連接.,22,行業(yè)知識(shí),因水阻塞,當(dāng)氣體通過(guò)管路時(shí)，熱量會(huì)散發(fā)到空氣中去。由于氣體喪失一些攜帶水蒸氣的能力，因此熱量的散發(fā)會(huì)導(dǎo)致管路水的凝結(jié)稱因水阻塞。,23,行業(yè)知識(shí),因水阻塞,現(xiàn)在的加濕器采用加熱元件伺服系統(tǒng)。病人y形管溫度傳感器向加濕器提供反饋，反過(guò)來(lái)又調(diào)整加熱元件以保持管路內(nèi)溫度。 這種閉合回路把管路“因水阻塞”控制到了最小。,24,行業(yè)知識(shí),呼吸回路,25,行業(yè)知識(shí),26,行業(yè)知識(shí),27,行業(yè)知識(shí),28,行業(yè)知識(shí),空氧混合裝置,29,行業(yè)知識(shí),

12、傳感器,*傳感器是呼吸機(jī)重要組成部分. *通過(guò)氣體流速或吸、呼氣壓力的電訊號(hào)轉(zhuǎn)換成啟動(dòng) 呼吸機(jī)在吸氣觸發(fā)、呼吸切換、計(jì)算和監(jiān)測(cè)流速、壓力和容量上的改變. *流速(量)傳感器有 a.晶體熱膜式(即熱導(dǎo)式). b. 壓差式. c. 熱導(dǎo)式 等較為常用. e.較少用的是渦輪超聲波式. *其他尚有測(cè)定氧濃度的傳感器俗稱氧電池.,30,行業(yè)知識(shí),傳感器類型,31,行業(yè)知識(shí),呼吸機(jī)輸送氣體為何要濕化?,32,行業(yè)知識(shí),氣體濕化的作用,不論外界溫度是多少?吸入的空氣經(jīng)鼻腔和咽喉時(shí)吸入氣體經(jīng)濕化且加溫至32, 每升氣體含有的水份為34mg/L. 到達(dá)總氣管時(shí)因氣管的加溫和濕化, 溫度達(dá)34其相對(duì)濕度為80%,

13、含水量為38mg/L. 在到達(dá)氣管隆突以下的各級(jí)支氣管時(shí)吸入氣體巳加溫至37, 其相對(duì)濕度巳達(dá)100%, 含水量為44mg/L, 其分壓為47mmHg. (e).,33,行業(yè)知識(shí),濕化對(duì)氣體交換的重要性,PaO2 或 PaCO2 =(大氣壓力-47mmHg)O2 %或 CO2 % 47mmHg: 在體溫37時(shí)水蒸汽飽和為100%時(shí)分壓,其含水量為44mg/L氣體, 也說(shuō)明肺泡內(nèi)的氣體交換是在這樣環(huán)境下進(jìn)行的. 當(dāng)吸入氣體抵達(dá)氣管時(shí)的相對(duì)濕度低于70%時(shí)纖毛的功能即仃止. 故機(jī)械通氣中濕化器的溫度應(yīng)調(diào)節(jié)至37, 才符合人體正常生理?xiàng)l件的需要. 支氣管粘膜系統(tǒng)包含纖毛細(xì)胞和腺體上皮細(xì)胞. 覆蓋纖毛

14、的粘液層由二層所組成： 一是環(huán)繞纖毛周圍的液體層（外周纖毛液體層） 另一是膠質(zhì)的表面層,外來(lái)的顆粒和微生物粘附在其上（下圖）。液體層是為了纖毛可自由地?cái)[動(dòng),纖毛擺動(dòng)是直接促使外來(lái)顆粒和微生物向嘴部移動(dòng)。,34,行業(yè)知識(shí),氣管的防御機(jī)制,a)由于外周纖毛液體層太厚(蘭色部分)，引起粘膜斑和粘液機(jī)械性分解 b)最適宜的外周纖毛液體層粘稠度（最佳的粘液機(jī)械性調(diào)和） c)因外周纖毛液體層大薄粘液機(jī)械性分解纖毛被粘稠的粘液所粘附.,35,行業(yè)知識(shí),濕度與含水量,36,行業(yè)知識(shí),濕化不足的危害性,a.支氣管粘膜系統(tǒng)所分泌的液體層變薄(即粘液層干燥化)纖毛活動(dòng)喪失粘液稠厚、滯留不易排出形成肺不張導(dǎo)致氣體交換

15、障礙 b.粘液層發(fā)生潰瘍, 支氣管痙攣. c.繼發(fā)醫(yī)源性感染. 為避免上述并發(fā)癥使吸入氣體加溫至35-37.濕化后、相對(duì)濕度大于75%至關(guān)重要 相反，若吸入氣溫度超過(guò)41度也會(huì)發(fā)生損傷。 損傷的范圍決定于通氣時(shí)間的長(zhǎng)短，吸入氣體相對(duì)濕度，病人年齡和肺部原有疾病。 全身性的脫水導(dǎo)致纖毛功能進(jìn)一步減退，然后纖毛內(nèi)液體粘度會(huì)增加。,37,行業(yè)知識(shí),濕化方法,a. 濕化器 在濕化器中無(wú)菌蒸餾水加熱. 吸入氣體通過(guò)加溫水的表面，即加溫和濕化至飽和點(diǎn)。水的溫度用電子控制和限定， 對(duì)吸入氣體連續(xù)測(cè)量，若超過(guò)預(yù)置值即報(bào)警. 這樣可得到有效的濕化和加溫的吸入氣體，如此可長(zhǎng)期通氣而不損傷呼吸道。 b. 加溫和濕潤(rùn)

16、交換器（HME） 此裝置通常稱“人工鼻”，主要用于短期通氣的病人，使水蒸氣和熱分喪失至最小程度。在呼氣時(shí)熱和水分儲(chǔ)存在吸濕的過(guò)濾器中，而在吸氣時(shí)再將它們釋放到干燥的吸入氣中. 人工鼻插在呼吸機(jī)系統(tǒng)和氣管插管之間，HME “無(wú)效腔”增加到150毫升. 新生代的HME(人工鼻)除熱濕交換外，尚有除去微生物功能.,38,行業(yè)知識(shí),濕化器,*730型吸氣肢有加熱導(dǎo)線,保證吸入氣溫度(巳淘汰).*850型吸、呼氣肢均有加熱線無(wú)需積水杯,兒童成人用一存水罐,價(jià)貴. *F 是呼氣結(jié)束維持肺泡開(kāi)放的壓力;增加氣體交換面積FRC.,59,行業(yè)知識(shí),60,行業(yè)知識(shí),PEEP,61,行業(yè)知識(shí),PEEP,62,行業(yè)知

17、識(shí),呼氣末正壓（PEEP）,動(dòng)態(tài)肺泡陷閉（RACE）,63,行業(yè)知識(shí),PEEP改善RACE,64,行業(yè)知識(shí),. Auto-PEEP(內(nèi)源性PEEP,PEEPi,1. 按下“Expiratory Hold”鍵 2. 在呼氣剛開(kāi)始的階段，按住該鍵不放 3. 當(dāng)屏幕顯示 “Maneuver Completed ”表示測(cè)量完成，可以放開(kāi)該鍵 4. Auto-PEEP的測(cè)量只能在指令通氣進(jìn)行，NPPV或任何緊急通氣模式都不能進(jìn)行,65,行業(yè)知識(shí),為何需要報(bào)警?,66,行業(yè)知識(shí),報(bào)警的臨床意義,事前設(shè)定呼吸機(jī)工作和監(jiān)測(cè)參數(shù)低、高限范圍. 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)意外差錯(cuò)(如管道脫落, 漏氣等). 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)置(含報(bào)

18、警的設(shè)置)差錯(cuò)而予以更正. 避免高氣壓, 高容積傷(呼吸機(jī)最嚴(yán)重的并發(fā)癥) 及時(shí)發(fā)現(xiàn)呼吸機(jī)本身的故障. 了解報(bào)警內(nèi)容的緊迫性, 以便及時(shí)處理.,67,行業(yè)知識(shí),報(bào)警參數(shù)的設(shè)置,1.高壓報(bào)警:以峰壓10cmH2O為限,為了預(yù)防氣壓傷. 2.低壓報(bào)警:以呼氣末壓力5cmH2O,為了預(yù)防管道脫落或呼吸回路有泄漏. 3.低潮氣量報(bào)警:解剖死腔量為150ml,故應(yīng)設(shè)置為250 400 ml為宜. 4.低每分鐘通氣量報(bào)警:以4.5升/分為宜,否則會(huì)發(fā)生通氣不足,導(dǎo)致CO2蓄積. 5.高呼吸頻率報(bào)警:以35次/分為宜,大于35宜用鎮(zhèn)靜劑. 6.高潮氣量報(bào)警:以800ml/分為宜,預(yù)防高容積傷.,68,行業(yè)知

19、識(shí),壓力報(bào)警設(shè)置示意圖,高壓:以大于實(shí)測(cè)氣道峰壓10cmH2O為限以防氣正傷. 低壓:以大于PEEP實(shí)際值加5cmH2O為限以防管道脫落.,69,行業(yè)知識(shí),四：呼吸機(jī)的使用,肺活量 1015ml/kg,70,行業(yè)知識(shí),使用呼吸機(jī)的目的,使用呼吸機(jī)的目的: a. 呼吸支持:肺部本身無(wú)任何疾病,使用呼吸機(jī)目的僅是維持如肺部正常通氣, 不增加原有疾病的治疔難度. b. 呼吸治療:肺部本身有疾病(包括COPD),或原有的肺部外疾病在治療過(guò)程中累及肺臟產(chǎn)生了併發(fā)癥ARDS等,呼吸機(jī)作為一種治療工具使肺的通氣盡量恢復(fù)基本正常. 使用呼吸機(jī)是否達(dá)標(biāo)或更改各有關(guān)參數(shù)后是否符合主觀期望?只有體征,各項(xiàng)監(jiān)測(cè),血?dú)?/p>

20、是考核標(biāo)準(zhǔn),71,行業(yè)知識(shí),四：呼吸機(jī)的應(yīng)用疾病,肺泡低通氣：見(jiàn)于心肺復(fù)蘇后、麻醉藥物過(guò)量、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、神經(jīng)肌肉疾??；低氧血癥：見(jiàn)于成人呼吸窘迫綜合征（ARDS）、重癥肺炎、心源性肺水腫且對(duì)其他治療無(wú)效時(shí)、嚴(yán)重肺挫傷；部分COPD患者；全身多器官功能衰竭（MOF）伴肺炎或ARDS；連枷胸；呼吸肌衰竭。,72,行業(yè)知識(shí),四：呼吸機(jī)的使用,肺大泡,73,行業(yè)知識(shí),四：呼吸機(jī)的治療作用,改善通氣功能、維持呼吸道內(nèi)氣體的流動(dòng) ，達(dá)到是足夠的潮氣量；,改善換氣功能 由于氣道內(nèi)正壓可使部分萎陷肺泡 擴(kuò)張，增加氣體交換面積，改善通氣；同時(shí)運(yùn)用 （PEEP）等，改變通氣與血流比值，減少分流。,減少呼吸功 呼吸機(jī)替代呼吸肌做功，減少了呼吸 肌的負(fù)荷，使氧耗量降低，有利于呼吸肌疲勞的 恢復(fù)。,74,行業(yè)知識(shí),四、呼吸機(jī)的調(diào)節(jié),潮氣量,75,行業(yè)知識(shí),四：機(jī)械通氣的并發(fā)癥,低血壓,通氣過(guò)度,胃腸道并發(fā)癥 或少尿,76,行業(yè)知識(shí),四：機(jī)械通氣的并發(fā)癥,一、氣管插管、套管的并發(fā)癥 1：插管困難 2：右主支氣管內(nèi)插管 3：氣管粘膜潰瘍、出血 4：導(dǎo)管阻塞導(dǎo)管脫出或自行拔管,77,行業(yè)知識(shí),四：