機械通氣原理

1、機械通氣原理與通氣模式大竹縣中醫(yī)院ICU 李義元v呼吸機是當(dāng)前醫(yī)院必備的搶救設(shè)備，是延長病人生命為進一步治療爭取寶貴時間的重要工具。它通過機械裝置根據(jù)不同的治療目的，為呼吸功能不全的危重病人提供呼吸支持，隨著電子和機械技術(shù)水平的提高，呼吸機的性能日趨完善，其適用范圍也日益擴大和普及。機械通氣發(fā)展歷程v一、早期階段v二、負(fù)壓通氣階段v三、正壓通氣階段v正壓通氣是患者所需求的嗎？機械通氣發(fā)展歷程v一、早期階段公元2世紀(jì)前后，中醫(yī)急救已涵蓋了心肺復(fù)蘇術(shù)的基本技術(shù)。 救自縊死方出自金匱要略雜療方篇：“救自縊死方：救自縊死一人以手按據(jù)胸上，數(shù)動之如此一炊頃，氣從口出，呼吸眼開而猶引按莫置” 1300年前

2、圣經(jīng)上有“口對口”呼吸的描述。1774年Tossach首次運用口對口呼吸成功的對1例患者進行復(fù)蘇。Fothergill還建議在口對口呼吸不能吹入足夠氣體時，可使用風(fēng)箱替代吹氣。之后不久在英國皇家慈善協(xié)會的支持下，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。但在1827-1828年間，Leroy通過一系列研究證明風(fēng)箱技術(shù)會產(chǎn)生致命性氣胸（但以后證實上述研究所使用的壓力在實際運用中不可能達到），法國科學(xué)院開始限制這種技術(shù)的應(yīng)用，皇家慈善協(xié)會也放棄了這一技術(shù)。早期階段的機械通氣實質(zhì)上屬正壓通氣，但限于當(dāng)時的認(rèn)識水平和技術(shù)條件，在以后相當(dāng)長的時間里發(fā)展相對緩慢，直至進入20

3、世紀(jì)。Engstrom Medical機械通氣發(fā)展歷程v二、負(fù)壓階段蘇格蘭人Dalziel在1832年首先制作成型一負(fù)壓呼吸機 （密閉風(fēng)箱裝置）。1864年，美國人Jones申請了第一個負(fù)壓呼吸機的專利，其設(shè)計與Dalziel類似。此后，各種設(shè)計更為小巧的負(fù)壓呼吸機相繼出現(xiàn)。Driker-Shaw在1928年研制成的“鐵肺”，這種呼吸機的使用使當(dāng)時脊髓灰質(zhì)炎的死亡率大大降低，開創(chuàng)了機械通氣史上的里程碑。客觀上促成了鐵肺的廣泛應(yīng)用和負(fù)壓通氣的發(fā)展直至上世紀(jì)50年代正壓通氣的再次崛起。v美國田納西州女子奧德爾頓因患上小兒麻痹，以致身體無法呼吸，終身都要依靠“鐵肺活命”，在這個鐵肺里生活了57年。機

4、械通氣發(fā)展歷程v正壓階段1879年，Curry首次在人體進行了氣管內(nèi)插管，用于人類疾病的搶救。 1940年由于人工氣道技術(shù)（有創(chuàng)）和喉鏡直視氣管插管技術(shù)成熟，第一臺間歇正壓通氣（IPPV）麻醉機被發(fā)明，用于胸科手術(shù)和ARDS，正壓通氣在麻醉和外科領(lǐng)域得以迅速發(fā)展。1951年，瑞典的Engstrom Medical公司生產(chǎn)出第一臺定容呼吸機Engstrom100取代了當(dāng)時的“鐵肺”，救治了大量的由流行性小兒麻痹引起的呼吸衰竭病人。機械通氣原理v機械通氣實際上示在模擬自然呼吸。v自然呼吸是負(fù)壓呼吸，吸氣時胸廓擴張致使肺容積增大，肺內(nèi)壓下降，低于外界大氣壓（所以稱負(fù)壓呼吸），形成肺內(nèi)外壓力差，外界氣

5、體因此進入肺內(nèi)，越用力吸氣肺內(nèi)壓下降得越多，壓力差就越大，進入肺內(nèi)的氣體量就越多，也就是說潮氣量越大；通常呼氣是被動過程，只要停止吸氣，肺內(nèi)氣體就會因胸廓和肺臟的彈性回縮而排出，實現(xiàn)正常通氣。機械通氣則是正壓呼吸，人為地建立肺內(nèi)外壓力差使外界氣體進入肺內(nèi)，在吸氣時利用一個大于大氣壓的壓力把氣體強行壓入肺內(nèi)，施加的正壓越大則進入肺內(nèi)的氣體就越多，也就是潮氣量越大，機械輔助通氣的能力就越強；而呼氣則和自然呼吸相同，只要把吸氣壓撤掉，依靠胸廓和肺臟的彈性回縮力就把肺內(nèi)氣體排出。v人體的肺臟有點像氣球，如果要使氣球充氣（相當(dāng)于吸氣），則需要向氣球內(nèi)吹氣（自然呼吸為吸氣負(fù)壓，而機械通氣則是正壓），因此要

6、做功，是主動過程，需要消耗能量。如果要使氣球泄氣，則只需和氣球吹嘴脫離，氣體就會在氣球的彈性回縮力的作用下被動排出，不需要擠壓和抽吸，也就是呼氣是不需要主動做功的。v理解機械通氣的基本原理對正確施行機械通氣十分重要。機械通氣原理機械通氣定義v在患者自身通氣和（或）氧合功能出現(xiàn)障礙時運用器械（Ventilator，呼吸機）使患者恢復(fù)有效通氣并改善氧合的一種技術(shù)方法。v已經(jīng)成為涉及氣體交換、呼吸做功、肺損傷、胸腔內(nèi)器官壓力及容積環(huán)境、循環(huán)功能等v根據(jù)是否建立人工氣道分為“有創(chuàng)”或“無創(chuàng)”機械通氣的目的v1、糾正急性呼吸性酸中毒v2、糾正低氧血癥v3、降低呼吸功耗、緩解呼吸肌疲勞v4、防止肺不張v5

7、、為使用鎮(zhèn)靜和肌松劑保駕v6、穩(wěn)定胸壁機械通氣的適應(yīng)證中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病外傷、出血、感染、水腫、鎮(zhèn)痛藥或安定藥物中毒、特發(fā)性中樞性肺泡通氣不足神經(jīng)肌肉疾病多發(fā)性肌炎、格林巴利綜合征、重癥肌無力、肌肉弛緩癥、有機磷中毒骨骼肌肉疾病胸部外傷（連枷胸）、肌注側(cè)彎后凸、肌營養(yǎng)不良、皮肌炎、嚴(yán)重營養(yǎng)不良肺部疾病包塊各種肺實質(zhì)或氣道的病變、如ARDS、限制性肺疾病、阻塞性肺疾病、肺栓塞、肺炎，彌漫性肺間質(zhì)纖維化、COPD、肺心病、重癥哮喘圍手術(shù)期各種外科手術(shù)的常規(guī)麻醉和術(shù)后管理的需要、心胸腹部和神經(jīng)外科手術(shù)、手術(shù)時間延長或需特殊體位、體弱或患有心肺疾病需要手術(shù)治療機械通氣應(yīng)用指征v符合下述條件應(yīng)實施機械通氣v經(jīng)積極治療后病情惡化v意識障礙v呼吸形勢嚴(yán)重異常v呼吸頻率35-40次/分或6-8次/分v呼吸節(jié)律異常v自主呼吸微弱或消失v血氣分析提示嚴(yán)重通氣和/或氧合障礙vPaO250mmHg，尤其是充分氧療后仍90%v若不能達上述目標(biāo)，即可加用PEEP、增加平均氣道壓，應(yīng)用鎮(zhèn)靜劑或肌松劑v若適當(dāng)PEEP和MAP可以使SaO2 90%，應(yīng)保持最低的FiO2PEEP的設(shè)定v維持肺泡復(fù)張、改善氧合是PEEP主要的作用v應(yīng)用一定水平的PEEP以保證氧合避免過高的FiO2 v可根據(jù)氧合情況滴定PEEPv肺正常情況下可設(shè)置4-6cmH2O的生理性PEEP