呼吸生理及機械通氣基礎

呼吸生理及機械通氣基礎Covidien柯惠醫(yī)療鄧晟華Shenghua.deng@要內(nèi)容呼吸系統(tǒng)基本解剖結構呼吸生理學基本概念呼吸機簡介簡要上機流程常用呼吸模式說明呼吸系統(tǒng)解剖呼吸系統(tǒng)中的主要結構呼吸系統(tǒng)的主要作用為機體帶來細胞代謝所需要的物質(zhì)，氧氣去掉細胞代謝過程中產(chǎn)生的廢物，二氧化碳呼吸系統(tǒng)的基本組成鼻與鼻腔咽部喉部胸腔主氣管支氣管肺泡呼吸系統(tǒng)的基本組成–鼻和鼻腔加溫、加濕、清潔是鼻部的主要功能毛細血管加溫腺體分泌加濕粘膜表面分泌物

+纖毛運動清潔呼吸系統(tǒng)的基本組成–咽可劃分為鼻咽、口咽、喉咽功能：食物和氣體的通道呼吸系統(tǒng)的基本組成–喉發(fā)音的重要結構通過調(diào)節(jié)聲帶的緊張程度產(chǎn)生不同的音調(diào)挑起會厭就可以暴露聲帶呼吸系統(tǒng)的基本組成–主氣管“通風管”由16~20塊C型軟骨環(huán)支撐的管道長10~12cm直徑2~2.5cm功能：氣體進出的通路呼吸系統(tǒng)的基本組成–胸腔胸腔底部的膈肌把胸腔和腹腔分隔開來縱膈把胸腔分為左右兩部分胸腔內(nèi)有胸膜,胸膜把肺部包裹起來胸膜分臟層和壁層，之間的腔隙稱胸膜腔胸膜腔生理狀態(tài)下是負壓，有一定量的滑液呼吸系統(tǒng)的基本組成–支氣管主氣管分成兩支，稱左右支氣管左支氣管又分成兩支右支氣管又分成三支分支的地方稱隆突支氣管如樹枝樣不斷分支下去，最終到達肺泡呼吸系統(tǒng)的基本組成–肺泡氣體交換發(fā)生的地方肺泡外周有毛細血管網(wǎng)包繞呼吸和循環(huán)系統(tǒng)關系密切呼吸生理學的基本概念常用的生理學概念與呼吸有關的概念通氣：氧氣（二氧化碳等）經(jīng)由氣道進出肺部的這一過程彌散：氧氣（二氧化碳等）由肺泡（細胞組織液中）進出毛細血管的過程循環(huán)：由心臟的收縮作為主要驅動力，經(jīng)過血管系統(tǒng)輸送攜帶營養(yǎng)及其他物質(zhì)，并帶走代謝廢物的過程與呼吸有關的概念外呼吸（通氣）：指氣體進出肺部的過程內(nèi)呼吸：氣體（氧氣、二氧化碳等化學物質(zhì)）在肺泡以及組織中進出（彌散）的過程與呼吸有關的概念呼吸過程中的作用力呼吸的動力來源自主呼吸機械通氣呼吸的阻力來源彈性阻力(靜態(tài)阻力)肺和胸廓的彈性阻力，占2/3非彈性阻力(動態(tài)阻力)粘性阻力和慣性阻力，占1/3，以氣道粘性阻力為主。呼吸的動力來源–自主呼吸平靜時候,吸氣力量主要來自膈肌的收縮呼氣時,膈肌放松,胸廓彈性回縮,氣體排出呼吸的動力來源–機械通氣通過呼吸機做功，為病人輸送氣體目前最主要的機械通氣方式是正壓通氣呼吸過程中的阻力–彈性阻力彈性阻力：肺泡和胸廓存在自然回縮的力，構成彈性阻力，也就是肺的順應性(Compliance)用順應性(C)來度量彈性阻力(E)，E=1/CC=△V/△P（L/cmH2O）肺順應性（CL）=肺容積變化（△V）/跨肺壓變化（△P）呼吸過程中的阻力–動態(tài)和靜態(tài)順應性靜態(tài)（Cst）：每次吸氣或呼氣后，屏氣，測定肺容積和跨肺壓變化，繪制壓力－容積（P-V）曲線，即可測得。動態(tài)（Cdyn）：不阻斷氣流時測得。呼吸過程中的阻力–動態(tài)和靜態(tài)順應性動態(tài)順應性

Crs,dyn=靜態(tài)順應性

Crs,st=PVttVtPplat–PEEPPIP–PEEP呼吸過程中的阻力–順應性的測定靜態(tài)順應性（Cst）測定令受試者平靜呼吸，然后緩慢吸氣至TLC位，在隨后的呼氣過程中，間斷阻斷氣流，每次持續(xù)1~2s，記錄肺內(nèi)壓和肺容積的變化；呼吸過程中的阻力–順應性Volume

PressureVT不變或者改變較小壓力增加C20Cdyne如果C20/Cdyne>1—過度膨脹呼吸過程中的阻力–順應性的變化Volume

PresetPIPVTlevelsPressure3.RDS1.使用表面活性物質(zhì)2.肺氣腫PIP不變—VT變化呼吸過程中的阻力–順應性的下降肺實質(zhì)改變ARDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化表面活性物質(zhì)功能障礙ARDS,肺泡肺水腫,肺不張,誤吸肺容量減少氣胸,膈肌抬高呼吸過程中的阻力–用840測量順應性在840上,在病人完全鎮(zhèn)靜,肌松的前提下,通過設置,模擬這一測量過程,描畫P-V環(huán)參數(shù)設置:Vt=1000ml或者15ml/kgVmax=10LpmRR=1bpm調(diào)出P-V環(huán),按“手動送氣”鍵然后“凍結”圖形Pressure-VolumeLoop呼吸過程中的阻力–順應性正常值新生兒 3-5 ml/cmH2O嬰兒 10-20 ml/cmH2O兒童 20-40 ml/cmH2O成人 70-100 ml/cmH2O無肺部疾病的氣管插管患者50-70ml/cmH2O呼吸過程中的阻力–非彈性阻力主要為粘性阻力，即氣體在氣道中流動時所產(chǎn)生的阻力呼吸過程中的阻力–非彈性阻力呼吸過程中的阻力–氣道阻力正常值新生兒 30-50 cmH2O/L/sec嬰兒 20-30 cmH2O/L/sec兒童 20 cmH2O/L/sec成人 2-4 cmH2O/L/sec呼吸過程中的阻力–時間常數(shù)時間常數(shù)的定義（體現(xiàn)病人個體差異）：時間常數(shù)（τ）＝阻力（Ｒ）X順應性(Ｃ)呼吸生理中常用的各種量呼吸機簡介最早的呼吸機負壓通氣呼吸機鐵肺當今先進的呼吸機基本結構GUI,圖形用戶界面,(上下雙屏)BDU,送氣單元BPS備用電池氣體壓縮機車架GUI–功能特點用戶界面方便直觀臺車支架上可以270度旋轉可單獨安裝，延長電纜30英尺雙觸摸屏幕顯示屏幕鎖定功能高強度保護屏防濺水,可水洗臨床操作簡潔觸摸/旋轉/確認，計算機自動提示，自動計算結果IBW(理想公斤體重)輸入模式內(nèi)置圖文操作手冊GUI--操作簡便只需三步點擊選擇確認GUI–區(qū)域劃分GUI–區(qū)域劃分GUI–區(qū)域劃分GUI–鍵盤輕觸式防濺水LED提示燈GUI–鍵盤說明屏幕鎖定鍵-鎖定/開啟用戶操作界面(報警時解除鎖定)屏幕亮度-調(diào)節(jié)LCD的亮度(只適用于黑白屏)屏幕對比度-調(diào)節(jié)屏幕對比度(只適用于黑白屏)報警音量-調(diào)節(jié)報警聲音大小報警靜音

–靜音2分鐘后或按復位鍵退出報警復位-現(xiàn)有的報警復位幫助鍵-可提供一整套簡易操作手冊基本結構–

GUI按鍵100%O2/CAL-100%

氧兩分鐘，用于吸痰前后和氧傳感器的校正MANUALINSP-提供手動呼吸EXPPAUSE-延長呼氣時間并且延遲下一次吸氣，用于測量內(nèi)源性PEEP(Auto-PEEP)CLEAR-清除(在按Accept鍵之前才能有效)ACCEPT

–

確認INSPPAUSE–

送氣結束后關閉呼吸回路，測量平臺壓、順應性和氣道阻力簡要上機流程BDU管路連接確保病人和工作人員的安全–過濾器吸入和呼出端過濾器每使用一個病人后必需消毒可使用高溫高壓消毒兩端過濾器中均為過濾紙禁止用水清洗或浸泡！不建議熏蒸消毒可使用一次性過濾器內(nèi)部原件一般情況下無需消毒99.99%系統(tǒng)校正–ShortSelfTest(SST)5秒鐘之內(nèi)按短自檢(SST)的檢查項目短自檢(SST)連續(xù)使用15天后更換管路后包含內(nèi)容:校準流量傳感器讀數(shù)校準管路順應性,阻力校準呼氣過濾器阻力檢測管路氣密性補償濕化器其他加溫加濕后的體積變化呼吸機的操作流程在接好管路，校正好所有傳感器參數(shù)和管路屬性后，可以進行相關的參數(shù)設置，準備連接病人使用注意：PB840在開機后必須先設置好相應通氣參數(shù)，才能連接病人。否則，會出現(xiàn)“開機程序錯誤”報警。操作流程病人的理想公斤體重(IBW)?有創(chuàng)/無創(chuàng)通氣?有沒有自主呼吸?壓力/容量控制?操作流程IBWSPONTSIMVA/CBILEVELVCPCPS操作流程設定理想公斤體重(IBW)默認參數(shù)的根據(jù)計算數(shù)值根據(jù)默認報警界限根據(jù)操作流程有沒有自主呼吸?沒有A/C有Spont時有時沒有SIMVBILEVEL操作流程壓力/容量控制?定容VC定壓PC觸發(fā)方式一般使用流量觸發(fā)操作流程設定相應參數(shù)按ACCEPT完成!操作流程報警默認值根據(jù)IBW生成但仍需醫(yī)生根據(jù)實際情況作相應修改常用呼吸模式說明通氣模式通氣模式包括:A/CSPONTSIMVBILEVEL通氣模式認識機械通氣的要點怎么開始

(觸發(fā)

)怎么維持(時間?容量?)怎么結束(切換)通氣模式輔助/控制通氣–A/C控制通氣（ControlledVentilationCV）：時間觸發(fā)，強制通氣，不允許自主呼吸。輔助通氣（AssistedVentilationAV）：患者自主觸發(fā)，強制通氣。通氣模式SPONT呼吸機不動作或者僅給予壓力支持開始患者觸發(fā)維持恒定壓力結束設置呼氣靈敏度通氣模式有自主呼吸,呼吸驅動不穩(wěn)定SIMVBILEVEL通氣模式–SIMV

同步間歇指令通氣–SIMVSIMV模式為混合通氣模式，允許出現(xiàn)強制與自主兩種類型的呼吸。強制呼吸可以是時間觸發(fā)或自主觸發(fā)的以容量或壓力為基礎的呼吸；自主呼吸可以是壓力輔助式呼吸（如設置了PS支持）通氣模式–SIMV觸發(fā)窗:有效呼吸頻率設置值的最長強制呼吸區(qū)間為以下兩者中較短的一個0.6×SIMV呼吸周期（Tb）10秒通氣模式SIMVvsA/CA/CSIMVPSCPAP,NoPS通氣方式IBWSPONTSIMVA/CBILEVELVCPCPS通氣方式如何維持的問題容量控制(定容)壓力控制(定壓)通氣方式–VC容量控制模式–VC主要參數(shù):潮氣量Vt頻率RR流速(決定吸氣時間)平臺時間Tplat波形(方波/遞減波)壓力上限設定呼吸頻率：（盡量保持病人的自主呼吸，防止吸氣肌萎縮）設定吸氣平臺時間：（吸氣后屏氣，能增加氣體在肺內(nèi)的擴散，從而增加氧合改善肺內(nèi)分流）設定潮氣量：（肺保護通氣策略，6~8ml/IBW）設定吸氣峰流量：（設置需根據(jù)病人個體情況設定，防止初流速失調(diào)；數(shù)值越大吸氣時間越短，吸呼比越?。┰O定送氣波形：（可選方波或遞減波，遞減波更符合生理，有利于氣體在肺內(nèi)擴散；使用遞減波時可適度提高吸氣峰流量）設定觸發(fā)靈敏度：（默認值：新生兒1L/min；兒童2L/min；3L/min成人。如管道漏氣嚴重要適當提高數(shù)值，避免誤觸發(fā)）設定氧濃度：設定呼氣末氣道正壓：（注意PEEP對回心血量的影響，可通過P/V環(huán)低拐點幫助確定）１、ＶＣＶ關鍵是設定ＶＴ，按肺保護通氣策略初設，根據(jù)血氣結果調(diào)整；２、吸氣峰流量設定數(shù)值決定了病人吸氣早期是否能得到充足的氣量，因此對改善人機對抗有幫助；３、波形的選擇可改善峰壓和氣體在肺內(nèi)的分布；４、需設定好峰壓報警值，防止氣壓傷；５、密切觀測呼出潮氣量與設定值得差，如是帶氣囊插管通氣，兩者相差超過８％，提示人工氣道漏氣較嚴重；通氣方式–VC潮氣量:一般:8~12ml/kgARDS:6~8ml/kg(肺保護通氣策略)以60kg成人計算,8ml/kgX60kg=480ml頻率:一般為12~14次/分通氣方式–VC流速的設定個性化設置VolumePressureFlowcmH2O403525105.001234756152030為何需要設置吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhigh快反應肺泡(時間常數(shù)較少)慢反應肺泡(時間常數(shù)較大)為何需要設置吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhigh為何需要設置吸氣末暫停為何需要設置吸氣末暫停使恒定流速下的通氣更為均一床旁沒有判定指標缺乏統(tǒng)一的設定標準作為吸氣時間的一部分,計算吸呼比通氣方式–VC

設置容量并保持恒定通氣方式–VC123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECINSPEXHL/min順應性降低和阻力上升導致氣道壓力上,所以設置壓力上限,以保護氣道壓力過高通氣方式–PC壓力控制通氣-PCV氣道壓受嚴密限制吸氣流量波形為遞減波，有利于氣體在肺內(nèi)均布，更符合生理；如人工氣道漏氣較嚴重，PCV較VCV更能保證病人得到充足的潮氣量無囊插管通氣應用PCV更優(yōu)

(小兒

新生兒)主要參數(shù)吸氣壓力Pinsp流速加速百分比RaiseTime吸氣時間Tinsp吸氣時間鎖定：（ALI/ARDS病人保證吸氣時間）吸呼比鎖定：（可大致鎖定氣道平均壓）呼氣時間鎖定：（COPD病人保證呼氣時間，不形成內(nèi)源性PEEP，可在VCV方波通氣下，按吸氣暫停測得C和R，從而得到病人時間常數(shù)RXC，推算病人最短的呼吸時間值）吸氣時間

吸呼比呼氣時間呼吸周期２、ＰＣＶ的關鍵是Ｐｉ吸氣壓力和Ｔｉ吸氣時間的設定；１）ＰＩ的設定：通過先進性ＶＣＶ得到Ｐｐｌｔ平臺壓，此時的壓差即為推進規(guī)定潮氣量的最低壓力差（Ｐｉ＝Ｐｐｌｔ－ＰＥＥＰ）；２）Ｔｉ的設定：先根據(jù)一般經(jīng)驗值設定吸氣時間，觀察Flow-Time流量時間波形，綠色吸氣段剛好回落到基線，表示該吸氣時間為最短吸氣時間；３、FAP壓力上升百份比定義了吸氣早期壓力從PEEP升高至Pi的快慢；默認正常值為50%；數(shù)值越小，上升速度越慢；一般小孩、老年人應適度下調(diào)；可通過P—-T壓力時間曲線，綠色短早期是否有過沖（超射）判斷設置是否合理；４、需設定好潮氣量高低限報警值，防止容積傷和潮氣量不足；５、可利用840提供的時間條，幫助優(yōu)化設定Ti和Te。吸氣時間：（與病人吸氣時間匹配）吸氣壓力：（PEEP以上的壓差值，決定潮氣量）FAP壓力上升百份比：（與病人吸氣初流量需求匹配）Pinsp的設定Pi的設定：通過ＶＣＶ得到Pplt平臺壓(下圖中的4)，此時的壓差即為推進規(guī)定潮氣量的最低壓力差Pi=Pplt-PEEP通氣方式–PCVolumePressureFlowcmH2O403525105.001234756152030TooLongOptimal通氣方式–PC通氣方式–PCPB840的主動通氣閥PCvsVCPC壓力控制輸送容量變化吸氣壓力恒定吸氣流速變化吸氣時間預設VC容量控制輸送容量恒定吸氣壓力變化吸氣峰流速恒定吸氣時間取決于設置峰流速和潮氣量(預設)PC人機同步更佳通氣方式–壓力支持通氣

PS需要病人自主呼吸觸發(fā)。觸發(fā)后，呼吸機以設定的壓力輔助病人吸氣。同步性能良好.通氣方式–壓力支持通氣PSPSvsCPAPnoPS通氣方式–壓力支持通氣PS主要參數(shù):支持壓力PS流量切換Esens通氣方式–壓力支持通氣PS呼氣靈敏度-EsensEsens可以調(diào)整壓力支持終止的標準（1-80%）設定峰流速百分比轉換PSV至呼氣調(diào)整病人吸氣時間增強病人與呼吸機同步通氣方式–壓力支持通氣PS呼氣觸發(fā)靈敏度(Esens)吸氣峰流量25%15%45%Tinsp公共參數(shù)設置觸發(fā)設置采用流量觸發(fā),解決了氣體重復吸入的問題一般設置:新生兒1L/min兒童2L/min成人3L/min若有管路漏氣,需加上補償量確定最佳PEEP報警的設置報警處理報警處理報警處理呼吸機管理原則呼吸機管理原則

呼吸機的保養(yǎng)與維護專職人員負責對呼吸機各部分進行清潔、消毒調(diào)試和校正傳感器，排除故障以確保呼吸機正常運轉，延長其使壽命。呼吸機管理原則

呼吸機專業(yè)管理人員應具備的素質(zhì)：熟悉呼吸機的結構、性能詳細了解呼吸機的消毒要求掌握各類呼吸機的檢測方法能正確識別并排除呼吸機一般故障做好使用記錄呼吸機及管路的清潔和消毒呼吸機的清潔和消毒–外部呼吸機的清潔：呼吸機主機外部的清潔可用濕毛巾輕輕擦凈空氣過濾網(wǎng)防塵裝置每周清洗1次(避免搓洗)呼吸機的清潔和消毒–屏幕雙觸摸屏幕顯示屏幕鎖定功能高強度保護屏防濺水,可水洗可用干抹布直接擦洗或醮著中性清潔液擦洗呼吸機的清潔和消毒–管路

回路的拆卸：呼吸機的清潔和滅菌

–管路管道必須先去凈痰跡、污漬、油污等污物原裝呼吸管路可使用高溫高壓法(120度20分鐘)熏蒸法浸泡法消毒在病人撤機后將管路拆下清洗后以上述方法消毒若條件允許,可使用一次性呼吸機管路。管道的清潔和滅菌–高壓蒸汽高壓蒸氣消毒金屬部分和耐高溫的部件，可根據(jù)具體情況，送供應室高壓蒸氣消毒。管道的清潔和滅菌–氣體消毒法環(huán)氧乙烷氣體消毒環(huán)氧乙烷可殺滅霉毒、孢子及較大的病毒可穿透橡膠、塑料、玻璃紙、紙板等無腐蝕劑和破壞性消毒后物品不能立即使用，需經(jīng)一周儲存，待環(huán)氧乙烷揮發(fā)盡后才能用消毒過程耗時較長，價格昂貴。管道的清潔和滅菌–藥物浸泡

藥物浸泡消毒方法：消毒時需注意嚴格掌握所用消毒液的濃度和消毒時間，應注意以下幾點：被消毒器材必須去凈痰跡、血跡、油污等，徹底沖洗干凈管道再浸泡。被消毒物品必須全部浸入溶液中，管道內(nèi)不能留有氣泡。有套管和軸節(jié)的物品必須脫開,管道應全部分離開后再浸泡，以免影響消毒效果。消毒完畢，須用冷開水或蒸餾水沖洗干凈。管路清潔和滅菌–過濾器吸入和呼出端過濾器每使用一個病人后必需消毒可使用高溫高壓消毒兩端過濾器中均為過濾紙禁止用水清洗或浸泡！不建議熏蒸消毒可使用一次性過濾器內(nèi)部原件一般情況下無需消毒99.99%呼吸機的維護與保養(yǎng)呼吸機使用中的維護短自檢(SST)連續(xù)使用15天后更換管路后包含內(nèi)容:校準流量傳感器讀數(shù)校準管路順應性,阻力校準呼氣過濾器阻力檢測管路氣密性補償濕化器其他加溫加濕后的體積變化呼吸機使用中的維護如何進行SST?5秒鐘之內(nèi)按呼吸機使用中的維護

經(jīng)常添加濕化水,使?jié)窕３衷诨€范圍內(nèi)集水瓶處于朝下方向并處于呼吸機回路的最低位置隨時傾倒集水瓶內(nèi)的水查看集水瓶是否接緊，管道是否漏氣、有無打折延長管是否漏氣脫落呼吸機使用中的維護查看空氣進氣口端或空氣壓縮機出氣端的氣水