2022年醫(yī)學專題-醫(yī)用呼吸機常用模式

呼吸機常見通氣(tōngqì)模式

武漢市中西醫(yī)結(jié)合(jiéhé)醫(yī)院ICU范學朋第一頁，共六十一頁。機械(jīxiè)通氣的基本概念一種臟器功能支持手段支持對象：通氣和/或氧合功能障礙的患者(huànzhě)支持器械：呼吸機（ventilator）支持目標：恢復有效通氣并改善氧合支持目的：是為治療原發(fā)病爭取時間第二頁，共六十一頁。呼吸機的基本(jīběn)構(gòu)造觸發(fā)：吸氣閥的開放觸發(fā)機制：時間、壓力(yālì)、流速第三頁，共六十一頁。壓力觸發(fā)，探測到吸氣開始到呼吸機開始送氣時間不低于110～120ms流速觸發(fā)，吸氣開始到呼吸機開始送氣時間可低于100ms，呼吸功耗較小。設置(shèzhì)：在避免假觸發(fā)的情況下盡可能小。一般置于-1～-3cmH2O或1～3L/min。觸發(fā)(chùfā)（trigger）第四頁，共六十一頁。呼吸機的基本(jīběn)結(jié)構(gòu)切換(qiēhuàn)：吸氣閥關閉，呼氣閥開放切換機制：時間、容量、流量、壓力第五頁，共六十一頁。機械(jīxiè)通氣的方式有創(chuàng)正壓通氣(tōngqì)（IPPV）無創(chuàng)通氣正壓通氣（NPPV）負壓通氣第六頁，共六十一頁。正壓通氣(tōngqì)的病理-生理學效應第七頁，共六十一頁。正壓通氣(tōngqì)對通氣(tōngqì)功能的影響減少呼吸功：減少氧耗/CO2產(chǎn)出量（VO2/VCO2）克服阻力,為鎮(zhèn)靜/肌松保駕改善(gǎishàn)肺泡通氣：增加分鐘通氣量(VE)/潮氣量(VT)PACO2=0.863×VCO2/（VT-VD）

第八頁，共六十一頁。正壓通氣對換氣(huànqì)功能的影響改善氧合：提高PaO2或DO2減少氧耗：降低呼吸功和自主(zìzhǔ)分鐘通氣量提高吸氧濃度(FiO2)呼氣末正壓(PEEP)：增加呼氣末肺容積（EELV）延長吸氣時間(TI)：增加吸氣末肺容積（EILV）第九頁，共六十一頁。對循環(huán)系統(tǒng)(xúnhuánxìtǒng)的影響：心肺交互作用胸內(nèi)壓變化靜脈回流障礙：前負荷↓肺容積變化心臟及大血管受壓（類心包填塞(tiánsāi)）肺血管受壓，右心負荷增加

——CO↓，BP↓第十頁，共六十一頁。對循環(huán)系統(tǒng)的影響(yǐngxiǎng)：心肺交互作用氣道壓力肺的力學性質(zhì)(xìngzhì)前負荷心臟的功能狀態(tài)健康心臟：主要與前負荷有關心功能不全：?第十一頁，共六十一頁。正壓通氣(tōngqì)對氧輸送量（DO2）的影響DO2由呼吸、循環(huán)和血紅蛋白水平(shuǐpíng)共同決定

DO2

=CaO2×CO

(CaO2=Hb×SaO2×1.34+PaO2×0.0031)DO2直接與組織氧供有關，在調(diào)節(jié)通氣參數(shù)時需兼顧呼吸與循環(huán)系統(tǒng)第十二頁，共六十一頁。呼吸機相關(xiāngguān)肺損傷（VALI）肺氣壓傷（barotrauma）肺容積(róngjī)傷（volutrauma）——氣壓傷與容積傷均與肺泡過度擴張（EILV過大）有關肺萎陷傷（atelectrauma）肺生物傷（biotrauma）第十三頁，共六十一頁。肺氣壓(qìyā)傷的表現(xiàn)形式：肺泡外氣體肺間質(zhì)氣腫(PIE)縱隔氣腫皮下氣腫氣胸其他：心包(xīnbāo)和腹膜后積氣，氣體栓塞第十四頁，共六十一頁。發(fā)生(fāshēng)氣壓傷的高危因素患者相關因素(內(nèi)因)基礎疾病,病程,性別,年齡，……機械通氣相關因素(外因(wàiyīn))通氣參數(shù),模式,通氣時間，……第十五頁，共六十一頁。發(fā)生氣壓(qìyā)傷的高危因素：ARDS“小肺”不均一性第十六頁，共六十一頁。發(fā)生氣壓傷的高危因素(yīnsù)：重癥肺炎吸入性及細菌性病變不均一,小肺組織(zǔzhī)破壞Chest72:141–144第十七頁，共六十一頁。發(fā)生氣壓傷的高危(ɡāowēi)因素：通氣相關肺過度膨脹（取決于跨肺壓）是形成氣壓傷的主要原因(yuányīn)肺泡壓≈平臺壓：PEEP與VT胸腔壓：胸肺彈性與自主呼吸第十八頁，共六十一頁。發(fā)生氣壓傷的高危因素(yīnsù)：高平臺壓/大VTBousarsar總結(jié)1976年-1999年與肺氣壓傷有關的224項研究(yánjiū)當Pplat＜35cmH2O，肺氣壓傷<15％，與Pplat無相關，與原發(fā)病有關當Pplat＞35cmH2O，肺氣壓傷＞15％，隨Pplat升高，肺氣壓傷發(fā)生率增加IntensiveCareMed(2002)28:406–413第十九頁，共六十一頁。

各種(ɡèzhǒnɡ)通氣模式的定義及其特點機械呼吸類型可分為四類：指令（控制）、輔助、支持和自主呼吸。分類依據(jù)有3點：由什么來觸發(fā)通氣，通氣期間吸氣流速由什么來限制，通氣由什么來切換?！坝|發(fā)”可由機器定時（控制通氣）或有患者用力(yònglì)來啟動（輔助、支持或自主通氣）?！跋拗啤币话闶强吭O置流量（壓力可變）或設置壓力（流量可變）來進行?！扒袚Q”一般是靠設置容量、時間或流量來進行。所謂“機械通氣模式”，實際上就是指令，輔助、支持和自主呼吸的理想結(jié)合和不同組合

第二十頁，共六十一頁。

由機器和患者控制時相的變化特殊結(jié)合來定義(dìngyì)呼吸類型

通氣方式觸發(fā)限制切換指令(zhǐlìng)（控制）機器機器機器輔助患者機器機器支持患者機器患者自主患者患者患者第二十一頁，共六十一頁。一、輔助(fǔzhù)通氣（AssistedVentilationAV）

AV是在患者吸氣用力時依靠氣道壓的降低（壓力觸發(fā)）或流量的改變(gǎibiàn)（流量觸發(fā)）來觸發(fā)，觸發(fā)后呼吸機即按預設潮氣量（或吸氣壓力）、頻率、吸氣和呼氣時間將氣體傳送給患者。第二十二頁，共六十一頁。

正確應用AV的關鍵是恰當預設潮氣量和觸發(fā)(chùfā)靈敏度。預設潮氣量過大或自主呼吸頻率過快可導致通氣過度。壓力觸發(fā)(chùfā)敏感度一般設置于-0.5至-1.5cmH2O水平，采用流量觸發(fā)時設置觸發(fā)敏感度1~3L/min。第二十三頁，共六十一頁。二、控制(kòngzhì)通氣（ControlledVentilationCV）

CV又稱指令通氣，呼吸機以預設頻率定時觸發(fā)，并輸送預定潮氣量。即呼吸機完全代替患者的自主(zìzhǔ)呼吸。換句話說，患者的呼吸方式（呼吸頻率、潮氣量、吸呼時比和吸氣流速）完全由呼吸機控制，由呼吸機來提供全部呼吸功。第二十四頁，共六十一頁。無吸氣觸發(fā)，壓力上升前無反向波出現(xiàn)，各波形形態(tài)（包括壓力上升坡度，峰壓，下降坡度以及吸、氣時間）一致，表明(biǎomíng)為時間指令性通氣。控制(kòngzhì)通氣CV第二十五頁，共六十一頁。（1）患有嚴重呼吸抑制或呼吸暫停，如麻醉、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙、或藥物過量等。（2）可最大限度減輕呼吸肌負荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢復疲勞。（3）為心肺功能儲備差的患者提供(tígōng)最大呼吸支持，以減少呼吸用力，緩解急性冠狀動脈缺血。CV主要(zhǔyào)用于：第二十六頁，共六十一頁。（4）在實施“非生理性”特殊通氣方式，如反比通氣、分側(cè)肺通氣、低頻通氣以及在閉合性顱腦損傷時，為減少腦血流和降低顱內(nèi)壓故意采用的過度通氣等。（5）對患者呼吸力學的監(jiān)測，如呼吸阻力、順應性、PEEPi、潮氣末CO2濃度、呼吸功等，只有在CV控制通氣時測定(cèdìng)才準確可靠。第二十七頁，共六十一頁。三、輔助(fǔzhù)—控制通氣（Assist-controlVentilationA-CV）A-CV模式大多以容量轉(zhuǎn)換型通氣來實行，應用容量轉(zhuǎn)換A-CV時，需預設觸發(fā)敏感度、潮氣量（VT）、頻率（備用頻率）、吸氣流速和流速波型。近年來已有呼吸機以壓力轉(zhuǎn)換型通氣來實現(xiàn)A-CV。此時需預設的呼吸機參數(shù)(cānshù)有：觸發(fā)敏感度、壓力水平、吸氣時間（Ti）和通氣頻率（備用頻率）。第二十八頁，共六十一頁。

在每次壓力-時間曲線上升前均出現(xiàn)負向拐彎波，說明(shuōmíng)每次機械通氣均由患者吸氣用力觸發(fā)。出現(xiàn)的負向拐彎波大小反映了患者觸發(fā)用功的大小，若應用流量觸發(fā)（flow-by)，可使負向拐彎波減小，說明流量觸發(fā)可減小患者的觸發(fā)功。輔助-控制(kòngzhì)通氣

A-CV第二十九頁，共六十一頁。

四、間歇(jiànxiē)指令通氣（IntermittentMandatoryVentilationIMV）大多數(shù)呼吸機的IMV模式，指令通氣以容量切換方式來實現(xiàn)，此時需預設：潮氣量（VT）、流速(liúsù)或（和）吸氣時間（Ti）、指令通氣頻率和觸發(fā)敏感度。已有少數(shù)呼吸機以壓力切換方式來實行指令通氣。此時需預設：壓力水平、Ti、指令通氣頻率及觸發(fā)敏感度。第三十頁，共六十一頁。

呼吸機以預定的頻率輸送固定的潮氣量（或壓力），在兩次指令通氣間歇期，允許患者自主呼吸。指令通氣的輸送不管患者的吸氣用力(yònglì)情況，故在指令通氣壓力上升前常無負向拐彎波，兩次指令通氣間可見低幅波動的自主波形，負壓表示吸氣，正壓代表呼氣。間歇(jiànxiē)指令通氣IMV第三十一頁，共六十一頁。IMV的缺點(quēdiǎn)

指令通氣之外的自主呼吸也通過呼吸機進行，并沒有得到機械輔助，需克服按需閥開放和呼吸機回路阻力做功。如果通過功能不佳的按需閥持久應用IMV就可能加重呼吸肌疲勞，增加氧耗，甚至使循環(huán)功能惡化(èhuà)。為了克服呼吸機回路的阻力，可加用5cmH2O的吸氣壓力支持。第三十二頁，共六十一頁。五、同步(tóngbù)間歇指令通氣（SIMV）

第三十三頁，共六十一頁。SIMV時典型(diǎnxíng)的壓力圖第三十四頁，共六十一頁。

在進行SIMV時，讓指令通氣的輸送與患者(huànzhě)的吸氣用力同步。故在指令通氣壓力上升前常有患者(huànzhě)吸氣用力引起的負向拐彎波同步間歇(jiànxiē)指令通氣SIMV第三十五頁，共六十一頁。SIMV的優(yōu)點(yōudiǎn)⑴降低平均氣道壓；⑵呼吸(hūxī)肌的連續(xù)應用，使呼吸(hūxī)肌功能得到維持和鍛煉，避免呼吸(hūxī)肌萎縮，有利于適時脫機；⑶改善V/Q比例；⑷應用SIMV，自主呼吸易與呼吸機協(xié)調(diào)，減少對鎮(zhèn)靜劑的需要；第三十六頁，共六十一頁。⑸增加患者的舒適感；⑹能較好維持酸堿平衡，減少(jiǎnshǎo)呼吸性堿中毒的發(fā)生；⑺可根據(jù)患者需要，提供不同的通氣輔助功，并具有預設指令通氣水平的安全性。第三十七頁，共六十一頁。

臨床上應用IMV和SIMV，主要是在撤機時，作為控制通氣到完全自主呼吸之間的過渡。此外(cǐwài)，在很多情況下，IMV和SIMV也已作為長期通氣支持的標準技術。第三十八頁，共六十一頁。SIMV+ASBFlowPressureVolume(L/min)(cmH2O)(ml)SetPSlevelPSBreathFlow-cycled第三十九頁，共六十一頁。六、指令(zhǐlìng)每分鐘通氣（MandatoryMinuteVentilationMMV）

呼吸機按預定每分通氣量給患者(huànzhě)通氣。如果患者(huànzhě)自主呼吸低于預設每分通氣量，不足部分由呼吸機提供，如果自主通氣已大于或等于預設每分通氣量，呼吸機即不再送氣。臨床上應用MMV主要是為了保證患者在撤機時從控制通氣到自主呼吸的平穩(wěn)過渡，避免通氣不足的發(fā)生。第四十頁，共六十一頁。

應用(yìngyòng)MMV的主要危險有些呼吸淺快的患者，自主呼吸雖然能夠達到預定每分通氣量，呼吸機也不再給予通氣支持，但每分鐘有效通氣量不足，從而導致缺氧(quēyǎnɡ)和二氧化碳潴留。因此，自主呼吸頻快患者不宜應用MMV。第四十一頁，共六十一頁。七、持續(xù)(chíxù)氣道正壓（CPAP）/呼氣末正壓（PEEP）第四十二頁，共六十一頁。

呼吸機保持呼氣末時的氣道正壓于預定水平。注意本圖(běntú)中每次通氣沒有觸發(fā)波，通氣壓力逐漸上升至峰壓后成指數(shù)地降至PEEP水平，故圖中顯示的為容量控制通加PEEP。呼氣(hūqì)末正壓PEEP第四十三頁，共六十一頁。

為自主呼吸患者提供持續(xù)氣道正壓，圖中的低幅波動為自主呼吸波形。向上的壓力(yālì)代表呼氣。所有呼吸周期均在正壓范圍內(nèi)。持續(xù)(chíxù)氣道正壓CPAP第四十四頁，共六十一頁。CPAP觸發(fā)：與病人同步送氣目標(mùbiāo)：不定，由病人控制切換：由病人控制壓力(yālì)流速(liúsù)第四十五頁，共六十一頁。CPAPTime(sec)CPAPlevelFlowL/mPressurecmH2OVolumemL第四十六頁，共六十一頁。CPAP/PEEP的作用(zuòyòng)：

①增加肺泡內(nèi)壓和功能殘氣量，使P(A-a)O2減少，有利于氧向血液內(nèi)彌散；②使萎陷的肺泡復張，在整個呼吸周期維持肺泡的通暢；③對容量和血管外肺水的肺內(nèi)分布產(chǎn)生(chǎnshēng)有利影響；④改善V/Q的比例；⑤增加肺順應性，減少呼吸功。第四十七頁，共六十一頁。應用(yìngyòng)PEEP的副作用增加氣道峰壓和平均氣道壓，減少回心血量，降低心輸出量和肝腎等重要臟器的血流灌住，增加靜脈壓和顱內(nèi)壓。而高氣道峰壓增加VALI的危險。因為應用PEEP有兩面性，所以臨床應用時要掌握適應證，并注意(zhùyì)選擇最佳PEEP水平。第四十八頁，共六十一頁。最佳(zuìjiā)PEEP的選擇常用的方法（1）先給3~5cmH2O的PEEP，以后(yǐhòu)逐漸增加，直至達FiO2≤0.6時PaO2≥60mmHg時的最低PEEP。若PEEP達15cmH2O仍達不到目標值，需再增加PEEP水平，即可能因過多降低心輸出量而減少組織的氧輸送。必要時應插漂浮導管進行監(jiān)測。（2）逐步增加PEEP，監(jiān)測順應性達最好時的PEEP水平即是最佳PEEP；（3）對ARDS患者可應用P-V曲線，加用略高于低拐點的PEEP。第四十九頁，共六十一頁。

八、壓力支持(zhīchí)通氣（PSV）提供的氣流方式可與患者的吸氣流速需要相協(xié)調(diào)，可根據(jù)患者的病理生理及自主呼吸能力改變調(diào)整PS水平(shuǐpíng)，提供恰當?shù)暮粑o助功。同步性能良好，通氣時氣道峰壓和平均氣道壓較低，可減少氣壓傷等機械通氣的并發(fā)癥。第五十頁，共六十一頁。PSVTime(sec)流速(liúsù)L/m壓力(yālì)cmH2O容量(róngliàng)mL設置壓力病人觸發(fā)，流速切換，壓力限制流速切換第五十一頁，共六十一頁。PSV流速/時間(shíjiān)雙切換Flow100%timeLeak35%25%壓力支持通氣的流速、時間雙切換功能，徹底解決漏氣等情況下出現(xiàn)的吸呼切換困難。時間切換點可調(diào)第五十二頁，共六十一頁。

每次通氣由患者觸發(fā)，觸發(fā)后呼吸機馬上輸送預定的正壓，通氣頻率由患者自己(zìjǐ)決定，潮氣量取決于壓力支持水平和患者的吸氣用力。圖中可見每次通氣前觸發(fā)波，觸發(fā)后壓力迅速升至平臺并維持一定時間的平臺壓以后，成指數(shù)減至基線。壓力支持(zhīchí)通氣PSV第五十三頁，共六十一頁。PSV的主要(zhǔyào)缺點當患者氣道阻力增加或肺順應性降低時，如不及時增加PS水平，就不能保證足夠潮氣量，因此，呼吸力學不穩(wěn)定或病情在短期內(nèi)可能迅速(xùnsù)變化者應慎用PSV。此外，呼吸中樞驅(qū)動受抑制或不穩(wěn)定的患者也應避免應用PSV。第五十四頁，共六十一頁。九：Biphasic/APRV兩相壓力分別稱為PH及PL兩相壓力相對(