1、機械通氣,機械通氣的定義與意義,機械通氣是指患者通氣和/或換氣功能出現(xiàn)障礙時，運用器械使患者恢復(fù)有效通氣并改善氧合的方法。 在臨床醫(yī)學(xué)中，機械通氣是不可缺少的生命支持手段，可以為原發(fā)病的治療提供緩沖時間，極大地提高了對呼吸衰竭的治療水平。,機械通氣的歷史變遷,羅馬帝國時代，著名醫(yī)生蓋倫（Galen）記載：假如通過蘆葦向已死動物咽部的氣管吹氣，動物肺可以達到最大膨脹。 1543年，Vesalius采用類似蓋倫的方法，使開胸后萎陷的動物肺重新復(fù)張。 1664年，Hooke把導(dǎo)氣管放入狗氣管，用一對風(fēng)箱進行通氣，狗可存活1小時以上。 1774年，Tossach口對口呼吸，成功地使一患者復(fù)蘇。 Fot

2、hergill建議口對口呼吸不夠時，可使用風(fēng)箱替代吹氣。 之后不久，英國皇家慈善協(xié)會（Royal Humanne Society）支持將風(fēng)箱技術(shù)用于溺水患者的急救復(fù)蘇，在歐洲被廣泛接受。 1827-1828年間，Leroy研究證明風(fēng)箱技術(shù)會造成致命性氣胸，風(fēng)箱技術(shù)被棄用。,1832年，蘇格蘭人Dalziel制作了負壓呼吸機（患者坐在一密閉的箱子中，頭頸部顯露于箱外，通過在箱外操縱一內(nèi)置于箱中的風(fēng)箱產(chǎn)生負壓而輔助通氣。） 1864年，美國人Jones申請了第一個負壓呼吸機的專利，其設(shè)計與Dalziel類似。 1928年，Driker-Shaw研制成的“鐵肺（iron lung）”，成功進入臨床，

3、并廣泛使用。 20世紀50年代正壓通氣再次崛起。,機械通氣的歷史變遷,20世紀50年代以前，正壓通氣技術(shù)，人工氣道技術(shù)有了長足的進步，但僅限用于麻醉科和外科的手術(shù)患者。 1952年夏天，麻醉科醫(yī)生Ibsen建議放棄負壓通氣，而行氣管切開，采用麻醉用的壓縮氣囊間隙手動正壓通氣。 負壓通氣幾乎被淘汰。 近年來負壓通氣重新得到重視，特別是在神經(jīng)肌肉疾患的長期夜間和家庭通氣方面具有重要作用。,機械通氣的歷史變遷,呼吸機的種類,依工作動力不同 手動、氣動（以壓縮氣體為動力）、電動（以電為動力）。 依吸-呼切換方式不同 定壓（壓力切換）、定容（容量切換）、定時（時間切換）。 依調(diào)控方式不同 簡單、微電腦控

4、制。,正壓通氣的生理學(xué)效應(yīng),對呼吸肌的影響 全部或部分替代呼吸肌做功，呼吸肌放松、休息； 通過糾正低氧和 CO2 潴留，使呼吸肌做功環(huán)境得以改善； 呼吸肌廢用性萎縮，功能降低。 機械感受器和化學(xué)感受器的反饋 機械通氣使肺擴張及缺氧和CO2潴留的改善，使肺牽張感受器和化學(xué)感受器傳入呼吸中樞的沖動減少，自主呼吸受到抑制。 胸廓和膈肌機械感受器傳入沖動改變，也可反射性地使自主呼吸抑制。,呼吸力學(xué)的變化,機械通氣的主要目的是提供一定的潮氣量，驅(qū)動壓就是實現(xiàn)該目的的動力。 驅(qū)動壓計算公式：P=VT/CFR。 其中P為壓力，VT為潮氣量，C為順應(yīng)性，R為阻力，F(xiàn)為流速。,呼吸力學(xué)變化-壓力指標,吸氣峰壓（

5、peak dynamic pressure PD）機械通氣時所能達到的最高壓力。與吸氣流速、潮氣量、氣道阻力、胸肺順應(yīng)性和呼氣末正壓（PEEP）有關(guān)。 平臺壓（peak static pressure或 plateau pressure, PS）用于克服胸肺彈性阻力。與潮氣量、胸肺順應(yīng)性PEEP有關(guān)。若吸入氣體在體內(nèi)有足夠的平衡時間，可反映肺泡壓。 呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）若無外源性PEEP，呼氣末壓應(yīng)為零。 氣道平均壓（mean airway pressure, Pmean）氣道壓的平均值。與影響PD的因素及吸氣時間長短有關(guān)。P

6、mean的大小直接與對心血管系統(tǒng)的影響有關(guān)。,機械通氣壓力波形,氣道阻力（resistance, R） 人工氣道使氣道阻力增加，與人工氣道的管徑及長度有關(guān)。正壓通氣對氣道的機械性擴張作用使氣道阻力降低。 順應(yīng)性（compliance, C） 肺水腫減輕和肺表面活性物質(zhì)的生成增加，肺順應(yīng)性改善。 氣道壓過高，肺泡過度擴張和肺表面活性物質(zhì)的減少，肺順應(yīng)性降低。,呼吸力學(xué)變化-阻力指標,肺容積增加 順應(yīng)性改善 氣道阻力降低 氣道、肺泡的機械性擴張。 PEEP。,呼吸力學(xué)變化對肺容積的影響,氣體分布改善 機械通氣使順應(yīng)性改善和阻力降低。 自主呼吸的主動參與，使膈肌主動下移和外周肺組織擴張較充分。,呼吸

7、力學(xué)變化-氣體分布,V/Q改善 改善低氧和CO2潴留，緩解肺血管痙攣，降低死腔通氣。 自主呼吸參與呼吸時胸腔壓降低，有利于血流回流及改善血流分布，從而改善V/Q。 V/Q惡化 肺泡壓過高，肺血管受壓，肺血流減少； V/Q升高。 通氣差的區(qū)域血流增多，分流增加； V/Q降低。 胸內(nèi)壓增加心輸出量降低，死腔通氣增加。,呼吸力學(xué)變化-V/Q的影響,彌散功能增強 肺水腫減輕，彌散膜變薄。 功能殘氣量增加使膜彌散能力增加。 彌散功能降低 胸內(nèi)壓過高，回心血量減少，使肺血管床面積減少。,呼吸力學(xué)變化-對彌散的影響,心率和血壓下降 肺擴張反射性地引起副交感興奮。 肺內(nèi)壓增加，靜脈回心血量減少，心輸出量降低。

8、 肺內(nèi)壓過高時，心包腔被擠壓，心輸出量降低，嚴重時使冠脈受壓，心肌供血減少，心功能受損。,呼吸力學(xué)變化-對循環(huán)系統(tǒng)的影響,呼吸力學(xué)變化對其他臟器的影響,消化系統(tǒng)： 胃腸道血液灌注和回流受阻，pH降低，上皮細胞受損， 正壓通氣本身也是一種應(yīng)激性刺激使胃腸道功能受損， 上機患者易并發(fā)上消化道出血（630）。,腎臟 正壓通氣時回心血量和心輸出量減少 使腎臟灌注不良 激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS） 抗利尿激素（ADH）分泌增加 導(dǎo)致水鈉潴留，甚至腎功能衰竭。 缺氧和CO2潴留的改善有利于受損腎功能的恢復(fù)。,呼吸力學(xué)變化對其他臟器的影響,中樞神經(jīng)系統(tǒng) 顱內(nèi)壓降低：機械通氣使PaCO2降低，

9、擴張的腦血管收縮，腦血流減少。顱內(nèi)壓降低。 顱內(nèi)壓升高：正壓通氣使顱內(nèi)靜脈血回流障礙，顱內(nèi)壓升高。 總結(jié)：正壓通氣對機體各系統(tǒng)的影響都是雙向的、相互關(guān)聯(lián)的。在實施正壓通氣時，即要權(quán)衡利弊，把握住矛盾的主要方面，又要著眼全身，注意對各臟器功能進行監(jiān)測，以隨時調(diào)整通氣模式和有關(guān)參數(shù)。,呼吸力學(xué)變化對其他臟器的影響,機械通氣的應(yīng)用指征,通氣功能衰竭：呼吸中樞沖動發(fā)放減少和傳導(dǎo)障礙；胸廓的機械功能障礙；呼吸肌疲勞。 換氣功能障礙：功能殘氣量減少；V/Q比例失調(diào)；肺血分流增加；彌散障礙。 需強化氣道管理者：保持氣道通暢，防止窒息；使用某些有呼吸抑制的藥物時。,機械通氣的上機標準,呼吸衰竭一般治療方法無效

10、者； 呼吸頻率大于3540次/分或小于68次/分； 自主呼吸微弱或消失； 呼吸衰竭伴有嚴重意識障礙； 嚴重肺水腫； PaO2小于50mmHg,尤其是吸氧后仍小于50mmHg PaCO2進行性升高，pH持續(xù)下降。,禁忌癥和相對禁忌癥, 氣胸及縱隔氣腫未行引流者； 肺大皰； 低血容量性休克未補充血容量者； 嚴重肺出血； 缺血性心臟病及充血性心力衰竭,上機的參考因素,動態(tài)觀察病情變化，若使用常規(guī)治療方法仍不能防止病情進行性發(fā)展，應(yīng)及早上機； 在出現(xiàn)致命性通氣和氧合障礙時，機械通氣無絕對禁忌癥； 撤機的可能性； 社會和經(jīng)濟因素。,呼吸機的操作方法,呼吸機與患者的連接 鼻/面罩:用于無創(chuàng)通氣。選擇合適的

11、鼻/面罩對保證順利實施機械通氣十分重要。 氣管插管:經(jīng)口或鼻插管 氣管切開:長期行機械通氣患者；解剖死腔占潮氣量比例較大的患者，如單側(cè)肺；或氣管插管失敗者。,呼吸機與患者的連接,通氣模式,控制通氣（controlled medchanical ventilation, CMV）：呼吸機完全替代自主呼吸的通氣方式。 容量控制通氣（volume controlled ventilation, VCV） 概念：潮氣量（VT）、呼吸頻率（RR）、吸呼比（I/E）和吸氣流速完全由呼吸機來控制。 調(diào)節(jié)參數(shù)：吸氧濃度(FiO2),VT,RR,I/E. 特點：能保證潮氣量的供給，完全替代自主呼吸，有利于呼吸肌

12、休息；易發(fā)生人機對抗、通氣不足或通氣過度，不利于呼吸肌鍛練。 應(yīng)用： 呼吸驅(qū)動能力很差者。 對心肺功能貯備較差者，可提供最大的呼吸支持，以減少氧耗量。如：躁動不安的ARDS患者、休克、急性肺水腫患者。 需過度通氣者：如閉合性顱腦損傷。,壓力控制通氣（pressure controlled ventilation, PCV） 概念：預(yù)置送氣壓力水平和吸氣時間。吸氣開始以預(yù)定的氣流形狀和壓力維持一定的時間。然后呼氣開始。 調(diào)節(jié)參數(shù)：FiO2,壓力控制水平，RR,I/E。 特點：峰壓便于控制，能改善氣體分布和V/Q。VT與預(yù)置壓力水平和胸肺順應(yīng)性及氣道阻力有關(guān)，需不斷調(diào)節(jié)壓力水平，以保證適當水平的V

13、T。 應(yīng)用：通氣功能差，氣道壓較高的患者；用于ARDS有利于改善換氣；新生兒，嬰幼兒。,通氣模式,同步（輔助）控制通氣（Assisted CMV, ACMV） 概念：自主呼吸觸發(fā)呼吸機送氣后，呼吸機按預(yù)置參數(shù)（VT,RR,I/E）送氣；患者無力觸發(fā)或自主呼吸頻率低于預(yù)置頻率，呼吸機則以預(yù)置參數(shù)通氣。與CMV相比，唯一不同的是需要設(shè)置觸發(fā)靈敏度，其實際RR可大于預(yù)置RR 調(diào)節(jié)參數(shù)：FiO2，觸發(fā)靈敏度VT,RR,I/E 特點：具有CMV的優(yōu)點，并提高了人機協(xié)調(diào)性；可出現(xiàn)通氣過度。 應(yīng)用：同CMV。,通氣模式-1,間歇指令通氣（intermittent mandatory ventialtion,

14、 IMV）/同步間歇指令通氣（synchronized IMV, SIMV）。 概念：IMV：按預(yù)置頻率給予CMV，實際IMV的頻率與預(yù)置相同，間隙期間允許自主呼吸存在；SIMV:IMV的每一次送氣在同步觸發(fā)窗內(nèi)由自主呼吸觸發(fā)，若在同步觸發(fā)窗內(nèi)無觸發(fā)，呼吸機按預(yù)置參數(shù)送氣，間隙期允許自主呼吸。 調(diào)節(jié)參數(shù)：FiO2,VT,RR,I/E。SIMV需設(shè)置觸發(fā)靈敏度。 特點：支持程度可調(diào)（0100），能保證一定的通氣量，同時允許自主呼吸參與，對心血管系統(tǒng)影響較?。蛔灾骱粑鼤r不提供通氣輔助，而需克服呼吸機回路的阻力，故對呼吸肌有鍛煉作用。 應(yīng)用：有自主呼吸，可逐漸下調(diào)IMV輔助頻率，向撤機過渡；若自主呼

15、吸頻率過快，采用此種方式可降低自主呼吸頻率和呼吸功耗。,通氣模式-2,壓力支持通氣（pressure support ventilation, PSV） 概念：吸氣努力達到觸發(fā)標準后，呼吸機提供一高速氣流，使氣道壓很快達到預(yù)置輔助壓力水平以克服吸氣阻力和擴張肺臟，并維持此壓力到吸氣流速降低至吸氣峰流速的一定百分比時，吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。 特點：該模式由自主呼吸觸發(fā)，并決定RR和I/E，因而有較好的人機協(xié)調(diào)。而VT與預(yù)置的壓力支持水平、胸肺呼吸力學(xué)特性（氣道阻力和胸肺順應(yīng)性）及吸氣努力的大小有關(guān)。當吸氣努力大，而氣道阻力較小和胸肺順應(yīng)性較大時，相同的壓力支持水平送入的VT較大。,通氣模式-3,壓力支持

16、通氣（pressure support ventilation, PSV）,調(diào)節(jié)參數(shù)： FiO2 吸、呼觸發(fā)靈敏度 壓力支持水平。 壓力遞增時間 對COPD患者，提前終止吸氣可延長呼氣時間，使氣體陷閉量減少；對ARDS患者，延遲終止吸氣可增加吸氣時間，從而增加吸入氣體量，并有利于氣體的分布。,指令（最?。┓昼娡猓╩andatory /minimum minute volume ventilation, MVV）,概念：呼吸機按預(yù)置的分鐘通氣量（MV）通氣。自主呼吸的MV若低于預(yù)置MV，不足部分由呼吸機提供；若等于或大于預(yù)置MV，呼吸機停止送氣。 應(yīng)用 控制通氣到自主呼吸的逐漸過渡。 對于呼吸

17、淺快者易發(fā)生CO2潴留和低氧。,壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣（pressure regulated volume controlled ventilation, PRVCV,概念：在使用PCV時，隨著氣道阻力和胸肺順應(yīng)性的改變，必須人為地調(diào)整壓力控制水平才能保證一定的VT。在使用PRVCV時，呼吸機通過連續(xù)監(jiān)測呼吸力學(xué)狀況的變化，根據(jù)預(yù)置VT自動對壓力控制水平進行調(diào)整，使實際VT與預(yù)置VT相等。,容量支持通氣（volume support ventilation, VSV）,概念：可看作PRVCV與PSV的聯(lián)合。具有PSV的特點：自主呼吸觸發(fā)并RR和I/E。同時監(jiān)測呼吸力學(xué)的變化以不斷調(diào)整壓力支持水平

18、，使實際VT與預(yù)置VT相等。若兩次呼吸間隔超過20秒，則轉(zhuǎn)為PRVCV。,比例輔助通氣（proportional assisted ventilation, PAV）,特點：呼吸機通過感知呼吸肌瞬間用力大小來判斷瞬間吸氣要求的大小，并根據(jù)當時的吸氣氣道壓提供與之成比例的輔助壓力，即吸氣用力的大小決定輔助壓力的水平，并且自主呼吸始終控制著呼吸形式（吸氣流速，VT、RR、I/E），故有人稱之為“呼吸肌的擴展”。PAV和PSV一樣，只適用于呼吸中樞驅(qū)動正常或偏高的患者。將PAV與PSV在COPD患者中進行對比研究，人機協(xié)調(diào)、自我感覺較好。在通氣情況相似的條件下，氣道峰壓低。,吸-呼切換方式,壓力切換

19、 容量切換 時間切換 流速切換 組合切換：現(xiàn)代呼吸機可以是兩種以上方式的結(jié)合，如壓力-時間切換。,呼氣末狀態(tài),呼氣末正壓（PEEP）借助于呼氣管路中的阻力閥等裝置使氣道呼氣末壓力高于大氣壓水平即獲得PEEP。 生理學(xué)效應(yīng) 氣道壓處于正壓水平，平均氣道壓升高。 通過對小氣道和肺泡的機械性擴張作用，使萎陷肺泡重新開放，肺表面活性物質(zhì)釋放增加，肺水腫減輕，故可以使肺順應(yīng)性增加，氣道阻力降低，加之對內(nèi)源性呼吸末正壓（PEEPi）的對抗作用，有利于改善通氣。 功能殘氣量增加，氣體分布在各肺區(qū)間趨于一致，QS/QT降低，V/Q改善。 彌散增加。,呼氣末正壓（PEEP）,PEEP過高的生理學(xué)效應(yīng) 對血流動力

20、學(xué)產(chǎn)生不利影響， 使肺泡處于過度擴張的狀態(tài)，順應(yīng)性下降，甚至?xí)鸱闻萆掀ず兔氀軆?nèi)皮損，通透性增加，形成容積傷（volutrauma）。,呼氣末負壓（negative end expiratory pressure, NEEP）,概念：呼氣末氣道壓低于大氣壓水平。 特點：可降低平均氣道壓及胸內(nèi)壓，有利于靜脈血回流， 應(yīng)用：心功能不全和上氣道梗阻的患者。但由于NEEP能使氣道和肺泡萎陷，目前已很少應(yīng)用。,雙相狀態(tài),持續(xù)氣道正壓（continuous positive airway pressure, CPAP） 概念:氣道壓在吸氣相和呼氣相都保持在同一正壓水平即為CPAP。 VT與CPAP水

21、平、吸氣努力和呼吸力學(xué)狀況有關(guān)。 CPAP的生理學(xué)效應(yīng)與PEEP基本相似。,氣道壓力釋放通氣（airway pressure release ventilation, APRV）,概念：在CPAP氣路的基礎(chǔ)上以一定的頻率釋放壓力，壓力釋放水平和時間長短可調(diào)。 生理學(xué)效應(yīng)：APRV較CPAP增加了肺泡通氣，而與CMV+PEEP相比，APRV顯著降低了氣道峰壓。,雙水平正壓氣道通氣（bilevel positive airway pressure, BIPAP）,BIPAP為一種雙水平CPAP的通氣模式，設(shè)置吸氣壓較高、呼氣壓較低，VT的大小取決于吸氣壓和呼氣壓的壓差及呼吸器官的順應(yīng)性?？奢o助或控

22、制呼吸。 能實現(xiàn)從PCV到CPAP的逐漸過渡，實際效果與APRV相同。,呼吸機參數(shù)的設(shè)定,FiO2：50%時需警惕氧中毒。原則是在保證氧合的情況下，盡可能使用較低的FiO2。 VT:一般為615ml/kg，實際應(yīng)用時需根據(jù)血氣和呼吸力學(xué)等監(jiān)測指標不斷調(diào)整。對VT的調(diào)節(jié)以避免氣道壓過高為原則，即平臺壓不超過3050cmH2O；而對于肺有效通氣容積減少的疾?。ㄈ鏏RDS），應(yīng)采用小潮氣量（68ml/kg）通氣。PSV的水平一般不超過2530 cmH2O，若在此水平仍不能滿足通氣要求，應(yīng)考慮改用其它通氣方式,RR: 應(yīng)與VT相配合，以保證一定的MV； 應(yīng)根據(jù)原發(fā)病而定；一般為1220次/分； 應(yīng)根據(jù)

23、自主呼吸能力而定；如采用SIMV時，可隨著自主呼吸能力的不斷加強而逐漸下調(diào)SIMV的輔助頻率。,呼吸機參數(shù)的設(shè)定,I/E：一般為1/2。采用較小I/E，可延長呼氣時間，有利于呼氣。適當增大I/E，甚至采用反比通氣（I/E1）,使吸氣時間延長，平均氣道壓升高，甚至使PEEPi也增加，有利于改善氣體分布和氧合。,呼吸機參數(shù)的設(shè)定,吸氣末正壓(吸氣平臺)時間：指吸氣結(jié)束至呼氣開始這段時間，一般不超過呼吸周期的20%。 生理效應(yīng): 有利于氣體在肺內(nèi)的分布，減少死腔通氣， 平均氣道壓增高，對血流動力學(xué)不利。,呼吸機參數(shù)的設(shè)定,PEEP：推薦“最佳PEEP（best PEEP）” 標準 最佳氧合狀態(tài)； 最大氧運輸量（DO2）； 最好順應(yīng)性； 最低肺血管阻力； 最低Q S/Q T； 達到上述要求的最小PEEP。,呼吸機參數(shù)的設(shè)定,同步觸發(fā)靈敏度（trigger） 壓力觸發(fā)，吸氣開始到呼吸機開始送氣時間不低于110120ms 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(shè)置：在避免假觸發(fā)的情況下盡可能小。一般置