1、常見呼吸機模式與參數(shù)調(diào)節(jié),ICU一區(qū) 張瑞升,機械通氣支持的階段變量,3.吸氣結(jié)束開始呼氣 Cycling (壓力、時間、流量、容積 ),1.呼氣結(jié)束開始吸氣 trigger (壓力、時間、 流量、容積),4.吐氣期 baseline,2.吸氣期 limit (壓力、時間、 流量、容積 ),5.基礎線 PEEP NEEP,呼吸機呼吸階段變量 ( phase variables ),呼吸模式,VCV PCV SIMV SIMV + PSV PSV CPAP BIPAP APRV,PRVC/autoflow/VV+ VS/VV+ Automode VAPS/PA MRV ASV PAV+/PPS

2、,選擇不同機械通氣模式的目的,改善氣體交換 增加患者舒適性 加速自主呼吸的恢復,一、控制通氣（controlled mechanical ventilation, CMV）,呼吸機完全替代自主呼吸的通氣方式。 容量控制通氣 壓力控制通氣,（一）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。 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,應用： a、中樞或外周驅(qū)動能力很差者。 b、對心肺功能貯備較差者

3、，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 c、需過度通氣者：如閉合性顱腦損傷。,容量控制通氣 參數(shù)的設置,潮氣量(ml)或分鐘通氣量(l/min) 吸氣流速(l/min) 呼吸頻率(b/min) PEEP (cmH2O) FiO2 (%) 吸呼比 吸氣末暫停時間(s)或吸氣末暫停百分比(%) 觸發(fā)靈敏度,容量控制通氣: 參數(shù)設置,如何開始吸氣 呼吸機或患者觸發(fā) 吸氣如何進行 恒定流速flow = Vt / Tinsp 如何結(jié)束吸氣 設置吸氣時間或潮氣量,容量控制通氣: 吸氣的進行,1,2,I,在設置的f及Ti內(nèi)以恒定流速的方式給予預置的Vt 吸氣流

4、速恒定, 由醫(yī)生設定,容量控制通氣: 吸氣末暫停,P,t,Flow,t,1.使恒定流速下的通氣更為均一 2.作為吸氣時間的一部分, 計算吸呼比,容量控制通氣: 吸氣的結(jié)束,a,t,UPL,Pause,b,當給予設置潮氣量, 且經(jīng)過預置的吸氣末暫停后,如果達到氣道壓力報警上限,容量控制通氣: 呼氣相,呼氣相為自主過程 胸廓及肺的彈性回縮力 氣道壓力下降到PEEP水平,容量控制通氣: 評價,優(yōu)點 潮氣量恒定 保證最低分鐘通氣量 設置簡單,缺點 氣道壓力不恒定 吸氣力量 Raw, Crs, st Vt, Flow 通氣不均一 吸氣末暫停 人機對抗,（二）壓力控制通氣（pressure control

5、led ventilation, PCV）, 概念：預置壓力控制水平和吸氣時間。吸氣開始后，呼吸機提供的氣流很快氣道壓達到預置水平，之后送氣速度減慢以維持預置壓力到吸氣結(jié)束，呼氣開始。,壓力控制通氣（pressure controlled ventilation, PCV）, 特點：吸氣流速特點使峰壓較低，能改善氣體分布和V/Q，有利于氣體交換。VT與預置壓力水平和胸肺順應性及氣道阻力有關(guān)，需不斷調(diào)節(jié)壓力控制水平，以保證適當水平的VT。 應用：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；補償漏氣。,壓力控制通氣: 參數(shù)設置,氣道壓力報警上限 壓力控制水平 PEEP

6、 吸氣觸發(fā)靈敏度 呼吸頻率(b/min) 吸氣時間(s)或吸氣時間百分比(%) 壓力上升時間(s)或壓力上升時間百分比(%)或壓力上升斜率 分鐘通氣量上限及下限報警 FiO2 (%),壓力控制通氣 吸氣的開始,1,t,吸氣相根據(jù)預置的呼吸頻率或當患者觸發(fā)時開始,壓力控制通氣 吸氣的進行,2,3,I,在整個吸氣相持續(xù)保持預置的吸氣相壓力，呼吸機根據(jù)預置的f, Ti及PI進行通氣, 吸氣流速為減速氣流. 設置的壓力水平、吸氣時間及肺的機械特性均影響Vt,壓力控制通氣 吸氣的結(jié)束,a,b,I,下列情況下吸氣相終止: 經(jīng)過預置的吸氣時間后 達到氣道壓力報警上限,UPL,壓力控制通氣 評價,優(yōu)點 壓力恒

7、定 通氣均一 漏氣補償 設置簡單,缺點 潮氣量不恒定 吸氣壓力 吸氣力量 Raw, Crs, st,二、輔助通氣（Assisted Ventilation， AV）,定義：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（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。 應用的關(guān)鍵是預設觸發(fā)靈敏度和潮氣量或吸氣壓力要恰當。 AV靠患者吸氣來啟動，無觸發(fā)就不提供通氣輔助。故常與控制模式聯(lián)用。,輔助控制通氣（Assist-control Ventilation,A-CV）,定義：結(jié)合AV和CV的特點，通氣靠患者觸發(fā)，并以CV的預設頻率

8、作為備用。 應用容量切換A-CV時，需預設觸發(fā)敏感度、VT、f、吸氣流速和流速波型。 應用壓力切換A-CV時，需預設觸發(fā)敏感度、壓力水平、Ti和f。,三、壓力支持通氣（pressure support ventilation, PSV）,（1）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(25%)時，吸氣轉(zhuǎn)為呼氣。 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與預置的壓力支持水平、胸肺呼吸力學特性（氣道阻力和胸肺順應性）及吸氣努力的大小有關(guān)。,壓力支持

9、通氣（PSV）,（2）調(diào)節(jié)參數(shù)：FiO2、觸發(fā)靈敏度和PS。 呼氣觸發(fā)標準:指對壓力支持終止的流速標準進行調(diào)節(jié)。 （3）特點：屬自主呼吸模式，患者感覺舒服，有利于呼吸肌休息和鍛練； 自主呼吸能力較差或呼吸節(jié)律不穩(wěn)定者，易發(fā)生觸發(fā)失敗和通氣不足；壓力支持水平設置不當，可發(fā)生通氣不足或過度。 （4）應用：有一定自主呼吸能力，呼吸中樞驅(qū)動穩(wěn)定者 與IMV等方式合用，可在保證一定通氣需求時不致呼吸肌疲勞和萎縮，可用于撤機。,壓力支持通氣 參數(shù)設置,壓力報警上限 壓力支持水平 PEEP 吸氣觸發(fā)靈敏度 呼氣觸發(fā)靈敏度 吸氣上升時間(s)或吸氣上升時間百分比(%) 分鐘通氣量報警上限和下限 FiO2 (%

10、),壓力支持通氣 吸氣的開始與結(jié)束,2a,2b,UPL,1,1.當患者觸發(fā)時吸氣開始,2.吸氣結(jié)束: a.當吸氣流速下降到預置水平以下時(呼氣觸發(fā)靈敏度) b.若達到氣道壓力報警上限,%,100,x,吸氣峰流量,25%,15%,45%,壓力支持通氣呼氣觸發(fā)靈敏度,Tinsp,壓力支持通氣 評價,優(yōu)點 氣道壓力恒定,缺點 潮氣量不恒定 患者決定呼吸頻率,四、間歇強制通氣/同步間歇強制通氣（ intermittent mandatory ventialtion, IMV/synchronized IMV, SIMV）,概念： IMV：預置頻率給予CMV，實際IMV的頻率與預置相同，間隙期間允許自主

11、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)，呼吸機按預置參數(shù)送氣，間隙期間允許自主呼吸存在。,特點：支持水平可調(diào)范圍大（0100）,能保證一定的通氣量，同時在一定程度上允許自主呼吸參與，防止呼吸肌萎縮，對心血管系統(tǒng)影響較?。蛔灾骱粑鼤r不提供通氣輔助，需克服呼吸機回路的阻力。 應用：具有一定自主呼吸，逐漸下調(diào)IMV輔助頻率，向撤機過渡；若自主呼吸頻率過快，采用此種方式可降低自主呼吸頻率和呼吸功耗。,SIMV + PSV 參數(shù)設置,壓力上限報警 壓力支持水平 PEEP 吸氣觸發(fā)靈敏度 SIMV頻率(b/min) 潮氣量 吸氣時間(s)或吸氣時間百分

12、比(%) 吸氣末暫停時間(s)或吸氣末暫停時間百分比(%) 分鐘通氣量上限及下限報警 FiO2 (%),SIMV (VC) + PSV,Pressure Support Level above PEEP,PEEP,Trig.,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycle,每個SIMV周期包括兩個部分: SIMV窗口: 指令通氣或同步通氣 自主呼吸窗口: 觸發(fā)產(chǎn)生壓力支持通氣,SIMV (VC) + PSV,PS Level above PEEP,PEEP,Trig.,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycle,Trig.,SIMV-period,SIMV-cycle,

13、SIMV + PSV 評價,優(yōu)點 保證最小分鐘通氣量 人機同步性有所改善,缺點 模式復雜,定義：自主呼吸條件下，維持整個呼吸周期均氣道正壓。 圖中的低幅波動為自主呼吸波形。向上的壓力代表呼氣。所有呼吸周期均在正壓范圍內(nèi)。,持續(xù)氣道正壓（CPAP）,五、持續(xù)氣道正壓（CPAP）,六、雙相氣道正壓（Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP）,有人將其視為兩個不同壓力水平的CPAP交替應用，稱其為DuoPAP。在Siemens Servo 300呼吸機中稱為BiVent，在PB840呼吸機中稱為BILevel。,BAPAP參數(shù)的選擇：,4個參數(shù)：Phigh、Pl

14、ow、Thigh、Tlow； 頻率 60/(Thigh+Tlow) ，可將Phigh視為IMV。 選擇原則：根據(jù)不同的疾病和患者的具體情況。,應用BIPAP模式比應用CPAP對增加患者的氧合具有更明顯作用。近年臨床應用的經(jīng)驗表明：在疾病的各個階段，均可用BIPAP模式作為患者自主呼吸的通氣輔助、操作簡單方便且無創(chuàng)傷性。,定義：患者接受恒定水平的正壓進行自主呼吸，正壓按醫(yī)生設置的頻率周期性釋放和立即重建。本圖中壓力釋放到0。,氣道壓力釋放通氣（APRV）,七、氣道壓力釋放通氣（APRV),優(yōu)點：允許自主呼吸，減少肺泡過度擴張和醫(yī)源性肺損傷的潛在危險。而且在低氣道峰壓的情況下，使通氣/血流灌注（V

15、/Q）比例改善，血流動力學的損害較小。 缺點：對于順應性差的患者，應用APRV的效果尚未評價。嚴重氣流阻塞患者不能應用APRV 。必須仔細監(jiān)測每分通氣量。如果呼吸頻率增至30次/分，可產(chǎn)生過高的PEEPi 。,八、雙重控制模式,定壓型通氣的優(yōu)點是人-機協(xié)調(diào)性好，易限制氣道峰壓和有利于氣體交換。缺點是不能保證恒定潮氣量。定容型通氣的優(yōu)點是能保證恒定潮氣量。 雙重控制模式讓呼吸機建立自動反饋功能，在病人的呼吸阻力和呼吸用力不斷變化的情況下，對通氣壓力和容量進行雙重控制來達到預定的目標潮氣量。 對壓力和容量同時進行雙重控制是不可能的。,能將定壓型通氣和定容型通氣這兩大類的優(yōu)點保留，同時避免它們的缺點

16、。以定壓型通氣的方式工作，不足氣量以定容型通氣來補充，或通過持續(xù)監(jiān)測肺順應性，自動調(diào)節(jié)吸氣壓力來達到預定的潮氣量。,容量保障壓力支持通氣（VAPSV） 壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣（PRVCV） 容量支持通氣（VSV）,自動 調(diào)節(jié),雙重控制模式(Dual Controls),雙重控制模式又可分為兩類,（一）、對每次呼吸均進行雙重控制 屬此類模式的有：鳥牌（Bird 8400Sti和Tbird）呼吸機的容量保障壓力支持（VAPS）和熊牌（Bear 1000）呼吸機的壓力擴增（PA）。,VAPS工作原理:,將PSV與VA-CV有機結(jié)合。通氣由患者或呼吸機觸發(fā)，觸發(fā)后的吸氣由PSV的按需流速與定容型的恒定流

17、速同時輸送，呼吸機以盡快速度達到預定PS水平，此時呼吸機快速測算出已輸入的氣量，并與預設VT比較，如輸入氣量已達到預設VT，即轉(zhuǎn)換為呼氣，那么該呼吸實際上是PSV。若達預定壓力水平后輸入氣量少于預設VT，隨著PSV的流量減速，呼吸將從PSV轉(zhuǎn)換到定容型通氣，此時流量仍保持恒定，但增加吸氣時間直至達預設VT。,（二）、 通過連續(xù)多次呼吸進行雙重控制 壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣(PRVCV)（西門子）；又稱適應性壓力通氣（APV）（伽俐略呼吸機）；自動流量（Auto-Flow）（Drager 呼吸機）；容量控制+（VCV+）（在PB840呼吸機）；可變型壓力控制（VPC）（在Venturi呼吸機）。,P

18、RVCV兼具定壓型通氣和定容型通氣兩種模式的特點。以PCV模式來實施，通過不斷調(diào)整PC水平達預定潮氣量。,雙重控制通氣模式具有以下特點：,(1)努力保留定壓型和定容型兩大類模式的優(yōu)點，同時避免它們的缺點； (2)能按照肺功能的監(jiān)測指標自動設置和調(diào)整呼吸機參數(shù)，便于限制過高的肺泡壓和過大潮氣量，改善人-機協(xié)調(diào)性，能以最低的氣道壓來滿足適當?shù)某睔饬?，有利于預防機械通氣并發(fā)癥； (3)縮短撤機過程，減少住ICU時間。,主要缺點是：,(1)容量的補充或壓力的調(diào)整都取決于潮氣量(VT)的測定，VT測定的任何誤差均會導致呼吸機自動調(diào)控上的失誤。 (2)如果患者因呼吸困難加重而增加吸氣用力，在患者非常需要增

19、加通氣支持水平時，呼吸機提供的壓力卻可能減低； (3)當呼吸機降低壓力水平時，患者的平均氣道壓下降，潛在降低氧合的可能性。,壓力預設通氣和容量預設通氣,正壓通氣可分為“定壓”和“定容”兩大類，定壓型通氣以氣道壓來管理通氣，當吸氣達預設壓力時，吸氣停止，轉(zhuǎn)為呼氣。故定壓型通氣時，氣道壓是獨立參數(shù)，而通氣容量是從屬變化的，與肺順應性和氣道阻力相關(guān)。實際上，許多通氣模式如PCV、PA-CV、PC-IRV、APRV、PSV、P-SIMV+PSV等，都是在定壓通氣基礎上改進的。故統(tǒng)稱為壓力預設通氣（Pressure Preset Ventilation，PPV）。,定容通氣預設通氣量和流速限制，呼吸機送

20、氣達預設容量后停止送氣，依靠肺胸的彈性回縮力被動呼氣。定容通氣時，氣道壓和肺泡內(nèi)壓是從屬變化的，故應監(jiān)測氣道壓并設置報警限。定容通氣構(gòu)成了VCV，VA-CV、IMV和SIMV的基礎，故可將它們統(tǒng)稱為容量預設通氣(Volume Preset Ventilation，VPV)。,非均質(zhì)肺疾病單位，在正壓呼吸時發(fā)生肺泡過度擴張的增意圖 中圖表示肺順應性異常；右圖表示氣道阻力異常。PPV比VPV更有利于非均質(zhì)的病變肺區(qū)較好充張（右下圖）,部分通氣支持和完全通氣支持,按照呼吸機為患者提供的呼吸功是全部或部分代替自主呼吸用力，可將通氣模式分為完全通氣支持和部分通氣支持兩大類，屬前者的有容量控制通氣和壓力控

21、制通氣，屬后者的有AV、A-CV，屬不可調(diào)性部分通氣支持；SIMV、PSV、MMV、APRV、IRV、PRVC和VAPS，屬可調(diào)性部分通氣支持。,幾點看法,1通氣模式很多，但至今沒有證明有哪一 種模式超過其他模式，改善患者的預后， 提高生存率；,2迄今為止，最常用的還是那幾種老通氣 模式；,3機械通氣模式中的“一式多名”現(xiàn)象 呼吸機技術(shù)上的發(fā)展涉及商業(yè)上的利益和競爭。一個呼吸機廠家在研制了一種通氣新模式并取得專利和銷售許可證以后，在美國等國家就禁止別的廠家應用。這導致了通氣模式名稱上的不一致。同一種或基本相同的模式，在不同呼吸機品牌用不同的名稱，這種“一式多名”的現(xiàn)象給大家?guī)砹烁拍钌系幕靵y和

22、學術(shù)交流上的不便。,因此，我們在學習各種通氣模式時，不能僅停留在名稱上，而是要了解其工作原理，明確其實質(zhì)內(nèi)容。仔細分析各通氣模式的壓力-時間曲線，對分清各通氣模式的異同，澄清“一式多名”的現(xiàn)象是很有幫助的。,(1)同步間歇指令通氣(SIMV),又稱間歇按需通氣(IDV),或稱間歇輔助通氣(IAV)。 (2)壓力支持通氣(PSV)，又稱吸氣壓力支持(IPS)，輔助自主呼吸(ASB)。 (3)雙相氣道正壓(BIPAP)，稱為BiVent、BiLevel，或稱DuoPAP。 (4)閉合環(huán)路通氣（CLV）,又稱伺服-控制通氣模式（Servo-controlled modes） (5)容量保障壓力支持（

23、VAPS），又稱壓力擴增（PA）。,(6)壓力調(diào)節(jié)容量控制（PRVC）、可變式壓力控制（VPC）、適應性壓力通氣（APV）、自動流量（Auto-Flow）、容量控制+ (VC+)。 (7)容量支持（VS）、可變式壓力支持（VPS）。 (8)自動模式（AutoMode），可變式壓力支持/可變式壓力控制（VPS/ VPC）。 (9) 適應性支持通氣(ASV)，指令頻率通氣（MRV）或可變吸氣輔助通氣(VAIV)。 (10) 成比例輔助通氣（PAV），成比例壓力支持(PPS)。稱為負阻抗呼吸輔助（Negative-impedance respiratory assistance）。,也有“重名”現(xiàn)象

24、，即名稱相似，而實際是完全不同的通氣模式，如：雙相氣道正壓(BIPAP)(德國1989年注冊)和無創(chuàng)雙水平正壓 Bilevel positive airway pressure,BiPAP(美國偉康,1989年注冊)。前者是雙水平交替出現(xiàn)的CPAP，無論高壓相或低壓相，患者可無妨礙地進行自主呼吸；后者的通氣模式實際上是PSVPEEP，呼吸機在吸氣時呼氣閥是關(guān)閉的，呼氣時吸氣閥是關(guān)閉的。,4“智能化模式”應該操作更簡便，通氣更有效，更安全，是機械通氣技術(shù)進步的標志和方向。但目前尚不完善，正在不斷的研究和改進之中，即使將來改進了，在可預見的將來仍不能完全取代常用通氣模式。 “智能化模式”與“常用通

25、氣模式”的關(guān)系，宛如“傻瓜照相機”和“手動照相機”的關(guān)系。,呼吸機參數(shù)設置與調(diào)整,呼吸頻率RR,應考慮通氣模式； 死腔/潮氣量比，PaCO2的目標水平以保證一定的MV； 根據(jù)原發(fā)病而定：慢頻率通氣有利于呼氣，一般為1220次/分；而在ARDS等限制性通氣障礙的疾病以較快的頻率輔以較小的潮氣量通氣，可超過20次/分； 應根據(jù)自主呼吸能力而定；最終精確調(diào)整呼吸頻率應依據(jù)PH、PaCO2與PaO2的變化，綜合調(diào)整VT與f。,潮氣量VT,通常依據(jù)體重選擇5-12ml/Kg,，實際應用時根據(jù)血氣和呼吸力學等監(jiān)測指標不斷調(diào)整。 目前對VT的調(diào)節(jié)是以避免氣道壓過高為原則，即使平臺壓不超過30-35cmH2O，可避免氣壓傷及呼吸機相關(guān)性肺損傷（VILI）。 對于肺有效通氣容積減少的疾病（如ARDS），應采用小潮氣量（68mm/kg）通氣。,流速波形,一般有方波、正弦波、加速波和減速波四種。 減速波與其他三種波形相比，使氣道峰壓更低、氣體分布更佳、氧合改善更明顯，因而臨床