呼吸机基本原理及通气模式.

持续气道正压通气
CPAP优点：
• 增加肺容积、促进塌陷的肺泡复张； • 减少呼吸功、改善氧合； • 抵消内源性PEEP或肺过度充气。
CPAP缺点：
• CPAP压力水平过高可能会引起肺过度 充气； • 当患者存在肺过度充气时，如患者不能 耐受，则可明显增加吸气功。
6、气道压力释放通气(APRV)
气道压力释放通气(APRV) 压力-时间波形
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APRV优点：
• 较长时间保持较高的气道压力，有助于保持肺 泡开放； • 压力释放时间短或呼气时间短，使顺应性低的 肺泡易于保持充张状态，防止其塌陷； • 可保留自主呼吸，减少镇静和肌松剂的需求； • 气道压力接近平均气道压力，变化幅度小，有 助于减少气压伤； • 保留了自主呼吸， APRV压力水平可降低，减 少对肺循环的影响。
PSV缺点：
• 最大的缺陷是潮气量不固定，影响因素多； • 对于呼吸功能不良的患者，应持续监测潮气 量； • 为保证患者安全，应设置后备通气。
4、自主通气(SPONT)
• 自主通气(SPONT)：呼吸机的工作 都由病人自主呼吸来控制。
5、持续气道内正压通气(CPAP)
• 持续气道内正压通气(CPAP)：在自主呼吸 的前提下，在整个呼吸周期内人为地施以 一定程度的气道内正压。可防止气道内萎 陷。 • CPAP正常值一般4~12cm水柱，特殊情况 下可达15厘米水柱。（呼气压4厘米水柱）。
PSV
流速切换
流速 L/m
设置压力
压力 cmH2O 容量 mL 病人触发，流速切换，压力限制
Time
PSV优点：
• 呼吸由患者自己控制，人机对抗比SIMV和A/C 模式少，患者较为舒适； • PSV压力水平越高，呼吸机做功越多，患者做 功就越少，因此可根据患者的呼吸频率患者潮 气量来选择PSV的支持水平； • 应用8-12cmHO2的PSV时，呼吸机做功可完全克 服气管插管的按需阀的附加阻力，减少患者做 功； • 通过调节PSV支持水平，可调节患者做功大小， 逐渐降低PSV水平，有利于呼吸肌的锻炼； • PSV有助于撤机困难的患者进行撤机锻炼。
（1）高压报警：
在呼吸机使用过程中当由于某种原因使患者气 道压升高，超过压力报警上限水平时，呼吸机就 会高压报警。高压报警多见于患者咳嗽、分泌物 堵塞气道、气道痉挛、管道扭曲、自主呼吸与呼 吸机拮抗或不协调等。 • 处理：a、检查呼吸机管道是否受压、扭曲、 管道内是否积水，应定时把呼吸机管道内积水到 掉；b、检查患者是否分泌物堵塞气道、咳嗽等情 况，应立即吸痰清理患者气道分泌物；c、听诊双 肺是否有哮鸣音，检查患者的呼吸是否与呼吸机 同步，若患者存在激动、烦躁不安等表现可以适 当使用镇剂。d、因呼吸机潮气量设置过高引起的 报警应重新设置参数。

触发灵敏度的设置原则为：在避免误触发的情况下尽 可能小。
呼吸机参数设置：
• 吸气压力水平 控制压力水平：在PCV 模式下，需设定吸气压力 水平。吸气压力水平的高低取决于病人需要潮气 量的大小。 压力支持水平：在应用PSV模式时，压力支持水 平可通过病人自主呼吸频率和病人所需潮气量来 设定。 参照依据：如病人自主呼吸频率和潮气量可维持 在15—25次／min、6—12ml/kg，那么认为设定的 压力水平是恰当的。
• APRV是在CPAP基础上，通过间歇释放（降 低）气道内压力来实现肺泡通气的一种新的 通气模式。也就是说，在给予一个较高水平 的持续气道内正压（高水平CPAP）的基础上， 按照一定的时间节律降低CPAP的水平（低水 平CPAP）。在高水平CPAP和低水平CPAP的 转换过程中产生的通气效果。
• APRV保留了患者的自主呼吸功能， 并保持大部分时间的气道内高水平 的正压和辅助通气的功能。 • APRV具有改善氧合效果好、气道内 压力低、对血流动力学影响小和气 压伤发生率低的优点。
限制性疾病：延长吸气时间，有利于改善氧合， 如ARDS可适当增大I:E ，甚至采用反比通气。

呼吸机参数设置
• 触发灵敏度 流量触发灵敏度 ：-1 to -3 L/min，流量触发时， 呼吸机响应时间<100ms。 压力触发灵敏度： -1 to -2 cmH2O，压力触发时， 呼吸机响应病人触发时间要长于流量触发，很 难低于110-120ms，故一般认为其呼吸功耗大于 流量触发。
呼吸机参数设置
• 吸入气氧浓度（FiO2）：能维持理想PaO2的最 低FiO2 ①常压下，吸入FiO2小于0.4或吸入气氧分压小于 280 mmHg是安全的。 ②FiO2在0.5-0.6时，可能引起氧中毒。 ③FiO2大于0.6时，肯定有氧毒性，治疗时间不宜 超过48小时。 ④纯氧的吸入时间一般不应超过24小时。
同步间歇指令通气
SIMV
Flow
(L/min)
Pressure
(cm H2O)
Volume
(ml)
Time (sec)
Spontaneous Breath
SIMV+PSV
• SIMV也允许对触发窗以外的自主呼 吸进行一定水平的压力支持通气 （PSV），即SIMV+PSV。
SIMV+PSV
Flow-cycled

先设置呼吸模式:如A/C,SIMV,或SPONT(CPAP).
然后选择呼吸机工作方式如VCV或PCV. SIMV中需考虑 是否加用PS,再按工作方式设置各有关参数.
通气参数调节范围：
• • • • • • • • • 呼吸频率(R.R.,f.):10 -20 ,一般不大于30次/分. 2. 潮气量(VT): 6-12ml/Kg. 3. 吸气峰压(Paw): 不大于35cmH2O. 4.平台时间(摒气时间,Pplat): 呼吸周期的5%10%. 5. 吸/呼比(I/E): 正常1:1.5-2.0, 大于1:1即属于反 比. 6. 触发灵敏度: 流速Trig≥2升/分 7.吸入氧浓度: 50 %以下. 8.PEEP: 不大于15cmH2O. 使用呼吸机是否达标或更改各有关参数后是否符 合主观期望,只有血气分析是唯一的考核标准。
呼吸机参数设置
• 吸气峰流速：Vmax40～100L/min，临床应用范围多 在40-80L/min左右
• 阻塞性通气障碍宜采用适当低的流速，限制性通 气障碍则应采用相对高的流速。 • 吸呼比（I:E=Ti:Te）：通常设定在1：1.5～2.5

阻塞性疾病：延长呼气时间，有利于CO2排出， 如COPD和哮喘患者I:E 常小于1：2
呼吸机的组成
• • • • • • 可分为三大部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置 —床边压缩机+O2气源 —中心气源(Air、O2)
有创正压通气的人机系统工程
输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；输出给病人的混 合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。
基本原理示意图
常见通气模式
• 1、辅助/控制通气 (A/C)
病人有自主呼吸时，机器随呼吸启动，
即病人的每一次自主呼吸均被呼吸机支持；
一旦自发呼吸在一定时间内不发生时，
机械通气自动由辅助转为控制型通气。
它属于间歇正压通气。
A/C Mode
2、同步间歇指令通气（SIMV）
•
属于辅助通气方式，呼吸机于一定的 间歇时间接收自主呼吸导致气道内负压信 号，同步送出气流，间歇进行辅助通气。 即若干次自主呼吸后给一次正压通气，保 证每分钟通气量，IMV的呼吸频率成人一 般小于10次/分。
呼吸机参数设置
• 呼气末正压（PEEP） 目的： • 增加肺容积 • 提高平均气道压力 • 改善氧合 原则：应选择最佳呼气末正压，即获得最大 氧输送的呼气末正压水平。
呼吸机参数设置
• 流速波形

常见波形有四种:方波、递减波、递增波和正弦波 目前临床应用最多的是减速波： 减速波的优点： 降低气道峰压、气道阻力 改善肺顺应性、改善气体分布 不会降低心输出量和产生其它血流动力改变
呼吸机各部分主要功能
• • • • 主 机——气源处理、吸呼控制、监测报警。 混合器——外置或内置机械式比例阀混合。 湿化器——病人吸入气体的加温、加湿。 病人管路——5-6根螺纹管、接湿化器或雾化 吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。 • 气 源——以适当方式提供压缩空气和氧气。 • 其 它——主机和病人管路的固定或支撑装置.
呼吸机的基本原理与通气模式
使用呼吸机的临床目的：
• 1. 纠正低氧血症。 • 2. 治疗急性呼吸性酸中毒，纠正危及生命的急性酸 血症。 • 3. 缓解呼吸窘迫，当原发疾病缓解和改善时，逆转 患者的呼吸困难症状。 • 4. 纠正呼吸肌群的疲劳。 • 5. 降低全身或心肌的氧耗量。 • 6. 手术麻醉及ICU 的某些操作、疾病，为安全使用 镇静剂和/或神经肌肉阻断剂。 • 7. 降低颅内压，如急性闭合性颅脑外伤，可使用机 械通气进行过度通气来降低已升高的颅内压。
BIPAP的衍生模式
CMV/AMV-BIPAP
SIMV-BIPAP
APRV
CPAP
新型的机械通气的模式
• 双重控制模式
– 压力调节容量控制（PRVC、VC+、autoflow等）
– 容量支持（VSV） – 压力增强（PA） • 智能通气模式 – 适应性支持通气（ASV） – 成比例辅助通气（PAV） – 自动模式（Automode） – 导管补偿（ATC）
主机工作原理
• • • • • • ①压缩气源的处理：减压、过滤； ②空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀； ③在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气； ④同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相； ⑤打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程； ⑥检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下 一个吸气相的开始）。
• 4.低每分钟通气量报警:以4升/分为宜,否 则会发生通气不足,导致CO2蓄积. • 5.高呼吸频率报警:以35次/分为宜,大于35 宜用镇静剂. • 6.高潮气量报警:以800ml/分为宜,预防高 容积伤. • 7.低PEEP报警:以最低PEEP要求设置
呼吸机常见警报的处理
•
临床上在使用呼吸机过程中，应 重视各种报警装置的警报。任何警 报都必须引起足够的重视，尽快找 出报警的原因，并进行相应的处理。 常见的报警原因及处理方法有以下 几方面。
• 与辅助/控制通气模式类似，可引起过度 通气和呼吸性碱中毒； • 由于按需阀反应较迟钝及气体流速不能 满足患者吸入气流速的需要，患者往往 需要额外做功，使呼吸功明显增加； • COPD患者使用SIMV模式时，可使肺内 气体陷闭加重。
3、压力支持通气（PSV）
• PSV是一种以压力为目标的通气模式，每 次通气均由病人触发并由呼吸机给予一 定的压力支持。 • 对于病人的每次呼吸，压力支持通气都 能提供与病人吸气用力协调的、由病人 启动并由病人来结束的通气支持。
(L/min)
Flow
Pressure
(cm H2O)
Set PS level
Volume
(ml)
Time (sec)
PS Breath
SIMV优点：
• 既保证指令通气，又使患者有不同程 度地通过自主呼吸做功； • 通过调节SIMV指令通气频率，可调节 患者做功大小； • 是常用的撤机模式之一。
SIMV缺点：
– NAVA
机械通气使用指征可参考以下条件：
• ①呼吸频率＞35～40次/分或＜6～8次/ 分、呼吸节律异常或自主呼吸微弱或消 失； ② PaO2＜50mmHg，尤其是吸氧 后仍＜50mmHg； ③ PaCO2进行性升 高，pH进行性下降； ④ 呼吸衰竭经常 规治疗后效果不佳，有病情恶化趋势。
呼吸机的设置步骤
报警参数的設置(每个新病人需重新设置)
• 1.高压报警:以峰压＋10cmH2O为限,为了 预防气压伤. • 2.低压报警:以呼气末压力＋5cmH2O,为 了预防管道脱落或呼吸回路有泄漏. • 3.低潮气量报警:解剖死腔量为150ml,故 应设置为250ml为宜.
报警参数的設置(每个新病人需重新设置)
7、双水平气道内正压(BiPAP)
• 双水平气道内正压(BiPAP)：是对APRV改 进而形成的压力控制通气模式。 • 病人在不同高低的正压水平下自主呼吸。 自主呼吸或机械通气时，交替给予两种不 同水平的气道正压，即气道压力周期性地 在高压力和低压力之间转换，每个压力水 平均可独立调节。以两个压力水平之间转 换引起的呼吸容量改变来达到机械通气辅 助作用。
双相气道正压通气（BIPAP）模式
BIPAP的优点：
• 平均气道压力低，可防止气压伤发生； • 通过保持不同水平的气道压力，能更有效地促 进塌陷肺泡复张，改善氧合； • 由于双向压力水平和吸呼比可随意调整，具有 更大的使用范围； • 可保留自主呼吸，对循环干扰小，并能减少镇 静和肌松剂的使用； • 病人自主呼吸轻松作功小，危险性小，几乎适 合各种病人。