呼吸机小讲课ppt课件
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呼吸机小讲课
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1
呼吸生理基础知识
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2
呼吸动力学
• 气体交换所需要的肺泡通气，由吸气和呼气的节律性交替来实现。吸气时含氧丰 富的新鲜气体进入肺腔。呼气时含氧少而富含CO2的气体排出体外。吸气和呼气时 的气体运动，是由于胸腔的扩大和缩小的节律性交替所致。胸腔的扩大和缩小，
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38
4. 吸呼比(I:E Ratio)
从吸气开始到呼气结束为一个呼吸周期。 从吸气开始到呼气开始的一段时间为吸 气时间，从呼气开始到吸气开始的一段 时间为呼气时间。吸气时间和呼气时间 的比值称为吸呼比。
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39
5. 吸气流速(Inspiratory Flow)
患者在吸气时，气体在呼吸道内流动的 速度。它分为峰值流速和平均流速。
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47
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48
PEEP的主要作用
• 呼气末正压的顶托作用使呼气末小气道 开放有利于CO2排出。
• 呼气末肺泡膨胀使功能残气量 (FRC)加 大有利于氧合。
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49
PEEP的优点
• 低 氧合氧改血善症不，大尤，其加是用APREDESP者可，以单提靠高提氧高合F量iO。2，
依赖于呼吸肌的收缩与舒张，而后者受呼吸中枢的调节。
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3
呼吸肌
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4
肺的通气
▪ 吸气（主动） 胸廓扩大+肺膨胀+气体通过呼吸道被动地进入肺内。 ▪ 呼气（被动）
▪ 呼吸功的消耗：三大阻力 1.弹性阻力 70% 2.摩擦阻力 30% 3.粘性阻力（组织变形）
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在机械通气时，于吸气末呼气前，通过 呼吸机的控制装置再停留一段时间（0.33秒），在此期间不再继续供给气流，但 肺内的气体可能发生再分布，使不易扩 张的肺泡充气，这个过程称为吸气平台。 在这个过程压力有所下降，终点为吸气 平台压。
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43
• 吸气平台的时间为吸气时间的一部分。 • 吸气平台有利于气体在肺内的再分布。 • 吸气平台有利于吸入雾化药物在肺内的弥散。 • 利用平台压可计算静态胸肺顺应性。
24
• 气源
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25
• 主机
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26
• 机械臂
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27
• 湿化装置
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28
• 呼吸回路附件
管路
面罩
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插管
29
• 按驱动与控制方式分： —气动气控呼吸机；
—气动电控呼吸机； —电动电控呼吸机.
•按作用于人体部位分： —正压呼吸机； —负压呼吸机
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22
• 1667年 Hooke 切开气管插管（狗） 应用风箱正压通气
• 1846年 Morton 气管内麻醉
• 1869年 Trendeleuburg（德） 气管内麻醉 加气囊
• 1895年 Kirstein（德） 喉镜应用，气管插管 -- 建立人工气 道
• 1907年 Drager 自动供氧人工呼吸器
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40
6 . 压力触发灵敏度(Pressure Trigger Sensitivity)
当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的压力下降，当压力下降到预设定的 触发数值时，呼吸机开始响应患者的自 主呼吸需要，供给患者气体。这个预设 定的触发数值称为，压力触发灵敏度。
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41
静脉
PO2 = 40
Sat = 75 60
动脉l
16
PO2 = 100
Sat = 97
12
40
8
20
4
O2 溶解氧 ml/100ml HEMOGLOBIN SATURATION
0
20
40
60
80
100
可PO编2辑m课m件HPgPT
13
生理
气体交换
正常PH值时PaO2 和 SaO2 对应关系
PaO2 mm Hg
16
生理
A
气体交换
通气 –血流灌注比
B
正常
C
死腔
D
分流
栓塞
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17
肺容量
• 潮气量（TV—tidal volume） :在静息呼吸时每次吸入或呼出的气量为潮气量。 • 肺活量（VC）：尽量深吸气后作深呼气，所能呼出的最大气量称为肺活量。 • 补吸气量（IRV）：平静吸气后再吸入的最大气量。 • 深吸气量（IC）：平静呼气后再吸入的最大气量。 • 补呼气量（ERV）：平静呼气后再呼出的最大气量。 • 功能残气量（FRC）：安静呼吸时，每次呼气末肺内残留气量称功能残气量 • 残气量（RV）：用力呼气后残存在肺内的气体量 • 总肺容量（TLC）：最大深吸气后肺内总含气量 TLC-RV=VC
肺泡气 动脉血
静脉血 组织
13.3 10.0
5.3 2.7
Alveoli
O2
O2 O2
O2
O2
O2 O2
O2
Cells
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15
生理
气体交换
二氧化碳的传输
PCO2 kPa
组织 静脉血 动脉血
呼出气
6.7
6.1
5.3
CO2
2.7
CO2
Cell
CO2
CO2
CO2
Alveoli
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30
第三节 呼吸机的分类
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31
• 按驱动与控制方式分： —气动气控呼吸机；
—气动电控呼吸机； —电动电控呼吸机.
•按作用于人体部位分： —正压呼吸机； —负压呼吸机
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32
• 按吸呼气转化方式分： —定容（容量切换）呼吸机； —定压（压力切换）呼吸机； —定时（时间切换）呼吸机； —流速控制（流速切换）呼吸机； —混合型多功能呼吸机.
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33
• 按通气频率高低分： —常频呼吸机；(1-100bpm) —高频（喷射）呼吸机；(150bpm以上) —高频（振荡）呼吸机.
• 按应用对象分： —成人呼吸机； —成人/儿童呼吸机； —婴儿/新生儿专用呼吸机.
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34
第四节 呼吸机相关基本概念
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35
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45
• 利用平台压和潮气量可以计算出胸肺顺 应性
• 静态胸肺顺应性=潮气量/（平台压-PEEP) • 动态胸肺顺应性=潮气量/（峰压-PEEP)
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46
• 呼吸末正压(PEEP):
• 吸气由病人自发或呼吸机产生，而呼气 终末借助于装在呼气端的限制气流活瓣 等装置，使气道压力高于大气压。
96-105 86-95 76-85 66-75 56-65 46-55 35-45
SaO2 %
98 97 95 93 89 84 75
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14
生理
吸入空气
气体交换
氧的传输
PO2 kPa 20.9
1 mmHg = 1,359 cmH2O 1 cmH2O = 0,735 mmHg 1 hPa = 1 cmH2O = 1 mbar
• 灌注 – 循环: 将肺毛细 血管中的氧气转移到体 细胞,并将体细胞中的
可编辑课件PPT二氧化碳转移到肺毛细9
生理 肺泡/毛细血管膜
肺泡
毛细血管
CO2 O2
O2
O2
O2
O2 O2
O2
O2 CO2
O2
CO2
CO2
O2 O2 O2
O2 O2
O2
CO2 O2
CO2 O2 CO2
O2
O2
O2
O2
O2
O2 CO2
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36
2. 呼吸频率BPM(Breath Per Minuter）
呼吸频率指每分钟呼吸的次数，成 人的呼吸频率一般为12～20次/min， 小儿的呼吸频率较快，且年龄越小 呼吸频率越快。
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37
3. 分钟通气量MV (Minute Volume)
分钟通气量为每分钟吸入或呼出的 气量。平静呼吸时，成人的分钟通 气 量 为 5 ～ 15L/min 。 小 儿 略 低 ， 且 随年龄增长分钟通气量逐渐增加。
O2 O2
O2
O2 CO2
CO2
CO2
O2 O2 O2
O2 O2 CO2
O2
CO2 O2
CO2
膜
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10
生理
肺泡
• PalvCO2 P大气压
=% CO2 x
• 肺泡二氧化碳分压
例. 5 % x 760 = 38 mm Hg
• PalvO2 = 大气压
% O2 x P
• 肺泡氧分压
e.g. 13.3 % x 760 = 101
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7
我们每天吸入10000-12000L空气 (1)吸入气体调节功能（温度、湿度）
(2)过滤及清洁机制 （咳嗽/喷嚏）
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8
呼吸生理
• 通气: 外界空气吸入肺 泡内,并将已交换气体 自肺泡呼出的过程.
• 肺泡-毛细血管膜气体 交换:交换肺泡中的氧 气和肺毛细血管中的二 氧化碳
1. 潮气量TV（Tidal Volume)
潮气量通常是指在静息状态下 每次吸入或呼出的气量。它 与年龄、性别、体积表面、 呼吸习惯、肌体新陈代谢有 关。呼吸机设定的潮气量通 常指吸入气量。潮气量的设 定并非恒定，应根据病人的 血气分析进行调整。正常情 况下：成人：8-12ml/kg, 小儿： 10-15ml/kg
• 吸气平台对静脉回流、颅内压等有一定影响， 尤其是平台时间延长时，一般不要超过吸气时 间的25%
• 主要用于肺泡萎陷或肺顺应性较差的病人。
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44
9. 顺应性（C）：每单位压力变化而产生的 容积变化。
顺应性（C） =
容积变化（ΔV） （L/Kpa）
压力变化（ΔP）
C↓ 弹性阻力↑
C↑ 弹性阻力↓
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11
生理
气体交换
血液中的氧分压
xx O2
O2-Hb- O2 O2
O2
O2
O2
O2-Hb- O2
O2
O2
O2 O2
O2
O2-Hb- O2
O2
O2
% SAT血红蛋白百分饱和数
PaO2
氧分压
结合和溶解氧
氧合血红蛋白离解曲线
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Hale Waihona Puke 12生理气体交换氧合血红蛋白离解曲线
100
20
80
（1mm)
(0.5mm)
(0.3mm) (0.2mm)
(6.5万)
(50万)
（4千万） （3亿）
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6
肺与肺泡
• 肺是具有弹性的海绵状 器官，类似圆锥形。
• 肺泡：内径0.2-0.25mm • 数量约2 - 6亿个之间 • 总表面积可达50-120m2 • 每一肺泡有1-2个肺泡
孔与相邻相沟通
•
高频正压（HEPPV）震荡（HFOV）喷射（HFJV）
• 80年代 PSV
• 1992年 压力调节容积控制（PRVC）
• 2000-- 液体通气技术
没有机械通气技术，现代治疗学可编将辑是课件不PPT完整的。
23
呼吸机的组成
• 气源 • 主机 • 机械臂 • 湿化装置 • 呼吸回路附件
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• 肺炎、肺水肿，加用PEEP除增加氧合外，还 利于水肿和炎症的消退。
• 大手术后预防、治疗肺不张。
• COPD 患 者 ， 加 用 适 当 的 PEEP 可 支 撑 小 气
道，防止呼气时在小气道形成“活瓣” 作用，利
于CO2排出。
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50
最佳PEEP值的选择
• 最佳PEEP值为对循环无不良影响而达 到最大的肺顺应性、最小的肺内分流、 最 高 的 氧 运 输 、 最 低 的 FiO2 时 的 最 小 PEEP值。选择时应从3cmH2O开始，逐 步增加至有效改善血气状态 ，而动脉 压、心排量无明显减少，中心静脉压 (CVP)稍上升为止。
7. 流量触发灵敏度(Flow Trigger Sensitivity)
当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的气体发生流动，当流动速度达到预 设定的触发数值时，呼吸机开始响应患 者的自主呼吸需要，这个预设定的触发 数值称为，流量触发灵敏度。
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42
8. 吸气平台(Inspiratory Pause)
• 1909年 Janeway 小型铁肺 间歇正压通气
• 1926年 Drinker 铁肺（脊髓灰质炎治疗、抢救）
• 40到50年代，脊髓灰质炎大流行 促进了 机械通气技术的发展
• 1946年 Bennett 生产第一台定压呼吸机
• 1950年 Engstroin（瑞典） 定容型呼吸机
• 60到70年代，发展较快 IMV SIMV PEEP
• 多数病人使用4~6cmH2O即可。
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51
第五节 机械通气模式
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18
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19
呼吸衰竭的定义：
• 由于呼吸系统或其他疾病而导致呼吸功能严重 障碍，从而使得机体在呼吸正常大气压空气时 发生严重的缺氧或合并有二氧化碳潴留，而产 生的一系列生理功能紊乱及代谢障碍的临床综 合症。
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20
过程
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21
呼吸机的发展史
5
呼吸系统组成
• 呼吸道（环状软骨）
上呼吸道：鼻、鼻窦、咽、喉 下呼吸道：气管
主支气管 叶支气管、 段支气管 、小支气管、细支气管 （20mm） （13mm） （8mm） （5mm） (3mm) （2） （4-8） （16） （32-2千） (4千)
终末支气管 、呼吸性细支气管、 肺泡管 、 肺泡
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1
呼吸生理基础知识
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2
呼吸动力学
• 气体交换所需要的肺泡通气，由吸气和呼气的节律性交替来实现。吸气时含氧丰 富的新鲜气体进入肺腔。呼气时含氧少而富含CO2的气体排出体外。吸气和呼气时 的气体运动，是由于胸腔的扩大和缩小的节律性交替所致。胸腔的扩大和缩小，
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38
4. 吸呼比(I:E Ratio)
从吸气开始到呼气结束为一个呼吸周期。 从吸气开始到呼气开始的一段时间为吸 气时间，从呼气开始到吸气开始的一段 时间为呼气时间。吸气时间和呼气时间 的比值称为吸呼比。
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39
5. 吸气流速(Inspiratory Flow)
患者在吸气时，气体在呼吸道内流动的 速度。它分为峰值流速和平均流速。
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47
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48
PEEP的主要作用
• 呼气末正压的顶托作用使呼气末小气道 开放有利于CO2排出。
• 呼气末肺泡膨胀使功能残气量 (FRC)加 大有利于氧合。
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49
PEEP的优点
• 低 氧合氧改血善症不，大尤，其加是用APREDESP者可，以单提靠高提氧高合F量iO。2，
依赖于呼吸肌的收缩与舒张，而后者受呼吸中枢的调节。
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3
呼吸肌
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4
肺的通气
▪ 吸气（主动） 胸廓扩大+肺膨胀+气体通过呼吸道被动地进入肺内。 ▪ 呼气（被动）
▪ 呼吸功的消耗：三大阻力 1.弹性阻力 70% 2.摩擦阻力 30% 3.粘性阻力（组织变形）
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在机械通气时，于吸气末呼气前，通过 呼吸机的控制装置再停留一段时间（0.33秒），在此期间不再继续供给气流，但 肺内的气体可能发生再分布，使不易扩 张的肺泡充气，这个过程称为吸气平台。 在这个过程压力有所下降，终点为吸气 平台压。
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43
• 吸气平台的时间为吸气时间的一部分。 • 吸气平台有利于气体在肺内的再分布。 • 吸气平台有利于吸入雾化药物在肺内的弥散。 • 利用平台压可计算静态胸肺顺应性。
24
• 气源
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25
• 主机
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26
• 机械臂
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27
• 湿化装置
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28
• 呼吸回路附件
管路
面罩
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插管
29
• 按驱动与控制方式分： —气动气控呼吸机；
—气动电控呼吸机； —电动电控呼吸机.
•按作用于人体部位分： —正压呼吸机； —负压呼吸机
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22
• 1667年 Hooke 切开气管插管（狗） 应用风箱正压通气
• 1846年 Morton 气管内麻醉
• 1869年 Trendeleuburg（德） 气管内麻醉 加气囊
• 1895年 Kirstein（德） 喉镜应用，气管插管 -- 建立人工气 道
• 1907年 Drager 自动供氧人工呼吸器
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40
6 . 压力触发灵敏度(Pressure Trigger Sensitivity)
当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的压力下降，当压力下降到预设定的 触发数值时，呼吸机开始响应患者的自 主呼吸需要，供给患者气体。这个预设 定的触发数值称为，压力触发灵敏度。
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41
静脉
PO2 = 40
Sat = 75 60
动脉l
16
PO2 = 100
Sat = 97
12
40
8
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4
O2 溶解氧 ml/100ml HEMOGLOBIN SATURATION
0
20
40
60
80
100
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13
生理
气体交换
正常PH值时PaO2 和 SaO2 对应关系
PaO2 mm Hg
16
生理
A
气体交换
通气 –血流灌注比
B
正常
C
死腔
D
分流
栓塞
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17
肺容量
• 潮气量（TV—tidal volume） :在静息呼吸时每次吸入或呼出的气量为潮气量。 • 肺活量（VC）：尽量深吸气后作深呼气，所能呼出的最大气量称为肺活量。 • 补吸气量（IRV）：平静吸气后再吸入的最大气量。 • 深吸气量（IC）：平静呼气后再吸入的最大气量。 • 补呼气量（ERV）：平静呼气后再呼出的最大气量。 • 功能残气量（FRC）：安静呼吸时，每次呼气末肺内残留气量称功能残气量 • 残气量（RV）：用力呼气后残存在肺内的气体量 • 总肺容量（TLC）：最大深吸气后肺内总含气量 TLC-RV=VC
肺泡气 动脉血
静脉血 组织
13.3 10.0
5.3 2.7
Alveoli
O2
O2 O2
O2
O2
O2 O2
O2
Cells
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15
生理
气体交换
二氧化碳的传输
PCO2 kPa
组织 静脉血 动脉血
呼出气
6.7
6.1
5.3
CO2
2.7
CO2
Cell
CO2
CO2
CO2
Alveoli
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第三节 呼吸机的分类
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31
• 按驱动与控制方式分： —气动气控呼吸机；
—气动电控呼吸机； —电动电控呼吸机.
•按作用于人体部位分： —正压呼吸机； —负压呼吸机
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32
• 按吸呼气转化方式分： —定容（容量切换）呼吸机； —定压（压力切换）呼吸机； —定时（时间切换）呼吸机； —流速控制（流速切换）呼吸机； —混合型多功能呼吸机.
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33
• 按通气频率高低分： —常频呼吸机；(1-100bpm) —高频（喷射）呼吸机；(150bpm以上) —高频（振荡）呼吸机.
• 按应用对象分： —成人呼吸机； —成人/儿童呼吸机； —婴儿/新生儿专用呼吸机.
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34
第四节 呼吸机相关基本概念
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35
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45
• 利用平台压和潮气量可以计算出胸肺顺 应性
• 静态胸肺顺应性=潮气量/（平台压-PEEP) • 动态胸肺顺应性=潮气量/（峰压-PEEP)
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46
• 呼吸末正压(PEEP):
• 吸气由病人自发或呼吸机产生，而呼气 终末借助于装在呼气端的限制气流活瓣 等装置，使气道压力高于大气压。
96-105 86-95 76-85 66-75 56-65 46-55 35-45
SaO2 %
98 97 95 93 89 84 75
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生理
吸入空气
气体交换
氧的传输
PO2 kPa 20.9
1 mmHg = 1,359 cmH2O 1 cmH2O = 0,735 mmHg 1 hPa = 1 cmH2O = 1 mbar
• 灌注 – 循环: 将肺毛细 血管中的氧气转移到体 细胞,并将体细胞中的
可编辑课件PPT二氧化碳转移到肺毛细9
生理 肺泡/毛细血管膜
肺泡
毛细血管
CO2 O2
O2
O2
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O2 O2
O2
O2 CO2
O2
CO2
CO2
O2 O2 O2
O2 O2
O2
CO2 O2
CO2 O2 CO2
O2
O2
O2
O2
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O2 CO2
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2. 呼吸频率BPM(Breath Per Minuter）
呼吸频率指每分钟呼吸的次数，成 人的呼吸频率一般为12～20次/min， 小儿的呼吸频率较快，且年龄越小 呼吸频率越快。
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3. 分钟通气量MV (Minute Volume)
分钟通气量为每分钟吸入或呼出的 气量。平静呼吸时，成人的分钟通 气 量 为 5 ～ 15L/min 。 小 儿 略 低 ， 且 随年龄增长分钟通气量逐渐增加。
O2 O2
O2
O2 CO2
CO2
CO2
O2 O2 O2
O2 O2 CO2
O2
CO2 O2
CO2
膜
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10
生理
肺泡
• PalvCO2 P大气压
=% CO2 x
• 肺泡二氧化碳分压
例. 5 % x 760 = 38 mm Hg
• PalvO2 = 大气压
% O2 x P
• 肺泡氧分压
e.g. 13.3 % x 760 = 101
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7
我们每天吸入10000-12000L空气 (1)吸入气体调节功能（温度、湿度）
(2)过滤及清洁机制 （咳嗽/喷嚏）
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8
呼吸生理
• 通气: 外界空气吸入肺 泡内,并将已交换气体 自肺泡呼出的过程.
• 肺泡-毛细血管膜气体 交换:交换肺泡中的氧 气和肺毛细血管中的二 氧化碳
1. 潮气量TV（Tidal Volume)
潮气量通常是指在静息状态下 每次吸入或呼出的气量。它 与年龄、性别、体积表面、 呼吸习惯、肌体新陈代谢有 关。呼吸机设定的潮气量通 常指吸入气量。潮气量的设 定并非恒定，应根据病人的 血气分析进行调整。正常情 况下：成人：8-12ml/kg, 小儿： 10-15ml/kg
• 吸气平台对静脉回流、颅内压等有一定影响， 尤其是平台时间延长时，一般不要超过吸气时 间的25%
• 主要用于肺泡萎陷或肺顺应性较差的病人。
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9. 顺应性（C）：每单位压力变化而产生的 容积变化。
顺应性（C） =
容积变化（ΔV） （L/Kpa）
压力变化（ΔP）
C↓ 弹性阻力↑
C↑ 弹性阻力↓
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生理
气体交换
血液中的氧分压
xx O2
O2-Hb- O2 O2
O2
O2
O2
O2-Hb- O2
O2
O2
O2 O2
O2
O2-Hb- O2
O2
O2
% SAT血红蛋白百分饱和数
PaO2
氧分压
结合和溶解氧
氧合血红蛋白离解曲线
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Hale Waihona Puke 12生理气体交换氧合血红蛋白离解曲线
100
20
80
（1mm)
(0.5mm)
(0.3mm) (0.2mm)
(6.5万)
(50万)
（4千万） （3亿）
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6
肺与肺泡
• 肺是具有弹性的海绵状 器官，类似圆锥形。
• 肺泡：内径0.2-0.25mm • 数量约2 - 6亿个之间 • 总表面积可达50-120m2 • 每一肺泡有1-2个肺泡
孔与相邻相沟通
•
高频正压（HEPPV）震荡（HFOV）喷射（HFJV）
• 80年代 PSV
• 1992年 压力调节容积控制（PRVC）
• 2000-- 液体通气技术
没有机械通气技术，现代治疗学可编将辑是课件不PPT完整的。
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呼吸机的组成
• 气源 • 主机 • 机械臂 • 湿化装置 • 呼吸回路附件
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• 肺炎、肺水肿，加用PEEP除增加氧合外，还 利于水肿和炎症的消退。
• 大手术后预防、治疗肺不张。
• COPD 患 者 ， 加 用 适 当 的 PEEP 可 支 撑 小 气
道，防止呼气时在小气道形成“活瓣” 作用，利
于CO2排出。
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最佳PEEP值的选择
• 最佳PEEP值为对循环无不良影响而达 到最大的肺顺应性、最小的肺内分流、 最 高 的 氧 运 输 、 最 低 的 FiO2 时 的 最 小 PEEP值。选择时应从3cmH2O开始，逐 步增加至有效改善血气状态 ，而动脉 压、心排量无明显减少，中心静脉压 (CVP)稍上升为止。
7. 流量触发灵敏度(Flow Trigger Sensitivity)
当患者自主呼吸时，会使密闭呼吸回路 中的气体发生流动，当流动速度达到预 设定的触发数值时，呼吸机开始响应患 者的自主呼吸需要，这个预设定的触发 数值称为，流量触发灵敏度。
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8. 吸气平台(Inspiratory Pause)
• 1909年 Janeway 小型铁肺 间歇正压通气
• 1926年 Drinker 铁肺（脊髓灰质炎治疗、抢救）
• 40到50年代，脊髓灰质炎大流行 促进了 机械通气技术的发展
• 1946年 Bennett 生产第一台定压呼吸机
• 1950年 Engstroin（瑞典） 定容型呼吸机
• 60到70年代，发展较快 IMV SIMV PEEP
• 多数病人使用4~6cmH2O即可。
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第五节 机械通气模式
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呼吸衰竭的定义：
• 由于呼吸系统或其他疾病而导致呼吸功能严重 障碍，从而使得机体在呼吸正常大气压空气时 发生严重的缺氧或合并有二氧化碳潴留，而产 生的一系列生理功能紊乱及代谢障碍的临床综 合症。
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过程
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呼吸机的发展史
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呼吸系统组成
• 呼吸道（环状软骨）
上呼吸道：鼻、鼻窦、咽、喉 下呼吸道：气管
主支气管 叶支气管、 段支气管 、小支气管、细支气管 （20mm） （13mm） （8mm） （5mm） (3mm) （2） （4-8） （16） （32-2千） (4千)
终末支气管 、呼吸性细支气管、 肺泡管 、 肺泡