机械通气技术的发展历程

十、数字图文信息一体化
完善的呼吸监护 提供机械通气基本监护参数 提供机械通气肺力学参数 提供机械通气撤机的监测参数 压力/时间、流速/时间、容量/时间、两种
向量环 文字提示呼吸机所处状态 接入一体化网络
十一、重视医护人员和病人安 全
窒息后备通气，没有送气（窒息）时，呼吸机一 级报警。
1907年Drager设计了一个自动供氧 人工呼吸器Pulmotor，用于心肺复 苏。
1909年Janeway发明了一个小型金 属装置。通过对该装置实现了间歇 正压通气。
Janeway于1913年首次提出呼吸机 可由病人自主呼吸触发吸气的假设， 以后成为正压呼吸机辅助通气模式 的必备条件。
现代通气技术的起源与探索
口-口呼吸是最简单的借助外力实现通气的方式，1300年 前，圣经上有“口对口”的描述。
公元2世纪前后，中医已将人工呼吸作为一种急救技术。 公元15世纪，Leonardo da Vinci提出空气通过胸廓风箱式
的作用而进入肺内，1543年，Vesalius首次对猪进行气管 切开和插管取得成功。 1667年，Hooke在狗身上重复这一技术成功，并首次应用 风箱技术成功地进行了正压通气。 1979年，Curry首次在人体进行了气管内插管，用于人类 疾病的抢救。 人工气道技术由动物过渡到人类经过了200余年的时间。
现代机械装置通气技术的起源
1832年，Dalziel 设计出一个密闭风箱装置， 通过压力变化进行通气（人作为动力，使 用受限）。
1858年Snow在伦敦首次应用气管内麻醉技 术，对兔的动物实验获得成功。他将气管 内导管与充以氯仿的气囊相连，通过挤压 气囊的方式进行麻醉。
目前，密闭风箱装置与挤压气囊一直还沿 用这些技术。
Honglin Du 博士(Tokyo大学)经过多年的探索和研究， 发现了机械通气时呼气同步的内在规律，建立起表达终止 流速，呼吸动力学参数及超平台压的相互关系的数学模型。 已发表于（J Appl Physiol 2000:2143~2150）。
五、BIPAP自动呼气阀技术
Evita呼吸机能通过调节通气参数决定通气 模式，克服传统机械通气时，自主呼吸和 控制通气不能并存的特点，避免人机对抗， 有呼气向吸气和吸气向呼气双重触发机制， 既可以按呼吸机的预设要求转换，也可以 按患者的自主呼吸触发。更重视机械通气 下自主呼吸，尽可能实现人机同步；
小结
新的通气技术要尽可能地实现肺保护性通气； 非常重视机械通气背景下的自主呼吸，尽可能实现
人机同步； 重视呼吸力学监测，并结合其他检查，给临床医生
更多的信息，有利于病人治疗； 更重视机械通气时病人安全； 更重视病人的舒适、以减少创伤，如无创通气； 能满足各种人群治疗需要，早产、新生儿至成人； 能满足各种疾病治疗的氧合需要，无论是顺应性很
九、有创/无创一体化
新型涡轮机技术，体积小，噪声低，不易产热， 最高压力140cmH2O，最大流速200L/min。
容量：A/C、SIMV（+PSV）、CPAP（+PSV） 压力：A/C、SIMV（+PSV）、CPAP（+PSV） 无创正压通气(NPPV)： Spont、 Spont/T
采用AUTO-TRAK技术，实时跟 踪病人的每一次呼吸，自动检测 漏气量的变化，进行补偿。
20世纪60年代，随着半导体和电子技术的 发展，由电子器件控制、监测气体压力和 容量及带简单报警功能的呼吸机被开发出 来，例如瑞典Elema公司的 Servo 900A, Bennet MA-1, EngstrÖm 200EC等。
通气新概念和新技术的出现
1967年，瑞典的Sjstrand首先提出低潮气量和高频率通气 的高频通气(HFV)模式，其目的在于减少正压通气对血流 动力学的影响。
步，减少呼吸功。当自主呼吸气流增加时，机器 能提供更大的气流，使病人更舒适、减轻呼吸肌 的疲劳。
四、呼气灵敏度自动调节
固定或用户手动设定的弊病： 不适合每一个或每一类病人 通气条件或肺动力学不稳定的患者需要频繁调节 必须依赖于正确分析图形和监测参数 PSV的自动吸/呼切换标准 著名重症监护治疗学家Yoshitsigu Yamada 教授和
1971年，Servo 900B 研制成功，通气模式有VCV、PCV、 IMV（f/2,f/4) ，采用机械的PEEP，具有一定的监测与报 警功能。
1972年Lunkenleimer首次应用高频振荡通气(HFOV)成功。 1977年Klain和Smith提出高频喷射通气(HFJV) ，HFJV成 为临床最常用的一种HFV形式。
技术逐步探索与改进
1869年，德国Trendelenburg首次将气管内插管麻醉用于 人，并对气管切开用的气管内导管加以改进，将一可扩张 的气囊套于导管周围使导管与气管壁间密封，防止手术时 血液吸入肺内。
1880年英国的MacEwen发明了可以通过口腔导入气管的 金属导管，首次行经口气管插管。
同时代呼吸机产品还有： Erica-300, Bennet-7200,
Ev-800, Bird-6400等。
经典呼吸机-900C
90年代机械通气技术发展
1981年，Sullivan无创口鼻面罩发明。
20世纪90年代，临床对呼吸机的安全性和舒适性要求更 高，智能通气和液体通气。研制出高速比例阀，Servo300/A呼吸机上首先使用了两个高速比例阀（VSV, PRVC, Auto-Mode） 。
1893年，Eisenmenger对经口气管插管的材料加以改进， 以较为柔软的材料代替金属。
1895年Kirstein在柏林首次介绍直接喉镜的应用。1907年 美国费城的Jackson医师将其加以改进。此后，喉镜直视 下气管插管方法便成为气管插管的标准技术方法。
现代机械通气技术的雏形
1893年美国纽约Niagara大学的Fell 设计了一个由手动驱动的风箱，使 用橡胶管与面罩或与人工气道相连 接，进行人工通气。
Ventilation)ASV 压力/容量双控制 NewportE-500: VTP control 体现呼吸治疗学的发展，实现肺保护性通气； 压力控制和压力支持提供减速气流，提高病人通气时舒适
感。
二、偏流
BIAS FLOW称为特殊连续气流， 是一种改进持续气流，它可以 缩短呼吸机反应时间，帮助患 者自主呼吸，减少患者吸气作 功，当气管插管有漏气时， BIAS FLOW还可以稳定基压水 平。
现代机械通气的里程碑
1928年，Drinker 和 Shaw 发明 “铁肺”箱式负压治疗机（电力 与机械技术的产物），成功抢救 8 岁患脊髓灰质炎的小女孩，开 创了“机械通气”史上的里程碑。 铁肺、胸甲式和带式体外负压通 气机大量使用，取得一定效果， 但对ARDS无效。
1940年，由于人工气道技术 (有 创) 和喉镜直视气管插管技术成 熟，第一台间歇正压通气(IPPV) 麻醉机被发明，用于胸科手术和 ARDS，正压通气在麻醉和外科 领域得以迅速发展 。
允许根据病人的触发状况自动互换。 几乎所有的高档呼吸机都具备该项功能。 得益于阀和传感器技术的进步。
八、高频/常频一的需要，潮气量精度高
可设定多种高频振荡HFOV ：
正弦波型纯振荡、 吸气相振荡、 呼气相振荡 全呼吸周期振荡
紧急释放阀/主动呼气阀开放，允许呼吸室内空气， 呼气阀失灵、过多气体输送。
内置、外置电池，后备电源供应。 面板锁定功能，防止误操作。 停电或电池耗竭时可允许手动通气 。 3分钟纯氧功能，保证病人吸痰时维持好得氧合状
态。 20秒吸痰送气暂停，保护医护人员免受传染，报
警暂停，保持工作环境安静。
此外，一些新的机械通气概念和技术得以发展和应用，如 PEEP,CPAP,IMV,SIMV等出现。
第三代呼吸机-现代呼吸机经典
20世纪80年代，电子传感 器技术、电动或电磁阀、 计算机技术发展成熟，机 械加工工艺日臻完善，这 些技术使呼吸机的性能进 入了一个崭新阶段。
1981年，现代呼吸机经典 Servo 900C 研制成功， 在整个80年代的中国，占 有统治优势。
成为丰富多彩的大家族
不需要压缩空气的微涡轮、微泵多功能呼吸机上 市：NPB740, 760, HT-50, VS-Ⅱ、LTV-1000等。
无创呼吸机 ‘VISION’、有创与无创结合一体的 呼吸机“ESPRIT”。
高频/喷射/振荡/小儿呼吸机（BabyLog8000森迪 斯3100A/B）。
其他模式EMMV, PRV(压力释放),BiPAP, Bi-Level, 压力增 强, ASV (适应性容量通气),APV(适应性压力通 气),VAPSV(容量保证压力支持)和PPS等，自动插管补偿 技术ATC (NPB-840, Evita-4, Galileo)。
由于传感器技术的成熟，在压力触发的基础上发展了流量 触发技术、间歇气流。
箱式体外负压通气机-铁肺
第一代呼吸机
1942年，美国工程师Bennett发明一种采用按需 阀的供氧装置，供高空飞行使用。
1946年，世界第一台初具现代呼吸机基本结构的 间歇正压呼吸机PR-1A研制成功。
1948年，经过改进，间歇正压呼吸机TV-2P正式 推出，以治疗急、慢性呼吸衰竭（气动气控压力 限制型）。
此外，便携式急救呼吸机和家用无创呼吸机进一 步发展。
得到的启示
通气方式
口对口 挤压皮囊 正/负压通气
正压呼吸机
人工气道/风箱 定容（压）
多功能，更安全 多功能、安全、舒适
机械通气技术进展
一、压力和容量双控制
压力调节容量控制：Siemens 300: PRVC 可变压力控制 CPC Venturi: VPC 自动气流调节 Drager Evita 4: Autoflow 适应性支持通气 Hamilton Galileo:( Adaptive Support