机械通气模式及工作原理

支持通气（support）
呼气切换
1、吸气触发
时间触发 手控触发 压力触发 流量触发
流量触发
2 L/min
基础气流
流量触发灵敏度 2 L/min 8 L/min
10L/min
流量与压力触发的比较
流量触发
压力触发
2、吸气控制阶段
吸气控制
➢ 压力控制 ➢ 容量控制
流量的输送形式
Trig.
Trig.
SIMV (VC) + PSV
SIMV-cycle SIMV-period
Pressure Support Level above PEEP
PEEP
SIMV触发窗内患者第 一次触发时呼吸机将 给予容量控制通气
Trig.
Trig.
SIMV (VC) + PSV
SIMV-cycle SIMV-period
Vt / flow
I
1
2
1. 容量控制通气在设 置的呼吸频率及吸 气时间内以恒定流 速的方式给予预置 的潮气量
2. 吸气流速恒定, 由医 生设定
Vt
Flow x Tinsp Vt MinVent / RR
Flow Flow Vt / Tinsp
容量控制通气: 吸气的进行
P
Flow
Vt Flow x Tinsp Vt MinVent / RR
容量控制与压力控制的区别
容量控制通气
容量可控，但压力不可控 应用于自主呼吸稳定、气道阻力增加的患者
压力控制通气
压力可控，但容量不可控 人机协调性较好、改善气体分布
同步间歇指令通气及压力支持通气
Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation and Pressure Support (SIMV + PSV)
呼气末气道压力下降 = 患者开始吸气 = 呼吸机开始送气
吸气触发的方式 — 压力触发
压力触发灵敏度的设置 指气道压力较PEEP下降的水平
0 – 20 cmH2O
例如
PEEP = 0 (10) Trigger sensitivity = -2 即气道压力为-2 (8) cmH2O时呼吸机开始送气
同步间歇指令通气（SIMV）
间歇指令 间歇给予指令通气，每分钟指令通气频率相同
同步 指令通气可与自主呼吸同步（触发窗）
间歇指令通气之间为自主呼吸 增加氧耗 增加呼吸功
同步间歇指令通气（SIMV）模式的应用
应用于撤机阶段
逐渐降低指令通气频率
常与压力支持通气（PSV）合用
每次呼吸周期，呼吸机的辅助水平相同 • 每次呼吸的潮气量、吸气压力、流量等参数一致 • 降低呼吸功耗 • 导致人机不协调、过度通气和过度充气的发生
辅助/控制通气模式的应用
中枢或外周驱动能力很差者 为心肺功能贮备较差者提供最大呼吸支
持，减少氧耗 需过度通气者，如闭合性颅脑损伤
容量控制通气
容量控制通气 – 吸气的开始
1
t
1. 吸气相根据预置 的呼吸频率或当 患者触发时开始
吸气触发的方式及设置
压力触发(pressure trigger)
-1 to -2 cmH2O
流量触发(flow trigger)
-1 to -3 lpm
吸气触发的方式 — 压力触发
P (cmH2O)
压力控制通气
Pressure Control Ventilation (PCV)
压力控制通气: 参数设置
如何开始吸气
• 呼吸机或患者触发
吸气如何进行
• 恒定压力
如何结束吸气
• 设置吸气时间
压力控制通气 – 吸气的开始
1
t
1. 吸气相根据预置的 呼吸频率或当患者 触发时开始
压力控制通气 – 吸气的进行
如果SIMV触发窗内没 有任何吸气动作, 则在 SIMV触发窗结束后, 呼吸机将给予指令容 量控制通气
Trig.
SIMV + PSV – 参数设置
参数 患者范围选择: 成人, 儿童, 婴儿 压力上限报警 压力支持水平 PEEP 吸气触发灵敏度 SIMV频率(b/min) 潮气量 吸气时间(s)或吸气时间百分比(%) 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停时间百分比(%) 分钟通气量上限及下限报警 FiO2 (%)
1
2
3
吸气末流速水平根据吸气时间有所不同 若吸气时间足够长, 吸气末流速可能达到0
压力控制通气 – 吸气的结束
aI
b
UPL
下列情况下吸气相终止:
a. 经过预置的吸气时
间后
b. 达到气道压力报警
上限
压力控制通气: 参数设置
参数
气道压力报警上限 压力控制水平 PEEP 吸气触发灵敏度 呼吸频率(b/min) 吸气时间(s)或吸气时间百分比(%) 压力上升时间(s)或压力上升时间百分比(%)或压力上升斜率 分钟通气量上限及下限报警 FiO2 (%)
2I
3
2. 压力控制模式保证 在整个吸气相持续
保持预置的吸气相
压力. 呼吸机根据预
置的呼吸频率, 吸气
时间及吸气压力水
平进行通气, 吸气流
速为减速气流
3. 呼吸机控制预置的
压力水平. 设置的压
力水平, 吸气时间,
及肺的机械特性均
影响潮气量
吸气上升时间
Insp rise time
100%
压力控制通气 – 吸气的进行
辅助/控制通气（A/CM）
other 7% SIMV 6%
同步间歇指令通气（ PSV 15%
A/C 47%
SIMV）
SIMV+PSV 25%
压力支持通气（PSV）
Am J Respir Crit Care Med.2000
辅助/控制通气（A/C-MV）
是控制通气与辅助通气的结合 • 当自主呼吸频率低于后备频率，启动控制通气 • 当自主呼吸频率高于后备频率，启动辅助通气 • 保证患者最基本的每分通气量
Tinsp
t
Flow Flow Vt / Tinsp t
Tinsp Ttot x Insp% Vt / flow
容量控制通气 – 参数的设置
参数 潮气量(ml)或分钟通气量(l/min) 吸气流速(l/min) 呼吸频率(b/min) PEEP (cmH2O) FiO2 (%) 吸呼比 吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%) 触发灵敏度
0
呼气触发灵敏度对保证患者舒适 及人机同步非常重要. 呼气触发灵敏度是吸气转变为呼 气的时间点. 例如, 对呼气阻力较 高的患者, 应将呼气触发灵敏度设 置较高, 以确保有充分的呼气时间
40%
100%
10%
10% 5% 1%
机械通气的模式
压力支持通气呼气触发灵敏度
吸气峰流量
45% 25%
15%
Tinsp
(%)
压力控制通气: 参数设置
如何开始吸气
患者触发
吸气如何进行
恒定压力
如何结束吸气
设置呼气触发灵敏度
压力支持通气 – 吸气的进行
1
2
1. 压力支持模式保证 患者吸气过程中吸 气压力维持恒定
2. 呼吸机按照预置吸 气压力送气, 患者决 定呼吸频率及吸气 时间
压力支持通气 – 呼气触发灵敏度
➢ 递减波 ➢ 方波 ➢ 递增波 ➢ 正弦波
压力控制
通气以压力为目标
P Flow
V
容量控制
通气以容量为目标
P Flow
V
吸气流量波形
方波
递增波 递减波
正弦波
3、呼气切换
时间切换 容量切换 压力切换（压力报警） 流量切换
流量切换
被动
4、呼吸阶段
临床常用的通气模式
Pressure Support Level above PEEP
PEEP
在SIMV通气后, 患者 所触发的每次通气均 为压力支持通气
Trig.
Trig.
SIMV (VC) + PSV
SIMV-cycle SIMV-period
Pressure Support Level above PEEP
PEEP
吸气触发的方式 — 流量触发
呼气末
吸气管路
呼气管路
呼气流量 吸气管路中气体流量
吸气触发的方式 — 流量触发
开始吸气
吸气管路
呼气管路
呼气流量 < 吸气管路中气体流量 提示：患者开始吸气
吸气触发的设置
难
易
-20
0
触发灵敏度
容量控制通气: 吸气的进行
Tinபைடு நூலகம்p
Tinsp
Ttot x Insp%
The ventilator monitors time intervals from a specific event (for example, triggering a PIM or the transition from inspiration to exhalation.) During A/C in the absence of patient effort, the ventilator delivers one inspiration at the beginning of every breath period, as shown in figure. Such a breath is called a ventilatorinitiated mandatory (VIM) breath. If the patient’s inspiratory efforts generate a pressure or flow trigger before the breath cycle has elapsed, the ventilator delivers a PIM.
克服自主呼吸的阻力
SIMV + PSV
Tb = SIMV breath cycle (includes Tm and Ts)
Tb
Tm
Ts
Tm = Mandatory interval (reserved for a PIM breath)
Ts = Spontaneous interval (VIM delivered if no PIM
机械通气的模式及工作原理
基本概念
反映呼吸机通气过程中气流发生的特点
吸气触发（trigger）
吸气控制阶段
吸气控制阶段（control） 吸气触发 呼气触发（cycle）
呼气阶段（expiration）
呼吸周期
呼气阶段
反映不同呼吸方式间的关系
指令通气（mandatory）
辅助通气（assist）
Volume Control Ventilation (VCV)
容量控制通气: 参数设置
如何开始吸气
呼吸机或患者触发
吸气如何进行
恒定流速 flow = Vt / Tinsp
如何结束吸气
设置吸气时间或潮气量
容量控制通气: 吸气的开始
VIM
PIM
VIM
Tb
Tb
Tb = 60/f
Tb
呼气触发灵敏度的影响
ETS 40%
ETS 5%
潮气量(L)
0.51 0.17
0.61 0.25
吸气时间(sec)
1.04 0.29
1.66 0.62
呼吸频率(bpm)
25.0 12.1
21.5 12.6
Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.
SIMV与A-CMV的区别
设定呼吸机频率10次/分
呼吸机的实际 工作频率
患者呼吸频率
0
5
20
A-CMV
10
101520
SIMV
10 10 10
压力支持通气
Pressure Support Ventilation (PSV)
压力支持通气 – 参数设置
参数 患者范围选择: 成人, 儿童, 婴儿 压力报警上限 压力支持水平 PEEP 吸气触发灵敏度 呼气触发灵敏度 吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比
压力支持通气 – 吸气的开始与结束
3
4a
UPL 4b
% 100 x
delivered during Tm)
SIMV (VC) + PSV
SIMV-cycle SIMV-period
Pressure Support Level above PEEP
PEEP
每个SIMV周期为 60
Preset SIMV-rate
每个SIMV周期包括两个部 分:
SIMV窗口: 指令通气 或同步通气 自主呼吸窗口: 触发产 生压力支持通气