机械通气的呼吸力学基础(青岛机械通气)
合集下载
机械通气基础知识课件
护理记录要求
记录患者基本信息，包括姓名、年龄、性别、病史等 记录机械通气设备的使用情况，包括型号、参数设置、使用时间等 记录患者的生命体征，包括心率、血压、呼吸频率、血氧饱和度等 记录患者的病情变化，包括呼吸困难、咳嗽、胸痛等 记录患者的心理状况，包括焦虑、恐惧、抑郁等 记录患者的治疗情况，包括药物使用、吸痰、翻身等
机械通气的原理包括正压通气和负压通 气两种方式
正压通气是通过向患者肺部施加正压， 使气体进入肺部
负压通气是通过在患者肺部形成负压， 使气体进入肺部
机械通气可以应用于各种呼吸系统疾病， 如肺炎、哮喘、慢性阻塞性肺病等
03
机械通气的工作原理
呼吸机的工作原理
呼吸机通过管道将空气或氧气输送到患者的肺部 呼吸机可以调节输送的气体流量和压力，以模拟正常的呼吸过程 呼吸机可以监测患者的呼吸状态，并根据需要调整输送的气体流量和压力 呼吸机还可以提供辅助呼吸功能，帮助患者在呼吸困难时进行呼吸。
预防措施
保持呼吸道通畅，避免气道阻塞 定期检查气道，及时发现并处理气道问题 保持气道湿润，避免气道干燥 定期更换呼吸机管路，避免细菌滋生
06
机械通气患者的护理与观察
护理要点
监测生命体征，如心率、
观察患者呼吸机报警情 况，如气道高压、低压、
漏气等
血压、呼吸频率等
观察患者呼吸机电源情
观察患者皮肤状况，如 压疮、皮肤破损等
况，如电源中断、电池 电量不足等
观察患者呼吸机消毒情 况，如消毒液、消毒方
法等
保持呼吸道通畅，防止 误吸
观察患者意识状态，如 昏迷、嗜睡、烦躁等
观察患者呼吸机参数， 如潮气量、呼吸频率、
气道压力等
观察患者呼吸机耗材使 用情况，如湿化液、过
机械通气
1、机械通气概念
机械通气： 是指利用机械装置来代替、控制
或改变自主呼吸运动的一种通气方式。
2、机械通气的基本原理：
机械通气的吸气是利用机械的动力在气道口（人工 气道）施以正压将气体压入肺内，停止加压后，气道 口恢复大气压，胸廓被动回缩便产生呼气。 机械通气：正压呼吸
3、呼吸机的功能
①基本功能： 能产生驱动力； 调节吸气时间、压力、气流及吸入气量； 完成吸气及呼气之间的相互切换 ②次级功能：调节FiO2，加温加湿，有压力安全阀 ③ 能调节和实施不同的通气方式 ④ 附属功能：报警系统、监测系统、记录系统
限制性通气障碍疾病：1/1 -- 1/1.5 ARDS : 可用 2/1 进行 反比通气
（三）常用通气参数的调节 6、吸气峰压或气道峰压（PIP）：
一般为
15-20cmH2O
7、吸气峰流速： 正常值为40-80ml/min
（三）常用通气参数的调节
8、触发灵敏度：
压力触发：1 --3cmH2O, 流量触发：1--5L/min 9、叹气（sigh）:间断给予高于VT 50%或100%的大 气量，防止肺泡萎陷或肺不张。 （每小时6-8次）
便于口腔护理等
缺点：导管直径较小、气道阻力大、不易吸痰；
不易迅速插入、故不适宜急救场合；插管时可 导致鼻损伤和继发鼻窦炎。
。
优点：导管短，管腔大，气流阻
力小，便于吸
痰等，患者可长期耐受。 缺点：操作复杂、不适于急救；创伤
较大，可发生出血或伤口感染；甚至
气管食管瘘等
（二）机械通气模式
通气模式：
包括四个环节： 吸气的开始方式 吸气气流的特点 潮气量的大小 吸气向呼气的转换方式
4、机械通气的主要作用
机械通气的呼吸力学基础-2022年学习资料
重要的呼吸力学指标-压力-阻力-容量-峰压力PIP-吸气阻力Ri-吸气潮气量-VTi-平台压力Ppla-呼 阻力Re-呼气潮气量-VTe-PEEP-弹性阻力C-死腔潮气量-autoPEEP
重要的呼吸力学指标-顺应性-一静态顺应性-一动态顺应性-一呼吸系统顺应性-肺顺应性C=△V/△P,正常肺0 2-0.3L/cmH20-胸壁顺应性C=△V/△Ppl,正常0.2L/cmH2O-·流速-·呼吸功-·PV 线
气道阻力的计算方法-PIP Plateau-Resistance-Peak Flow-20-15-5 cm 20/L/sec-1 L/sec-VTE 500 cc-Peak Flow =60 L/min-PIP 2 cm-Plateau Pressure 15 cm
顺应性-△V-Volume-AV-△P-Pressure-Volume Change-Pressure D fference x Compliance of the Balloon
气道阻力的意义-气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例-●与管腔内径关系最大-●流速和气管插管长度-·8号 管插管阻力为5cmH20/L/S-·7号气管插管阻力为8cmH20/L/S-气管插管时气道阻力相当于中度哮 发作
气道阻力的计算公式-Pressure-PIP-Flow-Resistive-Pressure differ nce Pres-Pplat-Alveolar Distending recoil-Pressure di ference Pdis-PEEP-●R=PIP一Ppla/吸气末流速-●RE=Ppla一PEEP/最大呼 流速
静态顺应性与动态顺应性-顺应性一肺的“硬度”或弹性变性能力-No flow-C=Vt/Pplat-PEEP -flow and resistance-C=Vt/PIP-PEEP
机械通气的基础理论
❖ 组成部分
动力部分和气源
联接部分
主
机
辅助结构
一、动力部分和气源
电动呼吸机 气动呼吸机 简易呼吸器
不同类型呼吸机的比较
气源
空气
氧气
呼吸机内 气路的气体
普通
普通
空气
高压
高压
混合气体
普通
普通
——
驱动装置
机械部件 混合气体 手压驱动
二、联接部分
❖ 通气管路：单气路 双气路
❖ 传感器： 呼吸参数感受器 温度感受器
机械通气支持的阶段变量
❖ 限制变量 (limit variable) ： 限制变量，亦是维持整个吸气期，常常会类 似控制变量(control variable) 。 即吸气时，呼吸机的目标(target)为何？ 如：volume limit 小儿呼吸机的 pressure limit 。
机械通气支持的阶段变量
呼吸模式介绍
呼吸模式介绍
❖ 如何开始吸气 ❖ 吸气如何进行 ❖ 如何结束吸气
❖ 优点 ❖ 缺点
❖ VCV ❖ PCV ❖ SIMV ❖SIMV + PSV ❖ PSV ❖ CPAP ❖ BIPAP ❖ APRV
呼吸模式
❖ PRVC/autoflow/VV+ ❖ VS/VV+ ❖ Automode ❖ VAPS/PA ❖ MRV ❖ ASV ❖ PAV+/PPS ❖…
机械通气的基本特性
完成机械通气的基本要求
❖ 通气方向一致性 ❖ 通气管路密闭性
一、压力变化
1、间歇正压通气
intermittent positive pressure ventilation, IPPV
机械通气的呼吸力学基础(青岛机械通气)
容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容积
重要的呼吸力学指标
• 顺应性
—静态顺应性 —动态顺应性 —呼吸系统顺应性
– 肺顺应性（C=△V/ △P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O） – 胸壁顺应性（C= △V/ △Ppl，正常0.2 L/cmH2O）
• 流速 • 呼吸功 • P-V曲线 • P0.1
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC 40
cmH2O 30 20
10 0
10
-20
0
2
INSP 80
60
. V
40 20
0
L
20
min
40
60
EXP -80
4
6
8
10
12s
Compliance Calculations
Compliance =
Vte
Plateau - PEEP
VTE 500 cc 10 cmH20
500 15-5
= 50 ml/cmH20
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
Plateau Pressure 15 cm
PEEP 5 cm
区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义
• CRS=（CL×CW）/（CL+CW） • 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化
可代表肺的顺应性改变
– PEEP (cm H2O) /1.36 = PEEP (mm Hg)
HFOV
Prone
Protective
Low VT vs High VT
Low PEEP vs High PEEP
Auto-PEEP检查方法
机械通气的基本知识ppt课件
(pressure support ventilation,PSV)
PSV的优点:
(1) PSV可用于克服机械通气有关的阻力，与通气有关 的氧耗量也能下降。呼吸功的下降，患者也能更好 地忍受通气机的撤离。
(2) PSV使患者的自主呼吸与通气机相配合，同步性能 较好，通气过程感觉舒适，能控制呼吸的全过程， 也就是患者能决定何时触发一次呼吸，吸气和呼气 的时间，以及通气的方式。
精选ppt
7
控制呼吸(Control Ventilation)
❖ 完全由呼吸机控制通气频率，潮气量，和 呼吸时间比
CV的特点
✓恰当应用完全取代 患者的呼吸功
CV缺点
✓易发生通气过度或通 气不足 ✓自主呼吸和机械通气 不同步 ✓长期应用易导致呼吸 机萎缩
精选ppt
8
辅助通气(Assistant Ventilation)
❖ 简单讲，当患者自身呼吸次数超过呼吸机设定呼 吸次数时，呼吸频率与患者自身呼吸次数一致， 通气限制仍按呼吸机参数设置，当患者自身呼吸 次数少于呼吸机设定频率时，保证呼吸频率为呼 吸机所设定频率。（实际略有不同，因为呼吸机 内计算呼吸频率不是以分钟记，而是几秒钟测定 一次）
精选ppt
10
同步间歇指令通气
❖ 靠患者触发通气机，并通过预设条件 提供通气辅助
AV的特点
✓自主呼吸易与 呼吸机同步
AV缺点
✓需仔细调节触发 敏感度和预设通气
条件 ✓呼吸频率过快时 易引起通气过度
精选ppt
9
辅助—控制通气
(assist-control ventilation A-CV)
❖ 是AV与CV的结合，既可提供与自主呼吸基本同 步的通气，又保证自主呼吸不稳定病人的通气安 全，提供不低于预设水平的通气频率和通气量
机械通气的呼吸力学基础通用课件
压力支持通气（ PSV）
呼气末正压（ PEEP）
呼吸机完全替代患者的自 主呼吸，患者不能触发呼 吸机送气。
呼吸机以一定频率送气， 患者也可以触发自主呼吸。
呼吸机持续向气道内送气， 保持气道正压。
患者触发呼吸后，呼吸机 提供一定压力支持帮助患 者完成吸气。
在患者呼气末期，呼吸机 向气道内送气，保持气道 开放。
机械通气参数设置
01
02
03
04
05
潮气量（VT）
每次呼吸送的空气量，一 般为5-10ml/kg。
呼吸频率（RR） 吸气时间（Ti）
每分钟呼吸的次数，一般 为12-20次/分。
每次吸气的时间，一般为 0.8-1.2秒。
吸气流速（Flow） 吸入氧浓度（ FiO2）
每分钟吸入的空气量，一 般为30-100L/min。
改善氧合
通过调整机械通气参数，改善患者 的氧合水平。
降低呼吸功耗
通过优化机械通气设置，降低患者 呼吸所需的功耗。
02
呼吸力学基
气体动力学原理
01
理想气体定律
理想气体定律是指气体在处于平衡态时，其压强、体积和温度之间存在
一定的关系。在呼吸系统中，理想气体定律有助于我们理解肺泡和气道
对气体的传导和阻力。
密切观察生命体征
密切观察患者的生命体征，包括心率、 血压、呼吸等指标，及时发现和处理 可能出现的问题。
定期检查气囊压力
机械通气需要使用气囊封闭气道，定 期检查气囊压力是保证机械通气效果 的重要步骤。
预防感染
机械通气患者容易发生感染，需要做 好预防感染的护理措施。
机械通气患者的心理护理
减轻焦虑和恐惧
吸入气的氧浓度，一般为 21%-100%。
机械通气PPT医学课件
❖ 改善通气后对全身血管 张力的影响
1. 谨慎补液 2. 应用血管活性药物 3. β肾上腺素激动剂
图解举例
❖ 心脏图形外加压力
❖ 阻塞性肺病
❖ CO2排出，血压下降， 容量不足
（二）器官功能的影响
❖ 肾灌注减少（直接） 1. 无特殊处理
肾灌注增加（间接）
❖ 胃肠灌注减少
2. 抑酸治疗
机械通气适应证
❖ 外科疾病术前术后 ❖ 神经内、外科疾病：重症肌无力、格林巴利
综合征、颅脑外伤 ❖ 严重肺部感染 ❖ 慢性肺病急性发作 ❖ 休克、心衰、急性重症胰腺炎、ARDS等
机械通气适应证
①RR 35次/分或＜5次/分 ②PaO2＜60mmHg，PaCO2 ＞50mmHg ③VT＜5ml/kg，VD/ VT ＞0.6 ④ VC＜15ml/kg ⑤IPmax ＜25cmH2O
切换 时间切换 容量切换 流速切换 压力切换
机械通气－－人工支持气体交换
❖ 提供足够的肺泡通气(PaCO2)； ❖ 提供足够氧合(PaO2)； ❖ 辅助治疗原发病； ❖ 应用呼气末正压(PEEP)以维持肺泡复张。
第二节 常用通气 方式
常用通气方式
❖ 机械控制/辅助通气 ❖ 间歇指令通气/同步间歇指令通气 ❖ 分钟指令通气 ❖ 压力支持通气 ❖ 呼吸末正压/持续气道正压
湿化器
❖ 温度28～32℃ ❖ 湿度＜70％ ❖ 超声雾化给药 ❖ 人工鼻
根据血气调节呼吸参数
血气
PaCO2↑
PaCO2↓
呼吸参数调节
模式、Vt↑、RR↑、 PEEP↑
模式、RR↓、Vt ↓
PaO2↓
FiO2 ↑ PEEP↑
第五节 机械通气 对生理的影响
（一）血流动力学的影响
1. 谨慎补液 2. 应用血管活性药物 3. β肾上腺素激动剂
图解举例
❖ 心脏图形外加压力
❖ 阻塞性肺病
❖ CO2排出，血压下降， 容量不足
（二）器官功能的影响
❖ 肾灌注减少（直接） 1. 无特殊处理
肾灌注增加（间接）
❖ 胃肠灌注减少
2. 抑酸治疗
机械通气适应证
❖ 外科疾病术前术后 ❖ 神经内、外科疾病：重症肌无力、格林巴利
综合征、颅脑外伤 ❖ 严重肺部感染 ❖ 慢性肺病急性发作 ❖ 休克、心衰、急性重症胰腺炎、ARDS等
机械通气适应证
①RR 35次/分或＜5次/分 ②PaO2＜60mmHg，PaCO2 ＞50mmHg ③VT＜5ml/kg，VD/ VT ＞0.6 ④ VC＜15ml/kg ⑤IPmax ＜25cmH2O
切换 时间切换 容量切换 流速切换 压力切换
机械通气－－人工支持气体交换
❖ 提供足够的肺泡通气(PaCO2)； ❖ 提供足够氧合(PaO2)； ❖ 辅助治疗原发病； ❖ 应用呼气末正压(PEEP)以维持肺泡复张。
第二节 常用通气 方式
常用通气方式
❖ 机械控制/辅助通气 ❖ 间歇指令通气/同步间歇指令通气 ❖ 分钟指令通气 ❖ 压力支持通气 ❖ 呼吸末正压/持续气道正压
湿化器
❖ 温度28～32℃ ❖ 湿度＜70％ ❖ 超声雾化给药 ❖ 人工鼻
根据血气调节呼吸参数
血气
PaCO2↑
PaCO2↓
呼吸参数调节
模式、Vt↑、RR↑、 PEEP↑
模式、RR↓、Vt ↓
PaO2↓
FiO2 ↑ PEEP↑
第五节 机械通气 对生理的影响
（一）血流动力学的影响
机械通气基础知识优秀课件
❖ 正常人气道阻力：1cmH2O/(L.s)，小气道以层流为主， 占总阻力的20%。大气道以湍流为主，占总阻力的80%。
气道阻力
❖ 清醒未插管的肺气肿和哮喘患者阻力一般在 13-18 cmH2O/(L.s)。
❖7号气管插管的阻力：8 cmH2O/(L.s) ❖ 8号气管插管的阻力：5cmH2O/(L.s) ❖ 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
❖PIP<40cmH2O Ppla<35cmH2O ❖ Paw↓：调整吸气时间（当VT和R固定时，调
节吸气流速）、减少PEEP水平、降低呼吸阻 力和通气水平来实现。 ❖床旁监测PIP、 Ppla对判断呼吸功能恶化的 原因和指导治疗具有重要临床意义。
气道压力
❖ 容量控制通气时的气道压力组成
PIP 跨气道压力
❖ 粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩擦，也较 小。
❖ 气道阻力：来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子 与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分，约占 80-90%。
❖ 非弹性阻力是在气体流动时产生的，并随流速加快而增加， 故为动态阻力。
气道阻力
❖ 气道阻力是气体在气道中受到的阻塞程度，气体在 气道内流动所产生的磨擦力，可分为吸气阻力和呼 气阻力。Raw＝8ηl/(πr4)
❖ 弹性(elastic)： 弹性阻力（elastance）（70%）
❖ 粘性(resistive)：粘滞阻力（resistance）
❖ 惯性(inertial)： 惯性阻力
（30%）
❖ 气道阻力
肺通气阻力：弹性阻力
❖ 弹性阻力（R）：物体对抗外力作用引起变形的力称为R 。 R大者不易变形， R小者易变形。一般用顺应性（C）来度 量R ，C与R成反比关系，即C越大则R越小，C越小则R越大。
气道阻力
❖ 清醒未插管的肺气肿和哮喘患者阻力一般在 13-18 cmH2O/(L.s)。
❖7号气管插管的阻力：8 cmH2O/(L.s) ❖ 8号气管插管的阻力：5cmH2O/(L.s) ❖ 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
❖PIP<40cmH2O Ppla<35cmH2O ❖ Paw↓：调整吸气时间（当VT和R固定时，调
节吸气流速）、减少PEEP水平、降低呼吸阻 力和通气水平来实现。 ❖床旁监测PIP、 Ppla对判断呼吸功能恶化的 原因和指导治疗具有重要临床意义。
气道压力
❖ 容量控制通气时的气道压力组成
PIP 跨气道压力
❖ 粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩擦，也较 小。
❖ 气道阻力：来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子 与气道壁之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分，约占 80-90%。
❖ 非弹性阻力是在气体流动时产生的，并随流速加快而增加， 故为动态阻力。
气道阻力
❖ 气道阻力是气体在气道中受到的阻塞程度，气体在 气道内流动所产生的磨擦力，可分为吸气阻力和呼 气阻力。Raw＝8ηl/(πr4)
❖ 弹性(elastic)： 弹性阻力（elastance）（70%）
❖ 粘性(resistive)：粘滞阻力（resistance）
❖ 惯性(inertial)： 惯性阻力
（30%）
❖ 气道阻力
肺通气阻力：弹性阻力
❖ 弹性阻力（R）：物体对抗外力作用引起变形的力称为R 。 R大者不易变形， R小者易变形。一般用顺应性（C）来度 量R ，C与R成反比关系，即C越大则R越小，C越小则R越大。
机械通气基本原理
机械通气基本原理
机械通气基本原理
• 压力控制通气（pressure controlled ventilation, PCV）
– 概念：预置送气压力水平和吸气时间。吸气开始以预定的气流形 状和压力维持一定的时间。然后呼气开始。
– 调节参数：FiO2,压力控制水平，RR,I/E。 – 特点：峰压便于控制，能改善气体分布和V/Q。VT与预置压力水
– 由 40ms 平台期所测得的压力，即作为第二 次送气的压力，设置容量即为目标容量.
– 压力调节每次不超过3cmH20.
机械通气基本原理
后续呼吸
压力
在 40ms平台期所测得的压力
流速
“双重模式”算法简述
双重模式中 的目标通气
Pressur e
PTARGET
Flow
Insp
Re目su标lti容ng量Vt ((550000mml)l)
Spontaneous Breath
机械通气基本原理
• 压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）
– 概念：吸气努力达到触发标准后，呼吸机提供一高 速气流，使气道压很快达到预置辅助压力水平以克 服吸气阻力和扩张肺脏，并维持此压力到吸气流速 降低至吸气峰流速的一定百分比时，吸气转为呼气。
机械通气基本原理
• 压力切换 • 容量切换 • 时间切换 • 流速切换 • 组合切换：现代呼吸机可以是两种以上方
式的结合，如压力-时间切换。
机械通气基本原理
• 呼气末正压（PEEP） 借助于呼气管路中的阻力阀等装置使气道呼气末压力 高于大气压水平即获得PEEP。
• 生理学效应
– 气道压处于正压水平，平均气道压升高。 – 通过对小气道和肺泡的机械性扩张作用，使萎陷肺泡重新开
机械通气的基本原理和基础知识PPT课件
呼吸力学评估
通过监测患者的呼吸频率、潮气量、气道压力等指标，评估患者 的呼吸力学状态。
血气分析
检查患者的动脉血气指标，如PaO2、PaCO2等，以判断患者的 氧合和通气状态。
撤离过程管理注意事项
逐步减少机械通气支持
根据患者的病情和呼吸力学状态，逐步减少呼吸机的支持力度， 如降低潮气量、呼吸频率等。
教育患者掌握有效的咳嗽排痰技巧，以保持呼吸道通畅，预防 肺部感染。
根据患者的营养状况，制定合理的营养支持方案，以改善患者 的营养状况，提高机体的免疫力。
关注患者的心理状况，给予心理支持和康复指导，帮助患者树 立战胜疾病的信心，提高生活质量。
THANKS
感谢观看
根据患者病情和监测结果，及时调整 通气模式和参数。
05
机械通气并发症及预防措施
常见并发症类型及危害
气压伤
包括气胸、纵隔气肿等，可能导致呼吸 功能不全、低氧血症等严重后果。
感染
机械通气相关性肺炎（VAP）等感染 风险增加，影响患者预后。
容量伤
过度通气引起的肺损伤，可能导致急 性呼吸窘迫综合征（ARDS）等。
目的
机械通气的主要目的是改善患者 的气体交换，维持适当的氧气水 平和二氧化碳排出，以及减轻呼 吸肌的负担。
适应症与禁忌症
适应症
机械通气适用于多种临床情况，如呼 吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征、慢性 阻塞性肺疾病加重期、严重哮喘等。
禁忌症
机械通气并非适用于所有患者，如气 胸、纵隔气肿、严重肺出血等疾病应 视为机械通气的禁忌症。
口咽通气道
适用于短期或紧急情况下的通 气，操作简便，但易移位和脱
落。
鼻咽通气道
适用于较长时间通气，刺激性 较小，但不适用于鼻腔阻塞或 凝血功能障碍患者。
通过监测患者的呼吸频率、潮气量、气道压力等指标，评估患者 的呼吸力学状态。
血气分析
检查患者的动脉血气指标，如PaO2、PaCO2等，以判断患者的 氧合和通气状态。
撤离过程管理注意事项
逐步减少机械通气支持
根据患者的病情和呼吸力学状态，逐步减少呼吸机的支持力度， 如降低潮气量、呼吸频率等。
教育患者掌握有效的咳嗽排痰技巧，以保持呼吸道通畅，预防 肺部感染。
根据患者的营养状况，制定合理的营养支持方案，以改善患者 的营养状况，提高机体的免疫力。
关注患者的心理状况，给予心理支持和康复指导，帮助患者树 立战胜疾病的信心，提高生活质量。
THANKS
感谢观看
根据患者病情和监测结果，及时调整 通气模式和参数。
05
机械通气并发症及预防措施
常见并发症类型及危害
气压伤
包括气胸、纵隔气肿等，可能导致呼吸 功能不全、低氧血症等严重后果。
感染
机械通气相关性肺炎（VAP）等感染 风险增加，影响患者预后。
容量伤
过度通气引起的肺损伤，可能导致急 性呼吸窘迫综合征（ARDS）等。
目的
机械通气的主要目的是改善患者 的气体交换，维持适当的氧气水 平和二氧化碳排出，以及减轻呼 吸肌的负担。
适应症与禁忌症
适应症
机械通气适用于多种临床情况，如呼 吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征、慢性 阻塞性肺疾病加重期、严重哮喘等。
禁忌症
机械通气并非适用于所有患者，如气 胸、纵隔气肿、严重肺出血等疾病应 视为机械通气的禁忌症。
口咽通气道
适用于短期或紧急情况下的通 气，操作简便，但易移位和脱
落。
鼻咽通气道
适用于较长时间通气，刺激性 较小，但不适用于鼻腔阻塞或 凝血功能障碍患者。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械通气的呼吸力学基础
空军总医院呼吸科 张 波
主要内容
• 临床重要的呼吸力学指标 • 呼吸力学指标测定的方法和意义 • 呼吸力学曲线的分析
呼吸力学应用进展
• 呼吸力学监护已成为呼吸监护的重要内容
– 压力、阻力、顺应性、 auto-PEEP
• 呼吸力学曲线监测应用日趋广泛 • 提倡呼吸力学指导下的个体化通气治疗 • 肺保护通气策略的实施需要呼吸力学指导
自主呼吸
Volume Change
Pressure Difference Gas Flow
机械通气
Pressure Difference
Gas Flow Time Volume Change
重要的呼吸力学指标
压力 峰压力 平台压力 平均气道压力 胸膜腔内压力 autoPEEP 阻力 吸气阻力 呼气阻力 弹性阻力 容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容积
T
500 20-5 = 33 ml / cmH20 500 15 - 5 = 50 ml / cmH20
动态过度充气对循环功能影响
Air Trapping
Inspiration
Flow (L/min)
Normal Patient
Time (sec)
}
Air Trapping Auto-PEEP
Expiration
auto PEEP监测
auto PEEP的处理
• 改变呼吸机参数
– 增加呼气时间， – 减少通气频率， – 减少潮气量
气道阻力的计算方法
Resistance = Resistance =
VTE 500 cc
PIP - Plateau Peak Flow 20 - 15 1 L / sec = 5 cmH20 / L / sec
Peak Flow = 60 L/min PIP 20 cm Plateau Pressure 15 cm
压力监测部位
流速监测部位
床旁监测气道压力的意义
• 峰压力增高而平台压无改变 —气道阻力增高（分泌物堵塞、气管痉挛） • 峰压力与平台压同时增高 —提示肺或胸壁扩张受限 – 明显腹胀 – 肺不张 – 气胸 – 肺水肿、ARDS、肺炎 – autoPEEP – 人-机对抗 • 气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）
压力组成
Pressure
PIP
Flow-Resistive Pressure difference (Pres)
Pplat Alveolar Distending (recoil) Pressure difference (Pdis)
PEEP
time
dP = R x Flow + dV / C st
• 降低病人的通气需要
– 减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、 疼痛、发热
• 减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避 免分泌物潴留，应用支气管扩张剂） • 加用适当的外源性PEEP，一般为PEEPi的75%左右
外源性PEEP改善触发的机理
重症哮喘患者外源性PEEP的影响
死腔通气问题
10 cmH20
Plateau - PEEP
500 15-5
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
= 50 ml/cmH20
Plateau Pressure 15 cm
PEEP 5 cm
区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义
• CRS=（CL×CW）/（CL+CW） • 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化 可代表肺的顺应性改变 • 评价PEEP对血流动力 学的影响
Time (sec)
小结
• 压力升高或降低都应进一步查找原因
• 压力增高
– 肺或胸腔顺应性下降（变硬） – 气流阻力增高
• 顺应性降低和阻力增高处理原则不同
阻 力
气道阻力的计算公式和意义
RI=（PIP—Ppla）/吸气末流速 RE=（Ppla—PEEP）/最大呼气流速 气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例
顺应性
D V C=D P
Volume
DV
DP
Pressure
Volume Change = Pressure Difference x Compliance of the Balloon
静态顺应性与动态顺应性
• 顺应性—肺的“硬度”或弹性变性能力
• Static
—No flow
• dynamic
重要的呼吸力学指标
• 顺应性
—静态顺应性 —动态顺应性 —呼吸系统顺应性
– 肺顺应性（C=△V/ △P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O） – 胸壁顺应性（C= △V/ △Ppl，正常0.2 L/cmH2O）
• • • •
流速 呼吸功 P-V曲线 P0.1
呼吸力学三要素
• • • • • • 压力（P）、阻力（R）、流速（V） Δ P= R×V 压力和流速为可控因素 流速对时间积分得到容量 控制压力时阻力改变可导致容量降低 控制流速时阻力增大可导致压力增高
与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度
氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功
气道阻力
• • • • • • 大气道以湍流为主，占总阻力的80% 小气道以层流为主，占总阻力的20% 正常人气道阻力为1cmH2O/L/S 哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC
cmH2O
40 30
20
10 0
10 -20
0 2 4 6 8 10 12s
INSP
. V
L min
EXP
80 60 40 20 0 20 40 60 -80
Compliance Calculations
Compliance = Vte
VTE 500 cc
• The patient must be at rest during peak and plateau pressure measurements • Adding plateau should not restrict exhalation and create auto-PEEP • Plateau time must not be too short or too long
DECREASED COMPLIANCE
Normal
PIP PIP
Low Compliance
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
PIP
Increased PPlat (Decreased Compliance) Normal PPlat (Normal Compliance)
Normal
P
End Exp Hold
T
痰液栓对呼吸力学评估的影响
auto PEEP临床迹象
• 不能解释的心动过速、低血压，特别是 机械通气治疗刚开始时（由人工通气过度
为机械通气时）
• 患者触发每次呼吸非常费力 • 患者的吸气努力并非每次都能触发呼吸 • 下一次吸气开始时呼气（喘鸣音）仍在 进行 • 压力流速图形显示异常
—flow and resistance
肺顺应性监测的意义
静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性 （弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分
动态顺应性（Cd ）反映气道的阻力（非 弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力） 特征，气道阻力可明显影响Cd的水平 顺应性的动态变化趋势更有意义
顺应性测定要求
• The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau
• Press Exp Pause key to schedule automatic expiratory pause maneuver • During the next exhalation, the inspiratory and expiratory valves will close and pressure will equilibrate between the circuit and the patient
PEEP对血流动力学的影响
• Δ Ppl=Δ PEEP[CL/（CL+CW）] • 正常人CL≈CW，故Δ Ppl≈1/2×（Δ PEEP） • 相当于大约一半的胸腔内压（PEEP 或PEEPi）传递到 胸膜腔，引起胸内压增高。 • 当肺实变、肺顺应性减小时，传递比例减少。而胸壁 顺应性减小时，气道内压力向胸膜腔内传递增加。 • ARDSPEEP 水 平 在 15cmH2O 以 下 ， 可 不 必 考 虑 对 PCWP读数的影响。 • 肺顺应性增大（肺气肿）或胸壁顺应性减小时较低水 平的PEEP就可能干扰肺毛细血管楔压的判断，测定值 高于实际水平。
ARDS机械通气时气体主要进入非下垂区域
COPD和哮喘患者除存在肺内气体分布不匀外，还存
在较严重的小气道塌陷
气流波形（方波和Biblioteka 弦）对气体的分布无明显影响机械通气时肺内气体分布
P-V曲线的测定方法
• 大注射器法 • 吸气阻断法 • 持续气流法
– 准静态顺应性
• 测定注意事项
– 镇静、肌松 – 近口端压力和流速监测 – 注意干扰因素（如明显腹胀）
Crs = Ccw = CL = Vt / dPdist (aw) Vt / dPdist (pl) Vt / Pdist (aw - pl)
空军总医院呼吸科 张 波
主要内容
• 临床重要的呼吸力学指标 • 呼吸力学指标测定的方法和意义 • 呼吸力学曲线的分析
呼吸力学应用进展
• 呼吸力学监护已成为呼吸监护的重要内容
– 压力、阻力、顺应性、 auto-PEEP
• 呼吸力学曲线监测应用日趋广泛 • 提倡呼吸力学指导下的个体化通气治疗 • 肺保护通气策略的实施需要呼吸力学指导
自主呼吸
Volume Change
Pressure Difference Gas Flow
机械通气
Pressure Difference
Gas Flow Time Volume Change
重要的呼吸力学指标
压力 峰压力 平台压力 平均气道压力 胸膜腔内压力 autoPEEP 阻力 吸气阻力 呼气阻力 弹性阻力 容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容积
T
500 20-5 = 33 ml / cmH20 500 15 - 5 = 50 ml / cmH20
动态过度充气对循环功能影响
Air Trapping
Inspiration
Flow (L/min)
Normal Patient
Time (sec)
}
Air Trapping Auto-PEEP
Expiration
auto PEEP监测
auto PEEP的处理
• 改变呼吸机参数
– 增加呼气时间， – 减少通气频率， – 减少潮气量
气道阻力的计算方法
Resistance = Resistance =
VTE 500 cc
PIP - Plateau Peak Flow 20 - 15 1 L / sec = 5 cmH20 / L / sec
Peak Flow = 60 L/min PIP 20 cm Plateau Pressure 15 cm
压力监测部位
流速监测部位
床旁监测气道压力的意义
• 峰压力增高而平台压无改变 —气道阻力增高（分泌物堵塞、气管痉挛） • 峰压力与平台压同时增高 —提示肺或胸壁扩张受限 – 明显腹胀 – 肺不张 – 气胸 – 肺水肿、ARDS、肺炎 – autoPEEP – 人-机对抗 • 气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）
压力组成
Pressure
PIP
Flow-Resistive Pressure difference (Pres)
Pplat Alveolar Distending (recoil) Pressure difference (Pdis)
PEEP
time
dP = R x Flow + dV / C st
• 降低病人的通气需要
– 减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、 疼痛、发热
• 减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避 免分泌物潴留，应用支气管扩张剂） • 加用适当的外源性PEEP，一般为PEEPi的75%左右
外源性PEEP改善触发的机理
重症哮喘患者外源性PEEP的影响
死腔通气问题
10 cmH20
Plateau - PEEP
500 15-5
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
= 50 ml/cmH20
Plateau Pressure 15 cm
PEEP 5 cm
区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义
• CRS=（CL×CW）/（CL+CW） • 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化 可代表肺的顺应性改变 • 评价PEEP对血流动力 学的影响
Time (sec)
小结
• 压力升高或降低都应进一步查找原因
• 压力增高
– 肺或胸腔顺应性下降（变硬） – 气流阻力增高
• 顺应性降低和阻力增高处理原则不同
阻 力
气道阻力的计算公式和意义
RI=（PIP—Ppla）/吸气末流速 RE=（Ppla—PEEP）/最大呼气流速 气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例
顺应性
D V C=D P
Volume
DV
DP
Pressure
Volume Change = Pressure Difference x Compliance of the Balloon
静态顺应性与动态顺应性
• 顺应性—肺的“硬度”或弹性变性能力
• Static
—No flow
• dynamic
重要的呼吸力学指标
• 顺应性
—静态顺应性 —动态顺应性 —呼吸系统顺应性
– 肺顺应性（C=△V/ △P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O） – 胸壁顺应性（C= △V/ △Ppl，正常0.2 L/cmH2O）
• • • •
流速 呼吸功 P-V曲线 P0.1
呼吸力学三要素
• • • • • • 压力（P）、阻力（R）、流速（V） Δ P= R×V 压力和流速为可控因素 流速对时间积分得到容量 控制压力时阻力改变可导致容量降低 控制流速时阻力增大可导致压力增高
与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度
氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功
气道阻力
• • • • • • 大气道以湍流为主，占总阻力的80% 小气道以层流为主，占总阻力的20% 正常人气道阻力为1cmH2O/L/S 哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC
cmH2O
40 30
20
10 0
10 -20
0 2 4 6 8 10 12s
INSP
. V
L min
EXP
80 60 40 20 0 20 40 60 -80
Compliance Calculations
Compliance = Vte
VTE 500 cc
• The patient must be at rest during peak and plateau pressure measurements • Adding plateau should not restrict exhalation and create auto-PEEP • Plateau time must not be too short or too long
DECREASED COMPLIANCE
Normal
PIP PIP
Low Compliance
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
PIP
Increased PPlat (Decreased Compliance) Normal PPlat (Normal Compliance)
Normal
P
End Exp Hold
T
痰液栓对呼吸力学评估的影响
auto PEEP临床迹象
• 不能解释的心动过速、低血压，特别是 机械通气治疗刚开始时（由人工通气过度
为机械通气时）
• 患者触发每次呼吸非常费力 • 患者的吸气努力并非每次都能触发呼吸 • 下一次吸气开始时呼气（喘鸣音）仍在 进行 • 压力流速图形显示异常
—flow and resistance
肺顺应性监测的意义
静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性 （弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分
动态顺应性（Cd ）反映气道的阻力（非 弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力） 特征，气道阻力可明显影响Cd的水平 顺应性的动态变化趋势更有意义
顺应性测定要求
• The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau
• Press Exp Pause key to schedule automatic expiratory pause maneuver • During the next exhalation, the inspiratory and expiratory valves will close and pressure will equilibrate between the circuit and the patient
PEEP对血流动力学的影响
• Δ Ppl=Δ PEEP[CL/（CL+CW）] • 正常人CL≈CW，故Δ Ppl≈1/2×（Δ PEEP） • 相当于大约一半的胸腔内压（PEEP 或PEEPi）传递到 胸膜腔，引起胸内压增高。 • 当肺实变、肺顺应性减小时，传递比例减少。而胸壁 顺应性减小时，气道内压力向胸膜腔内传递增加。 • ARDSPEEP 水 平 在 15cmH2O 以 下 ， 可 不 必 考 虑 对 PCWP读数的影响。 • 肺顺应性增大（肺气肿）或胸壁顺应性减小时较低水 平的PEEP就可能干扰肺毛细血管楔压的判断，测定值 高于实际水平。
ARDS机械通气时气体主要进入非下垂区域
COPD和哮喘患者除存在肺内气体分布不匀外，还存
在较严重的小气道塌陷
气流波形（方波和Biblioteka 弦）对气体的分布无明显影响机械通气时肺内气体分布
P-V曲线的测定方法
• 大注射器法 • 吸气阻断法 • 持续气流法
– 准静态顺应性
• 测定注意事项
– 镇静、肌松 – 近口端压力和流速监测 – 注意干扰因素（如明显腹胀）
Crs = Ccw = CL = Vt / dPdist (aw) Vt / dPdist (pl) Vt / Pdist (aw - pl)