机械通气王旭涛
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机械通气
北京医院急诊科 王旭涛
定义：mechanical ventilation
机械通气是利用呼吸机把气体泵入 及排出肺部的一种技术。
机械通气的基本原理
当呼吸器官不能维持正常的气体交换，即发生呼吸衰竭 时，以机械装置代替或辅助呼吸肌的工作，称为机械通 气支持（Mechanically ventilatory support）。
呼气触发灵敏度
Fixed ETS
Ventilator Siemens 300 Bird 8400 Star Evita 4
Adjustable ETS
Bear 1000 Galileo NPB 840 Servo i Cardiopulmonary Venturi
ETS 5% 25% 25% or 4 lpm 25% (Adult) 6% (Paediatric) 25% 10 – 40% 1 – 45% 1 – 40% 5 – 80%
呼吸机系统简图
正压呼吸机-负压呼吸机
Positive pressure applide at airway
Negative pressure applied to chest wall
Positive-pressure ventilation
Negative-pressure ventilation
自主呼吸
胸廓容积增加时，胸 内压下降
从肺尖到肺底部胸内 负压梯度逐渐增加
灌注良好的肺底部通 气较好
通气/血流比匹配
肺泡压力变化： 正压通气和自主呼吸的对比
P
正压通气
t
自主呼吸
吸气
正压通气
在整个呼吸过程中胸内 压始终为正压
气流会选择阻力较小的 气道
气体在肺内分布于非重 力依赖区，灌注不好的 区域
3. 弥散障碍
负压通气特点
负压通气
负压呼吸机(“铁肺”) 1928年Boston儿童医院负压通气首次用于临床 20世纪40至50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛 使用
铁肺（iron lung）和胸甲（chest cuirass） 可于吸气相在胸廓周围形成负压，虽然这些 装置对有些患神经肌肉和骨骼疾病需长期机 械通气的病人有用，但由于气压伤、低血压、 气道分泌物引流不畅等副作用，已很少应用。
iron lung
正压通气特点
正压通气
正压呼吸机 1955年麻省总医院首次使用有创通气 正压通气指在吸气相对气道施以正压。 正压机械通气是现在主要应用的通气 方法,已成为机械通气的标准
呼吸机基本概念
什么是呼吸机？
呼吸机 —电子打气筒！
闭环控制系统 (监测->反馈控制) Vs. 开环控制系统 (送气, 无反馈)
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.
只是一种支持疗法，不能消除呼吸衰竭的病因，只为采 取针对呼吸衰竭病因的各种治疗争取时间和创造条件。
正常的氧来源-呼吸
呼吸生理
动力学角度
被动系统---肺、胸廓、气道 主动系统（泵）---呼吸肌
主动系统克服被动系统产生有效通气
自主呼吸过程中肺泡的压力
压力 + 2 mbar - 2 mbar
1. 通气不足 2. 通气/血流比例失调
负压通气
1952年夏天，Copenhagen市，因脊髓灰质炎所 致呼吸肌麻痹而接受治疗的首批31例患者在3 天内死亡27例，麻醉科医生Ibsen（易卜生） 被请去会诊，他建议放弃负压通气，而行气管 切开，采用麻醉用的压缩气囊间隙正压通气。 事实证明这种做法非常成功，以致于当时许多 医学生和技术员被动到医院操作气囊以完成手 动正压通气。哥本哈根成功的经验对正压通气 的发展起了极大的推动作用，之后，正压通气 方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰。
通气/血流比失调
正压通气的治疗作用
吸气相正压是决定通气量的主要因素 呼气相正压的作用-PEEP
PEEPi=7 cmH2O
（1） （2）
PEEP=5 cmH2O
呼吸周期
吸气开始 呼气结束
触发
1呼气 +1 吸气 = 1 呼吸周期 吸气阶段
呼吸周期
呼气阶段
吸气结束 呼气开始
切换
呼吸周期
触发
• 时间触发 • 流速触发 • 压力触发 • 容量触发
呼气触发灵敏度
压力支持通气呼气触发灵敏度 吸气峰流量
45% 25% 15%
Tinsp
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
机械通气目的
提供足够的肺泡通气 提供足够氧合 应用呼气末正压（PEEP），以维持肺泡复
张 （recruitment） 避免肺泡过度膨胀 避免内源性PEEP（auto-PEEP） 尽可能用最低吸入氧浓度达到最佳氧合
呼吸治疗中来自百度文库我们关注的是…
病人得到多少氧, 而不是呼吸机送出多少气
机械通气中,我们追求的是…
切换
• 时间切换 • 流速切换 • 压力切换 • 容量切换
一个呼吸周期
呼气触发灵敏度
40%
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
100%
10%
10% 5% 1%
满足氧合的更低压力
机械通气的适应证
低通气量 低氧血症 呼吸疲劳 气道保护
机械通气分类
有创还是无创通气 完全还是部分通气
有创还是无创通气
有创通气通过气管内导管或气管造口导管进行 在大多数急症病人中，通过人工气道进行机械
通气是标准方法
有创还是无创通气
有些可迅速恢复的病人，如慢性阻塞性肺疾病加重期或急 性充血性心衰，可成功地进行无创正压通气（NPPV） 无创通气可鼻面罩（nasal mask）或口鼻面罩 （oronasal mask）。口鼻面罩常用于急性呼吸困难的 病人（此种病人常经口漏气） 尽管NPPV常采用便携式压力呼吸机，但任何呼吸机均 可进行此项治疗 压力支持通气最常用于NPPV
北京医院急诊科 王旭涛
定义：mechanical ventilation
机械通气是利用呼吸机把气体泵入 及排出肺部的一种技术。
机械通气的基本原理
当呼吸器官不能维持正常的气体交换，即发生呼吸衰竭 时，以机械装置代替或辅助呼吸肌的工作，称为机械通 气支持（Mechanically ventilatory support）。
呼气触发灵敏度
Fixed ETS
Ventilator Siemens 300 Bird 8400 Star Evita 4
Adjustable ETS
Bear 1000 Galileo NPB 840 Servo i Cardiopulmonary Venturi
ETS 5% 25% 25% or 4 lpm 25% (Adult) 6% (Paediatric) 25% 10 – 40% 1 – 45% 1 – 40% 5 – 80%
呼吸机系统简图
正压呼吸机-负压呼吸机
Positive pressure applide at airway
Negative pressure applied to chest wall
Positive-pressure ventilation
Negative-pressure ventilation
自主呼吸
胸廓容积增加时，胸 内压下降
从肺尖到肺底部胸内 负压梯度逐渐增加
灌注良好的肺底部通 气较好
通气/血流比匹配
肺泡压力变化： 正压通气和自主呼吸的对比
P
正压通气
t
自主呼吸
吸气
正压通气
在整个呼吸过程中胸内 压始终为正压
气流会选择阻力较小的 气道
气体在肺内分布于非重 力依赖区，灌注不好的 区域
3. 弥散障碍
负压通气特点
负压通气
负压呼吸机(“铁肺”) 1928年Boston儿童医院负压通气首次用于临床 20世纪40至50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛 使用
铁肺（iron lung）和胸甲（chest cuirass） 可于吸气相在胸廓周围形成负压，虽然这些 装置对有些患神经肌肉和骨骼疾病需长期机 械通气的病人有用，但由于气压伤、低血压、 气道分泌物引流不畅等副作用，已很少应用。
iron lung
正压通气特点
正压通气
正压呼吸机 1955年麻省总医院首次使用有创通气 正压通气指在吸气相对气道施以正压。 正压机械通气是现在主要应用的通气 方法,已成为机械通气的标准
呼吸机基本概念
什么是呼吸机？
呼吸机 —电子打气筒！
闭环控制系统 (监测->反馈控制) Vs. 开环控制系统 (送气, 无反馈)
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.
只是一种支持疗法，不能消除呼吸衰竭的病因，只为采 取针对呼吸衰竭病因的各种治疗争取时间和创造条件。
正常的氧来源-呼吸
呼吸生理
动力学角度
被动系统---肺、胸廓、气道 主动系统（泵）---呼吸肌
主动系统克服被动系统产生有效通气
自主呼吸过程中肺泡的压力
压力 + 2 mbar - 2 mbar
1. 通气不足 2. 通气/血流比例失调
负压通气
1952年夏天，Copenhagen市，因脊髓灰质炎所 致呼吸肌麻痹而接受治疗的首批31例患者在3 天内死亡27例，麻醉科医生Ibsen（易卜生） 被请去会诊，他建议放弃负压通气，而行气管 切开，采用麻醉用的压缩气囊间隙正压通气。 事实证明这种做法非常成功，以致于当时许多 医学生和技术员被动到医院操作气囊以完成手 动正压通气。哥本哈根成功的经验对正压通气 的发展起了极大的推动作用，之后，正压通气 方式不断增多、完善，而负压通气几乎被淘汰。
通气/血流比失调
正压通气的治疗作用
吸气相正压是决定通气量的主要因素 呼气相正压的作用-PEEP
PEEPi=7 cmH2O
（1） （2）
PEEP=5 cmH2O
呼吸周期
吸气开始 呼气结束
触发
1呼气 +1 吸气 = 1 呼吸周期 吸气阶段
呼吸周期
呼气阶段
吸气结束 呼气开始
切换
呼吸周期
触发
• 时间触发 • 流速触发 • 压力触发 • 容量触发
呼气触发灵敏度
压力支持通气呼气触发灵敏度 吸气峰流量
45% 25% 15%
Tinsp
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
机械通气目的
提供足够的肺泡通气 提供足够氧合 应用呼气末正压（PEEP），以维持肺泡复
张 （recruitment） 避免肺泡过度膨胀 避免内源性PEEP（auto-PEEP） 尽可能用最低吸入氧浓度达到最佳氧合
呼吸治疗中来自百度文库我们关注的是…
病人得到多少氧, 而不是呼吸机送出多少气
机械通气中,我们追求的是…
切换
• 时间切换 • 流速切换 • 压力切换 • 容量切换
一个呼吸周期
呼气触发灵敏度
40%
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
100%
10%
10% 5% 1%
满足氧合的更低压力
机械通气的适应证
低通气量 低氧血症 呼吸疲劳 气道保护
机械通气分类
有创还是无创通气 完全还是部分通气
有创还是无创通气
有创通气通过气管内导管或气管造口导管进行 在大多数急症病人中，通过人工气道进行机械
通气是标准方法
有创还是无创通气
有些可迅速恢复的病人，如慢性阻塞性肺疾病加重期或急 性充血性心衰，可成功地进行无创正压通气（NPPV） 无创通气可鼻面罩（nasal mask）或口鼻面罩 （oronasal mask）。口鼻面罩常用于急性呼吸困难的 病人（此种病人常经口漏气） 尽管NPPV常采用便携式压力呼吸机，但任何呼吸机均 可进行此项治疗 压力支持通气最常用于NPPV