机械通气模式(杜斌)

压力上升时间的影响
0.5
0.47 0.10
Time to reach peak inspiratory flow (sec)
0.45 0.07
IR 40% IR 0%
0.4 0.3
0.23 0. 09
0.2 0.1 0 PS 5 PS 15
0.16 0. 03
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.
50 - 70 ml/mmHg
• 动态顺应性
– 极少应用
机械通气的模式
导致顺应性下降的原因 • 肺实质改变
– ARDS，（支气管）肺炎，肺水肿，纤维 化
• 表面活性物质功能障碍
– ARDS，肺泡肺水肿，肺不张，误吸
• 肺容量减少
– 气胸，膈肌抬高
机械通气的模式
吸气阻力, Raw
Ppeak Pzf pressure Pplat
定容通气
• 其他名称
– 容量控制(volume control) – 辅助/控制(A/C, assist/control)
• 参数设定
– 一般：FiO2, PEEP, Trigger sensitivity – 特殊：f, Vt, Pause%, flow pattern
机械通气的模式
定容通气时潮气量和呼吸周期的设定
ICU中的机械通气
脱离呼吸机的模式 PSV SIMV SIMV + PS 间断T管 每日T管 其他模式 应用比例 36% 5% 28% 17% 4% 9% 医生的喜好 22% 7% 29% 34% 7% --
机械通气的模式
选择机械通气各种模式的目的
• 改善气体交换 • 增加患者舒适性 • 加速自主呼吸的恢复
容量时间曲线
吸气潮气量
Volume (ml)
吸气
呼气
TI
Time (sec)
机械通气的模式
定容通气(VCV)
气道峰压, Ppeak pressure 平台压, Pplat PEEP
flow
机械通气的模式
呼吸力学监测(1) 呼吸系统的顺应性
• 动态顺应性
Vt Crs, dyn = Ppeak PEEP • 静态顺应性
层流
• Venturi定律 P = flow2 x Kl/r2
湍流
机械通气的模式
气道阻力 — 正常值 • 新生儿 30 - 50 mmHg/l/sec
• 婴儿
• 儿童
20 - 30 mmHg/l/sec
20 mmHg/l/secБайду номын сангаас
• 成人
2 - 4 mmHg/l/sec
机械通气的模式
导致气道阻力增加的原因 分泌物过多 — 分泌物潴留 粘膜水肿（哮喘，气管炎，肺水肿） 肺气肿（气道压迫） 异物 肿瘤所致狭窄
• e =2.718
• k = 1/ =1/(R x C)
机械通气的模式
• • • • • 时间常数 成人（正常值） 2 x 0.10 = 0.20” 术后气管插管成人患者 5 x 0.06 = 0.30” COPD成人患者 15 x 0.06 = 0.90” ARDS成人患者 8 x 0.03 = 0.24” ARDS患儿 5 x 0.01 = 0.05”
呼吸机的设置 • 定容通气时的潮气量 9 ml/kg
• 压力支持通气时压力支持水平
19 cmH2O • 呼气末正压(PEEP) 5 cmH2O
ICU中的机械通气
机械通气时使用的PEEP 50% 40% 31% 30% 20% 10% 0% 0 1-5 cmH2O 18% 47%
3%
0.20%
6-10 cmH2O 11-15 cmH2O > 15 cmH2O
• • • • •
机械通气的模式
呼吸力学的监测(3) 时间常数() • =RxC • 测定肺组织充盈或排空的速度 • 反映肺组织对压力变化的反应速度
机械通气的模式
吸气相 呼气相
Pressure
Time/Tau
机械通气的模式
呼吸力学的监测(3) 时间常数()
• PA(t) = (Pplat - PEEP) e-kt
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
触发灵敏度
0
吸气触发的设置
• 压力触发
– -1 to -2 cmH2O
• 流量触发
– -1 to -3 lpm
机械通气的模式
呼吸力学监测对临床的提示(1) • 没有自主呼吸的患者应用VCV
time Vt
1 2 0.5 0.5
Ti
0.5 0.5
PEEP
0 0
Ppeak
15 30
Pplat
10 25
Crs, st 1/(Pplat - PEEP)
机械通气的模式
呼吸力学监测对临床的提示(2) • 没有自主呼吸的患者应用VCV
time Vt
1 2 0.5 0.5
Ti
0.5 0.5
PEEP
0 0
Ppeak
15 45
Pplat
b
a Peso
d TIME
机械通气的模式
ARDS, SEPSIS flow 60 Pao
60 lpm
30 lpm
15
Peso
机械通气的模式
压力控制通气(PCV)
pressure 吸气压力, Pinsp PEEP
flow
压力上升时间
压力上升时间
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.
机械通气的适应症 • 急性呼吸功能衰竭 66%
– ARDS 8%
• 慢性呼吸功能衰竭急性加重 13% • 昏迷 15% • 神经肌肉疾病 5%
ICU中的机械通气
人工气道 • 气管插管
– 经口气管插管 – 经鼻气管插管 96% 4%
75%
• 气管切开 • 面罩
24% 1%
ICU中的机械通气
呼吸机模式 VCV 应用比例 47% 医生的喜好 62%
high
吸气触发的方式及设置
• 压力触发(pressure trigger) • 流量触发(flow trigger)
吸气触发的方式—压力触发
P (cmH2O)
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
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
机械通气的模式
呼吸力学的监测(2) 吸气阻力
• Raw =
Ppeak Pplat flow
容量重新分布 粘弹性 stress relaxation
Ppeak Pzf or = flow
组织阻力 气道阻力
气道阻力增加
Normal
PIP PIP
High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
Tau 0 1 3 5
呼出气 容积 0% 63% 95% 99.9%
残余 容积 100% 37% 5% 0.1%
机械通气的模式
肺泡的呼吸力学分类 • 快反应肺泡（时间
常数较小）
• 慢反应肺泡（时间
r
c
R C
常数较大）
机械通气的模式
Pressure Peak Plateau PEEP
PENDELLUFT during the Plateau Phase
Time (sec)
机械通气的模式
呼吸系统的顺应性 (1 ml/mmHg/kg BWt)
• 新生儿
• 婴儿 • 儿童 • 成人
3-
5 ml/mmHg
10 - 20 ml/mmHg 20 - 40 ml/mmHg 70 - 100 ml/mmHg
机械通气的模式
• 静态顺应性
– 无肺部疾患的气管插管患者
机械通气的模式
定容通气时潮气量和呼吸周期的设定
MV Servo 900C Drager Evita2 NPB 840 TAEMA Horus4 Bear 1000 Newport E200 f Vt Flow Ttotal Tinsp Insp%
Crs, st =
Vt Pplat PEEP
肺顺应性下降
Normal
PIP
PIP
Low Compliance
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
PIP
Increased PPlat (Decreased Compliance)
Normal
Normal PPlat (Normal Compliance)
PPlat
}
Normal
Increased PIP Increased PTA (increased Airway Resistance) Normal PPlat (Normal Compliance)
机械通气的模式
呼吸力学的监测(2) 吸气阻力 • Hagen-Poiseuille定律 P = flow x 8l/r4
加强医疗病房(ICU)中 如何应用机械通气
多中心描述性研究结果
ICU中的机械通气
• 前瞻性研究 • 参加国：阿根廷，巴西，加拿大，智 利，西班牙，乌拉圭和美国 • 共计412个ICU • 4152名患者
– ICU的床位使用率中位数为83%
• 1638名(39%)患者接受机械通气治疗
ICU中的机械通气
10 15
Raw (Ppeak - Pplat)
机械通气的模式
容量控制通气 • 潮气量恒定 • 气道压力不恒定
– Pplat – Peak-Pplat Crs,st, Vt, 吸气力量 气道阻力，吸气流量
• 气体分布存在的问题 • 人机对抗
机械通气的模式
患者吸气时的临床表现
flow c Pao a. presence of triggering b. concavity during inspiration c. a variable Ppeak d. negative Peso even after end inspiration
Flow
low
inspiration expiration Compliance
high
机械通气的模式
Pressure Peak Plateau PEEP
No PENDELLUFT because of constant flow flow
Flow
low
inspiration expiration Compliance
机械通气的模式
定压通气
完全控制
定容通气 容量控制通气 (VCV)
压力控制通气 (PCV)
间歇指令通气(SIMV + PSV) 完全支持 压力支持通气 (PSV)
机械通气模式
患者的呼吸功
呼吸机的呼吸功 指令通气 同步指令通气 有支持的自主呼吸 完全自主呼吸
机械通气模式
完全休息
大量体力消耗
模式的选择 = 仅仅是医生的选择
机械通气的模式
定容通气时潮气量的选择 • 10 – 15 mL/kg • 8 – 12 mL/kg • 6 – 8 mL/kg
流量时间曲线
SQUARE
DECELERATING
ACCELERATING
SINE
压力时间曲线
Paw (cm H2O) 吸气峰压 PIP
吸气 呼气 } TI
PEEP
TE Time (sec)
SIMV, PS or SIMV + PS
SIMV PS SIMV + PS
46%
6% 15% 25%
36%
8% 4% 24%
其他模式*
7%
2%
*包括压力控制通气(PCV), 双水平气道正压通气(BiPAP), 反比通气(IRV), 气道压 力释放通气(APRV)和高频通气(HFV)
ICU中的机械通气
参数 • • • • • • • • MV Vt f (frequency) Flow Tinsp Ttotal Insp% I:E • • • • • 公式 MV = f x Vt Vt = flow x Tinsp Ttotal = 60 / f Tinsp = Ttotal x Insp% I:E = Tinsp / (Ttotal – Tinsp)