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1、2023/2/5机械通气基本理论和技术2023/2/5机械通气2机械通气的概念 习惯上简称为呼吸机的机械通气机，是一系列肺通气装置（lung ventilator）的总称，Ventilator意为通气器，这一用语的含义比respirator（呼吸机）更为准确，机械呼吸机只能代行呼吸系统的通气功能，对气体交换过程中必不可少的弥散、肺循环等功能的影响较少。事实上，它并不能代行完整的呼吸功能。2023/2/5机械通气3呼吸生理基础 机械通气既是一门技术，又是一种“艺术”，除了有关的临床及医用电子技术知识外，“呼吸生理学”实际上是机械通气的“灵魂”，是否对呼吸生理有全面深入的理解，是运用机械通气成败的
2、关键之一。2023/2/5机械通气4基础概念潮气量：平静呼吸时吸入或呼出的气体量 500-600ml补吸气量：平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气体量。1500-2500ml补呼气量：平静呼气末，再用力呼气所能呼出的气体量。1000-2000ml残气量：最大呼气末仍存留在肺内不能呼出的气体量。功能残气量：平静呼气末仍存留在肺内的气体量。是补呼气量和残气量之和。吸气量:平静呼气末做最大限度的吸气动作时所能吸入的气体量。肺活量：最大吸气后所能呼出的气体量。3000-5500ml肺总量：是非所能容纳的最大气体量。2023/2/5机械通气5肺的容积划分2023/2/5机械通气6肺泡通气及无效腔解剖无效腔
3、120-150ml生理死腔约占潮气量的30%（VD/VT=0.3）肺栓塞 VD/VT0.7 机体无力进一步增加呼吸做功以代偿CO2的排除，CO2的潴留每分通气量（MV）=潮气量呼吸频率 每分肺泡通气量=（潮气量无效腔）呼吸频率 2023/2/5机械通气7肺换气弥散：氧和二氧化碳在肺泡气和血液间 跨呼吸膜交换依靠各自的分压差称弥散 水肿（心源性和非心源性）距离的增加 肺纤维化，不张 气胸 面积的减少通气血流比值（VA/Q=0.8）肺栓塞（有肺泡气体无血流，死腔样通气）分流 （有血流无肺泡气体）ARDS患者肺泡水肿和微小肺不张 叹气 肺复张策略 2023/2/5机械通气8阻力与顺应性的概念弹性阻力
4、的概念顺应性的概念顺应性(C)=容积变化(V)/压力变化(P)50-70ml/cmh2oP-V曲线弹性阻力和顺应性为反比2023/2/5机械通气9P-V曲线2023/2/5机械通气10通气障碍阻塞性通气障碍主要由气道口径变化、阻力增高引起，如慢性支气管炎、哮喘等。限制性通气障碍由于肺容积减少或肺、胸廓顺应性下降，呼吸肌病变等所致呼吸运动受限引起。如肺纤维化、胸廓畸形等。不同类型通气障碍的鉴别VC（肺活量）FEV1（一秒钟用力呼气容积）2023/2/5机械通气11机械通气的历史1928年10月箱式通气机(铁肺)用于临床1940年代脊髓灰质炎大流行使正压通气技术彻底走出手术室并逐步占据主要地位19
5、50年Engstrom型呼吸机采用容量转换功能1967年用PEEP技术治疗ARDS获得满意疗效2023/2/5机械通气12图 铁肺2023/2/5机械通气13呼吸机的分类以通气模式分类定压型定容型呼吸机形式的分类负压通气正压通气2023/2/5机械通气14机械通气的方式完全通气支持技术控制通气（CV）部分通气支持技术辅助通气（AV）辅助-控制通气（A-CV）间歇指令通气（IMV）同步间歇指令通气（SIMV）压力支持通气（PSV）呼吸末正压（PEEP）持续气道正压（CPAP）反比通气（IRV）2023/2/5机械通气15几种通气模式的典型气道压力曲线图中虚线示正常的自主呼吸几种通气模式的典型气道
6、压力曲线图中虚线示正常的自主呼吸 2023/2/5机械通气16一、辅助一、辅助/控制通气控制通气（asist/control mode ventilation,AMV）是）是指在自主呼吸的基础上，呼吸机再补充指在自主呼吸的基础上，呼吸机再补充自主呼吸通气量的不足。患者自主呼吸自主呼吸通气量的不足。患者自主呼吸初的吸气，在管道中产生负压，这一负初的吸气，在管道中产生负压，这一负压触发呼吸机释出一次潮气量。故患者压触发呼吸机释出一次潮气量。故患者能控制通气频率，但每次释出的潮气量能控制通气频率，但每次释出的潮气量仍由呼吸机所控制。假如患者的自主呼仍由呼吸机所控制。假如患者的自主呼吸频率低于预置的呼
7、吸机频率，则机械吸频率低于预置的呼吸机频率，则机械通气转变为通气转变为CMV。2023/2/5机械通气17二、同步间歇强制通气二、同步间歇强制通气 SlMV 患者能获得预先设定的潮气量和接受设患者能获得预先设定的潮气量和接受设置的呼吸频率，在这些通气机设定的强制通置的呼吸频率，在这些通气机设定的强制通气期间，患者能触发自主呼吸，自主呼吸潮气期间，患者能触发自主呼吸，自主呼吸潮气量的大小与患者产生的呼吸力量有关。气量的大小与患者产生的呼吸力量有关。SlMV与与lMV不同，不同，lMV模式通气时，通气机模式通气时，通气机在一定的时间内给予患者以强制通气，而与在一定的时间内给予患者以强制通气，而与患
8、者的呼吸状态无关；然而，患者的呼吸状态无关；然而，SIMV模式通气模式通气时通气机释放的强制通气量与患者的吸气负时通气机释放的强制通气量与患者的吸气负压相同步。压相同步。2023/2/5机械通气18SIMV的应用指征的应用指征 1呼吸中枢正常，但是患者的呼吸呼吸中枢正常，但是患者的呼吸肌群不能胜任全部的呼吸肌群不能胜任全部的呼吸2患者的临床情况已能允许设定自患者的临床情况已能允许设定自己的呼吸频率，以维持正常的己的呼吸频率，以维持正常的PaCO2。3撤离呼吸机。撤离呼吸机。2023/2/5机械通气19三三 压力支持压力支持 PSV PSV是指当患者的自主呼吸再加上是指当患者的自主呼吸再加上通气
9、机能释出预定吸气正压的一种通气。通气机能释出预定吸气正压的一种通气。当患者触发吸气时，通气机以预先设定当患者触发吸气时，通气机以预先设定的压力释放出气流，并在整个吸气过程的压力释放出气流，并在整个吸气过程中保持一定的压力。应用中保持一定的压力。应用PSV时，不需时，不需要设定要设定VT，故，故VT是变化的，是变化的，VT是由患是由患者的吸气力量和所使的压力支持水平，者的吸气力量和所使的压力支持水平，以及患者和通气机整个系统的顺应性和以及患者和通气机整个系统的顺应性和阻力等多种因素所决定的阻力等多种因素所决定的 2023/2/5机械通气20PSV的应用指征的应用指征 1撤离通气机撤离通气机 患者
10、呼吸肌群所作功的患者呼吸肌群所作功的质和量，能完全由质和量，能完全由PSV水平的改变来控水平的改变来控制。制。PSV可作为撤机的重要模式。可作为撤机的重要模式。2长时期的机械通气长时期的机械通气 通过增加吸气气通过增加吸气气流，流，PSV能降低与人工气道和通气机管能降低与人工气道和通气机管道相关的呼吸功。由于患者在吸气的全道相关的呼吸功。由于患者在吸气的全过程需应用呼吸肌群，故能减弱呼吸肌过程需应用呼吸肌群，故能减弱呼吸肌的废用性萎缩。的废用性萎缩。2023/2/5机械通气21四 持续气道正压持续气道正压 CPAP Continous Positive Airway Pressure 应用于有
11、自主呼吸的患者，在呼吸周期的全应用于有自主呼吸的患者，在呼吸周期的全过程中使用正压的一种通气模式。应有稳定过程中使用正压的一种通气模式。应有稳定的呼吸驱动力和适当潮气量，在通气时通气的呼吸驱动力和适当潮气量，在通气时通气机不给予强制通气或其他通气支持，因而患机不给予强制通气或其他通气支持，因而患者需完成全部的呼吸功。者需完成全部的呼吸功。CPAP在呼气末给患者予正压支持，所以可防在呼气末给患者予正压支持，所以可防止肺泡塌陷，改善功能残气量（止肺泡塌陷，改善功能残气量（FRC）并提）并提高氧合作用。就这些来说，高氧合作用。就这些来说，CPAP的生理作用的生理作用等于等于PEEP 2023/2/5
12、机械通气22CPAP与与PEEP区别区别 CPAP是患者自主呼吸的情况下，基础是患者自主呼吸的情况下，基础压力升高的一种通气模式，与是否应用压力升高的一种通气模式，与是否应用通气机无关；通气机无关；PEEP也是基础压力升高的一种通气，也是基础压力升高的一种通气，但是患者同时也应有其他方式的呼吸支但是患者同时也应有其他方式的呼吸支持持(如：如：A/C，SIMV，PSV等等)。2023/2/5机械通气23PEEP（呼吸末正压）PEEP为机械呼吸机在吸气相产生正压，为机械呼吸机在吸气相产生正压，气体进入肺部，在呼气末气道开放时，气体进入肺部，在呼气末气道开放时，气道压力仍保持高于大气压的一种通气气道
13、压力仍保持高于大气压的一种通气类型。类型。2023/2/5机械通气242023/2/5机械通气25机械通气的适应证和禁忌证 机械通气作为一种重要的生命支持技术，随着理论和技术的不断进步，它的应用范围越来越广，适应证也日益扩大，而所谓的禁忌证也不断被突破，可以说不存在任何绝对的禁忌证。2023/2/5机械通气26使用机械通气的主要生理指标自主呼吸频率大于正常的3倍或小于1/3自主潮气量小于正常1/3或少于5ml/kg；肺活量小于10-15ml/kg，或分钟通气量小于3L/min或大于20L/min；面罩纯氧吸入时PaO255mmHg。2023/2/5机械通气27呼吸机的参数调节潮气量（Vt）8-
14、12ml/kg呼吸频率（f）10-16次/min吸呼比（I：E）1：1.5-2通气压力（P）10-30cmH2O吸入氧浓度（FiO2）0.45PEEP3-15cmH2OPSV10-30cmH2O2023/2/5机械通气28临床应用一.急性呼吸窘迫综合征（ARDS)病理生理肺容积减少 肺顺应性降低 肺内分流增加临床表现呼吸窘迫 顽固性低氧血症2023/2/5机械通气29通气策略肺保护性通气策略1.小潮气量通气（7ml/kg）过大造成肺脏容积伤 结果 高碳酸血症 容许性高碳酸血证禁忌：心肌缺血 心律失常 心力衰竭 颅脑损伤 2023/2/5机械通气302.PEEP 增加功能残气量：增加功能残气量：
15、PEEP通过扩张肺泡通过扩张肺泡、复原塌陷的肺泡，使功能残气量增加；、复原塌陷的肺泡，使功能残气量增加；改变小气道关闭时的肺容量：改变小气道关闭时的肺容量：PEEP在呼气时使气道内保持正压，故可防止在呼气时使气道内保持正压，故可防止小气道和肺泡早期关闭，并可使关闭的小气道和肺泡早期关闭，并可使关闭的小气道重新充气；小气道重新充气；改善肺部顺应性，改善肺部顺应性，降低呼吸功；降低呼吸功；改善动脉血氧合，使吸改善动脉血氧合，使吸氧浓度低于氧浓度低于50%，防止氧中毒；，防止氧中毒；改善改善通气和血流分布，减少肺内分流。通气和血流分布，减少肺内分流。2023/2/5机械通气31二.慢性阻塞性肺疾病（
16、COPD)气道阻力升高导致 呼吸肌衰竭 动态性肺过度膨胀-内源性PEEP2023/2/5机械通气32通气策略延长呼气时间加用外源性PEEP2023/2/5机械通气33呼吸机的撤离最低撤机标准临床情况稳定或改善FiO260mmHg,PaCO25ml/kg,肺活量10-15ml/kg,最大吸气压20mmHg,或舒张压变化10mmHg;脉搏超过110bpm或每分钟增加20次以上;呼吸频率大于30次/min或每分钟增加10次以上。潮气量小于250-300ml出现严重心律失常吸氧条件下PaO250mmHg,pH7.25-7.30以上情况考虑恢复机械通气。2023/2/5机械通气352023/2/5机械通气362023/2/5机械通气372023/2/5机械通气382023/2/5机械通气392023/2/5机械通气40