机械通气

王**虾

机械通气


机械通气是指患者通气和/或换气功能出现障碍时，运用器械使患者恢复有效通气并改善氧合的方法。在临床医学中，机械通气是不可缺少的生命支持手段，可以为原发病的治疗提供缓冲时间，极大地提高了对呼吸衰竭的治疗水平。
机械通气的发展:圣经记录,大约在公元前1300年左右，口对口呼吸.公元2世纪，中国医生应用胸外按压、口对口呼吸等人工呼吸方式。16、17世纪，气管插管正压通气开始在动物身上进行实验。到18世纪用于人类的救治.1846年10月16日，Morton在美国马萨诸塞中心医院，通过气囊与气管内插管连接，进行气管内麻醉.19世纪中下叶，体外负压通气研究.20世纪早期，麻醉学与外科领域应用正压通气、内科学与流行病学领域应用负压通气.
呼吸机的发明与发展:二战爆发，促进了呼吸生理学和医学机械工程技术的发展。1946年，美国Bennett公司生产了第一台具备现代呼吸机特点的间歇正压呼吸机。1948年，美国爆发脊髓灰质炎，铁肺治疗的呼吸衰竭患者的死亡率80%，采用Bennett公司呼吸机治疗，死亡率降低到12%。气控、气动压力限制型呼吸机成为正压通气的主流。代表机型有Bennett PR-1A和Bird Mark VII。
呼吸机的发展:定压型呼吸机：控制最大吸气压，并在达到设定压力时终止送气，转换为呼气。Bennett PR的吸呼切换是通过流速控制的，故属于压力控制、流速切换呼吸机。定容型呼吸机：1950年，Engstroem提出了容量控制通气的设计思想.电子控制、容量切换机型：1967年Bennett MA-1型、Elema-Schoenander Servo 900和Engstroem 200 EC是具代表性的。同一时期，T型管撤机、高频通气、PEEP和CPAP技术也应用于临床 .
呼吸机的发展:1970年代后,“肺气压伤” ,新型压力控制通气,新型容量控制通气,响脱机的主要因素,保留自主呼吸 .
吸气触发的同步性：1983年之前，采用压力触发； 1983年Puritan Bennett 推出的PB-7200呼吸机采用了流速触发.吸气触发的同步性：压力触发，流速触发（1983年，PB-7200呼吸机采用了流速触发 。呼气触发的同步性：生产于1946年的Bennett PR系列呼吸机就采用了流速切换。
吸气过程当中的同步性：1998年，PB-840采用主动呼气阀技术，允许病人在吸气相自主呼吸。对呼吸肌的适当辅助和锻炼：1981年，Servo-900C呼吸机应用压力支持.1991年，Younes提出的成比例辅助通气理论。
拔管技术:间断停机、T型管技术、导管补偿技术（TC）

呼吸机的种类:依工作动力不同,手动、气动（以压缩气体为动力）、电动（以电为动力）。依吸-呼切换方式不同,定压（压力切换）、定容（容量切换）、定时（时间切换）。依调控方式不同,简单、微电脑控制。

实现机械通气的基本设置:触发：时间、压力、流速,通气目标：容量、压力,吸呼切换,时间,容量,流速,压力.
  上机的参考因素:动态观察病情变化，若使用常规治疗方法仍不能防止病情进行性发展，应及早上机；在出现致命性通气和氧合障碍时，机械通气无绝对禁忌症；撤机的可能性；社会和经济因素。
机械通气的应用指征:通气功能衰竭：呼吸中枢冲动发放减少和传导障碍；胸廓的机械功能障碍；呼吸肌疲劳。换气功能障碍：功能残气量减少；V/Q比例失调；肺血分流增加；弥散障碍。需强化气道管理者：保持气道通畅，防止窒息；使用某些有呼吸抑制的药物时。
机械通气的上机标准.呼吸衰竭一般治疗方法无效者；呼吸频率大于35～40次/分或小于6～8次/分；自主呼吸微弱或消失；呼吸衰竭伴有严重意识障碍；严重肺水肿,      PaO2小于50mmHg,尤其是吸氧后仍小于50mmHg,PaCO2进行性升高，pH持续下降。

禁忌症和相对禁忌症: 气胸及纵隔气肿未行引流者； 肺大疱； 低血容量性休克未补充血容量者； 严重肺出血； 缺血性心脏病及充血性心力衰竭.
正压通气的生理学效应 :对呼吸肌的影响,全部或部分替代呼吸肌做功，呼吸肌放松、休息；通过纠正低氧和 CO2 潴留，使呼吸肌做功环境得以改善；呼吸肌废用性萎缩，功能降低。

机械通气和感受器的反馈:机械通气使肺扩张及缺氧和CO2潴留的改善，使肺牵张感受器和化学感受器传入呼吸中枢的冲动减少，自主呼吸受到抑制。胸廓和膈肌机械感受器传入冲动改变，也可反射性地使自主呼吸抑制。

呼吸机的操作方法:呼吸机与患者的连接,鼻/面罩:用于无创通气。选择合适的鼻/面罩对保证顺利实施机械通气十分重要。气管插管:经口或鼻插管,气管切开:长期行机械通气患者；解剖死腔占潮气量比例较大的患者，如单侧肺；或气管插管失败者。呼吸机与患者的连接.
基本通气模式和方式:CMV (Controlled Mode Ventilation),VC、PVC,A/C (Assist or Controlled Mode),VC、PVC,SIMV,VC、PVC、VS、PSV,SPONTANEOUS,VS
PSV.
通气模式-1:
控制通气（controlled medchanical ventilation, CMV）：   呼吸机完全替代自主呼吸的通气方式。
容量控制通气（volume controlled ventilation, VCV）
概念：潮气量（VT）、呼吸频率（RR）、吸呼比（I/E）和吸气流速完全由呼吸机来控制。
调节参数：吸氧浓度(FiO2),VT,RR,I/E.
特点：能保证潮气量的供给，完全替代自主呼吸，有利于呼吸肌休息；易发生人机对抗、通气不足或通气过度，不利于呼吸肌锻炼。
应用：
呼吸驱动能力很差者。
对心肺功能贮备较差者，可提供最大的呼吸支持，以减少氧耗量。如：躁动不安的**S患者、休克、急性肺水肿患者。
需过度通气者：如闭合性颅脑损伤。


通气模式-2
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与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力有关，需不断调节压力水平，以保证适当水平的VT。
应用：通气功能差，气道压较高的患者；用于**S有利于改善换气；新生儿，婴幼儿。

通气模式-3
同步（辅助）控制通气（Assisted CMV, ACMV）
概念：自主呼吸触发呼吸机送气后，呼吸机按预置参数（VT,RR,I/E）送气；患者无力触发或自主呼吸频率低于预置频率，呼吸机则以预置参数通气。与CMV相比，唯一不同的是需要设置触发灵敏度，其实际RR可大于预置RR
调节参数：FiO2，触发灵敏度VT,RR,I/E
特点：具有CMV的优点，并提高了人机协调性；可出现通气过度。
应用：同CMV。

通气模式-4
间歇指令通气（intermittent mandatory ventialtion, IMV）/同步间歇指令通气（synchronized IMV, SIMV）。
概念：IMV：按预置频率给予CMV，实际IMV的频率与预置相同，间隙期间允许自主呼吸存在；SIMV:IMV的每一次送气在同步触发窗内由自主呼吸触发，若在同步触发窗内无触发，呼吸机按预置参数送气，间隙期允许自主呼吸。
调节参数：FiO2,VT,RR,I/E。SIMV需设置触发灵敏度。
特点：支持程度可调（0～100％），能保证一定的通气量，同时允许自主呼吸参与，对心血管系统影响较小；自主呼吸时不提供通气辅助，而需克服呼吸机回路的阻力，故对呼吸肌有锻炼作用。
应用：有自主呼吸，可逐渐下调IMV辅助频率，向撤机过渡；若自主呼吸频率过快，采用此种方式可降低自主呼吸频率和呼吸功耗。



通气模式-5
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。
特点：该模式由自主呼吸触发，并决定RR和I/E，因而有较好的人机协调。而VT与预置的压力支持水平、胸肺呼吸力学特性（气道阻力和胸肺顺应性）及吸气努力的大小有关。当吸气努力大，而气道阻力较小和胸肺顺应性较大时，相同的压力支持水平送入的VT较大。

压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）
调节参数：
FiO2
吸、呼触发灵敏度
压力支持水平。
压力递增时间
对COPD患者，提前终止吸气可延长呼气时间，使气体陷闭量减少；对**S患者，延迟终止吸气可增加吸气时间，从而增加吸入气体量，并有利于气体的分布。




吸-呼切换方式
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。
呼气末状态
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，使萎陷肺泡重新开放，肺表面活性物质释放增加，肺水肿减轻，故可以使肺顺应性增加，气道阻力降低，加之对内源性呼吸末正压（PEEPi）的对抗作用，有利于改善通气。
功能残气量增加，气体分布在各肺区间趋于一致，QS/QT降低，V/Q改善。
弥散增加。
呼气末正压（PEEP）
PEEP过高的生理学效应
对血流动力学产生不利影响，
使肺泡处于过度扩张的状态，顺应性下降，甚至会引起肺泡上皮和毛细血管内皮损，通透性增加，形成容积伤（volutrauma）。



呼吸机参数的设定
PEEP：推荐“最佳PEEP（best PEEP）”
标准
最佳氧合状态；
最大氧运输量（DO2）；
最好顺应性；
最低肺血管阻力；
最低Q S/Q T；
达到上述要求的最小PEEP。
持续气道正压通气

呼吸机参数的设定
FiO2：＞50%时需警惕氧中毒。原则是在保证氧合的情况下，尽可能使用较低的FiO2。
VT:一般为6～12ml/kg，实际应用时需根据血气和呼吸力学等监测指标不断调整。对VT的调节以避免气道压过高为原则，即平台压不超过30～50cmH2O；而对于肺有效通气容积减少的疾病（如**S），应采用小潮气量（6～8mm/kg）通气。PSV的水平一般不超过25～30 cmH2O，若在此水平仍不能满足通气要求，应考虑改用其它通气方式

呼吸机参数的设定
RR:
应与VT相配合，以保证一定的MV；
应根据原发病而定；一般为12～20次/分；
应根据自主呼吸能力而定；如采用SIMV时，可随着自主呼吸能力的不断加强而逐渐下调SIMV的辅助频率。

呼吸机参数的设定
I/E：一般为1/2。采用较小I/E，可延长呼气时间，有利于呼气。适当增大I/E，甚至采用反比通气（I/E＞1）,使吸气时间延长，平均气道压升高，甚至使PEEPi也增加，有利于改善气体分布和氧合。
呼吸机参数的设定
吸气末正压(吸气平台)时间：指吸气结束至呼气开始这段时间，一般不超过呼吸周期的20%。
生理效应:
有利于气体在肺内的分布，减少死腔通气，
平均气道压增高，对血流动力学不利。

呼吸机参数的设定
同步触发灵敏度（trigger）
压力触发，吸气开始到呼吸机开始送气时间不低于110～120ms
流速触发，吸气开始到呼吸机开始送气时间可低于100ms，呼吸功耗较小。
设置：在避免假触发的情况下尽可能小。一般置于-1～-3 cmH2O或1～2L/min。
呼吸机参数的设定
流速波形
种类：方波、正弦波、加速波和减速波。
特点：减速波与其他三种波形相比，气道峰压更低、气体分布更佳、氧合改善更明显。
叹气（sigh）
间断给予高于潮气量50%或100%的大气量；
用于长期卧床、咳嗽反射减弱、分泌物引流不畅的患者

呼吸机与自主呼吸的对抗
概念：呼吸肌用力和呼吸机送气方式不协调。
表现和监测
患者躁动不安，呼吸节律和动度不规则，心律和血压波动，SpO2下降，呼吸机报警。
呼吸力学波形：压力-时间曲线和流速-时间曲线形态不稳定。
定量监测：WOB(呼吸功)、VO2(氧耗量)、EE（静息能量消耗）和**（压力-时间乘积）增加。
呼吸机与自主呼吸的对抗
处理
患者因素：除做好解释工作外，各种病情变化是常见原因，应通过查体和必要的辅助检查进行鉴别。
呼吸机、呼吸管路因素：如为呼吸机故障，应以简易呼吸器代替呼吸机；呼吸管路原因：如管路脱开、插管移位和痰痂形成等。
呼吸模式和参数设置不当：应针对吸气触发、流速波形、潮气量大小、吸呼切换各环节进行处理
必要时可使用镇静或肌松剂。
人工气道的管理
吸入气体的加温加湿问题
吸入气体温度在32～36℃，
相对湿度100%，24小时湿化液量至少250ml。
吸痰
吸痰前后予高浓度氧（＞70%）吸入2分钟，吸痰时间小于15秒，吸痰中应注意防止交叉感染。
雾化吸入
将药物水溶液雾化成5～10μm微滴送入气道。
常用药物有扩支药、祛痰药及氨基糖甙类抗生素。
人工气道的管理
气管内滴药、滴水：稀释、化解痰液。每1/2～1小时一次缓慢注放气管深部。
气囊充放气：
气囊内压须＜25mmHg(在保证气管导管与气管间间隙基本不漏气的前提下，尽可能降低充气压力；
每4小时将气囊放气5分钟（放气前务须吸净气囊上坠积物）。
机械通气的并发症
血气酸碱平衡失调
机械通气相关性肺损伤
肺泡破裂
间隔破坏或气肿
气胸、纵隔气肿、皮下气肿
肺泡上皮损伤
肺泡毛细血管内皮损伤
呼吸机相关性肺炎
机械通气并发症的预防
设置适当的分钟通气量
压力限制
容许性高碳酸血症策略
压力释放通气
反比通气
高频震荡通气
气管内吹气
液体通气
肺开放技术
气道管理