機械通氣總論-王洪昌

1、機械通氣總論蘭州大學第一醫(yī)院王洪昌機械通氣概念 機械通氣是借助呼吸機建立氣道口與肺泡間的壓力差，給呼吸功能不全的病人以呼吸支持，即利用機械裝置來代替、控制或改變自主呼吸運動的一種通氣方式。主要通過提高氧輸送、肺臟保護、改善內(nèi)環(huán)境等途徑成為治療多器官功能不全綜合征的重要治療手段。機械通氣的病理生理目的 1支持肺泡通氣 使肺泡通氣量達到正常水平，將動脈二氧化碳分壓水平維持在基本正常的范圍內(nèi)；但對于顱內(nèi)高壓病人，往往需要肺泡通氣量高于正常水平，使動脈二氧化碳水平低于正常，以降低顱內(nèi)高壓；而對于ARDS患者，應采用低于正常的肺泡通氣量，實施允許性高碳酸血癥，以達到防止呼吸機相關肺損傷的目的。 2改善或

2、維持動脈氧合 在適當吸入氧濃度的條件下，使動脈血氧飽和度90（相當于動脈氧分壓60mmHg）。由于組織氧輸送是由動脈氧分壓、血紅蛋白濃度和心輸出量共同決定的，過分的強調(diào)動脈氧分壓達到正常水平對機體并無益處。 3維持或增加肺容積 吸氣末肺臟的充分膨脹，即維持吸氣末肺容積，可預防和治療肺不張及其相關的氧合、順應性、防御機制異常。通過應用呼氣末正壓，維持或增加功能殘氣量，可用于治療術后低氧血癥和ARDS等。 4減少呼吸功 機械通氣做功使患者呼吸肌肉做功減少，降低呼吸肌氧耗，改善其它重要器官或組織的氧供。機械通氣的臨床目標1糾正低氧血癥 通過改善肺泡通氣量、增加功能殘氣量、降低氧耗，可糾正低氧血癥和組

3、織缺氧； 2糾正急性呼吸性酸中毒 糾正嚴重的呼吸性酸中毒，但動脈二氧化碳分壓并非一定要降至正常水平； 3緩解呼吸窘迫 緩解缺氧和二氧化碳潴留引起的呼吸窘迫； 4防止或改善肺不張； 5防止或改善呼吸肌疲勞； 6保證鎮(zhèn)靜和肌松劑使用的安全性； 7減少全身和心肌氧耗； 8降低顱內(nèi)壓 通過控制性的過度通氣，降低顱內(nèi)壓； 9促進胸壁的穩(wěn)定 胸壁完整性受損的情況下，機械通氣可促進胸壁穩(wěn)定，維持通氣和肺的膨脹。機械通氣適應癥 急性呼吸功能衰竭66% ARDS8% 慢性呼吸功能衰竭急性加重 13% 昏迷15% 神經(jīng)肌肉疾病 5%Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How

4、Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit? An International Utilization Review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458機械通氣禁忌癥 1 .肺大泡 2 .未經(jīng)引流的高壓氣胸 3 .大咯血、出血性休克 4 .活動性肺結核 5 .急性心肌梗死并心源性休克機械通氣并發(fā)癥 1.氣壓損傷 2.通氣不足 3.通氣過度 4.循環(huán)障礙 5.氧中毒 6.醫(yī)院內(nèi)感染 7.呼吸機故障所致并發(fā)癥ICU中的機械通氣人工氣道 氣管插管75% 經(jīng)口氣管

5、插管96% 經(jīng)鼻氣管插管 4% 氣管切開24% 面罩 1%Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit? An International Utilization Review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458機械通氣的比例1. Esteban A, Alia I, Ibanez J, et al. Modes of mechanical ventilation and we

6、aning. A national survey of Spanish hospitals. Chest 1994; 106: 1188-1193; 2. Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How is mechanical ventilation employed in the Intensive Care Units? An international utilization review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458; 3. Esteban A, Anzueto A, Frutos

7、F, et al. Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation. JAMA 2002; 287: 345-355呼吸模式 VCV PCV SIMV SIMV + PSV PSV CPAP BIPAP APRV PRVC/autoflow/VV+ VS/VV+ Automode VAPS/PA MRV ASV PAV+/PPS 機械通氣的常用模式1. Esteban A, Alia I, Ibanez J, et al. Modes of mechanical ventilatio

8、n and weaning. A national survey of Spanish hospitals. Chest 1994; 106: 1188-1193; 2. Esteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How is mechanical ventilation employed in the Intensive Care Units? An international utilization review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458; 3. Esteban A, Anzueto A,

9、 Frutos F, et al. Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation. JAMA 2002; 287: 345-355呼吸機的參數(shù)設置呼吸機的設置 定容通氣時的潮氣量 9 ml/kg 壓力支持通氣時壓力支持水平19 cmH2O 呼氣末正壓(PEEP) 5 cmH2OEsteban A, Anzueto A, Alia I, et al. How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit?

10、An International Utilization Review. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450-1458選擇不同機械通氣模式 改善氣體交換 增加患者舒適性 加速自主呼吸的恢復呼吸模式介紹 如何開始吸氣 吸氣如何進行 如何結束吸氣 優(yōu)點 缺點容量控制通氣Volume Control Ventilation(VCV)容量控制通氣 參數(shù)的設置參數(shù) 潮氣量(ml)或分鐘通氣量(l/min) 吸氣流速(l/min) 呼吸頻率(b/min) PEEP (cmH2O) FiO2 (%) 吸呼比 吸氣末暫停時間(s)或吸氣末暫停百分比(%) 觸發(fā)靈

11、敏度容量控制通氣: 參數(shù)設置 如何開始吸氣 呼吸機或患者觸發(fā) 吸氣如何進行 恒定流速flow = Vt / Tinsp 如何結束吸氣 設置吸氣時間或潮氣量容量控制通氣: 吸氣的開始TbTbTbVIMPIMVIMTb = 60/fThe ventilator monitors time intervals from a specific event (for example, triggering a PIM or the transition from inspiration to exhalation.) During A/C in the absence of patient effort

12、, the ventilator delivers one inspiration at the beginning of every breath period, as shown in figure. Such a breath is called a ventilator-initiated mandatory (VIM) breath. If the patients inspiratory efforts generate a pressure or flow trigger before the breath cycle has elapsed, the ventilator de

13、livers a PIM.容量控制通氣 吸氣的開始1t吸氣相根據(jù)預置的呼吸頻率或當患者觸發(fā)時開始吸氣觸發(fā)的方式及設置 壓力觸發(fā)(pressure trigger) -1 to -2 cmH2O 流量觸發(fā)(flow trigger) -1 to -3 lpm吸氣觸發(fā)的方式 壓力觸發(fā)P (cmH2O)呼氣末氣道壓力下降= 患者開始吸氣= 呼吸機開始送氣吸氣觸發(fā)的方式 壓力觸發(fā)壓力觸發(fā)靈敏度的設置 指氣道壓力較PEEP下降的水平 0 20 cmH2O 例如 PEEP = 0 (10) Trigger sensitivity = -2 即氣道壓力為-2 (8) cmH2O時呼吸機開始送氣吸氣觸發(fā)的方式

14、 流量觸發(fā)呼氣流量呼氣流量 吸氣管路中氣體流量吸氣管路中氣體流量吸氣管路呼氣管路呼氣末吸氣觸發(fā)的方式 流量觸發(fā)呼氣流量呼氣流量 吸氣管路中氣體流量吸氣管路中氣體流量提示：患者開始吸氣提示：患者開始吸氣吸氣管路呼氣管路開始吸氣吸氣觸發(fā)的設置-200觸發(fā)靈敏度難易容量控制通氣: 吸氣的進行12I容量控制通氣在設置的呼吸頻率及吸氣時間內(nèi)以恒定流速的方式給予預置的潮氣量吸氣流速恒定, 由醫(yī)生設定FlowFlowVt / TinspVtVtFlow x TinspMinVent / RRTinspTinspTtot x Insp%Vt / flow容量控制通氣: 吸氣的進行TinspTinspTtot

15、x Insp%Vt / flowFlowFlowVt / TinspPtFlowtVtVtFlow x TinspMinVent / RR容量控制通氣: 潮氣量和呼吸周期參數(shù) 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)容量控制通氣: 潮氣量和呼吸周期容量控制通氣: 吸氣末暫停PtFlowt容量控制通氣: 吸氣末暫停肺泡的呼吸力學分類 快反應肺泡(

16、時間常數(shù)較小) 慢反應肺泡(時間常數(shù)較大)RCrc容量控制通氣: 吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighPENDELLUFTduring thePlateau Phase容量控制通氣: 吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighNo PENDELLUFTbecause of constant flow flow容量控制通氣: 吸氣末暫停 使恒定流速下的通氣更為均一 床旁沒有判定指標 缺乏統(tǒng)一設定標

17、準 作為吸氣時間的一部分, 計算吸呼比容量控制通氣: 吸氣的結束atUPLPauseb當給予設置潮氣量, 且經(jīng)過預置的吸氣末暫停后如果達到氣道壓力報警上限容量控制通氣: 呼氣相 呼氣相為自主過程 胸廓及肺的彈性回縮力 氣道壓力下降到PEEP水平容量控制通氣: 吸氣流速不足患者吸氣力量過大, 或吸氣流速設置過低時, 吸氣相氣道壓力降低解決辦法增加吸氣流速改為定壓通氣模式容量控制通氣: 評價優(yōu)點 潮氣量恒定 保證最低分鐘通氣量 設置簡單缺點 氣道壓力不恒定 吸氣力量 Raw, Crs, st Vt, Flow 通氣不均一 吸氣末暫停 人機對抗壓力控制通氣Pressure Control Venti

18、lation(PCV)壓力控制通氣: 參數(shù)設置參數(shù)患者范圍選擇: 成人, 兒童, 嬰兒氣道壓力報警上限壓力控制水平PEEP吸氣觸發(fā)靈敏度呼吸頻率(b/min)吸氣時間(s)或吸氣時間百分比(%)壓力上升時間(s)或壓力上升時間百分比(%)或壓力上升斜率分鐘通氣量上限及下限報警FiO2 (%)壓力控制通氣: 參數(shù)設置 如何開始吸氣 呼吸機或患者觸發(fā) 吸氣如何進行 恒定壓力 如何結束吸氣 設置吸氣時間壓力控制通氣 吸氣的開始1t吸氣相根據(jù)預置的呼吸頻率或當患者觸發(fā)時開始壓力控制通氣 吸氣的進行23I壓力控制模式保證在整個吸氣相持續(xù)保持預置的吸氣相壓力. 呼吸機根據(jù)預置的呼吸頻率, 吸氣時間及吸氣壓

19、力水平進行通氣, 吸氣流速為減速氣流.呼吸機控制預置的壓力水平. 設置的壓力水平, 吸氣時間, 及肺的機械特性均影響潮氣量吸氣上升時間Insp rise time100%吸氣上升時間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

20、; 31: 2604-10.吸氣上升時間的影響0.47 0.100.45 0.070.23 0. 090.16 0. 03Chiumello 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.吸氣上升時間的影響0.59 0.

21、140.75 0.140.65 0.150.82 0.18Chiumello 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.吸氣上升時間的影響Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al

22、. 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.壓力控制通氣 吸氣的進行231吸氣末流速水平根據(jù)吸氣時間有所不同若吸氣時間足夠長, 吸氣末流速可能達到0壓力控制通氣 吸氣的結束abI下列情況下吸氣相終止:經(jīng)過預置的吸氣時間后a.達到氣道壓力報警上限UPL壓力控制通氣 評價優(yōu)點 壓

23、力恒定 通氣均一 漏氣補償 設置簡單缺點 潮氣量不恒定 吸氣壓力 吸氣力量 Raw, Crs, st壓力支持通氣Pressure Support Ventilation(PSV)壓力支持通氣 參數(shù)設置參數(shù) 患者范圍選擇: 成人, 兒童, 嬰兒 壓力報警上限 壓力支持水平 PEEP 吸氣觸發(fā)靈敏度 呼氣觸發(fā)靈敏度 吸氣上升時間(s)或吸氣上升時間百分比(%) 分鐘通氣量報警上限和下限 FiO2 (%)壓力控制通氣: 參數(shù)設置 如何開始吸氣 患者觸發(fā) 吸氣如何進行 恒定壓力 如何結束吸氣 設置呼氣觸發(fā)靈敏度壓力支持通氣 吸氣的進行12壓力支持模式保證患者吸氣過程中吸氣壓力維持恒定呼吸機按照預置吸氣

24、壓力送氣, 患者決定呼吸頻率及吸氣時間壓力支持通氣 呼氣觸發(fā)靈敏度0100%40%10%10%5%1%呼氣觸發(fā)靈敏度對保證患者舒適及人機同步非常重要.呼氣觸發(fā)靈敏度是吸氣轉變?yōu)楹魵獾臅r間點. 例如, 對呼氣阻力較高的患者, 應將呼氣觸發(fā)靈敏度設置較高, 以確保有充分的呼氣時間呼氣觸發(fā)靈敏度機械通氣的模式吸氣峰流量吸氣峰流量25%15%45%壓力支持通氣呼氣觸發(fā)靈敏度壓力支持通氣呼氣觸發(fā)靈敏度Tinsp呼氣觸發(fā)靈敏度的影響Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of different inspiratory rise time and c

25、ycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.壓力支持通氣 吸氣的開始與結束4a4bUPL3當患者觸發(fā)呼吸機時吸氣開始吸氣結束:當吸氣流速下降到預置水平以下時(呼氣觸發(fā)靈敏度)若達到氣道壓力報警上限%100 x壓力支持通氣 評價優(yōu)點 氣道壓力恒定缺點 潮氣量不恒定 患者決定呼吸頻率同步間歇指令通氣及壓力支持通氣Synchronized Intermittent Mandat

26、ory Ventilation and Pressure Support(SIMV + PSV) SIMV + PSV 參數(shù)設置參數(shù)患者范圍選擇: 成人, 兒童, 嬰兒壓力上限報警壓力支持水平PEEP吸氣觸發(fā)靈敏度SIMV頻率(b/min)潮氣量吸氣時間(s)或吸氣時間百分比(%)吸氣末暫停時間(s)或吸氣末暫停時間百分比(%)分鐘通氣量上限及下限報警FiO2 (%)SIMV + PSVTbTmTsTb = SIMV breath cycle(includes Tm and Ts)Tm = Mandatory interval(reserved for a PIM breath)Ts = Sp

27、ontaneous interval(VIM delivered if no PIM delivered during Tm)SIMV (VC) + PSVPressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycle每個SIMV周期為60Preset SIMV-rate每個SIMV周期包括兩個部分:SIMV窗口: 指令通氣或同步通氣自主呼吸窗口: 觸發(fā)產(chǎn)生壓力支持通氣SIMV (VC) + PSVSIMV觸發(fā)窗內(nèi)患者第一次觸發(fā)時呼吸機將給予容量控制通氣Pressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycleSIMV (VC) + PSV在SIMV通氣后, 患者所觸發(fā)的每次通氣均為壓力支持通氣Pressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycleSIMV (VC) + PSVPressure SupportLevel