呼吸機(jī)臨床應(yīng)用基礎(chǔ)

呼吸機(jī)臨床應(yīng)用基礎(chǔ)第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

呼吸機(jī)（Ventilator）是用機(jī)械裝置改變氣道或胸腔的壓力，以維持、控制或輔助病人呼吸運(yùn)動的生命支持性治療工具。它適用于各種原因引起的呼吸停止和呼吸衰竭的患者，以達(dá)到維持通氣量，改善換氣功能，減輕或糾正缺氧及二氧化碳潴留，減少機(jī)體氧耗等目的。隨著呼吸機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能日趨完善，其臨床應(yīng)用也日益廣泛。熟悉各種呼吸機(jī)的工作機(jī)理和性能，對危重病人的救治具有重要意義。第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念

１.潮氣量（Tidalvolume,VT）：靜息狀態(tài)下每次吸入或呼出的氣量稱VT。成人一般為400～500ml。第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念

２.補(bǔ)吸氣（Inspiratoryreservevolume,IRV):平靜吸氣后再吸入的氣量。正常成人約2500～2600ml。它反映肺的吸氣儲備功能、胸廓彈性及氣道通暢情況。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念

３.吸氣量（Inspiratorycapacity,IC）:平靜呼氣后能吸入的最大氣量。

IC＝VT＋I(xiàn)RV。正常成人約3000ml.第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念４.補(bǔ)呼氣量（Expiratoryreservevolume,ERV）：平靜呼氣后所能呼出的最大氣量。正常成人約1000ml。

ERV反映了肺的氣儲備功能。第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念５.肺殘氣量（Residualcapacity,RC）：最大呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念６.功能殘氣量（Functionalresidualcapacity,FRC）：平靜呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量。

FRC＝RC＋ERV。

FRC在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用，減少了通氣間歇時對肺泡內(nèi)氣體交換的影響。如果沒有FRC，呼氣末期肺泡將完全陷閉。FRC增加提示肺泡擴(kuò)張，F(xiàn)RC減少說明肺泡縮小或陷閉。第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念７.肺活量（Vitalcapacify,VC）：最大吸氣后能呼出的最大氣量。

VC＝IRV＋VT＋ERV。正常人約4500ml。VC反映了肺的呼吸代償功能。VC受呼吸肌強(qiáng)弱、肺組織和胸廓彈性及氣道通暢程度的影響。第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念８.肺總?cè)萘浚═otallungcapacity,TLC）：深吸氣后肺內(nèi)所含的氣量。

TLC＝VC＋RC。正常成人約5500～6000ml。肺氣腫時TLC增加；肺不張、肺纖維化、胸腔積液、氣胸、氣腹等情況下TLC減少。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四一、呼吸機(jī)治療的若干基本概念

９.解剖死腔（Anatomydeathvolume,ADV）存在于終末細(xì)支氣管以上氣道內(nèi)的氣體容量。即指潮氣量中在呼氣初期不發(fā)生改變就被呼出的那部分氣體。正常成人約120～150ml。正常ADV／VT比值為0.3～0.4。

10.分鐘通氣量（MinuteVentilation,MV）為潮氣量與呼吸頻率（RR）的乘積（MV＝VT×RR）。靜息時，

MV為6～8L／min。

11.最大通氣量（Maximumminuteventilation,MMV）指在單位時間內(nèi)所能呼吸的最大氣量。它取決于三個因素:①胸部的完整結(jié)構(gòu)和呼吸肌的力量；②呼吸道的通暢程度；③肺組織彈性。12.肺泡通氣量（Alveolarventilation,AV）

MV中能進(jìn)入肺泡的那部分氣體稱為AV。

AV＝（VT－ADV）×RR。

AV參與氣體交換，因而又稱有效肺通氣量第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四二、呼吸機(jī)的分類（一）按通常作用于機(jī)體的部位分類１、直接氣道加壓呼吸機(jī)２、體外式呼吸機(jī)：鐵肺、胸甲式、帶式（二）按驅(qū)動方式分類１、氣動呼吸機(jī)２、電動呼吸機(jī)（三）按吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化的方式分類１、定壓呼吸機(jī)２、定容呼吸機(jī)３、定時呼吸機(jī)４、流速控制呼吸機(jī)５、混合型多功能呼吸機(jī)第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四二、呼吸機(jī)的分類（四）按通氣頻率的高低分類１、常頻呼吸機(jī)２、高頻噴射呼吸機(jī)３、高頻振蕩呼吸機(jī)（五）按應(yīng)用的對象分類１、成人呼吸機(jī)２、小兒呼吸機(jī)３、成人／兒童兼用呼吸機(jī)（六）按呼氣向吸氣轉(zhuǎn)化的方式分類１、控制型呼吸機(jī)２、輔助型呼吸機(jī)或同步呼吸機(jī)３、混合型多功能呼吸機(jī)第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四三、常用幾類呼吸機(jī)的特點(diǎn)（一）定容型呼吸機(jī)一般以電為動力，功率強(qiáng)大，能夠按預(yù)先設(shè)定的潮氣量向患者肺內(nèi)輸送氣體，達(dá)到預(yù)定的容量輸出后，由吸氣相轉(zhuǎn)為力氣相。其優(yōu)點(diǎn)是：①輸送氣體的容積能可靠地控制；②不論病人肺內(nèi)病變?nèi)绾?，輸送氣體量穩(wěn)定不變；③呼吸機(jī)工作參數(shù)易于設(shè)定和監(jiān)測，操作容易；④供氧濃度易于維持恒定；⑤能夠提供部分性呼吸支持。其缺點(diǎn)是：①在肺、胸廓順應(yīng)性差的患者，可導(dǎo)致氣道壓力過高；②在應(yīng)用過程中需要?dú)獾廊忾]，才能保證預(yù)定的潮氣量和通氣量；③價格昂貴。第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四三、常用幾類呼吸機(jī)的特點(diǎn)（二）定壓型呼吸機(jī)通常常以高壓氣源為動力，送氣時氣道壓力達(dá)到預(yù)定值則由吸氣相轉(zhuǎn)為呼氣相。其優(yōu)點(diǎn)是：①體積小，價格低廉；②對氣道的封閉要求不嚴(yán)格，故可用于氣管插管周圍漏氣的患者。其缺點(diǎn)是：①無強(qiáng)大的內(nèi)部驅(qū)動力，當(dāng)患者氣道阻力高、肺順應(yīng)性差時，潮氣量不能保證；②輸出氣體容易不穩(wěn)定，易受病人的干擾；③吸人氧濃度不易精確控制。因此，定壓型呼吸機(jī)適用于病情較輕、僅需要短期呼吸支持的患者。其代表機(jī)型為美國產(chǎn)鳥牌Mark系列呼吸機(jī)。第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四三、常用幾類呼吸機(jī)的特點(diǎn)（三）定時型呼吸機(jī)按預(yù)定的頻率、吸氣時間送氣，然后轉(zhuǎn)換為呼氣。由于此類呼吸機(jī)的工作氣流流量、吸氣時間等工作參數(shù)可隨意設(shè)定，故在使用性能上接近定容型呼吸機(jī)。目前應(yīng)用較廣的紐邦（Newport）系列和西門子Servo900系列呼吸機(jī)均屬此類。其特點(diǎn)是應(yīng)用較為方便，輸出氣流恒定，并可進(jìn)行較長時間的呼吸支持第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四三、常用幾類呼吸機(jī)的特點(diǎn)（四）高頻呼吸機(jī)其特點(diǎn)是每次輸出氣體容積低于正常的潮氣量，而工作頻率高于患者正常的呼吸次數(shù)。高頻呼吸機(jī)一般分為三類：①高頻正壓呼吸機(jī)，其工作頻率為正常呼吸次數(shù)的2～6倍，一般<100次／分。②高頻噴射呼吸機(jī)，可以60～200次／分的頻率經(jīng)細(xì)口徑導(dǎo)管向患者氣道輸送噴射氣流。③高頻振蕩呼吸機(jī)，其工作頻率可達(dá)3000次／分，輸送氣體容積低于解剖死腕容積。它通過增強(qiáng)氣體分子彌散、軸流、對流等多種機(jī)制，促進(jìn)氣體交換。高頻噴射呼吸機(jī)和高頻振蕩呼吸機(jī)應(yīng)用方便，可經(jīng)氣管插管進(jìn)行通氣，也可經(jīng)鼻塞、鼻導(dǎo)管進(jìn)行通氣。急癥時還可以粗針穿刺環(huán)甲膜進(jìn)行通氣。由于可以在較的氣道峰壓下進(jìn)行通氣，因此特別適用于肺部開放性創(chuàng)傷及嚴(yán)重肺漏氣患者的通氣。這類呼吸機(jī)對缺氧患者通氣效果較好，但對CO2潴留為主的患者效果較差。第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

四、常用的呼吸機(jī)通氣模式（一）自主呼吸自主呼吸（Spontaneousbreath）是患者在自然狀態(tài)下的呼吸過程，吸氣時胸腔內(nèi)壓力為負(fù)壓，其頻率、潮氣量均由患者自己調(diào)節(jié)和控制。第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四四、常用的呼吸機(jī)通氣模式

（二）控制通氣控制通氣（Controlmodeventilation,CMV）是因患者無自主呼吸或自主呼吸極弱，由呼吸機(jī)控制呼吸的頻率、潮氣量和吸氣時間。這種通氣模式在自主呼吸較強(qiáng)的患者有可能引起呼吸機(jī)對抗，在無自主呼吸的患者，應(yīng)用不當(dāng)可能引起過度換氣或通氣不足。第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

（三）輔助通氣輔助通氣（assistmodeventilation,AMV）即患者有較弱但較穩(wěn)定的自主呼吸，在吸氣時產(chǎn)生的氣道負(fù)壓能觸發(fā)呼吸機(jī)產(chǎn)生同步送氣。潮氣量可預(yù)先設(shè)定，但由于患者自己能控制呼吸頻率，一般不會引起通氣不足、過度換氣及內(nèi)環(huán)境紊亂。（四）輔助／控制通氣為前兩種通氣模式的結(jié)合。當(dāng)患者自主呼吸頻率高于呼吸機(jī)的工作頻率且能引起有效觸發(fā)時，為輔助通氣模式。如患者自主呼吸太弱或頻率低于呼吸機(jī)的工作頻率時，機(jī)器自動轉(zhuǎn)換成控制通氣，以保證有足夠的通氣量。第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四（五）間歇強(qiáng)制性通氣和同步間歇強(qiáng)制性通氣間歇強(qiáng)制性通氣（intermittentmandatoryventilation,IMV）是在患者自主呼吸的基礎(chǔ)上，按一定的時間間隔給予間斷的控制性機(jī)械通氣支持，適用于有較強(qiáng)而穩(wěn)定的自主呼吸，但尚不能達(dá)到正常通氣量的患者；

第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四同步間歇強(qiáng)制性通氣（synchronizedintermittentmandatoryventilation,SIMV）是為解決IMV時呼吸機(jī)與患者呼吸動作不同步而設(shè)計的，若在等待觸發(fā)時期（稱同步觸發(fā)窗）內(nèi)無自主呼吸，在觸發(fā)窗結(jié)束時呼吸機(jī)自行給予IPPV，這樣無人機(jī)對抗產(chǎn)生。觸發(fā)窗一般為IPPV呼吸周期的25％，位于IPPV前。例如，預(yù)調(diào)IPPV為10次／分，其呼吸周期為6秒。觸發(fā)窗為1.5秒。若在6秒的后1.5秒內(nèi)有自主呼吸觸發(fā)呼吸機(jī)，即給予一次IPPV通氣；若在此期內(nèi)無自主呼吸或較弱不能觸發(fā)，在6秒鐘結(jié)束時即給予一次IPPV。第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

IMV和SIMV屬部分性呼吸支持的通氣模式（呼吸機(jī)承擔(dān)部分呼吸做功），調(diào)節(jié)呼吸機(jī)的工作頻率，可使自主呼吸的次數(shù)和機(jī)械通氣的次數(shù)達(dá)到不同的比例（如3:1、2:1、1:1、1:2，……）。它適用于病情較輕的患者，一般不會引起內(nèi)環(huán)境紊亂。對長期應(yīng)用呼吸機(jī)而產(chǎn)生依賴的患者，也可以逐漸減少機(jī)械通氣的比例，以鍛煉患者的呼吸肌，為撤離呼吸機(jī)創(chuàng)造條件。有的呼吸機(jī)（如Newport系列）在SIMV通氣模式工作時，需有兩個氣源供氣：一個提供機(jī)構(gòu)通氣的氣流，一個提供自主呼吸的氣流。因此，在選用SIMV通氣模式時，應(yīng)將自主呼吸氣源（或稱持續(xù)氣流，標(biāo)有spontflow或constantflow）打開。第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

（六）呼氣未正壓(PositiveEndEXpirationPressure,PEEP)

１、PEEP的概念吸氣由病人自發(fā)或呼吸機(jī)產(chǎn)生，而呼氣終末借助于裝在呼氣端的限制氣流活瓣等裝置，使氣管壓力高于大氣壓。２、PEEP的主要作用①呼氣末正壓的頂托作用→呼氣末小氣道開放→利于CO2排出。②呼氣末肺泡膨脹→功能殘氣量（FRC）↑→減少肺內(nèi)分流→改善氧合。第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

３、PEEP的臨床主要適應(yīng)證①低氧血病，尤其是ARDS者，單靠提高FiO2氧合改善不大，加用PEEP可以提高氧合量。②肺炎、肺水腫，加用PEEP除增加氧合外，還利于水腫和炎癥的消退。③大手術(shù)后預(yù)防、治療肺不張。④COPD患者，加用適當(dāng)?shù)腜EEP可支撐小氣道，防止呼氣時在小氣道形成“活瓣”作用，利于CO2排出。４、最佳PEEP的選擇最佳PEEP值為對循環(huán)無不良影響而達(dá)到最大的肺順應(yīng)性、最小的肺內(nèi)分流、最高的氧運(yùn)輸、最低的FiO2時的最小PEEP值。選擇時應(yīng)從2.5cmH2O開始，逐步增加至有效改善血?dú)鉅顟B(tài)（FiO2≤0.5～0.6，PaO2＞70mmHg），而動脈壓、心排量無明顯減少，中心靜脈壓（CVP）稍上升為止。一般在10cmH2O左右，多數(shù)病人使用4～6cmH2O即可。第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四５、應(yīng)用PEEP的禁忌證①嚴(yán)重循環(huán)功能衰竭。②低血容量。③肺氣腫。④氣胸和支氣管胸膜瘺等。第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四（七）持續(xù)氣道正壓（ContinuousPositiveairwaypressure,CPAP），是指病人在自主呼吸狀態(tài)下，由呼吸機(jī)向氣道內(nèi)輸送恒定的正壓氣流，使患者氣道內(nèi)呼吸氣相均保持正壓。一般可以把CPAP理解為自主呼吸狀態(tài)下的PEEP。第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四五、機(jī)械通氣的指征和禁忌證（一）呼吸機(jī)治療適應(yīng)證成人的呼吸生理指標(biāo)達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)的任何一項時，即應(yīng)開始機(jī)械通氣治療：１、自主呼吸頻率大于正常的3倍或小于1／3者。２、自主潮氣量小于正常1／3者。３、生理無效腔／潮氣量＞60％者。４、肺活量＜10～15ml／kg者。５、PaCO2＞50mmHg（慢性阻塞性肺疾患除外）且有繼續(xù)升高趨勢，或出現(xiàn)精神癥狀者。６、PaO2＜正常值的1／3。７、P(A-a）50mmHg（FiO2＝0.21，吸空氣）者。８、P(A-a)＞300mmHg（FiO2＝1.0，吸純O2）者。９、最大吸氣壓力＜25cmH2O者（閉合氣路，努力吸氣時的氣道負(fù)壓）。

10、肺內(nèi)分流（Qs／QT）＞15％者。第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四（三）呼吸機(jī)治療的相對禁忌證

凡是病人出現(xiàn)了呼吸衰竭，都應(yīng)進(jìn)行機(jī)械通氣。嚴(yán)格地說，用呼吸機(jī)治療沒有絕對的禁忌癥。但對于一些特殊疾患，應(yīng)采取一些必要的處理才能進(jìn)行呼吸機(jī)機(jī)械通氣或者采取特殊的通氣方式，否則將給病人帶來不利后果。１、大咯血或嚴(yán)重誤吸引起的窒息性呼吸衰竭不宜立即用呼吸機(jī)進(jìn)行正壓通氣。因正壓通氣可能把血塊、誤吸物壓入小支氣管而導(dǎo)致阻塞性肺不張。應(yīng)首先采取措施吸出血液或誤吸物后再正壓通氣。對于肺、氣道持續(xù)出血者，可以采用頭低位通氣，以防血液流入小支氣管。也可以在采用高頻通氣的同時進(jìn)行氣道抽吸?？偟脑瓌t是，既避免或減少氣道阻塞又盡可能保證通氣量。第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四（三）呼吸機(jī)治療的相對禁忌證

２、伴有肺大泡的呼吸衰竭機(jī)械正壓通氣可使大泡內(nèi)壓增高引起破裂而發(fā)生自發(fā)性張力氣胸。這類病人用呼吸機(jī)時應(yīng)注意：⑴用正壓通氣時，應(yīng)適當(dāng)降低氣道壓，并將壓力限制適當(dāng)調(diào)低。⑵用正壓通氣過程中要嚴(yán)密觀察胸廓的起伏和病情的變化，尤其是要經(jīng)常聽診雙側(cè)呼吸音，以及早發(fā)現(xiàn)氣胸。如有氣胸，應(yīng)盡快進(jìn)行閉式胸腔引流。⑶可以采用高頻通氣，以減少氣胸發(fā)生的可能。⑷避免使用呼氣末正壓（PEEP）。３、張力性氣胸病人一定要先采取閉式胸腔引流后再進(jìn)行機(jī)械通氣，否則將加重氣胸的程度。若為胸壁外傷所致的張力性氣胸，可以先行正壓通氣，同時行閉式胸腔引流。４、心肌梗塞繼發(fā)的呼吸衰竭過去認(rèn)為心肌梗塞病人忌用呼吸機(jī)，因能增加心臟負(fù)擔(dān)，使心排血量減少和血壓下降?，F(xiàn)在認(rèn)為，心肌梗塞若伴有肺水腫、呼吸衰竭，在積極治療原發(fā)病的同時，應(yīng)積極給予呼吸機(jī)治療。但要選擇適當(dāng)?shù)耐夥绞?，盡量降低氣道壓。第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四

六、呼吸機(jī)的設(shè)定

（一）選擇通氣模式選擇通氣模式（modeselection）的根據(jù)是患者的病情。無自主呼吸者應(yīng)選用CMV，自主呼吸較弱者可選用AMV。長期呼吸支持而欲逐步撤離呼吸機(jī)者，可選用IMV、SIMV或PSV。因肺內(nèi)分流而造成氧合不滿意者，可加用PEEP。心肺功能差，需要完全性呼吸支持者（由機(jī)器承擔(dān)全部呼吸做功），宜選用CMV或AMV；心肺功能較好，僅需部分性呼吸支持者，宜選用SIMV、PSV或自主呼吸加CPAP。有時一個患者同時需數(shù)種通氣模式，如A/CMV＋PEEP＋EIP，SIMV＋PEEP，SIMV＋PSV；自主呼吸＋PSV等，以達(dá)到更理想的通氣效果。第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四六、呼吸機(jī)的設(shè)定

（二）設(shè)定潮氣量和通氣頻率潮氣量（VT）一般為10～12ml/kg，嬰幼兒可達(dá)15ml/kg。定容型呼吸機(jī)可直接設(shè)定VT，定時型則需調(diào)節(jié)氣流量（flowrate）和吸氣時間（inspirationtime，IT），VT＝每秒氣流×吸氣時間（秒）。定壓呼吸機(jī)不能直接設(shè)定VT，需先設(shè)定適當(dāng)?shù)奈鼩鈮毫Ψ逯?，一般?.96kpa(20cmH2O）左右，然后根據(jù)胸廓動度、呼吸音以及血?dú)夥治龃_定VT是否合適。定容、定時型呼吸機(jī)的通氣頻率（F）可直接設(shè)定，一般成人15～18次／分，小兒20次／分，嬰幼兒25～30次／分。有的定壓呼吸機(jī)的通氣頻率則需通過調(diào)節(jié)吸、呼時間的長短來確定。VT與F的乘積即每分鐘通氣量，成人應(yīng)為6～10L/min。慢性阻塞性通氣障礙者應(yīng)設(shè)定較大的潮氣量及較慢的通氣頻率，并配以呼氣末停頓；而ARDS及限制性通氣障礙患者（如較多胸腔積液、胸廓嚴(yán)重畸形、重度肺纖維化），則應(yīng)設(shè)定較小的潮氣量和較快的頻率。第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四六、呼吸機(jī)的設(shè)定

（三）設(shè)定吸、呼比和吸入氧濃度一般將吸、呼比(I:E)定在1:1.5～1:2。心功能差的患者吸氣時間不宜過長，以免降低心排血量。阻塞性通氣障礙患者呼氣時間宜稍長，I:E為1:2～1:2.5。限制性通氣障礙者呼氣時間可稍短，其I:E為1:1～1:1.5。吸入氧濃度（FIO2）在嚴(yán)重缺氧、心源性休克、心肺復(fù)蘇過程中可設(shè)定在70％以上。由于高濃度氧可對患者產(chǎn)生不良影響，故在病情允許情況下應(yīng)將FIO2逐漸降低。一般患者的FIO2應(yīng)設(shè)定在50％以下，在撤離呼吸機(jī)前應(yīng)降至40％以下。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期四六、呼吸機(jī)的設(shè)定

（四）設(shè)定PEEP和EIP

如果FIO2≥60％，而患者的低氧血癥仍不能糾正，說明有肺內(nèi)分流存在。這時不宜繼續(xù)提高FIO2，而應(yīng)加用PEEP，一般將PEEP定在0.49～0.98kpa(5～10cmH2O）。在不影響血壓的情況下，可以將其逐漸增加至有效，但一般不宜超過1.96kPa(20cmH2O)。無阻塞性氣道病變的患者