呼吸机基本知识

洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012page1呼吸机基本知识一、基本简介呼吸支持是挽救急、危重患者生命最关键的手段之一，因而，呼吸机在临床救治中已成为不可缺少的器械；它在急救、麻醉、ICU和呼吸治疗领域中正俞来俞广泛应用；掌握呼吸机的基本知识和基本操作方法是临床医生必需的基本知识和技能。本文就呼吸机在临床应用的一些常识做一下简单的汇总。呼吸机(ventilator)，是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。呼吸机必须具备四个基本功能，即向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，依次循环往复。因此必须有：⑴能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；⑵能产生一定的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；⑶能提供合适的潮气量（VT,tidalvolume）或分钟通气量（MV,minuteventilation），以满足呼吸代谢的需要；⑷供给的气体最好经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能，并能供给高于大气中所含的O2量，以提高吸入O2浓度，改善氧合。动力源：可用压缩气体作动力（气动）或电机作为动力（电动）呼吸频率及吸呼比亦可利用气动气控、电动电控、气动电控等类型，呼与吸气时相互切换，常于吸气时于呼吸环路内达到预定压力后切换为呼气（定压型）或吸气时达到预定容量后切换为呼气（定容型），不过现代呼吸机都兼有以上两种形式。治疗用的呼吸机，常用于病情较复杂较重的病人，要求功能较齐全，可进行各种呼吸模式，以适应病情变化的需要。而麻醉呼吸机主要用于麻醉手术中的病人，病人大多无重大心肺异常，要求的呼吸机，只要可变通气量、呼吸频率及吸呼比者，能行IPPV(intermittentpositivepressureventilation)，基本上就可直接使用了。二、基本原理自主通气时吸气动作产生胸腔负压，肺被动扩张出现肺泡和气道负压，从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气；吸气后胸廓及肺弹性回缩，产生相反的压力差完成呼气。因此，正常呼吸是由于机体通过呼吸动作产生肺泡与气道口“主动性负压力差”而完成吸气，吸气后的胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012page2道口被动性正压力差而呼气，以满足生理通气的需要。而呼吸机通气是由体外机械驱动使气道口和肺泡产生正压力差，而呼气是在撤去体外机械驱动压后胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气，即呼吸周期均存在“被动性正压力差”而完成呼吸。三、呼吸机分类1、按照与患者的连接方式分为：无创呼吸机：呼吸机通过面罩与患者连接有创呼吸机：呼吸机通过气管插管连接到患者2、按用途分类（六类）：急救呼吸机：专用于现场急救。呼吸治疗通气机：对呼吸功能不全患者进行长时间通气支持和呼吸治疗。麻醉呼吸机：专用于麻醉呼吸管理。小儿呼吸机：专用于小儿和新生儿通气支持和呼吸治疗。高频呼吸机：具备通气频率60次/min功能。无创呼吸机：经面罩或鼻罩完成通气支持。3、按驱动方式分类（三类）：气动气控呼吸机：通气源和控制系统均只以氧气为动力来源。多为便携式急救呼吸机。电动电控呼吸机：通气源和控制系统均以电源为动力，内部有汽缸、活塞泵等，功能较简单的呼吸机。气动电控呼吸机：通气源以氧气为动力，控制系统以电源为动力。多功能呼吸机的主流设计。4、按通气模式分类（四类）：定时通气机（时间切换）：按预设时间完成呼气与吸气转换。定容通气机（容量切换）：按预设输出气量完成呼气与吸气转换。定压通气机（压力切换）：按预设气道压力值完成呼气与吸气转换。定流通气机（流速切换）：5、按压力和流量发生器分类（四类）：Mapleson（1959）恒压发生器：通气源驱动压低，吸气期恒压，吸气流随肺内压而变化。非恒压发生器：通气源驱动压低，在吸气期发生规律变化，吸气流受驱动压洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012page3和肺内压双重影响。恒流发生器：通气源驱动压高，气流在吸气期不变。非恒流发生器：通气源驱动压高，气流在吸气期发生规律性变化。压力发生器适用于肺功能正常患者，流量发生器适用于肺顺应性较差的患者。四、通气方式1.间歇正压呼吸（intermittentpositivepressureventilation,IPPV）：最基本的通气方式。吸气时产生正压，将气体压入肺内，身体自身压力呼出气体。2.呼气平台(plateau)：也叫吸气末正压呼吸（endinspiratorypositivepressurebreathing,EIPPB），吸气末，呼气前，呼气阀继续关闭一段时间，再开放呼气，这段时间一般不超过呼吸周期的5%，能减少VD/VT（死腔量/潮气量）3.呼气末正压通气（positiveendexpiratorypressure,PEEP）：在间歇正压通气的前提下，使呼气末气道内保持一定压力，在治疗呼吸窘迫综合征、非心源性肺水肿、肺出血时起重要作用。4.间歇指令通气（intermittentmandatoryventilation,IMV）、同步间歇指令通气（synchronizedintermittentmandatoryventilation,SIMV）：属于辅助通气方式，呼吸机管道中有持续气流，（可自主呼吸）若干次自主呼吸后给一次正压通气，保证每分钟通气量，IMV的呼吸频率成人一般小于10次/分，儿童为正常频率的1/2~1/105.呼气延迟，也叫滞后呼气（expiratoryretard）：主要用于气道早期萎陷和慢性阻塞性肺疾患，如哮喘等，应用时间不宜太久。6.深呼吸或叹息（sigh）在IPPV期间，每隔一定的IPPV或时间，供给一个1.5-2倍的潮气量。目的在于预防长期IPPV时肺泡凹陷性肺不张。实际上是模仿人体在正常安静呼吸一段时间后有1-3次深呼吸设计的。7.压力支持（pressuresupport）：自主呼吸基础上，提供一定压力支持，使每次呼吸时压力均能达到预定的峰压值。8.气道持续正压通气（continuepositiveairwaypressure,CPAP）：除了调节CPAP旋钮外，一定要保证足够的流量，应使流量加大3-4倍。CPAP正常值洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012page4一般4~12cm水柱，特殊情况下可达15厘米水柱。（呼气压4厘米水柱）。9.分钟指令性通气（MMV）：保证病人活的设置的目标分钟通气量。10.双水平气道正压通气（BiLEVEL）：即在给定的时间内设置2个不同的压力水平值，病人在2个不同的压力水平上自主呼吸。11.辅助控制通气模式（Assist/Controlled）：属于纯指令性通气，其中包括：压力控制，压力限制和容量控制。五、工作参数四大参数：潮气量、压力、流量、时间（含呼吸频率、吸呼比）。1.潮气量：潮气输出量一定要大于人的生理潮气量，生理潮气量为6-10毫升/公斤，而呼吸机的潮气输出量可达10-15毫升/公斤，往往是生理潮气量的1~2倍。还要根据胸部起伏、听诊两肺进气情况、参考压力二表、血气分析进一步调节。2.吸呼频率：接近生理呼吸频率。新生儿40-50次/分，婴儿30~40次/分，年长儿20-30次/分，成人16-20次/分。潮气量*呼吸频率=每分通气量3.吸呼比：一般1：1.5-2，阻塞性通气障碍可调至1：3或更长的呼气时间，限制性通气障碍可调至1：1。4.压力：一般指气道峰压（PIP），当肺部顺应性正常时，吸气压力峰值一般为10-20厘米水柱，肺部病变轻度：20-25厘米水柱；中度：25-30厘米水柱；重度：30厘米水柱以上，RDS、肺出血时可达60厘米水柱以上。但一般在30以下，新生儿较上述压力低5厘米水柱。5.PEEP使用IPPV的患者一般给PEEP2-3厘米水柱是符合生理状况的，当严重换气障碍时（RDS、肺水肿、肺出血）需增加PEEP，一般在4-10厘米水柱，病情严重者可达15甚至20厘米水柱以上。当吸氧浓度超过60%（FiO2大于0.6）时，如动脉血氧分压仍低于80毫米汞柱，应以增加PEEP为主，直到动脉血氧分压超过80毫米汞柱。PEEP每增加或减少1~2毫米水柱，都会对血氧产生很大影响，这种影响数分钟内即可出现，减少PEEP应逐渐进行，并注意监测血氧变化。PEEP数值可从压力二表指针呼气末的位置读出。（有专门显示的更好）6.流速：至少需每分种通气量的两倍，一般4-10升/分钟六、呼吸机参数设置洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012page51、呼吸机的潮气量的设置潮气量的设定是机械通气时首先要考虑的问题。容量控制通气时，潮气量设置的目标是保证足够的通气，并使患者较为舒适。成人潮气量一般为5～15ml/kg，8～12mg/kg是最常用的范围。潮气量大小的设定应考虑以下因素：胸肺顺应性、气道阻力、呼吸机管道的可压缩容积、氧合状态、通气功能和发生气压伤的危险性。气压伤等呼吸机相关的损伤是机械通气应用不当引起的，潮气量设置过程中，为防止发生气压伤，一般要求气道平台压力不超过35～40cmH2O.对于压力控制通气，潮气量的大小主要决定于预设的压力水平、病人的吸气力量及气道阻力。一般情况下，潮气量水平亦不应高于8～12ml/kg.2、呼吸机机械通气频率的设置设定呼吸机的机械通气频率应考虑通气模式、潮气量的大小、死腔率、代谢率、动脉血二氧化碳分压目标水平和患者自主呼吸能力等因素。对于成人，机械通气频率可设置到8～20次/分。对于急慢性限制性通气功能障碍患者，应设定较高的机械通气频率（20次/分或更高）。机械通气15～30分钟后，应根据动脉血氧分压、二氧化碳分压和pH值，进一部调整机械通气频率。另外，机械通气频率的设置不宜过快，以避免肺内气体闭陷、产生内源性呼气末正压。一旦产生内源性呼气末正压，将影响肺通气/血流，增加患者呼吸功，并使气压伤的危险性增加。3、呼吸机吸气流率的设置许多呼吸机需要设定吸气流率。吸气流率的设置应注意以下问题：1.容量控制/辅助通气时，如患者无自主呼吸，则吸气流率应低于40升/分钟；如患者有自主呼吸，则理想的吸气流率应恰好满足病人吸气峰流的需要。根据病人吸气力量的大小和分钟通气量，一般将吸气流率调至40～100升/分钟。由于吸气流率的大小将直接影响患者的呼吸功和人机配合，应引起临床医师重视。2.压力控制通气时，吸气峰值流率是由预设压力水平和病人吸气力量共同决定的，当然，最大吸气流率受呼吸机性能的限制。4、呼吸机吸呼比的设置机械通气时，呼吸机吸呼比的设定应考虑机械通气对患者血流动力学的影响、氧合状态、自主呼吸水平等因素。1.存在自主呼吸的病人，呼吸机辅助呼吸时，呼吸机送气应与病人吸气相配合，以保证两者同步。一般吸气需要0.8～1.2秒，吸呼比为1∶2～1∶1.5.2.对于控制通气的患者，一般吸气时间较长、吸呼比较高，可提高平均气道压力，改善氧合。但延长吸气时间，应注意监测患者血流动力学的改变。3.吸气时间过长，患者不易耐受，往洛阳新区人民医院神经科重症监护室（NICU）呼吸机相关知识materialfromtheinternet,collection&compilationbyyouguisen@2012pag