呼吸机的临床应用(讲座)

呼吸机的临床应用第四军医大学西京医院呼吸内科李焕章机械通气（MechinicalVentilation）是指用机械的装置，辅助或完全代替人体呼吸的一种治疗措施。机械通气的装置称通气装置（或通气机Ventila-tor或呼吸机Respirator）。机械通气仅能较好解决机体的通气功能，不能完全代替肺的呼吸功能，具有一定的局限性。因此应用机械通气的医务人员，要有呼吸生理、病理生理的丰富知识，熟悉呼吸机的性能，才能使机械通气发挥有效的治疗作用。一.呼吸机的工作原理及分类（一）呼吸机的基本结构及其工作原理。呼吸机必须具有下列基本结构：１．呼吸机的动力来源：压缩气体、电力或二者相结合。气动靠压缩气体推动呼吸机的阀门、活瓣，运用气体射流原理调控呼吸机的运行。电动呼吸机则靠电力来驱动呼吸机运转。２．具有灵敏而准确、可变的通气压力及通气容积的调控装置。３．具有可调节吸、呼转换和控制呼吸频率、气体流速的装置。４．具有可调节触发呼吸机运行的灵敏度调控装置。（二）呼吸机吸与呼切换的方式及分类呼吸机由吸气转换为呼气（切换）的方式随呼吸机类型不同而异，一般呼吸机可有二种以上的切换方式，多功能呼吸机切换方式可有四种：１．压力切换（PressureCycling）：呼吸机持续送气（吸气）至气道内压力达到预定值后，吸气终止转为呼气，通常称为压力切换。此类呼吸机的特点为其通气量随肺、胸廓的顺应性及气道阻力的不同而变化，一般不够恒定。2．容量切换（VolumeCycling）：呼吸机送气的容量达到预定值后，呼吸机停止送气转为呼气，称容量（容积）切换。这类呼吸机的特点为其通气容量十分恒定，但气道内压力则随肺顺应性下降和气道阻力增高而升高。3．时间切换（TimeCycling）：呼吸机送气时间达到预定值后即转为呼气。此类呼吸机由于吸气时间是预先设定的固定数值，故当肺顺应性气道阻力发生变化时，其通气量、气道内压力及气流速度也随之改变，临床应用时较难调节。４．流速切换（FlowCycling）：呼吸机送气（吸气）的流速由医务人员设定，当吸气流速达到预定值时，呼吸机停止送气转为呼气，这种呼吸机必须装置气体流速敏感阀，医务人员必须具有较多的呼吸生理及病理生理的知识和临床经验，才能自如地加以应用。目前临床使用的呼吸机，一般都具有容积和压力切换两种方式，高档呼吸机可同时具有时间切换和流速切换装置可供选择。从临床应用要求的角度来看，具有容量和压力切换功能的呼吸机可基本满足临床的应用。二.机械通气对生理的影响及其使用的适应证、禁忌证（一）机械通气对生理的影响：机械通气为正压吸气，由于正压把气体经气道送入肺内，因此吸气时肺泡内压及胸腔内压明显高于生理状态（负压吸气）。故机械通气对人体带来的影响有：1．气道与肺泡扩张，潮气量、功能残气量增加，肺血量相对减少。这种影响在吸气时间延长，PEEP时更为明显。实验证明：PEEP为0.45kPa(5cmH2O)时，肺功能残气量（FRC）增加500-600ml。２．肺泡内压及胸腔内压升高，使回心血量减少，心输出量下降。其影响随吸气压增高，吸气时间延长而明显，也与吸气未压时间的长短及呼气未压水平的高低有关，它是机械通气对循环影响的主要因素。３．机械通气吸入的氧浓度(FiO2)＞21%(0.21)时，使机体的化学感受器对低O2刺激减少；因潮气量大于生理状态，肺容量增加使牵张感受器刺激增强，从而抑制自主呼吸。如调节不当可产生负面影响，抑制呼吸。４．机械通气时，因吸气为正压，肺泡内压增高，使肺泡毛细血管氧分压差[P（A-a）O2]增大.有助氧的弥散及气体在肺内均匀分布，可抑制肺毛细血管内液体外渗，减少肺泡和间质肺水，有防治肺水肿作用。5、减少呼吸作功：减少呼吸肌耗氧量，防止呼吸肌疲劳6、对肝、肾功能的影响：因心搏出量减少使肾血流量下降可导致钠水潴留。因中心静脉压升高可导致肝功能障碍。（二）机械通气的的适应证：目前尚无临床使用机械通气适应证的公认标准。随着应用目的的不同而异。下列指标，可做为临床应用机械通气时参考。1．呼吸频率：35/min；＜10/min潮气量：5-6ml/kg（体重）2．肺泡-动脉血氧压差[P（A-a）O2]增大吸氧浓度0.21时，[P（A-a）O2]6.67kPa(50mmHg);吸氧浓度1.0时，[P（A-a）O2]40kPa(300mmHg)3．PaCO2：6.67kPa(50mmHg)４．吸气最大压力2.00kPa（20.0cmH2O)５．生理无效腔/潮气量60%６．肺内分流量(Qs/Qr)15%（正常值5%）●COPD患者，对PaCO2增高有一定耐受性，当PaCO26.67kPa(50mmHg)，不一定需要进行机械通气。●慢性呼衰，在吸氧后PaO26.67kPa(50mmHg)、PH7.30，PaCO2持续上升且意识障碍时，方考虑使用机械通气。PaO2受循环功能和全身情况(如贫血)的影响，应参考病人意认状况而定。●神经肌肉疾病(如格林巴利综合征)引起的呼衰，则应以吸气压力或潮气量降低程度为选择使用的依据。●心衰肺水肿合并呼衰，当FiO20.6而PaO28kPa(60mmHg)时也可考虑使用机械通气。●ARDS引起的呼衰，多PaO2明显下降或伴有PaCO2增高及酸碱失衡，如FiO2为0.6时PaO28kPa(60mmHg)、PH7.3或PaCO26kPa(45mmHg)常为机械通气使用的指征。（三）机械通气的相对禁忌证：机械通气在临床应用时，下列情况可认为属相对禁忌证：１．严重肺气肿，有肺大疱或气道梗阻者.２．失血性休克血容量严重不足未补充血容量之前.３．急性心肌梗塞合并严重心源性休克或心律紊乱者.４.DIC有出血倾向、大咯血呼吸道积血时.三.临床使用方法及调控（一）机械通气的类别及模式类别:按通气目的有自发呼吸给予通气支持者，称辅助通气（AsistantVentilation,AV）.呼吸停止或呼吸微弱，用呼吸机控制病人呼吸时，称控制通气(ControlVentilation,CV）。通气模式:机械通气时各种通气参数的设定及调控组合的组合方式称为模式（model）。如压力支持通气、容量支持通气等。临床常用通气模式：１．间隙正压通气（IntermittentPosit-iveVentilation,IPPV）：呼吸机按预先设定的通气压力，向病人气道输送气体，当气道内达到预定压力时呼吸机停止送气，通过胸廓及肺的弹性回缩，呼出气体即为IPPV。２．持续气道正压(ContinuousPositiveAirwayPressureVentitation,CPAP)和呼气末正压(Positive-End-expirat-oryPressure,PEEP):气道持续正压(CPAP)是吸气和呼气时气道均为正压，但吸气气道压高于呼气。在自发呼吸情况下称CPAP；在控制呼吸条件下称呼气末正压(PEEP)。CPAP和PEEP有利于萎陷肺泡扩张，可改善V/Q比值，提高氧合功能，防止肺水渗出，但对循环影响较明显。３．压力支持通气(PressureSupportVentilation,PSV)容量支持通气(VolumeSupportVentilation,VSV）：为辅助通气模式。呼吸机按预先设定的气道内压力或通气量(潮气量)数值，在病人自发呼吸的吸气时，给予通气压力或潮气量的支持。以保证足够通气量，减少呼吸肌疲劳，降低呼吸功消耗，促进呼吸功能的恢复。４．间隙强制(指令)通气(IntermittentmandatoryVentilation,IMV)和同步间隙强制通气(SyneronizedIMV,SIMV）是在设定的通气模式基础上，呼吸机间隙的向气道强行送入按要求设定较大容量的气体来达到增加通气量的目的。它也是一种辅助通气，可以用来锻炼呼吸肌，刺激呼吸中枢为撤离呼吸机做准备。５．反比通气（InversedRatioVenti-lation,IRV）：即在一个呼吸周期，吸气时间大于呼气时间。在病人清醒时难以实现，多在控制呼吸时使用。IRV可使萎陷肺泡扩张，有利于肺泡毛细血管间的氧合。但对循环影响大，临床上必须有一定经验的人员才能正确使用。６．双水平气道正压（Bi-LevelPositiveAirwayPressure,Bi-PAP）：为辅助通气模式。呼吸机在吸气时给病人气道内以压力支持，呼气时在气道设置一定阻力，使气道持续处于低水平的正压状态。可用于COPD康复期，也可用于治疗睡眠呼吸暂停综合征，但不适用于ARDS等严重呼吸衰竭。７．压力调节、容量控制通气(PressureRegulateVolumeControlVentilation,PRVCV）也属于辅助通气。呼吸机通过电脑根据病人吸气时气道负压及肺顺应性状况，经计算后给予病人气道输送最合理的压力和容量支持通气，需有高档多功能呼吸机，必须在病人有自发呼吸情况下应用。目前在临床上尚未能普遍开展。（二）使用的方法及调控１．呼吸机与病人的连接与要求呼吸机与病人气道必须紧密连接方能达到有效通气。呼吸机与病人连接方法有:①专用的面罩：要求大小适当，与面部接触严密不漏气。②气管插管或重建人工气道(经鼻或口腔):气管插管要求大小与病人气管匹配，由无毒无刺激材料制造，弹性好、带有气囊保证严密不漏气。③气管切开:置气管内套管与呼吸机连接。可保证较长时间的应用，但病人意识恢复后难以难受，护理要求较高，易带来气道感染。２．机械通气各种参数的设定:①通气类别及模式的确定：如CV或AVIPPV或CPAP等。②通气压力设定:成人一般15-20cmH2O(1.5-2.0kPa);30cmH2O时心搏出量下降，40cmH2O可造成肺气压伤。③通气容量设定：成人8-10ml/kg(体重)潮气量按9-10L/min通气量设定。④呼吸频率与吸、呼气时间比的设置。呼吸频率（R）：一般为12-20次/分，吸:呼之比值：1:1.5或1:2。要求吸气时间呼气时间，如吸气时间过长呼气时间过短，可导致气体不能全部呼出(呼气未尽)，形成内源性呼气未压增高，则对循环的影响增大。⑤其他必要的设置：吸入O2浓度的确定，使用PEEP时呼气未压力的设定，使用IMV、SIMV时的频率（次/分），气道湿化、温度的要求等。3．呼吸不协调的处理。①向病人说明情况，用口授指令“吸”“呼”，使病人渐适应与呼吸机同步。②加大通气量充分给O2，可抑制呼吸中枢兴奋性待自发呼吸频率逐渐减少后即可适应同步。③严重呼吸对抗者。适当使用镇静剂，降低呼吸兴奋性，必要时用肌松剂如琥珀胆碱(司可林Succinyl-cholinum)可使呼吸同步。④消除、寻找呼吸对抗的原因。常见有：通气量不足；呼吸道分泌物聚积、不断咳嗽；自主吸气负压未能触发呼吸机送气或呼吸机的灵敏度过低；其他病理情况如糖尿病酸中毒。四.机械通气后的监护机械通气后进行呼吸与循环监护，是机械通气能否收到预期目的重要措施，应通过严密的监护及时调节各种参数，机械通气后的临床监护一般包括：（一）生命体征及生理功能状态的监测１。体温、脉搏、呼吸(自发呼吸)、血压：机械通气初期30min记录一次，数值稳定后，2-4h检测一次。2．意识状况、吞咽、咳嗽反射、瞳孔的观察：可反映病人PaO2、PaCO2情况，如意识好转、安静，瞳孔光反应、吞咽、咳嗽反射灵敏，说明设置的疗效满意，否则应进行调整。３．定期血气监测：通气初期1次/h，当PaO2稳定在60mmHg(FiO20.4)，可按需监测(至少24h一次)。经皮血氧饱和度(SO2)测定，易受局部皮肤血循环情况的影响。无贫血、局部皮肤循环良好情况时，按下列公式换算SO2[80mmHg≥PaO2≥60mmHg]时。SO2=101.9%×PaO2潮气未CO2分压(PETCO2)反映肺泡气CO2分压且与PaCO2绝对值接近。机械通气后测定PETCO2可反映PaCO2。PETCO2又与潮气未CO2浓度(FETCO2)相关，故监测FETCO2可了解PETCO2。它们的关系可用下列公式表示：PETCO2＝(大气压-饱和水蒸气压)×FETCO2PaCO2＝