1、机械通气,四川广汉市人民医院ICU 黄华,主要内容,1.机械通气基础力学2.机械通气常用模式,机械通气中的力学,肺通气的阻力,弹性阻力R（23）：弹性组织在外力作用而变形时，有对抗变形和弹性回缩的倾向。以顺应性（compliance）来测量弹性阻力。 肺的弹性阻力 胸廓的弹性阻力非弹性阻力（1/3）：粘性 惯性,弹性阻力的来源,1.肺泡表面张力（2/3） 肺表面活性物质：PS 2.肺弹性回缩力（1/3） 弹性纤维 胶原纤维在低容量位置时以表面张力为主，高容量时以弹性张力为主,肺顺应性,概念 物理概念，指单位压力改变时，所引起的肺容积的变化。是弹性物体的共同特性。肺的弹性E和压力P、体积V的关系
2、：E= P V以“顺应性（C）”表示C=1/EC= =潮气量（L)/压力差（kPa)反映呼吸系统的 “软”、“硬”弹性阻力正常时占总阻力的70%,主要影响因素肺胶原纤维肺泡表面活性物质肺容量（P-V曲线）,肺顺应性,临床上，总顺应性有三种不同表示方法：静态顺应性反映肺与胸廓的弹性动态顺应性反映肺与胸廓的弹性外，还 包括克服阻力成分比顺应性顺应性（C）/功能残气量（FRC） （此值在不同性别和年龄之间大致相同） 潮式顺应性,肺顺应性,呼吸器官总顺应性 顺应性测定方法：吸气末阻断法要求气道阻力正常或者增加不明显；容控通气，完全抑制呼吸、足够长的屏气时间，非常慢的呼吸频率（4-6次/min） 正常人
3、静态总顺应性约：60-100ml/cmH2O,=,1,肺顺应性,+,1,胸廓顺应性,顺应性,动态顺应性Crs, dyn =静态顺应性Crs, st =,气道峰压（Ppeak）气道平台压（Pplat）气道平均压（Pmean) 内源性呼气末正压（PEEPi）呼气末正压（PEEP）,t,P,气道峰压,气道平台压,用以克服气道阻力（P1）,用以克服弹性阻力（P2）,呼气末正压,影响顺应性的因素,弹性阻力增加（顺应性降低） 肺水肿，实变，纤维化 损害II型上皮细胞，导致肺表面活性物质PS分泌的减少或活性降低 气胸，胸腔积液 脊柱侧弯或者其他胸壁畸形 肥胖，腹胀,顺应性下降对病人的影响,增加呼吸功造成通气
4、血流比失调，引起低氧血症病人的呼吸表现为浅而快,顺应性增加对病人的影响,病人在潮气量呼吸时所需的跨肺压较小，呼吸功也较小。但同时也可使小气道狭窄闭锁，增加气道阻力导致肺内气体分布不均，严重限制呼气流速。,非弹性阻力,气道阻力：气体分子与分子 之间，气体分子与气道间 粘性阻力非弹性阻力 组织、胸廓阻力 惯性阻力,气道阻力,气道阻力是非弹性阻力的80-90%，总阻力的近1/3呼吸道阻力的正常值在成人：1-3cmH2O/L/S.发生于直径2mm的细支气管以上部位。气流形态：层流 湍流气道管径：气道阻力与气道管径 层流4次方（16倍） 湍流5次方（32倍）,气道阻力(Raw),呼吸道阻力通常以每秒内1
5、升通气量所产生的压力来表示R气道=压力差为口腔与肺泡的压差正常时占总阻力的近30%鼻和声门占R气道的75%小气道占R气道的10%机械通气时 R气道=,对阻力的监测,R气道=,t,t,P,F,气道峰压,气道平台压,吸气相,呼气相,用以克服气道阻力（P1）,用以克服弹性阻力（P2）,内源性呼气末正压PEEPi,发生机制1：气道阻塞，呼气阻力增加，呼气末气体不能充分呼出，形成PEEPi2：气道陷闭，呼气时，肺组织回缩，肺组织回缩力大于气道内压力，就会造成气道陷闭。3：呼气时间过短，呼气时间明显缩短，呼气不充分，形成PEEPi,PEEPi的意义,1.增加气压伤发生的机会2.增加呼吸做功、导致人机同步不
6、良3.影响血流动力学4.影响病变肺组织的换气功能,呼气末正压（PEEP）,PEEP 在呼气末期将气道压力维持在高于大气压的水平，称为呼气末正压（positive end expiratory pressure,PEEP) 机械通气时的呼气末正压称为PEEP 自主呼吸时应用呼气末正压称为CPAP,PEEP的治疗作用,1.治疗低氧血症2.对抗PEEPi支气管哮喘，PEEP导致呼气末肺泡压力增加和过度通气，只能选择低水平的PEEP，一般不超过5cmH2OCOPD，一般控制在PEEPi的50-85%3.降低气道阻力4.保护肺阻力,机械通气的参数,压力 机械通气的参数 潮气量 呼吸形式 呼吸频率 吸呼气
7、时间比,机械通气的压力,大部分情况下，压力感受器在呼吸机链接管路的近患者端，其显示的压力实质是连接管路的压力，但由于连接管路粗短，阻力非常小，可认为其代表了大气道压力。压力的最高值为峰压。峰压克服了全部通气阻力，其中就包括了气道粘膜阻力和胸肺弹性阻力产生的压力，故用定容型模式通气时，肺泡内压比峰压低。在呼气末，人为堵住呼气口，气流停止流动的情况下，各个部位的压力相等，气路压力=肺泡内压，称为平台压。在用定压模式时，气路、气道、肺泡相继达到预设压力，峰压=平台压。,机械通气的压力,PEEP代表大气道呼气末压力。在正常肺，无论自然吸气还是机械通气，呼气末肺泡内压皆=0；若设置有PEEP，则呼气末肺
8、泡内压等于设置的PEEP。在大部分阻塞性肺疾病和部分肺实质疾病，呼气结束，气道压力降为0，如肺泡内压不能将为0，称为内源性PEEP（PEEPi）。测定方法：将PEEP调整为零，呼气末堵住呼气口，则气路、气道、肺泡形成密闭容器，这时测定的气道压力代表呼气末肺泡压力，称为PEEPi。如这时设置有PEEP，则PEEP仍代表呼气末气道压力，而堵住呼气口测定的压力是真正的呼气末肺泡压力，称为PEEPtot。PEEPtot既不等于PEEP，也不等于PEEPi，多数情况下介于PEEPi和PEEP+PEEPi之间。,PEEPtot,常用压力指标,气道峰压（Ppeak）气道平台压（Pplat）气道平均压（Pme
9、an) 内源性呼气末正压（PEEPi）呼气末正压（PEEP）,t,P,气道峰压,气道平台压,用以克服气道阻力（P1）,用以克服弹性阻力（P2）,呼气末正压,潮气量,影响潮气量的因素。在定容型通气模式下，吸入Vt是一定的，在定压模式下吸入Vt是变量。一般情况下，呼气Vt大于吸气Vt，原因是：1.气体存在动态压缩，1-2ml/cmH2O，管路动态扩张，1-2ml/cmH2O，这样在气道峰压50cmH2O，气体压缩达150ml。呼气Vt大于吸气Vt2.呼吸商一般情况为0.85,故一般呼气Vt小于吸气Vt。3.吸入气为室温，呼出气体为加温、加湿气体。4.触发的误差。,呼吸频率,预设呼吸频率：为保证呼吸
10、机完成必要通气量预设的最低RR。A模式，PSV模式等辅助通气模式、自主通气模式没有预设RR。实际呼吸频率：呼吸机检测到的RR，包括患者自主呼吸触发和呼吸机预设要求完成的次数。机械通气频率：按指令要求完成的RR，C模式下和SIMV模式下的预设RR，A模式和A/C模式下的实际RR。自主呼吸频率：自主呼吸或主要由自主呼吸完成的呼吸次数。CPAP、PSV 的RR，SIMV和SIMV+PSV中除预设RR以外自主呼吸完成的呼吸次数。,机械通气模式,目前在传统的持续指令通气（CMV）、间歇指令通气（IMV）、压力支持通气（PSV）的基础上衍生出了多种复合模式、智能模式和新型的自主模式，但是传统的CMV、IM
11、V、PSV仍是其他通气模式的基础。,机械通气模式-CMV,持续指令通气（CMV）：不管自主呼吸次数多少和强弱，呼吸机皆在预设吸气时间，按照预设定的潮气量（定容型）或压力（定压型）对每次呼吸给予通气辅助。包括V-CV,P-CV,V-AV,P-AV,V-A/C,P-A/C。因现在的呼吸机都有同步功能，故CMV=SCMV。,P-A/C,P-A/C,吸气压力坡度：呼吸机送气压力上升时间，一般是50-75%。流量高，适合深快呼吸的患者，反之流量低，适合呼吸平缓的患者。,触发,压力触发和流量触发最主要的区别在于：当使用流量触发方式时，在病人开始吸气到机器送气期间病人能感受到气流；而当使用压力触发时，这个期
12、间病人必须克服等值的反作用力，增加呼吸做功。流量触发是目前较敏感和最稳定的触发方式。,V-A/C,吸气流量波形,ACCELERATING,DECELERATING,SINE,SQUARE,机械通气模式-IMV,间歇指令通气（IMV）呼吸机按照预设要求间断发挥指令通气作用，其压力变化相当于间断的间歇正压通气（IPPV），每两次机械通气之间是自主呼吸，在这个自主呼吸期间，可以加各种“自主性通气模式”，最常用的是压力支持通气（PSV）。现在呼吸机皆有同步功能，即皆为同步间歇指令通气（SIMV）。特点是呼吸机预设一定的触发窗，一般为呼吸周期的时间的后25%。在这个窗口内，自主呼吸运动可以触发呼吸机送气
13、。,SIMV,同步与非同步,P-SIMV,V-SIMV,SIMV的疑惑,SIMV的疑惑,SIMV的疑惑,SIMV的疑惑,机械通气模式-PSV,压力支持通气（PSV）：自主呼吸触发和维持吸气过程，呼吸机给予一定的压力辅助。流量为递减波，流量转换。吸气流量、潮气量、呼吸频率受自主呼吸能力和通气阻力的双重影响，是目前最常用的通气模式之一。但是无自主呼吸的患者，呼吸中枢兴奋性显著降低，神经-肌肉严重病变，呼吸肌极度疲劳的患者，气道阻力显著增加的患者触发和维持PSV困难，也不适合应用PSV。,SPONT,流量转换,也称流量切换，吸气流量减低到峰流量的一定比例（一般是25%）转换为呼气。特点是压力比较恒定
14、，是压力支持（PSV）及其衍生模式的基本转换方式。,流量转换,机械通气模式-CPAP,持续气道内正压（CPAP）：呼吸机在整个呼吸周期中只提供一恒定的压力，整个通气过程由自主呼吸完成。其实质是以零 压力为基线的自主呼吸基线上衣。起本质和PEEP相似。但是一般情况下，我们默认完全由自主呼吸提供的称为CPAP，有呼吸机起作用或者辅助功能的为PEEP。,机械通气模式-PRVC,压力调节容量控制通气（PRVC）：首先预设潮气量和最高压力上限，呼吸机用压力控制通气模式，用尽可能小的压力获得预设潮气量。基本原理是：在5cmH2O的水平进行第一次呼吸，自动测定胸肺顺应性，并计算获得预设潮气量的通气压力。其后
15、3次呼吸，呼吸机按照预设压力的75%送气，如果低于预设潮气量，则通气压力以3cmH2O为标准增加通气压力，直至达到预设潮气量；如果超过预设潮气量，也以3cmH2O为单位下降。,机械通气模式-PRVC,机械通气模式-ASV,ASV:适应性支持通气。根据被通气者的胸肺顺应性、气道阻力和呼吸功，设置合适的初始通气参数。通气过程中，呼吸机自动测定上述阻力和呼吸功的变化，并自动调节通气参数。若病情加重，逐渐改为压力辅助或者控制通气为主；病情好转，则逐渐转为压力支持通气为主，直至停机。,机械通气模式-ASV,双相气道正压BILEVEL(BIPAP),双相气道正压BILEVEL(BIPAP)是一种特殊的压力
16、调节方式，设置吸气相和呼气相，分别给予不同水平的气道正压，在吸气相和呼气相之间定时切换；吸气相时间、呼气相时间、吸气相压力、呼气相压力均可自由调节。通气压力是吸气相压力和呼气相压力差。实质相当于压力控制通气PCV与持续气道正压CPAP的结合。,双相气道正压BILEVEL(BIPAP),双相气道正压BILEVEL(BIPAP),定容型与定压型的选择,定容通气特点：潮气量恒定。气道峰压随肺顺应性变化而变化，肺顺应性越大气道峰压越低，反之越高。易产生气压伤。但是一旦漏气，可产生通气不足。,定容型与定压型的选择,定压通气特点：吸气峰压恒定。潮气量随肺的顺应性变化而变化，肺顺应性越大潮气量越大，反之越小。不易产生气压伤，有助于实行保护性肺通气策略。但是容易发生通气不足。,谢谢,
