1、,ICU呼吸机应用与护理,东西湖区人民医院sicu 王万国,机械通气发展史,呼吸机的基本原理与人工通气的发展史,机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600年的历史，早在15世纪，人们开始在动物身上施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气。,因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经过一段时间的临床应用后，许多患者因气胸等严重并发症而死亡。到了1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气。,面对这种局面，机械通气的研究在二个方面继续展开：一是改进人工气道技术，二是寻找其他途径，避免建立人工气道。前者的探索与19世
2、纪的麻醉学技术的发展密不可分，而后者则促进了“铁肺”等体外负压通气技术的发展。,1929年JAMA杂志上刊登了有关应用“铁肺”成功抢救一例脊髓灰质炎女孩的论文，引起了很大的轰动。其后因体外负压通气的种种弊端在应用过程中逐渐暴露出来，故而到了20世纪50年代以后，“铁肺”逐渐让位于技术得到很大改进的有创正压通气技术。,铁肺,20世纪初，随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟，正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。1940年，第一台间歇正压通气（IPPV）麻醉呼吸机被发明，用于胸科手术和ARDS。1946年，Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR-1
3、A（气动气控压力限制型）。,现代呼吸机的起源与发展,近年来，随着电子计算机技术、传感技术的飞速发展和对呼吸力学认识的不断深入，机械通气理论和技术都有了很大的发展，对急性呼吸窘迫综合征、重症哮喘和慢阻肺呼衰等常见病的机械通气治疗策略都较以前有了很大的变化。,如有创通气中的小潮气量通气、根据P-V曲线选择最适PEEP、开方肺策略、俯卧位通气，以及无创通气中应用的双水平气道正压通气、成比例辅助通气等，开创了机械通气救治的崭新局面。,回顾正压机械通气60多年的发展历史，我们认为它较好地体现了临床医学与电子技术、机械工程相互交叉和渗透，彼此促进和提高的一个发展过程，是 “医学科学与工程技术完美结合”的典
4、范（BME）。,呼吸机的组成,可分为两大部分或三部分：主机(气路单元+监控单元)湿化器(温控+湿化灌)空、氧气源提供装置 床边压缩机(涡轮机)+O2气源 中心气源(Air、O2) (2.55.5)kg/cm2,呼吸机的构成及工作原理,呼吸机各部分主要功能,主 机气源处理、吸呼控制、监测报警混合器外置或内置机械式，比例阀混合。湿化器病人吸入气体的加温、加湿病人管路5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。气 源以适当方式提供压缩空气和氧气）其 它主机和病人管路的固定或支撑装置,空氧配比方式,机械配比 电子配比,有创正压通气的人机系统工程,输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净
5、；输出给病人的混合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。,主机工作原理,压缩气源的处理：减压、过滤；空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀；在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气；同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相；打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程；检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下 一个吸气相的开始）。,基本原理示意图,通气控制流程,空气、氧气配比混合(干燥的气体)；细菌过滤（减少感染）；降至低压、稳定压力、缓存一定量气体；吸气回路PID控制（实现各种通气模式）；经湿化器加温、加湿（雾化）到病人；呼气回路PID控制（实现PEEP等），呼出气体排到大气中。,呼吸机的分类,
6、目前没有统一分类标准，可按习惯分为：按使用对象 成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机；按工作原理 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机；按人机接口方式 有创或无创正压通气呼吸机；按机器的功能 急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。,通气模式的定义及特点,临床常用的基本通气模式,机械通气吸、呼切换状态分析,两个 “开始、转换或切换”两个 “相或过程内含保持”,正压通气和生理性呼吸的区别与联系,主要物理量和参数,时间量及参数气体流量及参数气道压力及参数温度、湿度参数注意：需要非常清楚地了解各参数的物理涵义及其作用或影响。,时间参数及其符号,(1)通气频率 ( f：0120) bpm(2)吸呼比 (
7、I:E = Ti: Te )(3)吸气时间 Ti (s) 、Trise (s)(4)呼气时间 Te(s)(5)屏气时间 TP(s) 是吸气时间的一部份， 通常设定为T的10%，临床根据病情和呼吸习惯 适当增加或减少。 周期：T=Ti+Te，f=60s/(Ti+Te)bpm,容量和流量参数及其符号,(1)分钟通气量 (MV，L/min )=VTf(2)潮气量 (TV/VT，ml) = VTI = VTE=F.dt(3)吸气流量 (F ，l/s)，是一个动态参数， 峰值流速Fpeak ：影响吸呼比和吸气波形(4)叹气/深吸气 Sign：1.5或2倍的VT /100次(5)流量触发灵敏度 (FT，L
8、/min)，包括吸 气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）,吸气流量触发灵敏度,压力参数及其符号,(1)气道压力(Airway Pressure，Pair/Plung不一致) 是一个动态物理参数，波形、光柱： Ppeak , Pplateau, Pmean（cmH2O或kPa）(2)吸气压力水平 (Pi-Level：010kPa)？(3)呼气末正压 (PEEP：0.1 kPa3kPa) (4)吸、呼压力触发灵敏度 (PT: -2kPa+2kPa)(5)呼吸机的工作压力、气源压力。 低压：(6070) cmH2O，高压：120kPa,压力参数及压力触发灵敏度,触发压力 P = PEEP- PT呼吸做
9、功 W = S + SC,气道阻力和顺应性,静态气道阻力 RL=(Ppeak Pplateau)/flow cmH2O/L/s 静态顺应性 CL=VT/ (Pplateau PEEP) L/cmH2O,常见通气模式解析（处方）,用呼吸机的目的就是以一种适宜的方式对病人的肺进行有效通气，既保障病人生命需要，又要尽可能地减少并发症，而且还要安全、舒适。重复进行机械通气的时间间隔叫机械通气周期,T。一次吸气开始到下一次吸气开始的时间间隔为一个机械通气周期。一个机械通气周期又可分解为四个状态或四个相，即：呼切换到吸、吸气相、吸切换到呼和呼气相。,机械通气的四个相（状态）,第一相呼气切换到吸气,基于第一
10、相定义和设计通气模式，根据吸气初始化条件或人机关系的不同，可分为：控制模式Control Mode Ventilation, CMV/VCV/PCV 辅助控制模式(Assist-Control Mode, A/C) 同步间歇指令通气(Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation , SIMV),第一相呼气切换到吸气,压力支持(Pressure Support Ventilator, PSV)持续气道正压(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) 注：在呼气切换到吸气时，如果切换或触发的条件是流量就叫流
11、量触发，是压力就叫压力触发，控制通气可以看作时间触发。,容量控制VCV,Ft和 Pt曲线：VCV设定 定容：VT/MV=？时间：f 、Ti 、Te Trise、Tp、I:E=?压力：Pmax =? PT /FT =?,压力控制PCV,Ft和 Pt曲线：PCV设定 定压：Pi-Level=？时间：f 、Ti 、 Prise、 Tp 、I:E=?压力：Pmax =? PT /FT =?,同步间歇指令通气 SIMV,Ft和 Pt曲线：VCV/PCV间歇+自主 VT/MV=？ Pi-Level=？时间：f /RR 、Ti、 Trise、Tp、I:E=?压力：Pmax=? PT /FT =?fsimv
12、=(0f)?， f总 = fsimv + f自主,压力支持PSV,Ft和 Pt曲线：半自主通气模式PSV设定 压力：Pi-Level=？ 压力：Pmax=? PT /FT =?VAPSV ?SIMV+PSV ?,持续气道正压CPAP,Ft和 Pt曲线：自主通气模式压力：PEEP、PT吸 /FT吸 =? 或 PT呼 /FT呼 =?,加热湿化器工作原理,出气口,进气口,接在吸气回路对病人吸入的气体加温加湿,湿化罐内放置一个卷曲的铝筒内衬湿化滤纸形成一个温湿通道,接呼气回路,加热湿化器应用示意图,加温、加湿要求,到达病人口边的气体温度： 31T37,连续可调吸入气体的绝对湿度： HA 30mg.L-
13、1,湿化器常见使用问题,湿化罐要接在吸气回路上，进气和出气口不能接反；注意观察罐内液面高度，要加注蒸馏水，不能加注生理盐水；温度传感器接到 Y 头的吸气端，不要接在吸呼公共端；每个病人或每周更换一次湿化滤纸，如长期不换或忘记装滤纸，会出现低温报警；,人工气道气囊的处理,采用低压人工气道气囊；气囊压力：1418mmHg(1925cmH2O);定时气囊放气（34小时一次）；,人工气道气囊压力检测示意图,呼吸机支持适应症,急性通气不足 PaCO2急性增高和显著呼吸性酸中毒中枢性病变，气道梗阻，肺炎，肺不张，肥胖氧合障碍 低氧血症，FiO2 0.4, PaO211kPa. 通气血流比失调：肺炎，肺水肿
14、，肺shuansai,SIMV及BiPAP的基本原理与临床应用,定义,SIMV: Spontaneous Intermittent Madantory Ventilation同步间歇指令通气： 呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期，允许患者自主呼吸，并且指令通气的输送与患者的吸气用力同步,关键词解读,指令：预设潮气量或压力，送气频率与送气方式（波型、流速、吸气时间、屏气时间）同步：触发窗(trigger window)间歇：两次送气之间,触发时间窗,一般：呼吸周期的前25%；Drager: 固定5秒,SIMV vs A/C（1）,对于无自主呼吸的患者，没有差别,呼
15、吸机自检,连接病人之前的自我测试电脑系统感知所有硬件,并对其校零区别在机械通气过程中自我与非我,SST Flow Sensor Test 流量传感器测试Circuit Pressure Test 管道压力测试Circuit Leak 管道漏气测试Expiratory Filter Test 呼出端过滤器测试 Circuit Resistance 管道阻力测试 Compliance calibration 顺应性测试EXI T SS T 退出快速自检。,PB840呼吸机自检,PASSED 通过。ALERT 报警,必须检查呼吸机外围管路是否存在漏气及其他可能影响临床使用的情况存在, 若无特殊情况可
16、以跳过。在最后的操作菜单选择OV ERRIDDEN 跳过。退出到正常菜单可使用和操作呼吸机。FA ILURE 失败,出现这种结果呼吸机将不能使用,必须将SST 从头到尾做一次,使其结果为PASSED 才可以正常使用呼吸机,否则须通知专业工程师来进行检修。,自检结果分析,呼吸机运行过程中的定标,O2定标CO2定标流速定标,正压机械通气,肺内压,正 0 负,吸气 吸气 吸气,呼气 呼气 呼气,正压通气四个阶段变量,触发(trigger)限制(limit)切换(cycle)基线(baseline),吸气触发期吸气期吸呼气转换期呼气期,正压通气四个控制变量,压力(pressure)容量(volume)
17、流速(Flow)时间(Time),呼吸机参数,设置参数控制变量,不随呼吸力学状况变化而变化监测参数变量,用于监测患者患者呼吸力学变化,V-SIMV,触发：V trigger 吸气相：容积控制 VT Flow吸呼气转换：时间周期 f I：E或Tinsp呼气相：baseline PEEP,Autoflow ATC属于升级功能，不同的呼吸机设计有所不同,机械通气主要的设置参数,流量参数Mv Tv F flow trig Sign时间参数f I:E insp.time pause time exp time压力参数Insp.press PEEP press.trig.,同步间歇指令通气,呼吸机以预定的
18、频率输送固定的潮气量（或压力），在两次指令通气间歇期间，允许患者自主呼吸。 定容设置：潮气量（VT）、流速或（和）吸气时间（Ti）、指令通气频率和触发敏感度。定压设置：压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。机器内设同步触发时间窗，使其控制通气与患者同步,-SIMV通气波形,67,2018/7/22,双相气道正压（Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP）,定义:两个不同压力水平的CPAP在高低两相CPAP水平中病人均可自主呼吸,BIPAP,high Tlow Phigh Plow ramp FiO2,总结,模式：结合控制变量、阶段变量、条件变量 而建立
19、参数：模式中的个体变量设置参数要抓住基本参数的本质基本模式中SIMV、BIPAP比较特殊,报警设置,输入能量的报警停电气源故障通气机控制回路的报警输出参数的报警压力报警容量报警时间报警吸入气报警呼出气报警窒息报警（Apnea）吸入气温度报警,压力报警 -气道压过高,气道阻塞 人工气道部分或全部脱出 支气管痉挛 气胸 肺顺应性降低 人机对抗 气管导管滑入一侧支气管 呼吸机设定不当,压力报警 -气道压过低,与病人脱接回路漏气,易发生漏气的部位:湿化器、过滤器、接水瓶连接处在连的MDI或雾化器临近的压力监护仪、流量监护仪回路呼出气监护装置在连的密闭吸引导管温度监测器呼气活瓣漏气，活瓣封闭不严或安装不
20、当气道漏气应用最小漏气技术气囊充气不足指示球囊漏气气囊破裂,通气量报警 - 通气量上限,成人上限设定在1215 L/min，并根据病人具体情况而调整原因：呼吸频率过快呼气流量传感器进水或堵水吸入气设定过高或呼吸频率设定过快分钟通气量设定过低通气机面板上的小儿或成人开关调节不当,成人可将通气量下限设定在4L/min 原因漏气气道压力高限报警连续多次引起时，病人呼吸频率过慢人工气道脱出、阻塞、打折等呼吸机故障,通气量报警 - 通气量下限,潮气量上、下限,根据病人具体情况设定呼出潮气量的上、下限在容量控制的通气条件下可对人工气道异常、呼吸机管路脱开与漏气作出及时的报警在CPAP，Pressure S
21、upport，BiPAP等自主模式下对病人自主呼吸与机械辅助效果作出及时反映,时间报警,呼吸频率不适当的吸气时间不适当的呼气时间,窒息报警（Apnea）,当相邻的二次吸气之间间隔的时间过长时，呼吸机发出窒息报警，同时启动窒息通气。窒息报警时间可根据患者情况自行设定成人：20s 儿童：15s婴儿：10s 各种呼吸机解除窒息报警方法各异PB840： 自动恢复Drager 系列 ：按压RESET 键GALILEO :变为背景通气，需重设模式,机械通气的目的,1.维持适当的通气量,使肺泡通气量满足机体需要。改善气体交换功能,维持有效的气体交换。2.减少呼吸肌的作功。3.肺内雾化吸入治疗。4.预防性机械
22、通气,用于开胸术后或败血症、休克、严重创伤情况下的呼吸衰竭预防性治疗。,呼吸机的基本结构,连接管道 连接呼吸机和患者的管道,机械通气的监测（1）,临床表现神志及精神状况 神志和精神状况好转提示机械通气使用适当，反之则可能不适当呼吸情况 使用适当时呼吸平稳，反之呼吸增快，呼吸困难加重循环情况 注意对血压、心率的影响,机械通气的监测（2）,动脉血气 准确地反映机械通气治疗的效果，是指导机械通气最重要的客观指标经皮氧饱和度监测 能实时地反映出机械通气对血氧饱和度的影响末梢循环差的情况下不能正常工作不能反映PaCO2的情况,机械通气的监测（3）,呼吸机参数自主呼吸 根据自主呼吸的强弱选用不同的通气模式
23、气道阻力 阻力过高会产生气压伤和低血压潮气量 使用自主通气模式或无创通气时需注意监测，潮气量过小不能保证通气I:E比 根据病人缺氧或CO2潴留的情况检测和调节 I:E比。,有创机械通气的护理：人工气道,气管导管的深度：距隆凸2-3cm经口：22+/-2cm经鼻：27+/-2cm注意观察气管插管的深度防止脱落和插管过深气管插管脱出的处理：脱出较少（10cm以内），气囊放气后重新插入脱出大于较长（超过10cm），请医生重新插管,有创机械通气的护理：人工气道,气管导管的深度：距隆凸2-3cm经口：22+/-2cm经鼻：27+/-2cm注意观察气管插管的深度防止脱落和插管过深气管插管脱出的处理：脱出较
24、少（10cm以内），气囊放气后重新插入脱出大于较长（超过10cm），请医生重新插管,有创机械通气的护理：吸痰,目的：保持气道通畅，减少感染发生吸痰频率：根据病人情况因人而宜，痰多多吸，痰少少吸。注意事项：吸痰前高浓度吸氧吸痰手法轻柔，动作要快（15s）,有创机械通气的护理：湿化,目的：稀释痰液，保持气道通畅，减少感染发生注意事项：1 气道湿化的重要性 2 蒸汽加温湿化 3 雾化吸入加湿 4 气道内滴注加湿 5空气湿化,有创机械通气的护理：镇静,目的：减轻患者紧张、焦虑，减少人机对抗，减少患者氧耗对象：紧张、焦虑，不配合的患者缺点：咳嗽反射减弱镇静的程度：不宜镇静过深，以能唤醒为度。护理：观察意
25、识情况，注意吸痰,在临床使用中，人们往往只重视操作方法而忽视使用前后的清洗消毒工作。然而，呼吸机的工作特性决定了它是一种感染风险度非常高的设备，消毒不彻底的呼吸回路极易成为致病菌的来源及其传播途径。,有文献报道，采样发现呼吸机管道中冷凝水的革兰氏阴性杆菌浓度可高达20万/ml，气体通过管路系统直接进入气道，管路系统消毒不彻底或使用过程中的污染均造成病原微生物入侵，致使抵抗力低下的病人并发气管炎，支气管炎，肺炎甚至菌血症，给病人带来不必要的痛苦，因此，严格彻底的清洗消毒工作对于控制院内交叉感染具有重要意义。,呼吸机的清洗消毒主要是指对呼吸机的气道管路系统进行清洗消毒，主要包括：（1）气源过滤网。
26、气源过滤网在气路的进气端，如果不及时清洗，过滤网很容易被灰尘堵塞，引起呼吸机进出气不畅，增加负载，影响机器使用寿命。清洗时，只需把过滤网从机器中取出，用清水洗净尘埃后晾干，无需常规消毒；,呼吸机的清洗消毒主要是指对呼吸机的气道管路系统进行清洗消毒，主要包括：（1）气源过滤网。气源过滤网在气路的进气端，如果不及时清洗，过滤网很容易被灰尘堵塞，引起呼吸机进出气不畅，增加负载，影响机器使用寿命。清洗时，只需把过滤网从机器中取出，用清水洗净尘埃后晾干，无需常规消毒；,（2）呼吸机管道，包括螺纹管、接头、积水杯等。呼吸机管道多为可重复使用型，同时也是使用中受污染最严重的部件，这就要求使用过后，无论使用时
27、间长短，都应及时回收，对其进行严格彻底的消毒，常用的消毒方法有高温高压消毒和消毒液浸泡法，消毒完成后一定要晾干、无菌保存备用，避免再次污染。,（3）气路部件如空气过滤器，部分机型的可拆卸呼入呼出阀及流量传感器等。空气过滤器和呼入呼出阀如为一次性部件，一定要按期更换，如为重复使用型，应与呼吸机管道一起进行灭菌处理。传感器为敏感电子零件，不同厂家的设计构造和清洁要求有很大区别，因此应严格按照厂家要求进行处理，如果清洁不及时或方式不当，很容易导致损坏或使用寿命缩短。,（2）呼吸机管道，包括螺纹管、接头、积水杯等。呼吸机管道多为可重复使用型，同时也是使用中受污染最严重的部件，这就要求使用过后，无论使用时间长短，都应及时回收，对其进行严格彻底的消毒，常用的消毒方法有高温高压消毒和消毒液浸泡法，消毒完成后一定要晾干、无菌保存备用，避免再次污染。,谢谢观赏,
