机械通气的基本原理和目的
一、机械通气的病理生理目的
机械通气是危重病患者重要的生命支持手段,其病理生理目的主要包括以下几个方面:
1.支持肺泡通气 使肺泡通气量达到正常水平,将动脉二氧化碳分压水平维持在基本正常的范围内;但对于颅内高压病人,往往需要肺泡通气量高于正常水平,使动脉二氧化碳水平低于正常,以降低颅内高压;而对于ARDS患者,应采用低于正常的肺泡通气量,实施允许性高碳酸血症,以达到防止呼吸机相关肺损伤的目的。
2.改善或维持动脉氧合 在适当吸入氧浓度的条件下,使动脉血氧饱和度>90%(相当于动脉氧分压>60mmHg)。由于组织氧输送是由动脉氧分压、血红蛋白浓度和心输出量共同决定的,过分的强调动脉氧分压达到正常水平对机体并无益处。
3.维持或增加肺容积 吸气末肺脏的充分膨胀,即维持吸气末肺容积,可预防和治疗肺不张及其相关的氧合、顺应性、防御机制异常。通过应用呼气末正压,维持或增加功能残气量,可用于治疗术后低氧血症和ARDS等。
4.减少呼吸功 机械通气做功使患者呼吸肌肉做功减少,降低呼吸肌氧耗,改善其它重要器官或组织的氧供。
二、机械通气的临床目标
机械通气的临床治疗目的主要包括以下几个方面;
1.纠正低氧血症 通过改善肺泡通气量、增加功能残气量、降低氧耗,可纠正低氧血症和组织缺氧;
2.纠正急性呼吸性酸中毒 纠正严重的呼吸性酸中毒,但动脉二氧化碳分压并非一定要降至正常水平;
3.缓解呼吸窘迫 缓解缺氧和二氧化碳潴留引起的呼吸窘迫;
4.防止或改善肺不张;一、 适应症:1.严重通气不良2.严重换气障碍3.神经肌肉麻痹4.心脏手术后5.颅内压增高6.新生儿破伤风使用大剂量镇静剂需呼吸支持时7.窒息、心肺复苏9.任何原因的呼吸停止或将要停止。
机械通气的基本原理和目的
一、机械通气的病理生理目的
机械通气是危重病患者重要的生命支持手段,其病理生理目的主要包括以下几个方面:
1.支持肺泡通气 使肺泡通气量达到正常水平,将动脉二氧化碳分压水平维持在基本正常的范围内;但对于颅内高压病人,往往需要肺泡通气量高于正常水平,使动脉二氧化碳水平低于正常,以降低颅内高压;而对于ARDS患者,应采用低于正常的肺泡通气量,实施允许性高碳酸血症,以达到防止呼吸机相关肺损伤的目的。
2.改善或维持动脉氧合 在适当吸入氧浓度的条件下,使动脉血氧饱和度>90%(相当于动脉氧分压>60mmHg)。由于组织氧输送是由动脉氧分压、血红蛋白浓度和心输出量共同决定的,过分的强调动脉氧分压达到正常水平对机体并无益处。
3.维持或增加肺容积 吸气末肺脏的充分膨胀,即维持吸气末肺容积,可预防和治疗肺不张及其相关的氧合、顺应性、防御机制异常。通过应用呼气末正压,维持或增加功能残气量,可用于治疗术后低氧血症和ARDS等。
4.减少呼吸功 机械通气做功使患者呼吸肌肉做功减少,降低呼吸肌氧耗,改善其它重要器官或组织的氧供。
二、机械通气的临床目标
机械通气的临床治疗目的主要包括以下几个方面;
1.纠正低氧血症 通过改善肺泡通气量、增加功能残气量、降低氧耗,可纠正低氧血症和组织缺氧;
2.纠正急性呼吸性酸中毒 纠正严重的呼吸性酸中毒,但动脉二氧化碳分压并非一定要降至正常水平;
3.缓解呼吸窘迫 缓解缺氧和二氧化碳潴留引起的呼吸窘迫;
4.防止或改善肺不张;
5.防止或改善呼吸肌疲劳;
6.保证镇静和肌松剂使用的安全性;
7.减少全身和心肌氧耗;
8.降低颅内压 通过控制性的过度通气,降低颅内压;
9.促进胸壁的稳定 胸壁完整性受损的情况下,机械通气可促进胸壁稳定,维持通气和肺的膨胀。



刘大为 高级医师案头丛书《危重病医学》172页
中国协和医科大学出版社 2000年5月 第一版

5.防止或改善呼吸肌疲劳;
6.保证镇静和肌松剂使用的安全性;
7.减少全身和心肌氧耗;
8.降低颅内压 通过控制性的过度通气,降低颅内压;
9.促进胸壁的稳定 胸壁完整性受损的情况下,机械通气可促进胸壁稳定,维持通气和肺的膨胀。



刘大为 高级医师案头丛书《危重病医学》172页
中国协和医科大学出版社 2000年5月 第一版


一、 适应症:1.严重通气不良2.严重换气障碍3.神经肌肉麻痹4.心脏手术后5.颅内压增高6.新生儿破伤风使用大剂量镇静剂需呼吸支持时7.窒息、心肺复苏9.任何原因的呼吸停止或将要停止。
二、 禁忌症:没有绝对禁忌症。肺大泡、气胸、低血容量性休克、心肌梗塞等疾病应用时应减少通气压力而增加频率。
三、 呼吸机的基本类型及性能:
1. 定容型呼吸机:吸气转换成呼气是根据预调的潮气量而切换。
2. 定压型呼吸机:吸气转换成呼气是根据预调的压力峰值而切换。(与限压不同,限压是气道压力达到一定值后继续送气并不切换)
3. 定时型呼吸机:吸气转换为呼气是通过时间参数(吸气时间)来确定。八十年代以来,出现了定时、限压、恒流式呼吸机。这种呼吸机保留了定时型及定容型能在气道阻力增加和肺顺应性下降时仍能保证通气量的特点,又具有由于压力峰值受限制而不容易造成气压伤的优点,吸气时间、呼气时间、吸呼比、吸气平台的大小、氧浓度大小均可调节,同时还可提供IMV(间歇指令通气)、CPAP(气道持续正压通气)等通气方式,是目前最适合婴儿、新生儿、早产儿的呼吸机。
四、 常用的机械通气方式
1. 间歇正压呼吸(intermittent positive pressure ventilation,IPPV):最基本的通气方式。吸气时产生正压,将气体压入肺内,靠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(end inspiratory positive pressure breathing,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(positive end expiratory pressure,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(intermittent mandatory ventilation,IMV)、同步间歇指令通气(synchronized intermittent mandatory ventilation,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1/2~1/10
5. 呼气延迟,也叫滞后呼气(expiratory retard):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)
7. 压力支持(pressure support):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峰压值。
8. 气道持续正压通气(continue positive airway pressure,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)。
五、 呼吸机与人体的连接:
情况紧急或者估计插管保留时间不会太长、新生儿、早产儿、一般经口插管。其他情况可以选经鼻插管或者是气管切开。
六、 呼吸机工作参数的调节: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毫米水柱;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的患儿一般给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。
七、 根据血气分析进一步调节:首先要检查呼吸道是否通畅、气管导管的位置、两肺进气是否良好、呼吸机是否正常送气、有无漏气。
调节方法:
1. PaO2过低时:(1)提高吸氧浓度(2)增加PEEP值(3)如通气不足可增加每分钟通气量、延长吸气时间、吸气末停留等。
2. PaO2过高时:(1)降低吸氧浓度(2)逐渐降低PEEP值。
3. PaCO2过高时:(1)增加呼吸频率(2)增加潮气量:定容型可直接调节,定压型加大预调压力,定时型增加流量及提高压力限制。
4. PaCO2过低时:(1)减慢呼吸频率。可同时延长呼气和吸气时间,但应以延长呼气时间为主,否则将其相反作用。必要时可改成IMV方式。(2)减小潮气量:定容型可直接调节,定压型可降低预调压力,定时型可减少流量、降低压力限制。
八、 湿化问题:加温湿化:效果最好,罐中水温50~70摄氏度,标准管长1.25米,出口处气体温度30~35摄氏度,湿度98~99%。湿化液只能用蒸馏水。雾化器:温度低,刺激性大。病人较难接受。气管内直接滴注:特别是气道有痰痂阻塞时,滴注后反复拍背、吸痰,常能解除通气不良。具体方法:成年人每20~40分钟滴入0.45~0.9盐水2毫升,或以4~6滴/分的速度滴入,总量大于200毫升/天,儿童每20~30分钟滴入3~10滴,以气道分泌物稀薄、能顺利吸引、无痰痂为宜。人工鼻。略。
九、 吸氧浓度(FiO2):一般机器氧浓度从21~100%可调。既要纠正低氧血症,又要防止氧中毒。一般不宜超过0.5~0.6,如超过0.6时间应小于24小时。目标:以最低的吸氧浓度使动脉血PaO2大于60毫米汞柱(8.0Kpa)。如给氧后紫绀不能缓解可加用PEEP。复苏时可用1.0氧气,不必顾及氧中毒。
十、 设定报警范围:气道压力上下限报警(一般为设定值上下30%)、气源压力报警、其他报警。
十一、 意外问题:呼吸机旁应备有复苏器,或者其他简易人工气囊,气囊和气管导管之间的接头也应备好。注意防止脱管、堵管、呼吸机故障、气源和电源故障。
十二、 常见合并症:压力损伤、循环障碍、呼吸道感染、肺不张、喉、气管损伤。
十三、 呼吸机的撤离:逐渐降低吸氧浓度,PEEP逐渐降至3~4厘米水柱,将IPPV改为IMV(或SIMV)或压力支持,逐渐减少IMV或支持压力,最后过渡到CPAP或完全撤离呼吸机,整个过程需严密观察呼吸、血气分析情况。拔管指征:自主呼吸与咳嗽有力,吞咽功能良好,血气分析结果基本正常,无喉梗阻,可考虑拔管。气管插管可一次拔出,气管切开者可经过换细管、半堵管、全堵管顺序,逐渐拔出。

呼吸机的参数设置
一、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。
二、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。
三、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。
四、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,往往需要使用镇静剂,甚至肌松剂。而且,呼气时间过短可导致内源性呼气末正压,加重对循环的干扰。临床应用中需注意。
五、呼吸机气流模式的设置
许多呼吸机有多种气流模式可供选择。常见的气流模式有减速气流、加速气流、方波气流和正弦波气流。气流模式的选择只适用于容量控制通气模式,压力控制通气时,呼吸机均提供减速气流,使气道压力迅速达到设定的压力水平。容量控制通气中,有关气流模式比较的研究较少,从现有资料来看,当潮气量和吸气时间/呼吸时间一致的情况下,不同的气流模式对患者通气和换气功能及呼吸功的影响均是类似的。当然,容量控制通气时,习惯将气流模式设定在方波气流上。不同气流模式对患者的影响,应进一步深人研究和观察。
六、呼吸机吸入氧浓度的设置
机械通气时,呼吸机吸人氧浓度的设置一般取决于动脉氧分压的目标水平、呼气末正压水平、平均气道压力和患者血流动力学状态。由于吸人高浓度氧可产生氧中毒性肺损伤,一般要求吸人氧浓度低于50%~60%。但是,在吸人氧浓度的选择上,不但应考虑到高浓度氧的肺损伤作用,还应考虑气道和肺泡压力过高对肺的损伤作用。对于氧合严重障碍的患者,应在充分镇静肌松、采用适当水平呼气末正压的前提下,设置吸人氧浓度,使动脉氧饱和度>88%~90%。
七、呼吸机触发灵敏度的设置
目前,呼吸机吸气触发机制有压力触发和流量触发两种。由于呼吸机和人工气道可产生附加阻力,为减少患者的额外做功,应将触发灵敏度设置在较为敏感的水平上。一般情况下,压力触发的触发灵敏度设置在-0.5~-1.5cmH20,而流量触发的灵敏度设置在1~3升/分。根据初步的临床研究,与压力触发相比,采用流量触发能够进一步降低患者的呼吸功,使患者更为舒适。值得注意的是,触发灵敏度设置过于敏感时,气道内微小的压力和流量改变即可引起自动触发,反而令患者不适。
八、呼吸机呼气末正压的设置
应用呼气末正压(PEEP)的主要目的是增加肺容积、提高平均气道压力、改善氧合。另外,呼气末正压还能抵销内源性呼气末正压,降低内源性呼气末正压引起的吸气触发功。但是呼气末正压可引起胸腔内压升高,导致静脉回流减少、左心前负荷降低。呼气末正压水平的设置理论上应选择最佳呼气末正压,即获得最大氧输送的呼气末正压水平,临床上应用较为困难。对于ARDS患者,呼气末正压水平的选择应结合吸入氧浓度、吸气时间、动脉氧分压水平及目标水平、氧输送水平等因素综合考虑。肺力学监测(压力-容积环)的开展,使呼气末正压选择有据可依。一般认为,在急性肺损伤早期,呼气末正压水平应略高于肺压力-容积环低位转折点的压力水平。对于胸部或上腹部手术患者,术后机械通气时采用3~5cmH20的呼气末正压,有助于防止术后肺不张和低氧血症。
九、呼吸机气道压力的监测和报警设置
呼吸机通过不同部位监测气道压力,其根本目的是监测肺泡内压力。常见的测压部位有呼吸机内、Y管处和隆突。测压部位离肺泡越远,测定压力与肺泡压力的差异就可能越大。当病人吸气触发时,呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次降低,而当呼吸机送气时,呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次升高。只有当气流流率为零时,各个部位的压力才相同。900C呼吸机的测压部位在呼吸机内,而Newport和Drag呼吸机的测压部位在Y管。
呼吸机对气道压力的监测包括:
1.峰值压力 峰值压力是呼吸机送气过程中的最高压力。容量控制通气时,峰值压力的高低取决于肺顺应性、气道阻力、潮气量、峰值流率和气流模式。肺顺应性和气道阻力类似的情况下,峰值流率越高,峰值压力越高。一般来说,其它参数相同的情况下,采用加速气流时的峰值压力比其它气流模式高。压力控制通气时,气道峰值压力水平与预设压力水平接近。但是,由于压力控制为减速气流,吸气早期为达到预设压力水平;呼吸机提供的气体流率很高,气道压力可能略高于预设水平1~3cmH20。
2.平台压力 平台压力为吸气末屏气0.5秒(吸气和呼气阀均关闭,气流为零)时的气道压力,与肺泡峰值压力较为接近。压力控制通气时,如吸气最后0.5秒的气流流率为象则预设压力即为平台压力。
3.平均压力 平均压力为整个呼吸周期的平均气道压力,可间接反映平均肺泡压力。由于呼气阻力多高于吸气阻力,平均气道压力往往低于肺泡平均压力。
4.呼气末压力 呼气末压力为呼气即将结束时的压力,等于大气压或呼气末正压。当吸气延长、呼气缩短时,呼气末肺泡内压仍为正压,即产生内源性呼气末压力,此时,呼气末的气道压力和肺泡压力不同。因此,吸气末气道压力高于肺泡内压力,与气道对气流的阻力有关,而在呼气末,如气道压力低于肺泡内压力,则与内源性呼气末正压有关。值得临床医师注意。

刘大为 高级医师案头丛书《危重病医学》175~177页
中国协和医科大学出版社 2000年5月 第一版


机械通气模式
应用机械通气时,临床上可使用许多不同的方法处理患者与通气机(呼吸机)之间的关系,这些各种各样技术称为机械通气的模式。近20年来,机械通气的主要进展之一是通气模式的不断增加以及其在临床上的应用。每当一种新的通气模式出现时,常会引起各种争议,实际上对于患者来说,临床上没有一种通气模式是十全十美的,任何通气模式都有其优缺点。成功应用某种通气模式,临床医师需有一定的经验和技术。
通气模式可根据其开始吸气的机制来分类,基本模式有两种:控制通气和辅助通气。控制通气时,通气机触发呼吸并且承担全部的呼吸功;辅助通气时,患者触发和完成全部或部分呼吸周期,而通气机只是给予一定的呼吸支持。选择某一特定的通气模式,取决于患者能够完成呼吸功的量——也就是患者的病理生理状态。
临床上患者使用通气机时有4种不同的呼吸方式。根据患者或通气机触发呼吸,以及通气机和患者如何协调去完成呼吸功可划分这些呼吸方式。机器切换的呼吸可以为强制型或辅助型;患者切换的呼吸能分为支持型或自主型。①机器切换强制型呼吸(Machine-cycled mandatory breath):由通气机触发每次呼吸,随后同期及承担并完成全部呼吸周期中所需呼吸功;②机器切换辅助型呼吸(Machine-cycled assisted breath):由患者触发呼吸,但是由通气去完成其余的呼吸工作;③患者切换支持型呼吸(Patient-cycled supported breath):由患者触发呼吸,但是在其余的呼吸周期中,患者和通气机协同完成通气工作;④患者切换自主呼吸(Patient-cycled Spontaneous breath):由患者触发呼吸,随后由患者完成所有的通气工作。
一、完全通气支持与部分通气支持
(一)完全通气支持(Full ventilatory support,FVS) FVS是指CMV、A/C和PCV时,通气机提供维持有效肺泡通气所需的全部工作量,即不需要患者进行自主呼吸以吸入气体及排出CO2。
FVS适用于下列情况:①呼吸停止;②急性呼吸衰竭;③因呼吸功增加或呼吸窘迫而使心血管系统不能维持有效的循环;④自主呼吸驱动力低下,不能产生有效的呼吸功;⑤机械通气治疗开始后12小时内,为稳定临床情况及放置必要的治疗和监测导管时也需要FVS;⑥中枢神经系统疾病或功能衰竭所致的呼吸衰竭;⑦呼吸肌麻痹。
FVS治疗时,通气机的频率在8次/分以上,潮气量为12~15ml/kg,能使PaCO2维持在 6.0kPa(45mmHg)以下。所以CMV、A/C和PCV均能提供FVS。当IMV(SIMV)频率较高(>8次/分)时,足以维持有效的肺泡通气,也能提供FVS。由于CMV常需要镇静剂或麻醉剂以避免患者与通气机发生拮抗,所以目前CMV应用较少,而常用IMV(SIMV)、PCV、A/C来提供FSV。
(二)部分通气支持(Partial ventilatory support,PVS) PVS是指患者和通气机共同维持有效的肺泡通气,换言之,PVS要求患者有自主呼吸,因通气机只提供所需要通气量的一部分。
PVS的适应证为:①患者有能力进行自主呼吸,并能维持一定通气量;②自主呼吸与PEEP相结合时,可避免胸内压过度升高;③减少正压通气对循环系统的副作用;④进行呼吸肌群的锻炼。目前80%以上的通气治疗都应用PVS。但是,临床上部分患者不能耐受PVS,原因有:①患者的临床情况不能适应呼吸功的增加;②技术因素;如传感器不够灵敏等。临床上除CMV、A/C和单一的PCV以外,其余所有下述通气模式均能提供PVS。
二、控制机械通气(Controlled Mechanical Ventiation,CMV)
(一)定义 应用CMV时,患者接受预先已设定的每分通气频率,以及潮气量(VT)。患者的吸气力不能触发机械呼吸。通气机承担或提供全部的呼吸功。许多通气机上,CMV模式不同于辅助/控制模式(assist/control,A/C)。故临床上应用CMV则意味着是控制强制通气,每次呼吸都释放出一定的潮气量,而患者的呼吸用力被有效抑制。
(二)CMV的应用指征
1.由于中枢神经系统功能障碍,患者呼吸微弱或没有能力进行自主呼吸(如高位脊髓损害,药物过量,格林—巴利综合征等)。有时药物的应用可造成呼吸的抑制,例如大剂量镇静剂或使用某些神经肌肉阻滞剂的应用。
2.在某些情况下(例如麻醉时或重新进行辅助通气时)为患者的肺部提供一种安全的通气方式。
3.重度呼吸肌衰竭,如呼吸肌麻痹,胸部外伤,急、慢性呼吸衰竭所致的严重呼吸肌疲劳时,为最大限度降低呼吸功,减少呼吸肌的氧耗量,以恢复呼吸肌的疲劳。
4.心肺功能储备耗竭,如循环休克,急性肺水肿,某些急性呼吸窘迫综合征(ARDS)时,应用CMV可减轻心肺负荷。
5.需对患者的呼吸力学如呼吸阻力、顺应性,内源性PEEP(PEEPi)、呼吸功等进行淮确测定时。
(三)CMV的优缺点 在A/C通气模式出现以前,CMV模式曾广泛应用于临床,在CMV时,患者不能进行自主呼吸,如果患者已清醒,有自主呼吸的倾向,CMV则抑制患者的呼吸努力。这可使患者产生空气饥饿的感觉,往往会显著地增加呼吸功。患者的自主呼吸也会引起患者与通气机的不同步,患者企图触发呼吸,使辅助呼吸肌和肋间肌收缩。故此时必须应用镇静剂和/或麻醉剂来抑制患者自主呼吸的努力,以改进通气机的效应。如果临床上对患者应用镇静剂和/或麻醉剂有潜在的合并症,而且患者触发呼吸也不是反指征,则应选择另一种通气模式。
CMV时,由于肺泡通气和呼吸对酸-碱平衡的调节作用完全由临床医师所控制,故需仔细监测酸-碱平衡,通气机的设置也应按照生理状况的改变(如:发热,营养摄取等)来认真调节。如果临床上长期CMV,患者的呼吸肌可衰弱和萎缩,将造成通气机撤离困难。
(四)应用CMV时的监护
1.吸气峰压(Peak inspirator pressure,PIP) 在容量切换的通气方式中,PIP是经常变化的,PIP将随着肺顺应性和气道阻力的变化而变化。
2.呼出气潮气量(EVT) 虽然在通气机的控制板上已经设定了潮气量,但所释放出的潮气量并不能得到完全的保证。如果EVT偏离潮气量100ml以上,则需寻找潮气量丧失的原因。
3.酸碱平衡 其呼吸成分完全由临床医师所控制。
4.患者-通气机不同步及吸气流速率或呼吸频率的设置不恰当,不能满足患者的需要。
5.使用镇静剂不适当,患者不能触发自主呼吸。
三、辅助/控制模式(Assist/Control Mode,A/C)
(一)定义 应用A/C模式的机械通气,通气机以预先设定的频率释放出预先设定的潮气量。在通气机触发呼吸的期间,患者也能触发自主呼吸,当通气机感知患者的自主呼吸时,通气机可释放出一次预先设定的潮气量。患者不能自己改变自主呼吸触发呼吸的潮气量。患者所作的呼吸功仅仅是吸气时产生一定的负压,去触发通气机产生一次呼吸,而通气机则完成其余的呼吸功。CMV和A/C之间的差别在于:A/C模式时,患者自主呼吸能为通气机感知,并产生呼吸。
(二)A/C的应用指征
1.呼吸中枢的驱动力正常,但是呼吸肌衰竭以致于不能完成呼吸功。
2.呼吸中枢的驱动力正常,但是由于所需要的呼吸功增加(如肺部疾病时肺顺应性增加),使呼吸肌不能完成全部呼吸功。
3.允许患者设定自己的呼吸频率,因而有助于维持正常的PaCO2。
(三)A/C模式的优缺点 A/C模式的机械通气允许患者控制呼吸频率,并且能保证释放出最低的通气量,维持最低的呼吸频率。A/C模式也允许患者使用呼吸肌群作些呼吸功。但是如适当设置流速率和灵敏度,患者所作的呼吸功可相当少。如果临床上认为通气机应作大量呼吸功的机械通气对患者来说较为适合,则A/C为理想的通气模式。正常情况下,A/C模式与SMV相比,患者所作的呼吸功较少。
A/C模式的缺点为:患者在接受机械通气时常有焦虑、疼痛或神经精神因素,它可导致呼吸性碱中毒。严重的碱中毒可抑制呼吸驱动力,并损害多种代谢功能。过度通气也可能导致内源性PEEP的形成,这与呼气时间减少有关。由于每次呼吸都是在正压通气下产生A/C模式可多方面影响患者的血流动力学状态。
(四)应用A/C模式时的监护
1.吸气峰压(PIP) 在使用容量切换型呼吸机时,变化较大,PIP的增加与肺部顺应性的改变和气道阻力的增加有关。
2.呼出气潮气量(EVT)。
3.评价患者在机械通气时的舒适程度 患者在发生自主呼吸努力时,监测气道压力并调节灵敏度,允许患者使用较小的触发呼吸努力,调节流速率以满足患者的吸气需要。使用A/C模式时,触发灵敏度和流速率为影响患者呼吸功的主要因素。
4.密切监测酸-碱平衡状态 如果患者过度通气,可考虑应用镇静剂或改变通气模式如试用IMV,SMV或压力支持通气(PSV)等。
四、间歇强制通气(Intermittent Mandatory Ventilation,IMV)
(一)定义 间歇强制通气(IMV)是一种患者可以获得预定潮气量与呼吸频率的通气模式,在这些呼吸机控制的通气之间,患者也能触发和进行自主呼吸。自主呼吸时的通气量取决于患者自主呼吸的呼吸肌群力量。IMV 和A/C模式的差别在于患者能触发产生自主呼吸的通气量,A/C模式中,潮气量是由通气机产生的恒定通气量;而在IMV模式中,潮气量是由患者自己控制的,因而是可变的。IMV最初设计时,是为了创造一种通气模式,患者能与通气机配合应用呼吸肌群,因而能撤离通气机。IMV频率越低,患者则需要触发越多自主呼吸,因而也需应用更多的呼吸功。随着患者产生呼吸功的增加,强制通气的频率也可逐步降低。
(二) IMV的应用指征
1.呼吸驱动力正常,但是患者的呼吸肌群不能完成全部的呼吸功,适用于呼吸衰竭早期。
2.需要患者有自己的呼吸频率以维持正常的比CO2。
3.准备撤离通气机,可逐渐减少IMV的频率和潮气量,有利锻炼患者呼吸肌群的功能。
(三) IMV的优缺点 IMV与A/C模式相比较,通气过度的发生率较低,因为IMV通气时,患者能用自己的呼吸频率和通气量来调节呼吸,从而维持正常的C02水平。由于思者较多地参与通气,呼吸肌群的萎缩也较少见。此外,患者自主呼吸时平均气道压力较低,故IMV正压通气的血流动力学影响比CMV或A/C模式时要小。
IMV模式通气治疗期间,如果患者有自己的通气周期,但IMV不能监测思者的自主呼吸努力,因而通气机仍可能给予一次强制通气。这就造成了呼吸的“重叠”。如发生在患者自主呼吸期间或终末,这次机械通气无效,这就造成了患者-通气机之间的非同步,患者感觉不舒服,通气的不协调也有潜在的肺部气压伤危险。此外,IMV如使用不当,可增加CO2潴留的危险性,有时可使患者产生呼吸肌疲劳,反而增加耗氧量。
(四)应用IMV模式时的监护
1.患者的呼吸频率 如果呼吸频率增加,则需要注意思者自主呼吸时的潮气量,通常自主呼吸的潮气量应为5~8ml/kg。如果患者出现呼吸肌疲劳,会产生浅而速的呼吸,这将导致肺不张,降低肺顺应性,进而增加呼吸功,这时需对患者作进一步的通气支持治疗。
2.吸气峰压(PIP) 在容量切换的通气模式中,PIP是经常变化的,PIP随着肺顺应性的增加以及气道阻力的上升而增加。
3.呼出气潮气量(EVT)。
4.自主呼吸时的潮气量 小于5ml/kg可能会产生肺不张,表明患者的呼吸肌群还比较衰弱,不能产生适当的潮气量。
5.患者的舒适程度和与通气机的同步情况 如果患者主诉不能吸入足量的气体,则应检查灵敏度和流速率是否设置妥当。患者与呼吸发生不同步时,如果正在撤离通气机,可让患者镇静,注意与通气机配合,必要时用镇静剂,但注意不要抑制呼吸中枢的可能性。假如患者仍觉不舒服,则可改变通气模式,如印SIMV和PSV。
五、同步间歇强制通气(Synchronized Intemittent Mandatory Ventilation,SlMV)
(一)定义 同步间歇强制通气(SlMV)时,患者能获得预先设定的潮气量和接受设置的呼吸频率,在这些通气机设定的强制通气期间,患者能触发自主呼吸,自主呼吸潮气量的大小与患者产生的呼吸力量有关。SlMV与lMV不同,lMV模式通气时,通气机在一定的时间内给予患者以强制通气,而与患者的呼吸状态无关;然而,SIMV模式通气时通气机释放的强制通气量与患者的吸气负压相同步。是如果患者不能产生吸气负压,则通气机能在预定的时间内给予强制通气。
(二) SIMV的应用指征
1.呼吸中枢正常,但是患者的呼吸肌群不能胜任全部的呼吸功。
2.患者的临床情况已能允许设定自己的呼吸频率,以维持正常的PaCO2。
3.撤离呼吸机。
(三) SIMV的优缺点 SlMV能与患者的自主呼吸相配合,因而可减少患者与通气机相拮抗的可能,防止呼吸“重叠”,患者在机械通气时自觉舒服,并能防止潜在的并发症,如气压伤等。与A/C模式相比较,SlMV产生过度通气的可能性较小,这与患者在SlMV时能主动控制呼吸频率与潮气量有关。由于患者能应用较多的呼吸肌群,故呼吸肌萎缩的可能性较小。与CMV或A/C模式相比,SlMV通气的血流动力学效应较少,这与平均气道压力较低有关。
SlMV属于时间调整方式,因而有其缺点:①如患者自主呼吸良好,会使SlMV频率增加,可超过原先设置的频率;②同步触发的强制通气量,再加上患者自主呼吸的潮气量可导致通气量的增加。例如,患者的自主呼吸的潮气量为200ml,设定的呼吸机SIMV潮气量为600ml,则此时的一次潮气量可达800ml;③如病情恶化,患者的自主呼吸突然停止,则可发生通气不足;④由于自主呼吸存在一定程度上可增加呼吸功,如使用不当将导致呼吸肌群的疲劳。
(四)应用SlMV的监护
1.患者的呼吸频率 如果呼吸频率增加,应重新测定自主呼吸的潮气量,一般来说,自主呼吸的潮气量应为5~8ml/kg。如果患者出现呼吸肌群的疲劳,会发生浅而速的通气,这可造成肺不张、肺顺应性下降并增加呼吸功,此时需加强呼吸支持。
2.吸气峰压(PIP) PIP在容量切换的通气机中变化较大,可随肺顺应性和气道阻力而改变。
3.强制通气的潮气量和自主呼吸的潮气量。
4.患者的舒适程度 如果患者自觉不能从通气机获得足够的气体,应仔细检查灵敏度和流速率是否适当。如在撤机时患者有焦虑或不安,可适当给予镇静剂,但注意不要抑制呼吸中枢。如果撤机时使用SlMV失败,可改用T-管法和PSV。
六、持续气道正压(Continous Positive Airway Pressure,CPAP)
(一)定义 持续气道正压(CPAP)应用于有自主呼吸的患者,在呼吸周期的全过程中使用正压的一种通气模式。应有稳定的呼吸驱动力和适当潮气量,在通气时通气机不给予强制通气或其他通气支持,因而患者需完成全部的呼吸功。
CPAP在呼气末给患者予正压支持,所以可防止肺泡塌陷,改善功能残气量(FRC)并提高氧合作用。就这些来说,CPAP的生理作用等于PEEP。CPAP与PEEP区别在于,CPAP是患者自主呼吸的情况下,基础压力升高的一种通气模式,与是否应用通气机无关;而PEEP也是基础压力升高的一种通气,但是患者同时也应有其他方式的呼吸支持(如:A/C,SIMV,PSV等)。
(二)CPAP的应用指征
1.功能残气量的下降、肺不张等而使氧合作用下降。
2.气道水肿或阻塞(如阻塞性睡眠呼吸暂停综合征,0SAS),需要维持人工气道。
3.准备撤离通气机,在撤机的过程中应用CPAP改善肺泡稳定性和改善功能残气量。
(三)CPAP的优缺点
优点:
1.能减轻肺不张,同时能维持和增加呼吸肌群的强度。因为CPAP时无其他辅助支持,患者要承担全部呼吸功。
2.CPAP常用于撤机的过程中,与SIMV交换使用,随着患者呼吸肌群功能的改善CPAP的时间可适当延长。
3.应用CPAP时,由于患者仍与通气机相连接,在撤机时,如EVT偏低,小于预定的警戒数值或出现呼吸暂停,通气机会报警,此时可改变通气模式。
缺点:应用CPAP时可引起心输出量的下降,增加胸腔内压力和导致肺部气压伤。
(四)CPAP时的监护
1.患者的呼吸频率(RR) RR应少于25次/分。如RR增加,EVT应重新测定。如患者出现疲劳,会产生浅而速的呼吸。
2.呼出气潮气量(EVT) EVT应为5~8ml/kg,如小于5ml/kg,说明患者的呼吸肌群没有足够的力量来产生适当的潮气量。这时应改用其他通气模式,如PSV,SIMV或A/C。
3.患者的舒适程度 如患者主诉不能得到足够的气量,应适当调整流速率。
七、压力支持(Pressure support,PSV)
(一)定义 PSV是指当患者的自主呼吸再加上通气机能释出预定吸气正压的一种通气。当患者触发吸气时,通气机以预先设定的压力释放出气流,并在整个吸气过程中保持一定的压力。应用PSV时,不需要设定VT,故VT是变化的,VT是由患者的吸气力量和所使的压力支持水平,以及患者和通气机整个系统的顺应性和阻力等多种因素所决定的。只有患者有可靠的呼吸驱动时,方能使用PSV,因为通气时必须由患者触发全部的呼吸。
气流以减速波的形式所释出,PSV为一种流量切换的通气模式。
PSV模式可单独应用或与sIMV联合应用。SIMV和PSV联合应用时,只有自主呼吸得到压力支持,故万一发生呼吸暂停,患者会得到预定的强制通气支持。
PSV有两种不同水平的压力:高水平压力或低水平压力。在高水平压力PSV(PSVmax)时,PSV的量是增加的,直到患者得到常用的VT:在完全通气支持时为10~15ml/kg。如PSV在此种压力水平下使用,只要患者有稳定的呼吸驱动力,不需要其他容量切换的呼吸支持。
低水平压力的PSV时,支持的数量需仔细调整,直到患者能得到适当的VT,VT的量为自主呼吸相似,5~8ml/kg。低水平PSV可单独使用,但常与SIMV合用以保证患者能得到最小的肺泡通气量。无论应用高或低水平PSV,随着患者呼吸肌群力量的增加和呼吸系统功能的改善,压力支持的水平也应降低。PSV与PEEP同时应用过程中,吸气峰压(PIP)等于PSV水平加上PEEP的水平。
(二)PSV的应用指征
1.撤离通气机 患者呼吸肌群所作功的质和量,能完全由PSV水平的改变来控制。PSV可作为撤机的重要模式。
2.长时期的机械通气 通过增加吸气气流,PSV能降低与人工气道和通气机管道相关的呼吸功。由于患者在吸气的全过程需应用呼吸肌群,故能减弱呼吸肌的废用性萎缩。
(三)PSV的优缺点
优点:
1.PSV可用于克服机械通气有关的阻力,与通气有关的氧耗量也能下降。呼吸功的下降,患者也能更好地忍受通气机的撤离。
2.PSV使患者的自主呼吸与通气机相配合,同步性能较好,通气过程感觉舒适,能控制呼吸的全过程,也就是患者能决定何时触发一次呼吸,吸气和呼气的时间,以及通气的方式。
3.患者对比C02和酸碱平衡的控制较好。
4.临床医师能应用PSV,对患者较弱的自主呼吸及潮气量进行适当“放大”,达到任何理想的水平并设定PIP。PSV模式通气时,平均气道压力较低。
缺点:
1.PSV时,VT为多变的,因而不能确保适当的肺泡通气。如肺顺应性降低或气道阻力增加,VT则下降。所以,对呼吸系统功能不全或有支气管痉挛或分泌物丰富的患者,使用PSV模式,应格外小心。
2.如有大量气体泄漏,通气机就有可能不能切换到呼气相,这与PSV模式时支持吸气压力的流速率不能达到切换水平有关。这可导致在整个呼吸周期中应用正压通气,很像CPAP。
(四)PSV时的监护
1.呼出气潮气量(EVT) 当PSV用来作完全通气支持时,VT应为10~15ML/kg。部分
通气支持时应为5~8ml/kg。EVT降低时应仔细检查原因,否则会可能发生肺不张。
压力通气模式时呼出气潮气量下降的原因:患者方面:①肺顺应性的下降:如胸膜腔疾患,肺内浸润性病变;②气道阻力的增加:气道狭窄,如支气管痉挛,起到内分泌物增多;③呼吸肌群肌力不足以维持通气需要;④通过支气管胸膜漏丢失一部分潮气量。通气机管路方面:①气流阻力的增加:气管插管或气管切开管的扭曲,通气机管道受压或积水等;②通气机管道接口松动造成漏气;③潮气量从气管插管或气管切开管的套囊旁漏出。
2.患者的呼吸频率(RR) RR应小于25次/分。如RR增加,需重新测定VT。
3.当应用PSVmax通气时,应估计正压通气时的血流动力学效应。
八、无创伤正压支持通气(Noninvasive Pressure Support,NIPSV)
(一)定义 NIPSV 也称为双水平气道正压通气(BiPAP),是无创伤性的通气模式。同时设定呼吸道内吸气正压水平(IPAP)和气道内呼气正压水平(EPAP)。如与常规通气机比较,IPAP等于PSV,EPAP则等于PEEP。
这一模式本质上等于PSV,差别在于NIPSV为一种流量触发的系统,应用时需通过鼻面罩进行,因此不需建立人工气道(如气管切开或插管)。潮气量、流速率和吸气时间均随患者的呼吸力量、所设置的压力和肺顺应性及气道阻力而改变。这一通气模式的名称很多,包括鼻间歇正压通气(NIPPV)和BiPAP。
(二)NIPSV的适用指征
1.慢性通气功能不全因伴有急性疾病发作而造成的呼吸衰竭。
2.慢性通气功能不全的患者中给予夜间呼吸支持,对有呼吸肌群功能不全的患者给予通气支持,如:胸壁疾病,神经肌肉疾病或COPD。
3.对有睡眠呼吸暂停的患者,给予患者夜间通气支持。
4.在原先使用的传统呼吸机辅助通气结束,患者拔管之后,在患者完全自主呼吸开始前,给予NIPSV。
5.为避免气管插管或切开而提供通气支持。
(三)优缺点 NIPSV原先用睡眠呼吸暂停的治疗,IPAP能产生适当的潮气量而EPAP能保持气道的扩张。
优点:
1.提供适当的通气支持,无需气管插管或气管切开,可避免人工气道的某些并发症,患者能正常饮食和说话。
2.NIPSV与鼻CPAP相比,NIPSV 能提供吸气辅助,把潮气量“放大”,因而可对微弱的呼吸肌群提供帮助;而CPAP不能提供吸气辅助,且实际上是增加了呼吸功。
缺点:
1.NIPSV时,形成一个密闭的通气系统是相当困难的,因而需要有一个系统来测定面罩周围的漏气情况,并通过增加流量来代偿漏气。BiPAP的设计则遵循了这一准则,并且影响流量触发灵敏度。
2.通气机给予患者的通气支持相当局限。而且不能帮助患者清除呼吸道的分泌物。
(四)NlPSV时的监护
1.呼出气潮气量(EVT) NIPSV 时EVT变化多端,一般至少应保持在5~8ml/kg。临床应用时,应注意气道阻力的增加而使VT降低;例如,通气机管路中积水。如EVT太少,可发生肺不张。
2.PIP应用NIPSV时,无论在系统中改变EPAP水平或改变IPAP,均应测定PIP。
3.受压的区域,尤其是鼻梁部位。
4.监护胃部胀气,必要时可放置胃管。
九、压力控制通气(Pressure Controlled Ventilation,PCV)
(一)定义 PCV为一种预先设定呼吸频率,每次呼吸都得到预设的吸气压力的支持。在单一的PCV中,每次呼吸均有时间触发,患者自身不能触发呼吸,也不能使呼吸频率高于预先设定的频率,因而实际上每次呼吸都由通气机循环给予强制通气。
但是PCV也能使用设定的灵敏度而由患者来触发通气,这些自身触发的呼吸,也可得到预先设定的压力支持,这也称为压力辅助/控制通气模式。PCV无需设定VT,每次接受的VT是不断变化的,取决于所设定的吸气压力,呼吸频率,吸气时间。肺部顺应性以及气道和管道的阻力。吸气开始由时间机制所决定,吸气气流由所设定的压力水平所控制,也就是PC的水平。在吸气过程中始终保持这一水平的压力。气体流量则以减速波的形式释出,随着肺内气体的充盈,流速率自然衰减。
(二) PCV的应用指征 PCV可提供完全通气支持,尤其适用于肺顺应性较差和气道压力较高的患者,而且如使用容量切换型通气,氧合不理想。临床上能通过控制气道压力来使用PCV,调节吸气压力而获得理想的VT。与容量切换的通气方式相比,PIP较低,因而减少了肺部气压伤的危险性。
(三) PCV的优缺点 在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗中,PCV相当有用。ARDS时,有肺顺应性的降低,肺内分流的增加,虽然增加FiO2,但患者仍有严重的低氧血症,因有广泛的毛细血管漏出生理无效腔也增加,血管有广泛的凝血,终末期PaCO2可升高。由于这些病理改变,如使用容量切换通气以及方形流速波释出通气量,也可能在ARDS患者中造成较高的PIP(吸气峰压),使肺内气体分布不均,可造成肺部气压伤,尤其当PIP增加,肺泡内压力梯度不均时。
PCV通气则可在较高的通气压力和肺内气体分布不均时,减少肺气压伤的可能性。PCV通过限制吸气压力的使用,使气道压力也下降,这一压力往往低于容量切换型通气和方形流速波释出气流此类型机械通气。PCV通气模式常用减速波可使肺内气体分布较为均匀,同时也使气道阻力明显下降、肺部顺应性改善、无效腔通气减少以及增加氧合。
PCV在维持气道开放和改善气体分布方面较其他通气模式更为有效。在吸气早期就可释放出较高的平均气流、压力和容量。吸气初迅速增加的压力有助于扩张塌陷的肺泡,而且在整个吸气相内能维持一定的压力,因而能保持气道开放和改善气体分布。
应用PCV时气道内的平均压力是增加的,这是与在通气期间气道压力迅速增加,并且在吸气相维持这一PIP有关。平均气道压力与肺容量和氧合密切相关,为治疗ARDS的关键。适当应用平均气道压力,可以复原塌陷的肺泡,使肺水重新分布、进而增加肺容量和提高氧合作用。但是平均气道压的增加,对某些心功能较差的患者是不合适的,因为可使心搏出量进一步下降,减少回心血流量和增加右心室的后负荷,如果有氧释放和输送受损,PCV通气则有害而无利。
(四)PCV时的监护
1.熟悉通气机的全部指标 包括吸气压力水平,例如:吸气压力为4kPa(40cmH2O),呼吸频率为20次/分,PEEP为1.5kPa(15cmH2O)和FiO2为0.6。
2.密切观察EVT和每分钟通气量 任何影响肺顺应性和气道阻力的因素都会导致EVT的变化。PCV的水平因随肺部病变的改善而降低,否则VT的增加会使肺部过度扩张及通气过度。
3.监测PIP PIP应等于所用的PC水平加PEEP。
4.监测血流动力学变化 注意平均气道压力的变化而造成的血流动力学改变。
5.监测气管切开管或插管套囊有无漏气 如漏气通气机就达不到预先设定的PC水平,可能造成吸气相的持续。
十、压力控制合并吸呼相反比例通气(Pressure Control with Inverse Inspiratory-to-Expiratory Ratio Ventilation,PC-IRV)
(一)定义 PC-IRV为压力控制通气的同时应用吸呼相反比例通气,即预先设定呼吸 频率和吸气压力水平,并使用吸呼相反比例,1∶1、2∶1、3∶1、4∶1等。
(二)PC-IRV的应用指征 PC-IRV可对肺顺应性较差的患者提供完全通气支持。这些患者往往有较高的气道压力,在使用容量切换型通气机时氧合作用较差。PCV通气能通过控制吸气压力来获得理想的潮气量,使PIP降低,减少肺气压伤的可能性。PC-IRV的应用可使平均气道压力增加,因而使肺内气体分布改善,同时能改善氧合作用。
(三)PC-IRV 的优缺点 ARDS时肺表面活性物质缺乏,肺部弥漫性的病变呈分布不均改变,各肺单元阻力和顺应性变化多端。病变严重的肺泡需要较长的时间去充盈,如使用常规比例的通气肺泡不能得到适当的充盈仍处于塌陷的状态,导致肺内分流的持续存在以及严重的低氧血症。I∶E相反比例通气增加了吸气时间,使肺泡得到适当的充盈,故能改善肺内气体分布。同时在呼气相,肺泡没有时间排空到静止容量,气体在肺部陷闭,陷闭的气体在肺内产生了一种压力,这就是内源性PEEP。
PC-IRV的应用可使功能残气量增加、肺内分流降低和无效腔通气减少,因而改善氧合。但由于平均气道压力和总的PEEP的增加,这一模式的通气影响血流动力学较多。
(四)PC-IRV的具体实施 严重的呼吸衰竭患者,表现为双肺弥漫性浸润阴影伴进行性加重,PIP增加,虽然已使用了较高的FiO2和高水平的PEEP并应用了较高的每分钟通气量,但症状继续恶化,此时可考虑应用PC-IRV。通气机设置如下:①FiO2为1.0;②I∶E比例为1∶1;③调节吸气压力(压力控制水平),使潮气量达10~12ml/kg,通常PC为1/2~1/3的PIP,一般应用较低的压力试图获得较大的VT、每分钟通气量和合宜的PaCO2;肺顺应性较差,可试用较小的VT;④呼吸频率(RR):20~25次/分,使RR增快,在呼气完成前,下一次呼吸已经开始;⑤PEEP的设置:一般为0.5kPa(5cmH2O),由于应用I∶E相反比例,可能有内源性PEEP。
PC-IRV应用时的注意事项:①患者需要适当的监护,包括心搏出量以及血流动力学监测等;②患者应适当地镇静和应用肌松剂,保证患者舒适,防止患者的自主呼吸干扰通气模式。患者自身的I∶E比例可使PEEP丢失,因而使FRC减少和造成低氧血症;③清理患者气道内的分泌物,在清理和负压吸引分泌物时,应提供高浓度的氧吸入。
(五)通气机的调节 可根据氧饱和度和潮气末C02分压的连续监测,以及血气分析的结果来适当调节通气机的各项指标。
1.增加氧合作用(PaO2)①增加FiO2,但需保持在不引起氧中毒的吸氧水平(<0.6);②调节通气机的呼吸频率或I∶E比例,使内源性PEEP增加。呼吸频率的增加,呼吸时间则缩短,使气体在肺泡内陷闭并形成内源性PEEP。逐渐改变I∶E比例,从1∶1→2∶1→3∶1,由于呼气时间的缩短,内源性PEEP增加,但需注意血流动力学的改变。
2.增加通气(PaCO2) ①如果有呼吸性酸中毒,则需增加通气量,可适当升高吸气压力或增加呼吸频率。吸气压力增加为0.3~0.5kPa(3~5cmH20),需根据EVT的结果来调节。如果EVT的增加,PaCO2反而上升,则压力已超过了肺组织的扩张程度。此时应恢复原有的压力水平,按允许性高碳酸血症来处理;②如果有呼吸性碱中毒,应降低每分钟通气量,可适当降低吸气压力或呼吸频率。但是呼吸频率的降低可使内源性PEEP减少,导致氧合作用的降低。
(六) PC-IRV模式应用时的监护
1.监测呼出气的潮气量(EVT)任何降低肺顺应性或增加气道阻力的因素均可降低EVT。
2.监测内源性PEEP的水平。
3.监测PIP PIP=吸气压力十设定的PEEP。
4.监测血流动力学变化,保证组织有适当的氧供。
5.适当对患者应用镇静剂或肌松剂,以抑制患者的呼吸驱动力。
十一、强制每分钟通气(Mandatory Minute Ventilation,MMV)
(一)定义 强制每分钟通气(MMV)是通气机按照预先设定的某一恒定的每分钟通气量进行机械通气治疗。如果患者的每分钟自主呼吸通气量小于预定的每分钟通气量,不足部分由通气机来提供;如自主呼吸的通气量已大于或等于预定的每分钟通气量,则通气机不再提供通气辅助。
MMV可由容量切换或压力切换的通气模式来执行。近年来已研制用PSV的模式来提供MMV。能提供MMV模式的通气有各种名称,包括:最低每分钟通气量(Minimum Minute Ventilation),扩张型每分钟通气(Augmented Minute Ventilation,AMV)和延伸型强制每分钟通气(Extended Mandatory Minute Ventilation,EMMV)等。
(二)MMV的应用指征
1.可作为一种撤机方式 通过增加呼吸肌群的强度和防止呼吸肌疲劳,MMV能促进患者撤离通气机。并在撤机过程中保证安全通气,从而减少监护程度。
2.当患者的通气驱动中枢变化较大时,MMV可作为通气支持的过渡阶段。
3.MMV能保证给有呼吸暂停、呼吸肌无力以及其他呼吸功能不全的患者提供足够的通气量。
(三)MMV的优缺点 MMV模式能使患者平稳地从完全通气支持过度到部分通气支持,直到撤离通气机,并且能使患者获得稳定的每分钟通气量和PaC02。
主要缺点为MMV没有监测自主呼吸的质量,浅而速的呼吸也能产生最低的每分钟通气量,如果不及时纠正会导致肺不张。此外应用MMV可能忽视对患者的监护。
十二、气道压力释放通气(Aiway Pressure Release Ventilation,APRV)
(一)定义 在气道压力释放通气(APRV)期间,患者在自主呼吸的基础上接受CPAP,
在呼气时阀门间断打开,释放出一定的压力低于预先设置的压力或低于周围的压力,因而同时应用了两种水平的压力:CPAP水平、气道压力释放水平。气道压力释放后,仍保留CPAP水平。通气机需设置:CPAP水平、气道压力释放频率,气道压力释放的压力水平和气道压力释放的时期。
应用APRV模式,在CPAP水平期间,FRC保留在一定水平上。压力释放期间,在气体被动释放出后,FRC降至一个新水平。在气道压力释放时肺部被动排空,使肺泡通气增加并促进C02呼出。压力释放与呼气末暂停相似,应考虑到最佳释放时间,压力释放的时间通常为1.5秒。严重的限制性肺部疾病患者,这一时间对于完全呼出气体是不恰当的,因而这类患者对于应用APRV为相对禁忌证。
(二)APRV的应用指征
1.急性肺损伤引起FRC的降低,以及肺顺应性的减少,但是呼吸肌群的强度或呼吸驱动力尚正常。
2.手术后轻度的呼吸功能不全。
(三)APRV的优缺点 APRV模式可增加肺容量和肺顺应性,防止呼吸肌群的萎缩,通过降低肺容量(而不是增加肺容量)来促进CO2排出。平均气道压力也不超过CPAP水平,PIP也较低,因而降低了肺部气压伤的可能性,对循环系统的影响也较少。
APRV和PCV均能在肺顺应性差的患者中降低PIP,减少肺部气压伤和稳定塌陷的肺泡。这两种模式在设定吸气压力和呼气压力水平方面来说较为相似,区别在于APRV为自主呼吸模式,而PCV则不然。APRV不需对患者使用镇静剂及肌松剂。
另外,APRV的通气辅助与自主呼吸频率相关,呼吸频率增快,压力释放通气的频率也相应增加,通气辅助增大。APRV模式的优点还在于:用气道压力的周期性降低来增加肺泡通气,可使部分呼吸衰竭患者避免气管插管。
APRV的缺点:对气道阻力较高的COPD患者,因可产生内源性PEEP,能导致肺部过度扩张。APRV为一种新模式,尚有待临床验证。
十三、压力调节容量控制通气(Pressure-regulated Volume Control,PRVC)
(一)定义PRVC时,患者接受预定的呼吸频率和潮气量,并且在一定压力下完成。通气机的设置,包括呼吸频率、吸气时间以及预计的潮气量/每分钟呼出气量(VT/VE)。而通气机则力图达到预计的VT并应用最低的压力。通气机总是应用尽可能低的压力去获得理想的潮气量。因而如果所测得的VT较大,那么压力会下降,直到所设定的和测得的VT相等为止。PRVC为一种VT保证型控制通气,这种通气由压力控制水平的调节来完成。最大的压力控制水平允许低于设定压力上限的0.5kPa(5cmH20)。为安全起见,上限压力应尽量设置在低水平。目前只有servo300通气机有PRVC模式,由微处理机连续测定肺胸顺应性并自动计算下一次通气要达到预定潮气量所需的吸气压力,通过连续测算和调整,使实际潮气量与预设潮气量相符。
(二)PRVC的应用指征 PRVC尤其是应用于缺乏稳定和可靠的呼吸驱动的患者,这些患者由基础疾病或呼吸驱动受镇静剂和/或麻醉剂的作用而发生呼吸衰竭。PRVC对肺顺应性较差的患者而言是一种有用的通气模式,这些患者的肺脏由于疾病造成了肺泡充盈时间的差异。
(三)PRVC的优缺点 PRVC结合了压力控制和容量控制通气的优点,患者接受通气治疗时所需压力较低,而且VT得到保证。以减速波的形式释放通气量,能促进气体在病变不均匀的肺部得到均匀分布。通气机能随着顺应性和阻力等因素的改变、通气/压力关系的变化而自动调整吸气压力。在肺顺应性迅速和突然改变的病理情况下,例如张力性气胸,通气机也能立即作出反应和企图维持稳定的肺泡通气,直到临床医师采取有效的治疗措施。
故PRVC能为各种急性呼吸衰竭提供有效通气支持,其优点是:①自主呼吸与机械通气的协调性能好,可避免应用镇静剂或肌肉松弛剂;②潮气量稳定可保证呼吸驱动力不稳定的患者安全通气,避免PCV时频繁调整吸气压力来获得理想的潮气量;③降低PIP,减轻肺气压伤的可能。
PRVC的缺点:通气机系统中万一发生大量的气体泄漏,则通气机可不断增加压力控制的水平,以“弥补”所丢失的通气量,很可能加剧通气量的泄漏。
(四)PRVC模式时的监护
1.监测患者呼出气的VT和每分钟呼出气量,保证达到预先设置的参数。
2.监测吸气压力,确定压力水平已获到理想的VT。压力上限设定在平均所需压力的1~1.5kPa(10~15cmH2O)。当PIP达到压力上限下的0.5kPa(5cmH2O)水平,而吸气继续进行,如连续发生三次这种呼吸,压力上限会发出报警信号,表现为“压力受限(limited pressure)”。如果达到实际压力上限,吸气将中止。
十四、容量支持通气(Voluem Support Ventilayion,VSV)
(一)定义 VSV时,患者每次呼吸得压力支持,而且每一预置的潮气量都得到保证,为一种容量为目标的通气,等于PRVC,但又是一种自主通气模式,患者触发每一次呼吸。故VSV实际上为PRVC与PSV的联合应用。其基本通气模式为PSV,为保证PSV时的潮气量稳定,通气机根据每次呼吸所测定的顺应性和压力-容积关系,自动调节PS水平。
VSV模式应用时,如PSV那样,患者触发每次通气,触发后的吸气量,呼吸比例由患者控制。又如PRVC模式,不断调节PS水平,以保证潮气量达到预置的VT。随着患者呼吸能力的增加,可自动降低PS水平,直到自动转换为自主呼吸。如呼吸暂停超过20秒,通气机自动从VSV转换为PRVC。
(二)VSV的应用指征 VSV适用于呼吸肌群力量不足于产生恒定潮气量的患者,而患者又准备撤离通气机。目前只有Servo300通气机具VSV模式。
(三)VSV的优缺点 VSV可看作为PSV的“精确”类型,故具备PSV的全部优点。PSV时,可确保最大吸气峰压,而VT则随着每次呼吸而有改变。而VSV,VT是保证的,而压力则随着肺顺应性和气道阻力的改变而不断变化。但与MMV模式不同,患者不能通过浅而速的呼吸来达到预先设定的每分钟呼出气量。由于患者能控制呼吸频率和吸气时间,自觉更为舒适。
(四)VSV时的监护
1.监测呼出气潮气量 保证患者获得预定的最小VT/每分钟呼出气量。如果患者的呼吸频率降低,则可获得潮气量将比预定VT大150%。
2.监测PIP 同PRVC。
3.在PRVC模式上所有参数都确保已设定 为万一发生呼吸暂停时的通气,准备好各种参数。
4.监测患者的呼吸参数 如果患者的呼吸频率增至25次/分,每分钟呼出气量增加,应估计患者继续进行自主呼吸所需呼吸功的能力。由于所设定的每分钟呼出气量为最低的可接受水平,患者的每分钟呼出气量可能超过这一预定数值。故需设定每分钟呼出气量的报警上、下限。
十五、成比例通气(Proportional Assist Ventilation,PAV)
(一)定义 吸气时给患者提供与吸气气道压成比例的辅助压力,而不控制呼吸方式。PAV可改善呼吸力学和自主呼吸的能力的储备。患者通过增加自主呼吸用力,可成比例地增加通气机的通气辅助功,使通气机成为自主呼吸的扩展。
呼吸衰竭需要机械通气治疗的患者,其自主呼吸的比例大多降低,即呼吸用力大小与吸入气量(或吸气产生的流速)的关系不正常。为维护适当的通气和氧合、达到一定的吸气量和吸气流速,患者必须增加吸气用力,从而增加呼吸负荷,增大呼吸功,导致呼吸窘迫和呼吸肌疲劳。
如今常用的正压通气(容量、压力或时间切换)方法,虽能提供吸气气道正压和通气辅助功,但并不能纠正吸气用力和即时效果(产生的吸气量和吸气流速)间的不正常关系,因为提供的吸气压或吸气流速是预设的、非生理性的呼吸方式(如潮气量、呼/吸时比及流速方式)。例如,PAV为1∶1,就是说吸气气道压的产生有一半是由于呼吸肌的收缩,另一半为通气机是施加的压力,即无论什么时候和什么通气水平,自主呼吸肌和通气机各分担一半呼吸功。又如PAV为3∶1,即通气机作3/4功,自主呼吸肌作1/4功。患者通过改变自己的呼吸用力,也可相应改变通气机提高呼吸的大小,而呼吸功比率维持不变。
PAV的实施,关键是如何感知自主呼吸肌的即时用力,然后通气机才能按比率给予PAV。
(二)适应证 PAV也和PSV一样,只适用于呼吸中枢驱动正常或偏高的患者。PAV和PSV均为可调性部分通气支持,可根据需要以提供吸气正压的方式来提供不同水平的通气辅助功。它们也都没有控制患者的自主呼吸方式,如潮气量、呼吸时比、吸气流速等均由自主控制。两者不同之处是:PSV提供的吸气正压是恒定的,在吸气触发后气道压力迅速增加达峰值并维持一定时间,PSV的水平是预设的,与自主呼吸用力无关;而PAV时提供的气道压是变化的,取决于自主呼吸用力的大小。
(三)优缺点 PAV的优点是:①应用PAV后,患者感觉舒适;②降低维持通气所需要的气道峰压;③减少过度通气的可能性;④改善呼吸力学和自主呼吸能力的储备,使通气机提供的辅助功成为自主呼吸肌力的扩展,因而可能避免气管插管,可能应用无创伤性通气的方式即能改善通气;⑤增加负压通气的有效性,降低麻醉剂和镇静剂的使用;⑧通气机调节方便。
潜在的缺点:①需要有自主呼吸驱动,PAV压力的产生和大小由自主呼吸控制,如果自主呼吸驱动停止,则压力传送会停止。因此,PAV模式应用于危重患者或呼吸驱动障碍的患者需设置背景通气;②压力脱逸现象;③PAV只能在患者现有的呼吸形式控制下辅助呼吸,不能使呼吸正常化;④增加通气潜在的不稳定性,PAV能增加通气对化学刺激的反应,而增加通气和呼吸周期的不稳定性。
总之,PAV为新式通气模式,临床应用时间不长,应用病例尚不多,有待进一步评价。
十六、自动转换模式(Automode)
(一)定义 自动转换模式是西门子公司近来推出的SV300A通气机中新设置的通气模式。其特点是,当患者的吸气用力可触发通气机时,通气机即从控制通气模式自动转换为支持通气模式,只要患者能保持触发能力,通气机就维持以支持模式来通气。但如果患者停止呼吸,或无力触发通气机,通气机即马上转换回控制转换模式。自动转换模式包括控制模式与支持模式的联合(表1)。
表1 控制模式与支持模式的转换
控制模式 ←— —→ 支持模式
容积控制通气 ←— —→ 容积支持通气
压力控制通气 ←— —→ 压力支持通气
压力调节容积控制通气 ←— —→ 容积支持通气

设计自动转换模式的目的,是为了让通气机去适应患者的自主呼吸,只要患者有中枢呼吸驱动和触发通气机的能力,通气机就自动提供(容积或压力)支持通气,这就意味着,只要患者开始第一次自主呼吸,就开始应用部分通气支持的模式,也就开始了撤离机械通气的过程。在通气过程中,自主呼吸和机械通气能很好协调,减少两者的对抗而使患者感觉舒适。可减少或避免应用镇静剂的需要,也可缩短患者应用机械通气的时间。此外,在应用支持通气模式的全过程,有控制模式作为后盾,从而可有效地保证患者的通气安全。因为,通气机是根据患者的病理生理状况自动提供通气支持的,这种高度智能化的现代通气模式可大大减少临床医师在床旁对患者的监控时间和避免频繁的通气机参数调整或重新设置。
(二)实施步骤和方法 在SV300A通气机中,“自动转换模式”可以用“容积控制/支持”通气模式,此时的支持模式是“容积支持”;也可以用“压力控制/支持”模式,此时的支持模式是“压力支持”;或用“压力调节容积控制/支持”模式,此时的支持模式是“容积支持”。
如果在控制模式时患者能触发通气机和维持自主呼吸,通气机就自动从控制模式转换为支持模式,同时“支持”钮旁的黄灯闪亮。如果患者不能维持自主呼吸,则在患者停止呼吸12秒后,通气机即自动从支持模式转换回控制模式。
和PRVC和VS一样,应用自动转换模式时的吸气压力水平在PEEP水平与气道压力上限以下0.49kPa(5cmH20)水平范围内自动调节,如果气道压力上限设置过低,则可能导致实际潮气量小于预设潮气量而发生通气不足。
“自动转换模式”是机械通气模式自动化、智能化的新尝试,理论上确有许多优点但应用于脑床的时间尚短,真正的临床应用价值尚待今后更多的实践才能确切评价。
十七、适应性支持通气(Adaptive Support Ventilation,ASV)
(一)定义 适应性支持通气(ASV)是瑞士Galileo“伽利略”最新一代通气机所特有的机械通气模式。ASV为一种正压通气模式,ASV模式是一种目标选择性通气。如果患者有吸气触发,则通气机可与患者的每一次呼吸相同步。临床上应用ASV模式时需设置:①体重(BodyWt):用于在ASV模式时计算每分钟通气量和潮气量的限值;②每分钟通气量(%Minvol):用于调节通气机释出的每分钟通气量。成人总的目标每分钟通气量,可按每公斤体重100ml计算;③流量触发/压力触发(flow trigger/pressure trigger);④压力斜坡(Pramp):在压力控制或支持通气中可决定所释出压力的上升时间;⑤呼气触发灵敏度(ETS):在压力支持的自主呼吸中决定呼出气的标准。
在ASV模式通气时,呼吸频率和潮气量是由理想体重、以及达到预置目标通气所测得患者的肺部机能来决定的。目标通气从患者的理想体重和所设置的每分钟通气量百分比计算而得。患者如无自主呼吸,此时ASV实际上等于控制通气,吸气压力(Pcontrol)由释放出的潮气量和最佳呼吸频率所调节。通常释出的最大吸气压力(Pmax),低于实际设置的高压警报限制数值10cmH2O。如果患者能部分触发呼吸,其自主呼吸将得到最小压力(Pmin=PEEP十5cmH2O)所支持。压力支持(Psupport)根据生理潮气量来调节。实际自主呼吸频率和计算所得的呼吸频率之间的差值由通气机的强制通气进行补偿。完全自主呼吸的患者,其压力支持水平由通气机自动调节,使患者保证获得最佳的呼吸频率和潮气量。临床上应用ASV模式时,可以通过增加或降低%每分钟通气量(%minvol)来增加或减少呼吸频率和潮气量。
(二)适应证 ASV可应用机械通气的各个阶段,以辅助患者的通气治疗。ASV能自动适应患者的通气需要,从完全支持通气(控制通气)到CPAP。ASV模式通气时,通气机以下述四个步骤进行工作:①首先评价患者的肺部机能,ASV通过连续五次试验性通气来测定患者的肺部动态顺应性,呼出气时间常数;②计算最佳通气方式,潮气量和呼吸频率是根据最低作功的原则计算:如测得呼吸频率高于目标频率,则强制性通气的频率降低,反之亦然;如测得的潮气量大于目标潮气量,则降低气道压,反之亦然;③实现最佳通气方式;④维持最佳通气方式。
(三)ASV的优点
1.ASV可自动调节适应患者的通气需要。
2.避免患者发生压力伤、容量伤、防止窒息和呼吸频速,预防内源性PEEP(PEEPi)的发生。
3.可提供安全的最低每分钟通气量。
4.ASV可用作自动撤机支持系统。
总之,ASV是第一个真正适应患者呼吸状态及能力的通气模式,ASV从开始工作的瞬间状态就自动地引导患者走向脱机,该通气模式可用于自主呼吸到强制通气,如果患者发生呼吸停止,ASV可自动进入强制通气。患者的自主呼吸恢复后,ASV自动进入支持通气阶段。临床应用证明,ASV可以最低的气道压力、最佳的呼吸频率,来满足患者的通气需要,从而避免气道压力伤、容量伤、呼吸频速及PEEPi。
十八、双水平正压通气模式(BiLevel Ventilation,BiLevel)
当前在普通的机械通气机上,压力控制通气是一种常用的模式,这也是现在通气策略所决定的。临床通气治疗时,常常希望患者能在机械通气时保留自主呼吸,使患者的自主呼吸能成为总的通气量的一部分,因而能减少对机械通气的依赖程度。但是机械通气的常规通气模式对提供患者自主呼吸的能力有限。传统的机械通气模式中,为了使患者与通气机相配合,常需应用镇静剂和肌松剂以抑制患者的呼吸驱动力,使通气机与患者的自主呼吸相配合。目前新一代的通气机上推出了一种新模式BiLevel,正是为适应当前通气策略进展的需要。
(一)定义 双水平正压通气(BiLevel)是正压通气的一种增强模式,允许患者在通气周期的任何时刻都能进行不受限制的自主呼气,因而能使患者与通气机之间得到较为满意的同步化。BiLevel这一通气模式使患者有可能在两个不同水平的PEEP上进行自主呼吸。其压力波形如同压力控制通气模式(PCV),但差别在于这种模式能让患者在高水平压力和低水平压力上都能作自主呼吸。
在两个PEEP水平之间转换的通气支持所产生的潮气量,以及患者的自主呼吸共同组成了每分钟通气量。容量监护仪能显示:患者在两个PEEP水平上的自主呼吸量、以及在PEEPH(高压力水平上的PEEP)到PEEPL(低压力水平上的PEEP)的呼出气容量。
(二)BiLevel的两种通气策略 BiLevel模式中的两种不同通气策略,其差别在于低水平PEEP(PEEPL)时所需时间不同。
1.常规I∶E比例 BiLevel不受特殊的TH∶TL(高水平PEEP时间到低水平PEEP时间)比例的限制。如果高水平和较低水平PEEP上所消耗的时间都足够地长,且允许在这二个水平上都能进行自主呼吸,则常常称之为Biphasic或BiPAP(见前述)。如设置完好,则患者的自主呼吸能在二个PEEP水平上都能得到压力支持。
2.气道压力释放通气(APRV) 气道压力释放通气是另一种通气策略。APRV时,因为所有的自主呼吸均发生在高水平PEEP上,故APRV表示一种TL时间方式(低水平PEEP时间)。在较低的PEEP水平所“释放”的压力,其时间只允许肺容量能降低,随后立即回到高水平的PEEP。肺容量的降低而不是肺容量的增加,这一原则可将APRV与其他类型的压力支持模式区别开来。
APRV应用于肺部顺应性降低的患者,有其明显的优点。APRV除有CPAP所具备的能改善肺部力学和氧合作用之外,还能增加患者的肺泡通气。
(三)BiLevel的优点 BiLevel为Puritan-Bennett840通气机上所特有的模式,使患者能在各个设置压力水平上所设定的吸气时期内进行不受限制的自主呼吸。故BiLevel明显地优于压力支持和压力控制模式,尤其对有自主呼吸的患者更具有明显优越性:
1.在PEEP不同水平与患者自主呼吸之间同步转换。增加患者舒适程度,进一步减少呼吸功。
2.只要有1.5cmH2O的压力支持,则可在二个PEEP水平上增强所有的自主呼吸。
3.在二个PEEP水平上,监护所有的自主呼吸。
4.此外,BiLevel能扩大压力支持通气的能力。在较低的PEEP水平上,如时间设置足够长则也能允许进行自主呼吸,进行压力支持(PS)。在较高的PEEP水平上,如果PS水平设置足够高,也能实现压力支持通气。
5.降低机械通气时的镇静水平,在通气治疗时间所有时相内,患者都能进行自主呼吸,在各个压力水平间进行同步转换,患者的镇静水平可得到降低。因而可以减少镇静剂对其他脏器的影响,加强患者自身对并发症的识别能力,或者能自主活动、保留咳嗽反射和有利于分泌物排出。
6.BiLevel将BiPAP和PSV的概念结合在一起,可通过面罩进行无创伤通气。BiLevel将两种通气模式结为一种模式,通过将APRV的应用原理转换其他控制通气模式,以增加各个水平上的通气,BiLevel适用于患者的整个通气治疗的过程。
(四)BiLevel通气在常规TH∶TL比例时的应用指南 BiLevel通气时,最初设置高和低的PEEP压力水平,可以根据在容量通气时所设置的PEEP和平台压力来调节。设置高和低的PEEP所需时间,可将TH∶TL比例调节为1∶1,与容量通气相类似。较低的PEEP水平可调节至能获得适当的氧合作用,而较高的PEEP水平通常调至12~16cmH2O,高于较低PEEP水平,这取决于患者肺部的顺应性,目的是达到适当的潮气量。PS水平的设置为辅助患者在高和低PEEP时的自主呼吸。
(五)BiLevel通气在APRV时的应用指南 最初设置的频率(释放)与在常规机械通气时所设定的频率相似(能达到理想的肺泡通气的频率)。高PEEP水平(通常为10到30cmH20)由肺部顺应性来决定,调节到理想的平均呼吸道压力(MAP)和每分钟通气量,在此水平的PEEP,能增强自主呼吸。较低水平的PEEP最初设置在3cmH20,调节至能释放出适当的容量。“释放”时间较短,约为1~1.5秒。如“释放”时间超过2秒,气体交换可能恶化。呼气时间的设定原则为,使内源性PEEP(PEEPi)保留在低水平,但能防止低顺应性肺单元的肺泡塌陷。随后再调节呼吸频率和高压水平,以维持理想的PaC02和PH。各种可使MAP增加的通气治疗设置调节措施,都能增加氧合作用,例如,增加较高或较低的压力水平,延长TH,或增加Fi02。
如应APRV脱机,与IMV相似,随着自主呼吸增强,逐渐降低PEEPH和频率,直到通气单用CPAP维持。
临床应用APRV时应注意其相对禁忌证,凡是气道阻力增加的病人(COPD和哮喘等),临床上如听诊发现患者有呼气相的喘鸣音或呼气时间延长,由于不能在2秒钟内将肺泡排空,故不适合应用ARPV。
总之,ARPV能应用于ARDS病人,可支持ARDS的治疗,并以最佳状态与自主呼吸同步。BiLevel在常规TH∶TL比例通气时,能从控制通气模式简单地转换到自主呼吸,而不需改变通气模式。
十九、允许性高碳酸血症(permissive hypercapnia,PHC)
允许性高碳酸血症(PHC)实际上为一种通气策略,而不是通气模式,其目的是为了降低由高吸气压力所致的气压伤发生率。通过应用较小的潮气量,通常小于10~15ml/kg的传统机械通气支持所应用的VT,而使气道压力降低,从而也避免了肺泡的过度膨胀,由于允许PaC02逐渐由6.7kPa(50mmHg)上升到13.3kPa(100mmHg),故可以应用较小的通气量进行机械通气治疗PaC02的升高。然而允许性高碳酸血症在以下情况为反指征:①存在着颅内压的增加;②原先已有代谢性酸中毒。
(一)PHC的基本应用 PHC时,一般采用4~7ml/kg的潮气量进行通气治疗,允许存在一定程度的高碳酸血症,PaC02<13.3~16kPa(100~120mmHg);采用较小的VT可防止肺泡过度扩张和跨壁压过高,防止与通气机有关的肺损伤发生。
应用PHC时,气道压力降低,可导致氧合作用的下降,患者有不同程度的低氧。对此可以:①适当增加PEEP;②延长吸气时间,必要时采用反比通气;③增加Fi02;④适度增加VT。
另外高碳酸血症比较严重时可应用:①给予镇静剂、应用肌松剂,降温;②限制葡萄糖摄人,减少C02的生成;③使用碳酸氢钠纠正细胞外液过低的pH值,改善呼吸窘迫;④通过导管向气管内吹气冲洗解剖死腔中的C02。
(二)PHC的缺点 ①高碳酸血症可引起呼吸性酸中毒,引起脑血管扩张和脑水肿及颅内压升高;②引起外周血管扩张、心肌收缩力降低、心搏出量减少和血压下降;③清醒患者难以耐受PCH。
二十、通气模式的合理选用
虽然通气模式多种多样,但基本上分为两大基本类型:容积预置通气(Velume Preset Ventilation,VPV)和压力预置通气(Presssure Preset Ventilation,PPV)。①VPV:代表模式为:IMV和SIMV,通气时预先设定通气量,而气道压和肺泡内压是变化的,故应监测并设定报警限;②PPV:代表模式为PSV,PSV十SIMV,PCV,APRV,PRVC等。如果将VPV和PPV这两大类通气,分别就通气/灌注比值、患者和通气机的协调性、气压伤的危险性和通气保障等四个方面进行比较,PPV在前三个方面占明显优势,而VPV仅在通气保障方面处于有利地位。故现在通气治疗的临床应用趋势为PPV类通气(如PSV)。当前更为理想的通气方式是将两者结合起来,如VSV等。总之,随着电脑在现代通气机的应用,已经能让通气机更好的配合患者,而不是像以往那样让患者去配合通气机。临床上可根据患者的病情和治疗目的而选用各种通气模式,透彻地了解每一模式的作用机理和优缺点有助于作正确的判断,但有一点必须遵循:即维持适当的氧合和肺泡通气,而对心肺功能和体循环的灌注无明显影响,以及防止通气治疗的并发症。虽然目前机械通气治疗中可应用的模式繁多,但实际上临床上最普遍应用的模式为IMV(SIMV)和PSV。
(蔡柏蔷)
蔡柏蔷主编高级医师案头丛书《呼吸内科学》657~675页

三、 呼吸机的基本类型及性能:
1. 定容型呼吸机:吸气转换成呼气是根据预调的潮气量而切换。
2. 定压型呼吸机:吸气转换成呼气是根据预调的压力峰值而切换。(与限压不同,限压是气道压力达到一定值后继续送气并不切换)
3. 定时型呼吸机:吸气转换为呼气是通过时间参数(吸气时间)来确定。八十年代以来,出现了定时、限压、恒流式呼吸机。这种呼吸机保留了定时型及定容型能在气道阻力增加和肺顺应性下降时仍能保证通气量的特点,又具有由于压力峰值受限制而不容易造成气压伤的优点,吸气时间、呼气时间、吸呼比、吸气平台的大小、氧浓度大小均可调节,同时还可提供IMV(间歇指令通气)、CPAP(气道持续正压通气)等通气方式,是目前最适合婴儿、新生儿、早产儿的呼吸机。