1、临床机械通气技术,首都医科大学附属北京朝阳医院,机械通气是在患者自然通气和/或氧合功能出现障碍时运用器械（主要是呼吸机，ventilator）使患者恢复有效通气并改善氧合的支持手段，主要目的是为治疗原发病争取时间。,呼吸机的基本构造,气源 吸气控制开关 加温、加湿装置气道-肺控 制 系 统 呼气控制开关-呼吸机本质上是一种气体开关，控制系统通过对气体流向的控制而完成辅助通气的功能.,呼吸机的工作原理,运动方程（equation of motion）PVT/C+F R P为驱动压，VT为潮气量，C为顺应性，R为气道阻力，F为流速,正压通气的生理学效应（1）,1.对呼吸的影响a.对通气的影响：肺泡
2、通气量增加，减少呼吸功b.对换气的影响：肺内气体分布，V/Q比值，弥散c.改变气道肺力学性质 2.对心血管功能的影响a.胸腔压增加，静脉回流障碍b.肺血管受压，右心负荷增加c.心脏及大血管受压类心包填塞，CO，SBP,正压通气的生理学效应（2）,3.对氧输送量（DO2）的影响 4.加重或减轻肺损伤 5.肾脏 6.肝脏 7.中枢神经系统,正压通气的生理学效应,双向性！ 全身性！,负压通气与正压通气 气体分布不同 V/Q不同 对心血管系统影响不同 呼吸功耗不同 人机协调性不同,自主呼吸与正压通气的区别,通气目的和应用指征,通气泵衰竭：呼吸中枢冲动发放减少和传导障碍；胸廓的机械功能障碍；呼吸肌疲劳
3、换气功能障碍：功能残气量减少；V/Q比例失调；肺血分流增加；弥散障碍 需强化气道管理者：保持气道通畅，防止窒息；使用某些有呼吸抑制的药物时,机械通气的目的,为治疗原发病争取时间，改善病人的预后 改善通气 改善组织氧合 尽量减少和防止肺损伤,具体适应症,肺部疾病：COPD、ARDS、支气管哮喘、间质性 肺病、肺炎、肺栓塞等 中枢性呼衰：脑部炎症、外伤、肿瘤、脑血管意外、药物中毒等 严重的胸部疾患或呼吸肌无力 胸部外伤或胸部手术后 心肺复苏,需行机械通气的参考指标,呼吸衰竭一般治疗方法无效者 呼吸频率3540次/分或68次/分 呼吸节律异常或自主呼吸微弱或消失 呼吸衰竭伴有严重意识障碍 严重肺水肿
4、 PaO250mmHg，尤其是吸氧后仍50mmHg PaCO2进行性升高，pH动态下降,ARDS：(1)FiO250%,PaO260mmHg，但PaCO245mmHg或pH60mmHg，但在氧疗过程中PaO2急剧下降，增加FiO2反应不佳者。 支气管哮喘：PaCO245mmHg又具有下列情况之一者：(1)以前曾气管插管者；(2)在使用糖皮质激素的情况下，此次又再发严重哮喘持续状态者。 慢性阻塞性肺疾病（COPD）：合理氧疗条件下PaO27080 mmHg（需参考缓解期水平）者；pH7.207.25者。,禁忌症和相对禁忌症,气胸及纵隔气肿未行引流者 肺大疱 低血容量性休克未补充血容量者 严重肺出
5、血 缺血性心脏病及充血性心力衰竭在出现致命性通气和氧合障碍时，机械通气无绝对禁忌症！,上机要点,严密观察呼吸形式、神志和血气的变化 宜早不宜晚 充分估计预后 准备好上机所需设备,上机前的准备,程序文件的准备：家属签字 场地的准备：空间足够，家属回避 人员的准备：主管医师和护理人员 气管插管（术）和面罩的准备 呼吸机及其管路的准备 监护和抢救设备及药品的准备,呼吸机与患者的连接,鼻/面罩：很关键 气管插管经鼻，经口：长短互补 气管切开：慎用,通气目标与参数调节,调节目标 改善组织氧合：PaO2达到满意水平 改善通气：PaCO2达到满意水平 减少和防止肺损伤：在保证基本通气和氧合的前提下使气道压最
6、低 人机协调 参数调节原则 必须兼顾上述通气目标 根据监测结果反馈调节,通气模式与人机协调的概念,通气模式: 呼吸机的气流发生方式 任何通气模式都包括以下环节：吸气触发 吸气流速 吸气潮气量 呼气触发 人机协调：“呼吸肌”用力与 “呼吸机”气流发生的一致性,常用通气模式,控制通气（CMV）与辅助-控制通气（A-CMV） 容积控制通气（VCV） 压力控制通气（PCV） 间歇强制通气（IMV）与同步IMV（SIMV） 压力支持通气（PSV）,（辅助）容积控制通气（辅助）VCV,VCV调节参数：潮气量（VT） 通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,辅助VCV调节参数： 触发灵敏度（Trigg
7、er） 潮气量（VT） 通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,VCV的优势与不足,优势：能保证潮气量的供给有利于呼吸肌休息 不足：易发生人机对抗不利于呼吸肌锻练气道峰压高在平台期自主呼吸不能“ 自主呼吸” 应用：中枢或外周驱动能力很差者对心肺功能贮备较差者,VCV参数设置,吸入氧浓度（FiO2）:常用值50%时警惕氧中毒 同步触发灵敏度（Trigger）一般置于-1-3cmH2O ；流量触发与压力触发；假触发 潮气量（VT）与通气频率（RR） VT与RR决定每分钟通气量（MV） 一般按68ml/Kg计 控制通气压力 常用频率范围1220次/分,VCV参数设置,吸呼时比（I/E） 依通气
8、、氧合、气道压等情况而定 常用值为1/2 若吸气时间呼气时间，称反比通气 注意参数之间的相互影响,常见病种参数调节原则,阻塞性通气功能障碍疾病：COPD，哮喘 低通气，慢频率，长呼气 限制性通气功能障碍疾病：神经肌肉疾病，术后病人 生理性参数设置 换气功能障碍疾病：ALI/ARDS，ILD 以改善换气为主：高浓度吸氧，增加吸气时间和PEEP,PCV参数设置,PCV调节参数： 触发灵敏度（Trigger） 压力控制水平（P） 通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,VCV调节参数： 触发灵敏度（Trigger） 潮气量（VT） 通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,PCV特点与临床
9、应用,PCV特点 采用减速波：限制峰压过高，气体分布较好 VT不恒定，需要对其进行监测，并不断调节压力水平 PCV临床应用 基本同VCV 限制峰压过高 换气障碍疾病：反比通气 漏气补偿,（同步）间歇强制通气（S）IMV,设计思想：间歇给予控制通气，随着自主呼吸功能的恢复，逐渐撤离控制通气至完全撤机,（同步）间歇强制通气（S）IMV,IMV调节参数：潮气量（VT） 间歇通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,SIMV调节参数： 触发灵敏度（Trigger） 潮气量（VT） 间歇通气频率（F） 吸呼比（I/E Ratio）,CMV与IMV的区别,CMV 每一次通气均为控制通气 呼气相时呼吸管
10、路“ 关闭” 自主呼吸参与程度很少,IMV “ 间歇”给予控制通气 呼气相时呼吸管路“ 开放” 自主呼吸参与程度较多,(S)IMV的优势与不足,优势：支持水平可调范围大（0100）能保证一定的通气量允许自主呼吸参与 不足：自主呼吸时不提供通气辅助需克服呼吸机回路的阻力 应用：向撤机过渡降低自主呼吸频率和呼吸功耗,(S)IMV参数调节常见问题,呼吸频率过大 VT与自主呼吸的VT差别太大,传统控制通气的不足,与自主呼吸不协调 吸气相不协调 呼气相不协调 不能根据病情变化自动调节通气支持水平 VCV不能自动调节压力 PCV不能自动调节潮气量,解决方案：设计思想与硬件技术进步,PCV自主呼吸：BIPA
11、P VCV自主呼吸：AutoFlow 压力支持通气（PSV） 比例辅助通气（PAV） 适应性支持通气（ASV） 压力调节容量控制通气（PRVCV）,持续气道正压通气（CPAP）,双相气道正压通气（BIPAP）,BIPAP的优势,增加了肺气容积，改善了氧合 改善了肺泡通气 控制通气与自主呼吸“ 并行不悖” 单一模式实现了从上机到撤机的过渡,BIPAP的参数调节,Phigh：与PCV的设置原则相同 Plow（PEEP）：与PEEP的设置原则相同 Thigh：与自主呼吸状态有关 Tlow：与自主呼吸状态有关,AutoFlow,Lun mechanics in different ventilatio
12、n modes,Lun mechanics in different ventilation modes,Lung mechanics in different ventilation modes,PSV的优势与不足,优势 自主呼吸模式 人机协调性好：吸气触发，吸气流速，潮气量和呼气触发基本由病人决定 不足之处 要求病人具有一定的自主呼吸能力 潮气量由PS水平、呼吸力学状况和吸气努力决定 监测：潮气量，呼吸频率,PAV原理,Ptot = Pmus + Pven = VErs + VRrs,.,Table 2. The effect of different level of assist on
13、 patients appraise and lung mechanics (xs),*: compared with 80% , P0.05. : M（75%-25% percentiles）.,复合通气模式,目的：使呼吸更平稳 SIMVPSV BIPAPPSV BIPAPSIMV,适应性支持通气（ASV）,设计目标：保证一定的分钟通气量，获得最佳的呼吸形式（潮气量与呼吸频率），呼吸功最小 理论基础： 呼吸功与呼吸频率的相互关系 Otis公式,Otis公式,ASV工作原理,设定MV和压力上限 监测RC 计算RR和VT并据此通气 根据监测RC，VT和RR不断反馈调节,人工气道管理,吸入气体的加
14、温加湿问题 吸痰 雾化吸入 气管内滴入 气囊充放气 呼吸机管道管理,通气效果的观察和反馈调节,体征变化 血气监测 通气力学 胸片 气体代谢分析 肺循环血流动力学监测 有关推算指标 监测及反馈调节目标：气管导管位置正确,通气、氧合改善,呼吸循环协调 上机后床边必须随时有医护人员,呼吸机的撤离,积极创造撤机条件 准确把握撤机时机 实施一个平衡过渡的技术方案T管，IMV，PSV，SIMVPSV,正压机械通气的合并症,气压伤/容量型肺损伤 循环功能抑制 其他脏器合并症 呼碱 氧中毒 院内感染 呼吸机故障 人工气道合并症,正压通气的合并症及其防治,首都医科大学附属北京朝阳医院,呼吸机所致肺损伤（vent
15、ilator-induced lung injury，VILI）,肺气压伤（barotrauma）肺间质、纵隔和皮下气肿，心包和腹膜后积气，气胸和气腹，系统性气体栓塞 肺容积伤（volutrauma） 肺萎陷伤（atelectrauma） 肺生物伤（biotrauma）,容积伤（volutrauma）,容积伤的病理-生理,肺泡上皮和肺血管内皮的损伤弥漫性肺泡损伤（DAD） 肺泡上皮和肺血管内皮通透性 气体漏出,肺萎陷伤（atelectrauma）,VILI的危险因素,肺组织病理呈坏死性改变 肺实质病变的不均一性 通气量的大小 峰压切换过大 平均肺泡压过高 通气频率 通气的时间 分泌物滞留 年轻
16、患者,VILI的诊断,警惕：认识高危因素尤其在人-机协调较差时 查体 X-线征象 标记物,气压伤的X-线征象,VILI的防治(1),防重于治！ 合理设置压力报警限：plat30-35cmH2O 调节呼吸机参数使气道压最低 限制潮气量 延长吸气时间（使用减速波） 采用能发挥自主呼吸的通气模式 使用高频通气,VILI的防治(2),肺复张策略的使用PEEP的应用与调节肺复张手法（RM）的应用,PEEP对VILI的防治作用,肺泡直径与肺泡开放压的关系,RM的实施与作用,RM的实施 RM的作用肺泡复张 减少肺损伤 改善氧合 改善肺顺应性,肺保护通气策略的临床研究 小潮气量通气,Amato等 （1998）
17、-N Engl J Med, 1998, 338:347-354 Brocchard等 （1998）-Am J Respir Crit Care Med,1998,158:1831-1838 Brower等 （1999）-Crit Care Med,1999,27:1492-1498 Stewart等 （1998）-N Engl J Med, 1998,338:355-361 NIH-ARDSnet （2000） -N Engl J Med,2000,342:1301-1308,研究病例选择,研究结果：死亡率(%),肺保护通气策略的临床研究 高PEEPRM,研究设计：随机前瞻对照RCT样本数：
18、750对照组：小VT常规PEEP研究组：小VT高PEEPRM 预期研究目标降低死亡率10,VILI的防治（3）,减轻患者咳嗽，减少人-机对抗 采用单侧肺通气 辅助手段的应用,其它脏器合并症,与低氧、CO2潴留和正压通气对血流动力学的影响有关 肾脏：水钠潴留，肾功不全 胃肠道：出血 肝脏：肝功受损 中枢神经系统：颅内压升高或降低,呼吸机故障所致并发症及防止,呼吸机管道相关并发症：约占呼吸机故障中的40 管道脱开 管腔阻塞 意外拔管 电路-机械故障,呼吸机故障所致并发症的防止,充分了解仪器性能和使用方法 定期对仪器进行检测和维修 以模拟肺检验仪器状况 设置压力、容量报警 确定报警-消报警-消除报警
19、原因 使用简易呼吸器维持患者呼吸,呼吸机相关并发症的防治总结,以“ 呼 吸生理”指导实践！ 树立“ 防重于治”的意识！,结 束 语,良好的医护合作是成功实施机械通气的关键!,医院内感染,呼吸机相关肺炎（VAP） 人工气道周围感染 副鼻窦炎 中耳炎 全身性感染(sepsis),VAP的流行病学,气管插管使院内肺炎发生增加621倍 发生率652例/100插管病人1015例/1000天通气 住ICU时间增加13天（34 vs 21） VAP的死亡率较普通院内肺炎高210倍,VAP的高危因素,宿主因素：COPD，ARDS，免疫抑制 手术 药物的应用：广谱抗生素，激素，H2受体拮抗剂 介入操作：气管内导
20、管，血管内置管，胃管,VAP的危险因素与发病机制,抗生素应用对VAP发生率的影响,体位与误吸胃内容物的关系,机械通气时间对VAP发生的影响,VAP的诊断,机械通气超过48小时 新出现的发热 气管内出现脓性分泌物 血白细胞升高 胸部X线检查显示新出现或明显进展的片状、斑片状浸润影，伴或不伴胸腔积液 肺实变体征或肺部湿罗音 气管内吸引物培养病原菌浓度105cfu/ml)；血培养或胸水培养与气管内分泌物培养的病原菌相同,VAP的病原学诊断,气管内吸引 支气管肺泡灌冼(BAL) 保护性BAL 保护必毛刷(PSB),VAP的鉴别诊断,肺不张 肺栓塞 ARDS 肺出血 闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎(BOO
21、P) 胃内容物吸入,入院第1天（9.28）,入院后12天(10.9),激治素疗后第10天（10.19）,激素治疗前后对比,VAP的防治,VAP是一种流行性、传染性疾病!,VAP的预防(1),切断传播途径和控制传染源洗手：最为有效的方法严格无菌操作，加强气道管理“ 待气管如血管”！及时更换呼吸机的管道患者及病原体的隔离呼吸机管道中冷凝水必须及时倒掉空气净化装置,VAP的预防(2),减少或消除口咽部及胃腔病原菌的定植和吸入1.加强口腔护理2.防止咽部滞留物误入下呼吸道3.防止胃内容物的误吸 严格掌握广谱抗生素、激素等药物的使用指征 选择性消化道脱污染（SDD） 尽量使用肠内营养（EN）,VAP的预
22、防(3),有创与无创性机械通气序贯治疗COPD对降低VAP发生率的意义“ 肺部感染控制窗” 的概念,有创与无创性机械通气序贯治疗对降低VAP发生率的意义,VAP的治疗,气道内分泌物进行定期培养，监测其病原及菌群变化 根据经验和药敏结果选择抗生素进行治疗 分为早发性（4天） 常见致病菌为革兰氏阴性杆菌（肠杆菌或假单胞菌）、金葡菌、厌氧菌、及霉菌,氧 中 毒,发病机理 高浓度氧产生的大量氧自由基和诱发的炎性细胞对肺泡上皮的损伤（DAD） “ 微 小肺不张”（mircoatelectasis） 损伤黏液-纤毛转运功能,氧中毒的诊断与治疗,临床表现与诊断：动脉血氧分压下降，4860小时后时间肺活量、肺静态顺应性下降，肺泡动脉血氧分压差增大，X-线表现为斑片状模糊浸润影与基础病及VILI的鉴别很困难 预防：当FiO2大于60%时，氧中毒的发生呈指数增加高压通气的危害性可能大于吸入高浓度氧的危害性,营养问题,营养不良的原因：处于高代谢状态，摄入不足，消化吸收不良，人机对抗造成的氧耗增加 对机体的影响：降低免疫功能，对呼吸中枢和外周动力驱动力产生不良影响,营养支持,能量总量 比例碳水化合物的比例不宜过高脂肪占非蛋白质热量比例不超过40%蛋白质的补充一般为1.52g/kg/d 途径肠内营养（EN）肠外营养（PN）,
