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浙江大学医学院附属邵逸夫医院学习班讲义——机械通气新模式临床评价 学习班讲义——机械通气新模式临床评价

呼吸机使用参数选择和故障处理
呼吸机使用参数选择和故障处理 呼吸机已经成为常规医疗装备，被普遍应用于各临床科室的急救和重症监护病房中。大量的医院争购高档呼吸机用于临床。为了在实际应用中，使呼吸机的功能得以全面发挥，更准确地施行治疗和救护，认识、理解和正确选择呼吸机的各种参数调节和设置，是非常必要的。本文就使用和维修中经常遇到的问题提出看法和建议，目的使操作及工程技术人员，尤其是新接触高档呼吸机的人员，对基本原理、性能参数、使用特点和病人与仪器之间的相互作用等基本知识有个比较全面的了解，以便更好地发挥机器效能和使用效率。

一 基本概念
呼吸机一般分为：
常频呼吸机(成人10~60次)
高频呼吸机(成人＞60次)
体外模肺
常频呼吸机又包括：正压呼吸机和负压呼吸机，而我们最常用的就是气道内正压呼吸机。一个完善的呼吸机由供气装置、控制装置和病人气路三部分构成。
1. 供气装置
由空气压缩机(提供高压空气)、氧气供给装置或氧气瓶(提供高压氧气)和空氧混合器组成。主要提供给病人吸入的氧浓度在21%~100%的高含氧气体。
2. 控制装置
由计算机对设置参数及实测值进行智能化处理，通过控制器发出不同指令来控制各传感器、呼出阀、吸气阀来满足病人呼吸的要求。
3. 病人气路
由气体管道、湿化器、过滤器等组成。

二 呼吸机参数及选择
在呼吸机的使用操作中，首先需要选择和设置许多参数，这也要求属于非临床的工程人员和临床医务人员一样，了解基本参数的含义、要求、范围等。现通过介绍呼吸机的基本操作来了解其基本参数的选择和设置。
1．呼吸模式选择
在呼吸机的操作中，首先要选择病人呼吸模式，现代机型最常用的有三种模式：
(1)A/C(辅助/控制通气)：病人有自主呼吸时，机械随呼吸启动，一旦自发呼吸在一定时间内不发生时，机械通气自动由辅助转为控制型通气。它属于间歇正压通气。
(2)SIMV(同步间歇指令性通气)：呼吸机于一定的间歇时间接收自主呼吸导致气道内负压信号，同步送出气流，间歇进行辅助通气。
(3)SPONT(自主呼吸)：呼吸机的工作都由病人自主呼吸来控制。
在以上三种基本模式下，各类呼吸机还都设计了针对各种疾病的呼吸功能，供使用时选择。例如：
　PEEP(呼吸终末正压)：在机械通气基础上，于呼气末期对气道施加一个阻力，使气道内压力维持在一定水平的方式。
　CPAP(持续气道内正压通气)：在自主呼吸的前提下，在整个呼吸周期内人为地施以一定程度的气道内正压。可防止气道内萎陷。
　PSV(压力支持)：在自主呼吸的条件下，每次吸气都接受一定程度的压力支持。
　MMV(预定的每分钟通气量)：如果SPONT的每分钟通气量低于限定量，不足的气量由呼吸机供给；SPONT的每分钟通气量大于限定量，呼吸机则自动停止供气。
　BIPAP(双水平气道内正压)：病人在不同高低的正压水平自主呼吸。可视为PSV＋CPAP＋PEEP。
　APRV(气道压力释放通气)：在CPAP状态下开放低压活瓣暂时放气，降低气道压力而形成的通气。
2. 通气方式选择
在选择好呼吸模式后，就要选择或要知道通气方式：
(1)容量控制通气(VCV)：设定一个潮气量，由流量×吸气时间来调节。
(2)压力控制通气(PCV)：设定一个压力，它是由吸气平台压决定。（压力和潮气量同时设定）
3. 触发方式选择
(1)压力触发：当管道内的压力达到一定的限值时，呼吸即切换。
(2)流量触发：当管道内的流速变化到一定值时，呼吸即切换。由于其灵敏度高、后滞时间短，已被广泛应用。
(3)时间切换：由时间来控制，设定的时间一到，呼吸即切换。
4. 报警参数选择
呼吸机的各种参数的设置是相互关联的，所以我们要知道各种设置的基本含义和正常值范围，才能准确地设置报警参数。成人应用呼吸机的生理指标为：潮气量5～7ml/kg；呼吸频率12～20次/分；气道压30～35cmH2O；每分钟通气量6～10l/min。
　　在呼吸机使用中，报警上下限的设置也非常重要。如果报警设置与病人实际值太接近，就会造成呼吸机经常性的报警；而如果报警设置范围太大，就会失去报警意义。因机型的不同报警的设置也各不一样，但一般都应有：
(1)管道压力上下限报警。
(2)潮气量上下限报警。
(3)呼吸暂停间隔时间报警。
(4)分钟通气量上下限报警。
(5)呼吸频率上下限报警。
　　以上就是呼吸机在操作中需要选择和设置的基本参数。这里讲的只是各类呼吸机所共有的最基本的概念。各种厂牌的呼吸机都是在此基础上再开发一些新的功能，而这些功能主要是针对临床使用的，对于工程技术人员来说只要充分了解呼吸机的基本工作原理，各种设置的含义和范围，就能掌握基本操作，这一点对于维修呼吸机是非常重要的。

三 呼吸机的常见故障及处理
　　在呼吸机的维修过程中，首先要查看是否有报警提示，如有，则须以排除报警为前提。要本着先易后难的原则，从最简单开始入手检查。现根据不同类型的呼吸机常见的故障进行总结分析，以供参考。
1. 空压机故障
(1)空压机不工作：电源未接通或过热保护。
(2)压力不够：过滤器堵塞、内部管道漏气、压力调节过低、泵膜或活塞环损坏。
(3)噪音过大：减震垫损坏或弹簧变形。
2. 氧浓度与实测值差异过大
(1)氧电池失效：更换氧电池或关闭此功能。
(2)空氧混合器损坏：检修或更换。
3. 呼吸机不能正常启动
(1)电源故障：检修保险丝及电源。
(2)气源故障：检查两种气源压力。
(3)主机故障：检修主机电路。
4. 连接模拟肺，面板报警区始终有报警
(1)检查病人管路及湿化器是否有漏气、积水。
(2)检查相应的设置参数及报警参数。
(3)检查清洁各传感器及电磁阀。
(4)检查控制电路。
5. 呼吸机保养及消毒
各类呼吸机都有专门手册介绍，只要按要求认真做好保养与消毒，可延长主机和各附件使用寿命以及降低故障率。

机械通气新模式临床评价
浙江大学医学院附属邵逸夫医院 袁月华
机械通气基本原则
v 避免进一步肺损伤
› 呼吸机相关性肺损
› 血流动力学损害
› VAP
v 保证病人和呼吸机同步
› 保障供气量达到病人要求
› 协调每次呼吸起始和终点
› 适当使用镇静剂
v 维持足够的气体交换
› PaO260-80mmHg，PaCO235-60mmHg
什么是模式
v 压力控制（衡定）或容量控制（衡定）
v 呼吸的触发、切换和限制
v 机控呼吸/自主呼吸(A/C,IMV,CPAP)
变量发生的条件
经典的机械通气模式
v PCV
› 优点:人一机协调性好,易限制气道峰压和有利于气体交换。
› 缺点:不能保证恒定潮气量。
v VCV
› 唯一优点是能保证恒定潮气量。
为什么需要新模式？
v 经典模式存在如下不足:
› 压力性肺损伤
› 会出现人机不同步
› 存在引起呼吸肌作功增加的可能
› VT不稳定
› 不能维持有效通气
› 撤机延缓
需要什么样的新模式？
v 对患者更安全。
› 降低通气相关性肺损伤的发生。
› 减轻对血流动力学的影响。
v 更有效的通气氧合。
v 患者和呼吸机的同步性更好或保证。
v 使撤机更快速,更方便。
新模式
v 双重控制模式（Dual Control Modes）
› 对每次呼吸均进行双重控制
v 定容的压力支持/压力放大（ VAPS/PA）
› 通过连续多次呼吸调控进行双重控制
v 压力调节容量控制/容量支持（PRVC 、APV、Auto-Flow、VV+）
v 自适应支持通气（ASV）
v 成比例辅助通气（PAV）
v 自主呼吸模式：
› 气道压力释放通气/双水平压力通气（APRV/Bi-Level）
双重控制模式
v 双重控制模式是让呼吸机建立自动反馈功能，在监测到的患者的呼吸阻力和呼吸用力不断变化的情况下，对通气压力和容量进行双重控制来达到预定的目标潮气量，从而使通气支持水平能适应患者的呼吸能力和通气需要。
双重控制模式特点
v 保留PCV和VCV的优点，同时避免它们的缺点。
v 自动调节，以最低的气道压来满足需要的VT，有利于限制过大的容量和过高的肺泡压，减少肺损伤的发生。
定容的压力支持/压力放大（VAPS/PA）
v 对每次呼吸均进行双重控制
v VAPS：呼吸机有两个流量系统，一个为恒定方波系统，另一个为按需流量系统，呼吸机通过监测并自动调节按需流量来保障VT。
v PA：在VT没有达到时，呼吸机增加输送压力，维持气流直到目标VT。
v 需要设定：VT、PF、PS
v 呼吸机：
› Bird 8400 PS
› Bear 1000 Press. Augmentation
PAVS/PA
v 有研究显示与VCV比较，此模式不仅能保证潮气量而且患者的通气负荷、呼吸驱动显著降低，呼吸窘迫者降低更明显说明VAPS可改善自主呼吸和机械通气间的协调性，降低呼吸功的隐性消耗，提高通气效率。
PAVS/PA
v 定容通气下增加通气的合理方法
v VAPS可以根据病人需求增加VT并超过设定值。
v 对人--机同步十分有利，减少呼吸作功。
v 改善动态顺应性，气道阻力，内源性PEEP
v 维持VT而非VE
v 对病人更安全？？？
v 对改善撤机无效！！
多次呼吸间的双重控制
v 如果这一次呼吸已达目标VT，下次呼吸为压力控制。
v 如果这一次呼吸未达目标VT，下次呼吸自动容量控制。
› VT过大，自动降低供气压力。
› VT不足，自动增加压力以满足目标VT。
压力调节容量控制/容量支持（PRVC/VS）
v 通过连续多次试验性通气进行呼吸调控达双重控制目的。
v 呼吸机在通气开始时先给予4次试验性呼吸，通过监测到的胸肺顺应性，根据压力--容量关系，计算下一次呼吸要达到VT所需的压力并供给，通过连续监测、计算和自动调整，使实际VT与设置VT相一致，每次压力调整幅度小于3cmH2O。
v 需要设定：
› PRVC ：RR、Ti、VE/VT、Press limit
› VS： VE/VT、Press limit
PRVC/VS
v 压力限制、定容、时间切换
v 闭环反馈调节
v 呼吸机：
› PRVC (SV 300)
› Adaptive Pressure Ventilation (Galileo)
› Auto-Flow (Evita 4)
› Variable Pressure Control (Venturi)
› VCV+ (Puritan-Bennett 840)
PRVC/VS
v SV 300 – Volume Support Ventilation
› 5 cm H2O 压力的试验性通气
› 每次增加< 3 cm H2O 的压力直到达目标VT
› 始终低于pressure limit 5 cm H2O
› 在5% of initial peak flow时进行呼气切换
› 后备通气保障通气安全
PRVC/VS
v 两组随机撤机试验
v Piotrowski ICM 1997；23：975
› PRVC vs IMV 新生儿
› PRVC能加快撤机速度
v Randolph JAMA 2002；288：2561
› VS vs PS with protocol 儿科
› VS vs PS with protocol
› 撤机速度无显著差异
PRVC/VS
v 在病人通气需求增加时VT增加，压力降低
v 设压力限制低值
v 防止VILI
v 提高人机协调？
v 可能方便于撤机的操作。
v 并不加快撤机速度！
体会
v 上述模式能较好的限制通气压力，但同时很难确保潮气量，因为在实际应用中，反馈系统的作用全系于呼吸机对呼吸力学 VT的监测，任何影响监测准确性的因素都会导致通气参数的误算，影响通气稳定性。
v 属于压控通气，压控通气的弊病仍存在，只计算人机压力差值，把病人自主吸气负压作为负数在通气压力中扣除。如果患者因呼吸困难加重而增加吸气用力，呼吸机实际提供的压力却可能减低。
ASV
v 闭合环模式（反馈调节机制）
v 根据测定的呼吸力学参数，自动调整气道压力及流量，来达到目标VT，而且目标VT是以最小的气道压力来提供的，使病人用最优的呼吸形式来维持最小VE。
v 以最小呼吸功耗（根据Otis理论）时的RR及VT为设定值
ASV
病人无自主呼吸
v 压力限制、定容、时间切换
v PIP 根据前面8次呼吸的 P/V关系而定
v 如果需要，调节PIP
病人无自主呼吸
v 压力限制、定容、流量切换
v 自动减少送气频率
v 根据病人需要滴定支持压力
ASV
v 呼吸机测定:顺应性、气道阻力、Auto-PEEP，计算RR。
v 输入理想体重，呼吸机根据理想体重决定VE，除于RR得到VT。
ASV
v 根据肺呼吸力学指标变化，自动调整通气参数并实施。
v 最小呼吸功耗的Otis理论对于COPD病人十分有利。
v 能实现完全通气支持及部分通气支持的自动转换
v 提高病人-呼吸机的协调性？？
v 对通气/氧合的改善？
v 发生肺水肿的机会最小？？
v 撤机更快？？
Proportional Assist Ventilation (PAV)
v 呼吸机产生与病人吸气用力成比例的压力支持，病人用力越大，呼吸机产生的辅助也越大，通气中把病人的用力放大， 对PIP、VT没有限止。
v 需要设定：辅助比例
PAV
v 在减轻呼吸功耗上与PSV相似
› Hart Thorax 2002；57：979
› Ranieri JAP 1996；81：429
v 能在运动时提供通气支持
› Hernandez JCR 2001；21：135
v 能在应用NPPV时提供通气支持
› Serra Thorax 2002；57：50
› Polese Eur Respir J2000；16：149
PAV
v 没有可控制的变量来保证通气支持水平
v 仅提供辅助通气
v 能提高病人-呼吸机的协调性
v 可能对肺损伤有保护作用
v 对加快撤机速度没有实际意义
v 无依据改善气体交换
自主呼吸模式
APRV/Bi-Level
v 自主呼吸状态下气道内维持持续正压，但有周期性的压力释放。
v 设置两个水平的CPAP
v 通过快速地释放回路内压力到低CPAP水平或基线压力，增加呼出气，改善通气，同时降低平均气道压。
v 加用PSV称之为Bi-Level。
v 没有证据显示APRV/Bi-Level优于常规通气模式。
小结
v 新型机械通气模式有待于更多的临床实践去证实它的优越性。
v 机械通气应注重个体化，即时性，只有根据患者的病理基础和病情变化，恰当地应用通气新模式，才能发挥其作用