呼吸机的基本原理与人工通气的发展史课件

2024/5/181呼吸机的基本原理呼吸机的基本原理 与人工通气的发展史与人工通气的发展史2023/8/41呼吸机的基本原理2024/5/182机械通气发展史机械通气发展史2023/8/42机械通气发展史2024/5/183n机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有近机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有近600600年的历史，早在年的历史，早在1515世纪，人们开始在动物身上世纪，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。施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。200200年后的年后的17921792年首次在人身上实行了有创正压机年首次在人身上实行了有创正压机械通气。械通气。2023/8/43机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一，已有2024/5/184n因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经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。到了重并发症而死亡。到了18271827年有学者向法国科学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。院提交报告要求终止进行有创正压通气。2023/8/44因当初的技术过于粗糙，相关设备也很简陋，经2024/5/185n面对这种局面，机械通气的研究在二个方面继续面对这种局面，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。前者的探索与径，避免建立人工气道。前者的探索与19世纪的世纪的麻醉学技术的发展密不可分，而后者则促进了麻醉学技术的发展密不可分，而后者则促进了“铁肺铁肺”等体外负压通气技术的发展。等体外负压通气技术的发展。2023/8/45面对这种局面，机械通气的研究在二个方面继续2024/5/186n1929年年JAMA杂志上刊登了有关应用杂志上刊登了有关应用“铁肺铁肺”成功成功抢救一例脊髓灰质炎女孩的论文，引起了很大的轰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，故而到了逐渐暴露出来，故而到了20世纪世纪50年代以后，年代以后，“铁肺铁肺”逐渐让位于技术得到很大改进的有创正压通逐渐让位于技术得到很大改进的有创正压通气技术。气技术。2023/8/461929年JAMA杂志上刊登了有关应用“铁2024/5/187铁肺铁肺2023/8/47铁肺2024/5/188 2020世纪初，随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术世纪初，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。的成熟，正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。n19401940年，第一台间歇正压通气（年，第一台间歇正压通气（IPPVIPPV）麻醉呼吸机被发明，）麻醉呼吸机被发明，用于胸科手术和用于胸科手术和ARDSARDS。n19461946年，年，Bennet Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机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基本结构的间歇正压呼吸机PR-1APR-1A（气动气控压力限制型）（气动气控压力限制型）。现代呼吸机的起源与发展现代呼吸机的起源与发展2023/8/48 20世纪初，随着人工气道技术和喉镜直2024/5/189n近年来，随着电子计算机技术、传感技术的飞速发近年来，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、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。略都较以前有了很大的变化。2023/8/49近年来，随着电子计算机技术、传感技术的飞速2024/5/1810n如有创通气中的小潮气量通气、根据如有创通气中的小潮气量通气、根据P-V曲线选择曲线选择最适最适PEEP、开方肺策略、俯卧位通气，以及无创、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。气等，开创了机械通气救治的崭新局面。2023/8/410如有创通气中的小潮气量通气、根据P-V曲2024/5/1811机械通气的发展历程机械通气的发展历程口对口人工呼吸1800年前，金匮要略、华佗医方中有类似体外按压人工呼吸的记载1300年前，圣经上有“口对口”描述 无创正压机械通气有创1792年，首次在人身上实施气管切开、插管及风箱式正压通气技术。负压机械通气无创1928年，“铁肺”箱式负压治疗机。人力作动力 电力机械作为动力正压机械通气1950让位于技术上得到很大改进的有创无创呼吸机多功能呼吸机1981年Sullivan无创口鼻面罩。人工智能呼吸机人工智能无创呼吸机并存时代2023/8/411机械通气的发展历程口对口人工呼吸18002024/5/1812n回顾正压机械通气回顾正压机械通气6060多年的发展历史，我们认为它较多年的发展历史，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，是和渗透，彼此促进和提高的一个发展过程，是 “医医学科学与工程技术完美结合学科学与工程技术完美结合”的典范（的典范（BMEBME）。）。2023/8/412回顾正压机械通气60多年的发展历史，我们2024/5/18132023/8/4132024/5/1814呼吸机的组成呼吸机的组成 可分为两大部分或三部分：可分为两大部分或三部分：n主机主机(气路单元气路单元+监控单元监控单元)n湿化器湿化器(温控温控+湿化灌湿化灌)n空、氧气源提供装置空、氧气源提供装置 床边压缩机床边压缩机(涡轮机涡轮机)+O)+O2 2气源气源 中心气源中心气源(Air(Air、O O2 2)(2.55.5)kg/cm (2.55.5)kg/cm2 2 2023/8/414呼吸机的组成 可分为两大部分或三部分2024/5/1815呼吸机的构成及工作原理呼吸机的构成及工作原理2023/8/415呼吸机的构成及工作原理2024/5/1816呼吸机各部分主要功能呼吸机各部分主要功能n主主 机机气源处理、吸呼控制、监测报警气源处理、吸呼控制、监测报警n混合器混合器外置或内置机械式，比例阀混合。外置或内置机械式，比例阀混合。n湿化器湿化器病人吸入气体的加温、加湿病人吸入气体的加温、加湿n病人管路病人管路5-65-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸根螺纹管、接湿化器或雾化吸 入器，病人吸入和呼出气体的传输。入器，病人吸入和呼出气体的传输。n气气 源源以适当方式提供压缩空气和氧气）以适当方式提供压缩空气和氧气）n其其 它它主机和病人管路的固定或支撑装置主机和病人管路的固定或支撑装置2023/8/416呼吸机各部分主要功能主 机气源处理2024/5/1817空氧配比方式空氧配比方式 机械配比机械配比 电子配比电子配比2023/8/417空氧配比方式 机械配比 2024/5/1818有创正压通气的人机系统工程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；输出给病人的混合气体输入主机的气体为高压，要求干燥、洁净；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。为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。2023/8/418有创正压通气的人机系统工程输入主机的气体2024/5/1819主机工作原理主机工作原理压缩气源的处理：压缩气源的处理：减压、过滤；减压、过滤；空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀；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；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、满足条件同时监控参数、满足条件,“,“切换切换”到呼气相；到呼气相；打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程；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）。一个吸气相的开始）。2023/8/419主机工作原理压缩气源的处理：减压、过滤2024/5/1820基本原理示意图基本原理示意图2023/8/420基本原理示意图2024/5/1821通气控制流程通气控制流程n空气、氧气配比混合空气、氧气配比混合(干燥的气体干燥的气体)；n细菌过滤（减少感染）；细菌过滤（减少感染）；n降至低压、稳定压力、缓存一定量气体；降至低压、稳定压力、缓存一定量气体；n吸气回路吸气回路PIDPID控制（实现各种通气模式）；控制（实现各种通气模式）；n经湿化器加温、加湿（雾化）到病人；经湿化器加温、加湿（雾化）到病人；n呼气回路呼气回路PIDPID控制（实现控制（实现PEEPPEEP等），等），呼出气体排到大气中。呼出气体排到大气中。2023/8/421通气控制流程空气、氧气配比混合(干燥的气2024/5/1822呼吸机的分类呼吸机的分类 目前没有统一分类标准，可按习惯分为：目前没有统一分类标准，可按习惯分为：n按使用对象按使用对象 成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机；成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机；n按工作原理按工作原理 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机；气控气动、电控气动、电控电动呼吸机；n按人机接口方式按人机接口方式 有创或无创正压通气呼吸机；有创或无创正压通气呼吸机；n按机器的功能按机器的功能 急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。2023/8/422呼吸机的分类 目前没有统一分类标准，2024/5/1823通气模式的定义及特点通气模式的定义及特点临床常用的基本通气模式2023/8/423通气模式的定义及特点临床常用的基本通2024/5/1824机械通气吸、呼切换状态分析机械通气吸、呼切换状态分析n两个两个“开始、转换或切换开始、转换或切换”n两个两个“相或过程内含保持相或过程内含保持”2023/8/424机械通气吸、呼切换状态分析两个“开始、2024/5/1825正压通气和生理性呼吸的区别与联系正压通气和生理性呼吸的区别与联系2023/8/425正压通气和生理性呼吸的区别与联系2024/5/1826主要物理量和参数主要物理量和参数n时间量及参数时间量及参数n气体流量及参数气体流量及参数n气道压力及参数气道压力及参数n温度、湿度参数温度、湿度参数注意：注意：需要非常清楚地了解各参数的需要非常清楚地了解各参数的 物理涵义及其作用或影响。物理涵义及其作用或影响。2023/8/426主要物理量和参数时间量及参数2024/5/1827时间参数及其符号时间参数及其符号n(1)(1)通气频率通气频率 (f(f：0 0120)bpm120)bpmn(2)(2)吸呼比吸呼比 (I:E=T(I:E=Ti i:T:Te e )n(3)(3)吸气时间吸气时间 T Ti i (s)(s)、T Trise rise(s)(s)n(4)(4)呼气时间呼气时间 T Te e(s)(s)n(5)(5)屏气时间屏气时间 T TP P(s)(s)是吸气时间的一部是吸气时间的一部 份，通常设定为份，通常设定为T T的的10%10%，临床根据病，临床根据病 情和呼吸习惯适当增加或减少。情和呼吸习惯适当增加或减少。周期：周期：T=TT=Ti i+T+Te e，f=60s/(Tf=60s/(Ti i+T+Te e)bpm)bpm2023/8/427时间参数及其符号(1)通气频率(f：2024/5/1828容量和流量参数及其符号容量和流量参数及其符号n(1)(1)分钟通气量分钟通气量 (MV(MV，L/min)=VL/min)=VT Tffn(2)(2)潮气量潮气量 (TV/V(TV/VT T，ml)=Vml)=VTITI=V=VTETE=F.dt=F.dtn(3)(3)吸气流量吸气流量 (F(F，l/s)l/s)，是一个动态参数，是一个动态参数，峰值流速峰值流速F Fpeak peak：影响吸呼比和吸气波形：影响吸呼比和吸气波形n(4)(4)叹气叹气/深吸气深吸气 SignSign：1.51.5或或2 2倍的倍的V VT T/100/100次次n(5)(5)流量触发灵敏度流量触发灵敏度 (F(FT T，L/min)L/min)，包括吸，包括吸 气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）2023/8/428容量和流量参数及其符号(1)分钟通气量 2024/5/1829吸气流量触发灵敏度吸气流量触发灵敏度2023/8/429吸气流量触发灵敏度2024/5/1830压力参数及其符号压力参数及其符号n(1)(1)气气道道压压力力(Airway(Airway PressurePressure，P Pairair/P/Plunglung不不一一致致)是一个动态物理参数，波形、光柱：是一个动态物理参数，波形、光柱：P Ppeakpeak,P,Pplateauplateau,P,Pmeanmean（cmHcmH2 2O O或或kPakPa）n(2)(2)吸气压力水平吸气压力水平 (P(Pi i-LevelLevel：0 010kPa)10kPa)？n(3)(3)呼气末正压呼气末正压 (PEEP(PEEP：0.1 kPa0.1 kPa3kPa)3kPa)n(4)(4)吸、呼压力触发灵敏度吸、呼压力触发灵敏度 (P(PT T:-2kPa:-2kPa+2kPa)+2kPa)n(5)(5)呼吸机的工作压力、气源压力。呼吸机的工作压力、气源压力。低压：低压：(6070)cmH(6070)cmH2 2O O，高压：，高压：120kPa120kPa2023/8/430压力参数及其符号(1)气道压力(Airw2024/5/1831压力参数及压力触发灵敏度压力参数及压力触发灵敏度n触发压力触发压力 P=PEEP-PP=PEEP-PT Tn呼吸做功呼吸做功 W=W=S+SS+SC C2023/8/431压力参数及压力触发灵敏度触发压力 P=2024/5/1832气道阻力和顺应性气道阻力和顺应性n静态气道阻力静态气道阻力 RL=(Ppeak Pplateau)/flow cmH2O/L/s n静态顺应性静态顺应性 CL=VT/(Pplateau PEEP)L/cmH2O2023/8/432气道阻力和顺应性静态气道阻力2024/5/1833气道内气流类型气道内气流类型2023/8/433气道内气流类型2024/5/1834常见通气模式解析（处方）常见通气模式解析（处方）n用用呼呼吸吸机机的的目目的的就就是是以以一一种种适适宜宜的的方方式式对对病病人人的的肺肺进进行行有有效效通通气气，既既保保障障病病人人生生命命需需要要，又又要要尽尽可可能能地地减减少并发症，而且还要安全、舒适。少并发症，而且还要安全、舒适。n重复进行机械通气的时间间隔叫机械通气周期重复进行机械通气的时间间隔叫机械通气周期,T,T。n一一次次吸吸气气开开始始到到下下一一次次吸吸气气开开始始的的时时间间间间隔隔为为一一个个机机械通气周期。械通气周期。n一一个个机机械械通通气气周周期期又又可可分分解解为为四四个个状状态态或或四四个个相相，即即：呼切换到吸、吸气相、吸切换到呼和呼气相。呼切换到吸、吸气相、吸切换到呼和呼气相。2023/8/434常见通气模式解析（处方）用呼吸机的目的就2024/5/1835机械通气的四个相（状态）机械通气的四个相（状态）2023/8/435机械通气的四个相（状态）2024/5/1836第一相第一相呼气切换到吸气呼气切换到吸气基于第一相定义和设计通气模式，根据吸气初始化条件或人基于第一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：机关系的不同，可分为：n控制模式控制模式Control Mode Ventilation,CMV/VCV/PCVControl Mode Ventilation,CMV/VCV/PCV 辅助控制模式辅助控制模式(Assist-Control Mode,A/C)(Assist-Control Mode,A/C)n同步间歇指令通气同步间歇指令通气(Synchronized Intermittent Mandatory(Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation,SIMV)Ventilation,SIMV)2023/8/436第一相呼气切换到吸气基于第一相定义和2024/5/1837第一相第一相呼气切换到吸气呼气切换到吸气n压力支持压力支持(Pressure Support Ventilator,PSV)(Pressure Support Ventilator,PSV)n持续气道正压持续气道正压(Continuous Positive Airway(Continuous Positive Airway Pressure,CPAP)Pressure,CPAP)注：注：在呼气切换到吸气时，如果切换或触发的条件是流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量触发，是压力就叫压力触发，控制通气可以量就叫流量触发，是压力就叫压力触发，控制通气可以看作时间触发。看作时间触发。2023/8/437第一相呼气切换到吸气压力支持(Pre2024/5/1838容量控制容量控制VCVnF Ft t和和 P Pt t曲线：曲线：nVCVVCV设定设定 定容：定容：V VT T/MV=MV=？n时间：时间：f f、T Ti i、T Te e T Triserise、T Tp p、I:E=?I:E=?n压力：压力：P Pmax max=?=?P PT T/F/FT T=?=?2023/8/438容量控制VCVFt和 Pt曲线：2024/5/1839压力控制压力控制PCVnF Ft t和和 P Pt t曲线：曲线：nPCVPCV设定设定 定压：定压：P Pi i-LevelLevel=？n时间：时间：f f、T Ti i、P Priserise、T Tp p 、I:E=?I:E=?n压力：压力：P Pmax max=?=?P PT T/F/FT T=?=?2023/8/439压力控制PCVFt和 Pt曲线：2024/5/1840同步间歇指令通气 SIMVnF Ft t和和 P Pt t曲线：曲线：nVCV/PCVVCV/PCV间歇间歇+自主自主 V VT T/MV=MV=？P Pi i-LevelLevel=？n时间：时间：f/RR f/RR、T Ti i、T Triserise、T Tp p、I:E=?I:E=?n压力：压力：P Pmaxmax=?=?P PT T/F/FT T=?=?nf fsimv simv=(0f)?=(0f)?，nf f总总 =f=fsimv simv+f+f自主自主 2023/8/440同步间歇指令通气 SIMVFt和 P2024/5/1841压力支持压力支持PSVnF Ft t和和 P Pt t曲线：曲线：n半自主通气模式半自主通气模式nPSVPSV设定设定 压力：压力：P Pi i-LevelLevel=？压力：压力：P Pmaxmax=?=?P PT T/F/FT T=?=?nVAPSV?VAPSV?nSIMV+PSV?SIMV+PSV?2023/8/441压力支持PSVFt和 Pt曲线：2024/5/1842持续气道正压持续气道正压CPAPnF Ft t和和 P Pt t曲线：曲线：n自主通气模式自主通气模式n压力：压力：PEEPPEEP、P PT T吸吸 /F/FT T吸吸 =?=?或或 P PT T呼呼 /F/FT T呼呼 =?=?2023/8/442持续气道正压CPAPFt和 Pt曲线2024/5/1843五种基本正压通气模式的气道压力、流量、容量曲线五种基本正压通气模式的气道压力、流量、容量曲线2023/8/443五种基本正压通气模式的气道压力、流量、容2024/5/1844第二相第二相吸气相吸气相n方方 波波(Square Wave Flow Pattern)(Square Wave Flow Pattern)可可快快速速建建立立起起通通气气和和在在有有效效的的时时间间内内维持恒定的气流。维持恒定的气流。n加速波加速波(Accelerating Flow Pattern)(Accelerating Flow Pattern)n减速波减速波(Decelerating Flow Pattern)(Decelerating Flow Pattern)气流迅速上升到峰值，紧接着减速。气流迅速上升到峰值，紧接着减速。n正弦波正弦波(Sine Wave Flow Pattern)(Sine Wave Flow Pattern)兼加速和减速波通气的特点。兼加速和减速波通气的特点。nSIGN,SIGN,潮气量加倍（延长吸气时间）。潮气量加倍（延长吸气时间）。2023/8/444第二相吸气相方 波(Square 2024/5/1845第三相第三相吸气转换到呼气吸气转换到呼气 基于第三相定义和设计通气模式依据容量、压力和时间三个基于第三相定义和设计通气模式依据容量、压力和时间三个参数在切换时起作用的主次关系，其主和次关系用两个形容参数在切换时起作用的主次关系，其主和次关系用两个形容词周期的词周期的(cycled)(cycled)和限制的和限制的 (limited)(limited)来表示。来表示。n容量周期容量周期 (Volume Cycled)(Volume Cycled)也叫定容通气或容量切换也叫定容通气或容量切换(容量容量开关开关)。2023/8/445第三相吸气转换到呼气 基于第三相定2024/5/1846第三相第三相吸气转换到呼气吸气转换到呼气n容容量量限限制制 (Volume(Volume Limited)Limited)在在设设定定的的时时间间内内达达到设定的潮气量，吸气停止到设定的潮气量，吸气停止(相当于相当于VCV)VCV)。n时间周期容量限制时间周期容量限制(Time Cycled,Volume(Time Cycled,Volume Limited)Limited)按一定流量为病人送气，时间到，吸按一定流量为病人送气，时间到，吸气停，潮气量大小取决于流量气停，潮气量大小取决于流量(定时开关流量定时开关流量)。2023/8/446第三相吸气转换到呼气容量限制(Vo2024/5/1847第三相第三相吸气转换到呼气吸气转换到呼气n压力周期压力周期(Pressure Cycled)(Pressure Cycled)也叫压力切换，当达到设定也叫压力切换，当达到设定的气道压力水平的气道压力水平(Insp.Press.Level)(Insp.Press.Level)时，吸气停止时，吸气停止(压力压力开关，漏气时无法切换开关，漏气时无法切换)。n时间周期压力限制时间周期压力限制(Time Cycled,Pressure Limited)(Time Cycled,Pressure Limited)按按能维持设定的气道压力水平所必需的流速为患者送气，当能维持设定的气道压力水平所必需的流速为患者送气，当达到设定的吸气时间时，吸气停止达到设定的吸气时间时，吸气停止(相当于相当于PCV)PCV)。2023/8/447第三相吸气转换到呼气压力周期(Pre2024/5/1848第三相第三相吸气转换到呼气吸气转换到呼气n时时间间限限制制压压力力周周期期(Time(Time Limited,Limited,Pressure Pressure Cycled)Cycled)：按按设设定定的的吸吸气气时时间间和和吸吸气气流流量量为为患患者者送送气气，当当达达到到设设定定的的吸吸气气压力水平时，吸气停止（漏气的时候，为时间切换）。压力水平时，吸气停止（漏气的时候，为时间切换）。n可可见见，在在第第三三相相时时，如如果果切切换换的的主主要要物物理理参参数数是是容容量量、流流量量、压压力力或或时时间间就就分分别别叫叫容容量量切切换换、流流量量切切换换、压压力力切切换换或或时时间间切换。切换。2023/8/448第三相吸气转换到呼气时间限制压力周期2024/5/1849第四相第四相呼气相呼气相 实现实现Positive End Expiratory Pressure,PEEPPositive End Expiratory Pressure,PEEPn增加功能残气量增加功能残气量(Functional Residual Capcity,FRC)(Functional Residual Capcity,FRC)。对于一些限制性病变对于一些限制性病变(ARDS)(ARDS)，呼末维持一定的正压有利于，呼末维持一定的正压有利于肺泡气体交换，但使用肺泡气体交换，但使用PEEPPEEP要慎重。要慎重。n电子电子PEEPPEEP、机械、机械PEEPPEEP或文丘里或文丘里PEEP PEEP。2023/8/449第四相呼气相 实现Positiv2024/5/1850与与PEEP有关的各种气道压力改变有关的各种气道压力改变2023/8/450与PEEP有关的各种气道压力改变2024/5/1851通气模式的发展演化通气模式的发展演化2023/8/451通气模式的发展演化2024/5/1852通气模式的数学表达通气模式的数学表达 假设病人吸气做功假设病人吸气做功W W吸吸，自己吸到的容量，自己吸到的容量V V吸吸那么：那么：n控制控制nW W吸吸=0=0时，为控制模式时，为控制模式(CMV/IPPV/VCV/PCV)(CMV/IPPV/VCV/PCV)W W吸吸0 0 但但 V V吸吸=0=0，辅助控制模式，辅助控制模式(A/C(A/C、病人触发的、病人触发的)n辅助辅助n100%W100%W吸吸00，100%V100%V吸吸00时，为辅助模式时，为辅助模式(Assist-(Assist-Mode)Mode)同步间歇控制：同步间歇控制：SIMV+CPAP/SIMVSIMV+CPAP/SIMVVCVC+PSV/+PSV/SIMVSIMVPCPC+PSV+PSV 吸气支持：吸气支持：PSV/VAPSV PSV/VAPSV 和和 VSV/MMV/EMMVVSV/MMV/EMMVn自主自主nW W吸吸=100%=100%，V V吸吸=100%=100%时，为自主模式时，为自主模式(Spontaneous(Spontaneous，CPAP)CPAP)2023/8/452通气模式的数学表达 假设病人吸气做功2024/5/1853通气模式的转化通气模式的转化 2023/8/453通气模式的转化 2024/5/1854呼吸机的质量保障一个需要思考和关注的问题2023/8/454呼吸机的质量保障一个需要思考和关注的2024/5/1855需要全程质量保障需要全程质量保障n以以临临床床培培训训为为基基础础的的人人员员保保障障：培培训训医医、护护人人员员（考考核合格、持证上岗）；核合格、持证上岗）；n以以使使用用前前例例行行检检查查为为基基础础的的制制度度保保障障：建建立立制制度度，基基本质量确认；本质量确认；n以以性性能能测测试试为为基基础础的的质质量量保保障障：(1-2)(1-2)月月测测一一次次，临临床技师或工程师；床技师或工程师；n以以计计量量检检定定校校准准为为基基础础的的法法律律保保障障，由由国国家家授授权权建建立立测测量量标标准准，进进行行量量值值传传递递或或校校准准，在在法法律律上上得得到到认认可可，每年一次。每年一次。2023/8/455需要全程质量保障以临床培训为基础的人员保2024/5/1856呼吸机使用前的例行检查呼吸机使用前的例行检查(OVP)消除一部分潜在风险？消除一部分潜在风险？n电源气源检查：风险较多、断气断电？电源气源检查：风险较多、断气断电？n气密性检查：内、外气路和插管漏气？气密性检查：内、外气路和插管漏气？n压力上限：不准或失灵，机械的？压力上限：不准或失灵，机械的？n呼气分钟通气量上、下限呼气分钟通气量上、下限:漏气漏气/自主？自主？n窒息报警：脱管、病人没有呼吸响应？窒息报警：脱管、病人没有呼吸响应？n触发灵敏度：不准或误触发？触发灵敏度：不准或误触发？2023/8/456呼吸机使用前的例行检查(OVP)消除2024/5/1857呼吸机使用前的例行检查呼吸机使用前的例行检查n吸气压力水平：平稳、准确？吸气压力水平：平稳、准确？n吸吸入入氧氧浓浓度度：准准确确度度高高于于5%5%，阀阀、混混合合器器故故障障、氧电池监测？氧电池监测？n吸、呼流量：准确度优于吸、呼流量：准确度优于5%5%、线性好？、线性好？n注：注：上述检查通过后，将湿化器（故障源？影响机上述检查通过后，将湿化器（故障源？影响机械通气效果）预设在（械通气效果）预设在（32323737），然后等待或用，然后等待或用于病人，急救时可以只进行第于病人，急救时可以只进行第、步检查。步检查。2023/8/457呼吸机使用前的例行检查吸气压力水平：平2024/5/1858 呼吸机系统故障分布呼吸机系统故障分布1999年年2023/8/458 呼吸机系统故障分布1999年2024/5/1859加热湿化器工作原理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36 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热湿化器应用示意图 气管插管病人远端Y-型头2023/8/459加热湿化器工作原理出气口进气口接在吸气回2024/5/1860加温、加湿要求加温、加湿要求n到达病人口边的气体温度：到达病人口边的气体温度：31T T37,37,连续可调连续可调n吸入气体的绝对湿度：吸入气体的绝对湿度：H HA A 30mg.L 30mg.L-1-12023/8/460加温、加湿要求到达病人口边的气体温度：2024/5/1861湿化器常见使用问题湿化器常见使用问题n湿化罐要接在吸气回路上，进气和湿化罐要接在吸气回路上，进气和出气口不能接反；出气口不能接反；n注意观察罐内液面高度，要加注蒸注意观察罐内液面高度，要加注蒸馏水，不能加注生理盐水；馏水，不能加注生理盐水；n温度传感器接到温度传感器接到 Y Y 头的吸气端，不头的吸气端，不要接在吸呼公共端；要接在吸呼公共端；n每个病人或每周更换一次湿化滤纸，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，会出现如长期不换或忘记装滤纸，会出现低温报警；低温报警；2023/8/461湿化器常见使用问题湿化罐要接在吸气回路上2024/5/1862湿化器常见使用问题湿化器常见使用问题n当出现故障报警时，只需更换下面的控制部分进行维当出现故障报警时，只需更换下面的控制部分进行维修，罐不用换；修，罐不用换；n如使用管道内加热要慎重，其温度不要设置的太高，如使用管道内加热要慎重，其温度不要设置的太高，以免相对湿度降低太多；以免相对湿度降低太多；n如呼吸机处于备机状态，带气路温度监测的湿化器要如呼吸机处于备机状态，带气路温度监测的湿化器要打到打到“Standby”Standby”状态。状态。2023/8/462湿化器常见使用问题当出现故障报警时，只需2024/5/1863呼吸机的报警呼吸机的报警n输入能源报警输入能源报警 停电、气源故障（无输出或低于某一水平）。停电、气源故障（无输出或低于某一水平）。n控制回路报警控制回路报警 控制参数不相容控制参数不相容(反比、超范围反比、超范围)、时序失效、阀失、时序失效、阀失灵、传感器故障、内回路漏气等。灵、传感器故障、内回路漏气等。n输出参数报警输出参数报警 压力、容量、时间压力、容量、时间(f(f，T Ti i、T Te e，窒息报警窒息报警)、吸入、吸入气体气体(温度、氧浓度温度、氧浓度)呼出气体呼出气体(CO(CO2 2浓度浓度)。2023/8/463呼吸机的报警输入能源报警2024/5/1864输入能源报警输入能源报警n掉电，用墙上的标准配电插座，掉电，用墙上的标准配电插座，不要用插板；不要用插板；n气源故障（无输出或低于某一气源故障（无输出或低于某一水平）：水平）：尽量采用中心供双气；尽量采用中心供双气；用压缩机时，要特别注意气水用压缩机时，要特别注意气水分离器里的水和滤网的清洗。分离器里的水和滤网的清洗。2023/8/464输入能源报警掉电，用墙上的标准配电插座，2024/5/1865控制回路报警控制回路报警n控制参数不相容控制参数不相容 (反比、反比、超范围超范围)、时序失效、阀失、时序失效、阀失灵、传感器故障、内回路灵、传感器故障、内回路漏气等故障停机。漏气等故障停机。n备用机器。备用机器。2023/8/465控制回路报警控制参数不相容(反比、超2024/5/1866输出参数报警输出参数报警n压力、容量、时间压力、容量、时间(f(f，T Ti i、T Te e，窒息报警窒息报警)、吸入气、吸入气体体(温度、氧浓度温度、氧浓度)呼出气呼出气体体(CO(CO2 2浓度浓度)。n漏气、传压管和漏气、传压管和Y Y头脱落、头脱落、呼气传感器进水、气道阻呼气传感器进水、气道阻力或肺顺应性变差、痰。力或肺顺应性变差、痰。2023/8/466输出参数报警压力、容量、时间(f，Ti2024/5/1867人工气道气囊的处理人工气道气囊的处理n采用低压人工气道气囊；采用低压人工气道气囊；n气囊压力：气囊压力：1418mmHg(1925cmH2O);n定时气囊放气（定时气囊放气（34小时一次）；小时一次）；2023/8/467人工气道气囊的处理采用低压人工气道气囊；2024/5/1868人工气囊工作原理图人工气囊工作原理图2023/8/468人工气囊工作原理图2024/5/1869人工气道气囊压力检测示意图人工气道气囊压力检测示意图2023/8/469人工气道气囊压力检测示意图2024/5/1870THANK YOU!2023/8/470THANK YOU!