机械通气模式概论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械通气模式,南京医科大学附属南京儿童医院,喻文亮,呼吸机的基本功能,能“扩张”病人的肺,(I),能,“,决定” 何时停止吸气,(I to E),能“允许”病人被动呼气,(E),能 “决定,”,何时停止呼气并能转向吸气,(E to I),各种通气模式的定义及其特点,机械呼吸类型可分为四类：,指令（控制）、辅助、支持和自主呼吸,分类依据有,3,点：,由谁来触发通气，通气期间吸气流速由谁来限制，通气由谁来切换,“触发”,可由机器定时（控制通气）或有患者用力来启动（辅助、支持或自主通气）。,“限制”,一般是靠设置流量（压力可变）或设置压力（流量可变）来进行。,“切换”,一般是靠设置容量、时间或流量来进行。,所谓“机械通气模式”，实际上就是指令，辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合 。,由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型,通气方式,触发 限制 切换,指令（控制）,机器 机器 机器,辅助,患者 机器 机器,支持,患者 机器 患者,自主,患者 患者 患者,吸气启动，吸气幅度，呼气启动,时相参数,Phase Variables,A/,触,发,患,儿,(,辅,助,),时,间,(,控,制,),B/,限,制,容,量,压,力,C/,切,换,容,量,时,间,A,B,C,必须要掌握的几个模式,1,、辅助,-,控制通气模式（,A/C),压力控制通气（,PCV),容量控制通气（,VCV,）,2,、同步间歇指令通气模式（,SIMV,）,3,、压力支持通气（,PSV,）,关键是要深入理解,Esteban,等,(Am J,Respir,Crit,Care Med 2000;161:14501458),412 ICU,用机,1638,例,所用通气模式,平时,撤机时,A-CV,47%,93%,PSV,36%,SIMV,6%,SIMV+PSV,28%,PSV,15%,SIMV,5%,SIMV+PSV,25%,间歇自主呼吸,17%,其他,7%,每天自主呼吸,4%,其他,(BIPAP,2,种以上方法,),9%,2226,位医生的问卷调查,日常最喜欢应用模式,A-CV,62%,撤机方法,PSV,34%,SIMV,或,+ PSV,35%,第一节 常用通气模式,通气模式的发展,切换,控制,双相控制,闭环通气,一、辅助通气,控制通气,辅助,-,控制通气,辅助通气（,Assisted Ventilation,，,AV,）,定义：,AV,是在患者吸气用力时依靠气道压的降低（压力触发）或流量的改变（流量触发）来触发，触发后呼吸机即按预设潮气量（或吸气压力）、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。,应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当。,预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。,压力触发敏感度一般设置于,-0.5,至,-1.5 cmH,2,O,水平，采用流量触发时设置触发敏感度,13L/min,。,触发灵敏度过高可导致自动切换（,Self-Cycling,）。,AV,为不可调性部分通气支持，患者吸气用功约占通常呼吸功的,20%30%,。,AV,靠患者吸气来启动，无触发就不提供通气辅助。故常与控制模式联用。,控制通气（,Controlled Ventilation,，,CV,）,定义：,CV,又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供全部呼吸功。,无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸气时间）一致，表明为时间指令性通气。,控制通气,CV,（,1,）,患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。,（,2,）,可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。,（,3,）,为心肺功能储备差的患儿提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。,CV,主要用于,（,4,）,在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。,（,5,）,对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、,PEEPi,、,潮气,末,CO,2,浓度、呼吸功等，只有在,CV,控制通气时测定才准确可靠，,需要将自主呼吸打掉。,CV,主要用于,辅助,控制通气（,Assist-control Ventilation,A-CV,）,定义：,结合,AV,和,CV,的特点，通气靠患者触发，并以,CV,的预设频率作为备用。,A-CV,模式大多以容量切换型通气来实行，应用容量切换,A-CV,时，需预设触发敏感度、潮气量,（,V,T,）、,频率（备用频率）、吸气流速和流速波型。,近年来已有呼吸机以压力切换型通气来实现,A-CV,。,此时需预设的呼吸机参数有：触发敏感度、压力水平、吸气时间（,Ti,）,和通气频率（备用频率）。,在每次压力,-,时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，若应用流量触发（,flow-by),，,可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。,触发的含义：压力降、流量波动,辅助,-,控制通气,A-CV,有些呼吸机写的是控制模式，实际上是,A-CV,模式。应用,A-CV,模式时，预设频率应与实际频率相近，预设频率比实际频率慢太多，可导致反比通气和气体陷闭。应用,A-CV,时应监测实际,I:E,比。,。,A/C-VCV,容量控制通气,时间及患儿触发,容量限制，恒定流速,(,大多数），容量或时间切换,有些呼吸机称之为,CMV,是目前使用最广，研究得最透的模式,A/C-VCV,优点,:,稳定，潮气量有保障,稳定，分钟通气有保障,医师很容易操作,用于：,手,术后,药,物过量,严,重肺疾患，如：,ARDS,Control: Only machine initiated mandatory breaths:,Assist: Only patient initiated mandatory breaths:,Assist/Control: machine and patient initiated breaths:,VCV,Paw,Paw,Paw,A/C-VCV,设置：,通气频率,潮气量,流速、,IT,、,IT%,任选一,流量波形,触发灵敏度,VCV,典型波形（加吸气末停顿）,顺应性,=,潮气量,/,驱动压,OR,Vt/(Pplat, PEEP),RAW = change in pressure/change in flow,OR (PIP ,Pplat,)/peak flow,A/C-VCV,容量控制通气,缺点,若肺力学恶化，峰压及肺泡压上升，可致危险。,恒定,流速可能难以满足病人需求。导致不同步且增加呼吸功（,WOB,）,若过度触发，可致呼吸性碱中毒,A/C-VCV,P,time,Flow,V,1,2,3,4,5,6,SEC,.,LPM,120,120,Changing flow waveform in volume ventilation,effect on,inspiratory,time,effect on flow rate,120,1,2,3,4,5,6,SEC,V,.,LPM,120,Increasing Peak Flow Setting can,return you to a short,insp,time,流量不足,Pressure,Flow,流量不足,A/C-PCV,压力控制通气,压力控制通气,(PCV),患儿及时间触发，压力限制，时间切换。,流速波形为指数式减速波形，吸气末降为零,保证压力，不保证容量,目前欧美,PCV,用得越来越多，原先仅限于小儿用，现成人亦非常推崇。,PCV/VCV,波形对比,VCV,PCV,Pressure,Flow,time,Pressure,Flow,time,A/C-PCV,设置,:,呼吸频率,吸气峰压,IT or IT%,触发灵敏度,压力控制通气,P,Flow,time,Alveolar pressure,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,V,T,600 cc,-20,120,120,SEC,V,.,LPM,0,450cc,压力控制通气,期望,VT500,，设置,PIP20,，结果,VT450,，如图示，要达到,500,，应调整哪个参数？,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,V,T,-20,120,120,SEC,V,.,LPM,0,500 cc,450cc,600 cc,Lost VT,压力控制通气,1,2,3,4,5,6,30,-10,P,aw,cmH,2,0,Sec,What if your pressure curve in PCV starts looking like this.,What do you suppose is happening?,Pressure higher than set,压力控制通气,Inspiratory,time is too long,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,P,aw,cmH,2,0,60,-20,120,120,SEC,V,.,LPM,What did we do to fix the problem with this patient?,压力控制通气,压力控制通气的优点,能够满足病儿需要的可变流速,减少病儿呼吸功,肺泡快速充盈,改善气体分布，改善通气血流比值，改善氧合,可控制气道压,压力控制通气缺点,潮气量不稳，有赖于病儿肺顺应性,若气道,阻力及肺顺应性发生变化，可致潮气量不稳 定及导致通气不足或过度通气。,模式选择原则,刚上机时均选用辅助控制通气模式,顺应性低时应用压力控制通气,阻力高时选用容量控制通气,二、间歇指令通气，同步间歇指令通气,间歇指令通气（,Intermittent Mandatory Ventilation IMV,）,定义：,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。,大多数呼吸机,的,IMV,模式，指令通气以容量切换方式来实施，此时需预设：潮气量,（,V,T,）、,流速或（和）吸气时间（,Ti,）、,指令通气频率和触发敏感度。已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。此时需预设：压力水平、,Ti,、,指令通气频率及触发敏感度。,指令通气的 输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主呼吸波形，负压表示吸气，正压代表呼气。,间歇指令通气,IMV,IMV,的缺点,指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。 如果通过功能不佳的按需阀持久应用,IMV,就可能加重呼吸肌疲劳，增加氧耗，甚至使循环功能恶化。为了克服呼吸机回路的阻力，可加用,5cmH,2,O,的吸气压力支持。,同步间歇指令通气（,Syncronic,Intermittent Mandatory Ventilation ,SIMV,）,定义：,进行,IMV,时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。,SIMV,时，在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波,同步间歇指令通气,SIMV,SIMV,的优点,降低平均气道压,呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，有利于适时脱机,改善,V/Q,比例,应用,SIMV,，,自主呼吸易与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要,增加患者的舒适感；,能较好维持酸碱平衡，减少呼吸性碱中毒的发生；,可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。,SIMV,的优点,同步间歇指令通气（,SIMV,）,压力流量或时间,触发,容量,控制,时间,切换,+,自主呼吸,基本参数,触发灵敏度、频率,潮气量、吸气流速、波形,吸气时间、吸呼时比,触发窗（,trigger window,）,trigger,window,同步间歇指令通气,（,SIMV,）,压力、流量或时触发,容量控制,时间切换,+,自主呼吸,基本参数,触发灵敏度、频率,潮气量、吸气流速、波形,吸气时间、吸呼时比,触发窗（,trigger window,）,trigger,window,临床上应用,IMV,和,SIMV,，,主要是在撤机时，作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。此外，在很多情况下,，,IMV,和,SIMV,也已作为长期通气支持的标准技术。,SIMV,与,A/C,的区别,设定呼吸机频率,10,次,/,分,呼吸机的实际,工作频率,患者呼吸频率,A-CMV,SIMV,0,5,20,10,10,10,10,10-15,20,三、压力支持通气（,PSV,）,定义：,患者吸气触发后，呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏。,提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整,PS,水平，提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，可减少气压伤等机械通气的并发症。,每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。,压力支持通气,PSV,在,常用通气模式中，,PSV,的人,-,机协调性好；,近年开发的许多智能化通气模式，均以,PSV,来实施；,对,PSV,的最新改进，是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。,PSV,的主要缺点,当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加,PS,水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用,PSV,。,此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用,PSV,。,为保证,PSV,时的安全，必须设置“窒息通气”作后备。,SIMV with PSV,第二节 自主呼吸模式,降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的灌注,改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高,有较好的,V/Q,比值,便于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清,便于撤机,保留自主呼吸的 好处,V,A,/Q,V,A,/,Q,V,A,/,Q,V,A,/,Q,自主呼吸（左）和控制通气（右）对潮气量分布的影响,一、持续气道正压（,CPAP,）,定义：,自主呼吸条件下，维持整个呼吸周期均气道正压。,图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。,持续气道正压（,CPAP,）,二、双相气道正压（,Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP,）,有人将其视为两个不同压力水平的,CPAP,交替应用，称其为,DuoPAP,。在,Siemens Servo 300,呼吸机中称为,BiVent,，在,PB840,呼吸机中称为,BiLevel,，,也许还有其他名称。,BAPAP,参数的选择：,4,个,参数：,P,high,、,P,low,、,T,high,、,T,low,；,频率 ，可将,P,high,视为,IMV,。,选择原则：根据不同的疾病和患者的具体情况。,60,T,high,T,low,例如：手术后无并发症的设置：,T,high,24,秒，,T,low,48,秒,(,相当于,IMV,510/min),P,low,5cmH,2,O,，,P,high,在,P,low,以上,1525cmH,2,O,，,取决于产生的,V,T,；,撤机阶段：随自主呼吸的增加，,P,high,减至,1020,cmH,2,O,，,P,low,仍,5cmH,2,O,；,然后减少,IMV,频率,46/min,，,若患者仍呼吸平稳，再将,P,high,减至,10cmH,2,O,，若,患者仍平稳，通常可以拔管,。,又,例如,ARDS,：,增加平均气道压，让萎陷肺泡复张，可设置,APRV-BIPAP,：,方法一：,T,high,25,秒，,T,low,0.51.5s(,相当于,APRV,频率,924/min),，,P,low,5cmH,2,O,P,high,在,P,low,之上,1535cmH,2,O,取决于,V,T,和平均气道压。,方法二,：,P,low,低,拐点以上,12cmH,2,O,，,P,high,在,高,拐点以下，,T,high,24,秒,T,low,24,秒,又如哮喘：避免动态过度充气和,PEEPi,T,high,短，,T,low,长,相时比,1:2,P,low,15 cm,P,high,在,P,low,以上,1525cmH,2,O,，,取决于,V,T,，,应观察流量在呼气末是否回到基线（零位）。,应用,BIPAP,时，采用高压力相的时间,（,TPhi,）,和低压力相的时间（,TPlo,）,是可以根据需要选择的，双压力相的时间比可称为,相时比,（,Phase-time Ratio,，,PhTR,），,即,PhTR,=,TPhi/TPlo,通常采用,PhTR,=1:2,；,如果采用,PhTR,=2:1,，,即类似于反比通气的概念应用,于,BIPAP,模式，可称为,反比,BIPAP,（,IR-BIPAP,）,。,如果采用相时比（,PhTR,）,2:1,，即,IR-BIPAP,，,且低压,（,Plo,）,相的时间很短，自主呼吸仅在高压力,（,Phi,）,水平阶段进行，即相当于气道压力释放通气,（,APRV,）,。,IR-BIPAP,方式所提供的通气辅助和改善氧合的作用机理与,APRV,相同。,与,PSV,比较,，,IR-BIPAP,能显著降低气道峰压。,应用,BIPAP,模式比应用,CPAP,对增加患者的氧合具有更明显作用。近年临床应用的经验表明：在疾病的各个阶段，均可用,BIPAP,模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。曾认为,BIPAP,和,APRV,仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高的。但近年已用于中重度,ARDS,患者。,DuoPAP,(,双水平正压通气,) APRV(,气道压力释放通气,),为临床提供多样的压力通气模式,.,可适用于成人,/,儿童,/,婴儿,.,设定适当的两个水平压力,(PAP),进行通气,.,病人在两个水平压力,(PAP),下,均可自由自在地呼吸,.,在两个水平压力,(PAP),下,均可获得压力支持,.,在两个水平压力,(PAP),下,均可触发自主呼吸,.,DuoPAP,& APRV,1. DuoPAP / APRV,P,T-low,T-high,P-high,P-low,t,t,t,P-support,P-support,Spont,. breath is supported at P-high level.,Spont,. breath is supported at P-low level.,Spont,. breath is NOT supported at P-high level.,Spont,. breath is supported at P-low level.,Passive patient (control breaths only),Active patient (high P-support),In active patient (low P-support),Time triggering / cycling,patient triggering,Patients inhalation activity,Flow (ETS) cycling,三、压力释放通气（,APRV),定义：,患者接受恒定水平的正压和进行自主呼吸，正压按医生设置的频率周期性释放和立即重建。本图中压力释放到,0,。,气道压力释放通气（,APRV,）,APRV,的初始设置,设置恰当,的,FiO,2,以维持,PaO,2,60mmHg,；,设置,CPAP,初始为,20cmH,2,O,；,EEP,（,FRC,）：,010cmH,2,O,；,T,E,固定于,1.5,秒至呼气时间常数的,3,倍或,3,倍以上,(,呼气时间常数等于气道阻力,肺顺应性,),以避免,PEEPi,的产生,。,APRV,频率设置于,48,次,/,分，取决于镇静的情况。,APRV,的,优点,允许自主呼吸，减少肺泡过度扩张和医源性肺损伤的潜在危险。而且在低气道峰压和,PEEP,的情况下，使通气,/,血流灌注,（,V/Q),）,比例改善，血流动力学的损害较小。,APRV,缺点,对于顺应性差的患者，应用,APRV,的效果尚未评价。严重气流阻塞患者不能应用,APRV,。必须仔细监测每分通气量。如果呼吸频率增至,30,次,/,分，可产生过高,的,PEEPi,。,第三节 双重控制模式,(Dual control modes),二,、双重控制模式,定压型通气的,优点,是人,-,机协调性好，易限制气道峰压和有利于气体交换。,缺点,是不能保证恒定潮气量。定容型通气的,优点,是能保证恒定潮气量。,双重控制模式让呼吸机建立自动反馈功能，,在病人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,。,对压力和容量,同时,进行双重控制是不可能的。,能将定压型通气和定容型通气这两大类的优点保留，同时避免它们的缺点。,以定压型通气的方式工作，不足气量以定容型通气来补充，或,通过持续监测肺顺应性，自动调节吸气压力来达到预定的潮气量。,容量保障压力支持通气（,VAPSV,）,压力调节容量控制通气（,PRVCV,）,容量支持通气（,VSV,）,自动,调节,双重控制模式,(Dual Controls),双重控制模式又可分为两类,一、对每次呼吸均进行双重控制,属此类模式的有：鸟,牌（,Bird 8400Sti,和,T,bird,）,呼吸机的,容量保障压力支持,（,volume assured pressure support,，,VAPS,）,和熊牌,（,Bear 1000,）,呼吸机的,压力扩增,（,pressure augmentation,，,PA,）。,容量保障压力支持通气,（,Volume-Assured Pressure Support Ventilation,VAPSV,）,VAPSV,是将,PSV,和容量辅助通气,（,VAV,）,结合，以便提供比,VAV,更好的吸气流速，减少患者的呼吸负荷。同时为患者提供恒定潮气量。,图 容量保障压力支持通气的压力、流量曲线,VAPS,工作原理,:,将,PSV,与,VA-CV,有机结合。通气由患者或呼吸机触发，触发后的吸气,由,PSV,的按需流速与定容型的恒定流速同时输送,，呼吸机以尽快速度达到预定,PS,水平，此时呼吸机快速测算出已输入的气量，并与预设,V,T,比较，如输入气量已达到预设,V,T,，,即转换为呼气，那么该呼吸实际上是,PSV,。,若达预定压力水平后输入气量少于预设,V,T,，,随着,PSV,的流量减速，呼吸,将从,PSV,转换到定容型通气，此时流量仍保持恒定，但增加吸气时间直至达预设,V,T,。,VAPS,的通气过程,主要以,PSV,来实施，,V,T,不足时以定容型通气来补充和保障,。为成功应用,VAPS,，,选择适当的压力支持水平、定容通气的流量和预定,V,T,十分重要，如果,设置的压力太高或,V,T,太小，,所有呼吸都将是,PSV,，,容量保障不起作用，并,可能发生实际输入,V,T,大于预设,V,T,的情况。,如果,恒定流量设置太高,，所有呼吸都将从,PSV,转换为定容型通气。如果,压力设置太低,，,峰流量就过,低，,PSV,转换到定容通气将发生于呼吸的晚期，吸气时间可能延长。但若吸气时间超过,3,秒，呼吸机会自动切换为呼气。,较常用的一种方法是设置的,PS,水平等于,容量控制通气,V,T,理想时的,平台压,，吸气流量的设置和调整应使患者的吸气时间恰当。,研究显示：,与,VAV,比较，,VAPSV,时不仅可保障预设潮气量，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,VAPSV,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,。,二、 通过连续多次呼吸进行双重控制,此类通气模式的基本原理是应用微电脑处理系统和现代监测技术（尤其是精确的微型传感器），持续监测病人的肺功能参数,(,如顺应性,),，根据反馈信息自动调节吸气压以维持呼吸机某一变量,(,如潮气量,),于预定范围。,(,一,),压力调节容量控制通气,(,Pressure Regulated Volume Control Ventilation,PRVCV,),（,西门子,300/300A,）；,又称,适应性压力通气,（,Adaptive Pressure,Ventilation,，,APV,）,（,Hamilton,伽俐略呼吸机）；,自动流量（,Auto-Flow,）（,Drager,Evita,4,呼吸机）；,容量控制,+,（,Volume Control+,，,VCV+,）（在,PB840,呼吸机）；,可变型压力控制,（,Variable Pressure Control,，,VPC,）（在,Venturi,呼吸机）。,PRVCV,兼具定压型通气和定容型通气两种模式的特点。以,PCV,模式来实施，通过不断调整,PC,水平达预定潮气量。,PRVCV,主要优点,人,-,机协调好，可减少或避免应用镇静剂或肌肉松弛剂；,潮气量恒定，可保障自主呼吸力学不稳定患者的通气安全，避免了应用,PCV,时应密切监测潮气量和频繁调整吸气压力的需要；,吸气流速波型为减速波，气道阻塞时可减少涡流，从而减少压力消耗，降低吸气峰压。但预设吸气压力水平不能太低，否则可因微电脑自动调整吸气压力的范围太小而难以达到预设潮气量。,(,二,),容量支持通气,（,Volume Support Ventilation,VSV,）,如果将,PRVCV,与,PSV,联合应用，即,为,VSV,。,换言之，其基本通气模式,是,PSV,，,但为了保证,PSV,时潮气量的稳定，微电脑根据每次呼吸测定的肺胸顺应性的压力,容量关系，自动调节,PS,水平。以保证潮气量达预设值。,如果实际通气频率低于预设频率，呼吸机会自动增加,V,T,以维持预设,V,E,，但,V,T,最大不超过预设,V,T,的,150%,。例如，理想,V,T,是,500ml,，,设置的呼吸频率是,15/min,，,那么设置的,V,E,为,7.5L/min,。,若患者的呼吸频率低于,15/min,，,V,T,目标值将自动增加，但最大,V,T,不会超过,750ml,，,以维持,V,E,不低于预定水平。,随着患者呼吸能力的增加，可自动降低,PS,水平，直至自动转换为自主呼吸。如两次呼吸间隔时间过长（成人,20,秒，儿童,15,秒，新生儿,10,秒），呼吸机将自动从,VSV,模式转换为,PRVCV,模式。,图 容量支持通气的压力、流量曲线,VSV,适用于下列临床情况,自主呼吸能力不健全、呼吸力学（阻力、顺应性等）不稳定者；如大手术后恢复期、麻醉苏醒期等；,应用,VCV,模式，气道压很高，而应用,PSV,又不能保证潮气量或需频繁调整,PSV,水平者，如重症哮喘；,临床病情复杂，呼吸病理生理多变，如急性肺损伤，,ARDS,，,多脏器功能不全等；,撤机过程中应用。,PRVCV,和,VSV,具有以下共同的优点,减少镇静剂和肌肉松弛剂的用量,患者感觉舒适,保持较低的气道峰压,改善机械通气对循环的不良影响,以辅助通气取代控制通气,缩短撤机过程，减少,住,ICU,时间,减少肺气压伤等机械通气并发症,双重控制通气模式具有以下特点：,(1),努力保留定压型和定容型两大类模式的优点，同时避免它们的缺点；,(2),能按照肺功能的监测指标自动设置和调整呼吸机参数，便于限制过高的肺泡压和过大潮气量，改善人,-,机协调性，能以最低的气道压来满足适当的潮气量，有利于预防机械通气并发症；,(3),缩短撤机过程，减少,住,ICU,时间。,主要缺点,是：,(1),容量的补充或压力的调整都取决于潮气量,(,V,T,),的测定,，,V,T,测定的任何误差均会导致呼吸机自动调控上的失误。,(2),如果患者因呼吸困难加重而增加吸气用力，在患者非常需要增加通气支持水平时，呼吸机提供的压力却可能减低；,(3),当呼吸机降低压力水平时，患者的平均气道压下降，潜在降低氧合的可能性。,(,三,),自动模式,在西门子,300A,呼吸机上称为,自动模式,（,Auto Mode,）、在,Venturi,呼吸机上称为,可变式压力支持,/,可变式压力控制,（,Variable Pressure Support/Variable Pressure Control,）。,自动模式,是将,VSV,和,PRVC,结合成单个模式，如果患者无力触发，呼吸机提供,PRVC,，,所有呼吸都是,PCV,通气，并通过自动增加或减少压力来维持医生设置的理想潮气量，如果患者连续,2,次触发，呼吸机即转换,成,VSV,。,若患者呼吸暂停,12,秒（儿童,8,秒，新生儿,5,秒），呼吸机将自动转换为,PRVC,。,图,支持模式,控制模式,VSV,PSV,VSV,PRVC,PCV,VCV,连续,2,次触发,成人,12S,儿童,8S,新生儿,5S,两个模式互相转换时，峰压相同。自动模式也可将,PCV,与,PSV,、,VCV,与,VSV,之间互相转换，在,VCV,转至,VSV,时，,VSV,的压力等于,VCV,时的平台压。如果没有吸气平台压可以应用，那么初始压力的计算为：,（峰压,PEEP,）,50%,PEEP,自动模式的作用：尽量多用支持通气模式，以控制通气模式作后备以保证安全,。,第四节 闭合环通气,闭合环路通气,(Closed loop,ventiation,，,CLV),所谓“,CLV”,，,通俗地说，可称为“全自动控制”“智能化通气”。呼吸机模拟医生实施机械通气的全过程，获取患者的通气需要和各相关资料，自动监测各项指标，分析监测结果并及时自动调整呼吸机参数。,“闭合环系统”一个简单的例子是家里的恒温器，房主预设一理想温度，温度计监测实际温度并与预设温度相比较，若两者存在差异，恒温器即增加或降低温度使实际温度与预设温度相符合。显然，机械通气患者的处理比居室温度的自动调整要复杂和困难得多。,其关键问题有：,哪些输入指标是重要的？,对某指标的改变是否有一种或多种解释？,如有多种，哪种解释是正确的？,根据这种解释，如何调整呼吸机参数？,要回答和处理这些问题，对于有经验的医生尚且不易，何况我们要将此任务交给,CLV,来完成。,与气体交换有关的指标,：,PaCO,2,，,pH,，,PaO,2,，,SaO,2,，,CO,2,产量,肺力学指标：顺应性，阻力,，,PEEPi,患者的呼吸驱动,：,P,0.1,其他因素：如血流动力学参数,可能输入,CLV,系统的指标,由于动脉插管连续自动监测血气在技术上没有解决，至今尚没有哪一种,CLV,系统能以气体交换指标为标志。曾有学者以,潮气,末,CO,2,作为通气标志研制,了,CLV,系统，但该系统在,潮气末,CO,2,浓度降低时，不能鉴别是肺泡通气过度还是生理死腔增加。,输出指标,常用输出指标,有：,FiO,2,，,每分通气量,(V,E,),，,对既定,V,E,的理想频率,(f),和理想潮气量,(V,T,),，,I:E,比，以及有利于撤机的通气支持的调整。大多数输出指标都需要利用输入指标，由于目前的呼吸机还不能测定和输入有关氧合或通气的信息，因此也就难以自动改变,FiO,2,和,PEEP,水平或自动调整,V,E,。,目前的呼吸机，只能根据患者的理想体重，计算出所需,V,E,，,然后医生根据血气结果，增加或减少,V,E,的设置。,一、指令每分钟通气,(Mandatory Minute Ventilation MMV,定义：,呼吸机按预定每分通气量给患者通气，存在自主呼吸时，呼吸机仅补充不足的每分通气量。临床上应用,MMV,主要是为了保证患者在撤机时从控制通气到自主呼吸的平稳过渡，避免通气不足的发生。,MMV,示意图,应用,MMV,的主要危险,有些呼吸浅快的患者，自主呼吸虽然能够达到预定每分通气量，呼吸机也不再给予通气支持，但每分钟有效通气量不足，从而导致缺氧和二氧化碳潴留。因此，自主呼吸频快患者不宜应用,MMV,。,二、适应性支持通气,（,adaptive support ventilation,ASV,）,工作原理：,根据体重和临床情况，设置每分通气量,(MMV),，,呼吸机先提供,5,次试验通气，自动测出患者的动态顺应性,(,Cdyn,),和,呼气时间常数,(,Rcexp,),，,然后根据计算“最小呼吸功”,的,Otis,公式，算出理想频率,(f),和理想潮气量,(V,T,),，再用,P-SIMV,(,无自主呼吸时,),或,PSV,(,自主呼吸时,),来实施,。,ASV,也可理解,为：,MMV,P-SIMV,PSV,的理想组合。,ASV,优点,(1),适应各种患者和不同临床情况；,(2),尽量简化参数的设置和通气过程中的调,试；,(3),避免过高气道压和过大潮气量,增加人,-,机协调性以减少机械通气并发症；,(4),有利于尽早撤机。,(1),每分钟通气百分数,(%MV),，,若设置,%MV,为,100%,，即呼吸机提供的每分通气量,为,0.1L/kg(,成人,),或,0.2L/kg(,儿童,),；,(2),气道压报警上限,；,(3),体重,(kg,),。,ASV,只需设置,3,个参数：,(1),每分钟通气百分数,(%MV),，,若设置,%MV,为,100%,，即呼吸机提供的每分通气量为,0.1L/kg(,成人,),或,0.2L/kg(,儿童,),；,(2),气道压报警上限,；,(3),体重,(kg),。,ASV,只需设置,3,个参数：,(,三,),成比例辅助通气（,Proportional Assist Ventilation,，,PAV,）,在,Drager,Evita,4,呼吸机中称之为,成比例压力支持,（,Proportional pressure support,，,PPS,）。,所谓,PAV,，,是指吸气时，呼吸机给患者提供与吸气气道压成比例的辅助压力，,而不控制患者的呼吸方式（如潮气量、吸呼时比及流速方式）。患者通过改变自己的呼吸用力，也可相应改变呼吸机提供呼吸功的大小，而呼吸功比例维持不变（图）。,PSV,和,PAV,的,P,MUS,、,FLOW,、,P,VENT,曲线,PAV,的原理：,让呼吸机所输送的压力支持程度始终与患者所做的呼吸功成比例。,呼吸衰竭患者由于基础肺疾病，其呼吸力学已发生改变，表现为肺顺应性减低和气道阻力增加，这增加了患者的呼吸负荷，因此也增加了患者的呼吸功。,为了克服弹性和阻力的增加，可用,PSV,来代偿，即进行弹性减负荷和阻力减负荷。要解决弹性减负荷，只有,PS,水平随容量的增加而成比例的增加。这种容量,-,成比例压力支持称之为,容量辅助（,volume assist,，,VA,）,。要用,PSV,来适当代偿阻力负荷，也只有,PS,水平随流量的增加而成比例的增加，这种流量,-,成比例压力支持称之为,流量辅助,（,flow assist,，,FA,）,。,根据公式,Pmus,V,（,Ers,VA,）,V,（,Rrs,FA,）,ATC,公式中,：,Pmus,为呼吸肌产生的压力,，,Ers,和,Rrs,为,呼吸系统的弹性和阻力,；,V,为容量,，,V,为流量,；,VA,和,FA,为容量辅助和流量辅助,，,ATC,为,自动导管补偿,（,automatic tube compensation,，,ATC,）” ，,启用此功能，能准确代偿人工气道（气管插管或气管切开套管 ）的阻力，让患者宛如没有人工气道一样自由呼吸。,为减轻患者的呼吸负荷，即减小,Pmus,值，除启用,ATC,功能外，还应给予适当的容量辅助,（,VA,）,和流量辅助,（,FA,）,。,现代高性能的呼吸机能自动监测,V,、,V,、,Ers,和,Rrs,。,因此也就能决定,PAV,时的,VA,和,FA,值。,实施,PAV,时，可根据患者的基础病理情况，分别,选择,VA,和,FA,的大小,。例如，气道阻力增加的患者（如哮喘，,COPD,），,主要给予流量辅助，而顺应性显著减低的患者,（如,ARDS,），,可主要给予容量辅助,。但,VA,和,FA,均不能过高，过高,的,VA,或,FA,，,可导致压力辅助过度，即所谓,“脱逸,”（,runaway,）,现象,。,PAV,的操作方法,关键参数,：,VA,、,FA,。,设置,VA,，,FA,的方法有：,(1),在容量控制通气，没有自主呼吸情况下,测出肺的阻力和弹性,（保证测定时没有,PEEPi,）。,推荐,设置,的,VA,和,FA,为所测阻力和顺应性的,80%,。,VA,过大发生“脱逸”的表现,：“容量高限”连续报警、患者呼吸困难。流量曲线快速升高到高水平，然后突然降低。此时应减低,VA,直至“脱逸”消失。,FA,过大常表现,为“自动触发”，改变设置流量触发不能纠正。显著的过度,FA,也可引起“脱逸”，此时应减低,FA,。,（,2,）,采用“脱逸”法设置参数。,先将,FA,设为最小，逐渐增加,VA,直至发生“脱逸”，此时的阈值等于肺胸的实际弹性，然后将设置,的,VA,减低至此阈值的,80%,。反之，将,VA,设为最小，调节,FA,直至出现“自动触发”，改变流量触发不能纠正，或出现压力“脱逸”，然后,将,FA,调低至阈值的,80%,。,（,3,）,根据患者的舒适程度和自身感觉来设置和调节,VA,和,FA,。,在初始设置以后仍需监测通气，,定期检查是否有“脱逸”情况发生,。如在治疗期间顺应性改善，或患者的体位改变影响顺应性，同样可引起设置的,VA,或,FA,高于实际的需要，导致“脱逸”现象的发生。,表,1 PAV,的 优 点,1,患者舒适，人,-,机协调最好；,2,患者的通气需要几乎完全可以满足；,3,不会通气过度；,4,可减少或避免应用镇静剂；,5,气道压较低；,6,除了,PEEP,和,FiO,2,，,仅需设置容量辅助和,流量辅助,2,个参数。,表,2 PAV,的 缺 点 和 局 限 性,1,PAV,时患者必须有自主呼吸；,2,没有每分通气量的基本保证,；,3,设置参数需知道阻力和顺应性，测定阻力,和顺应性较困难，且会随分泌物、流量和,病情而改变；,4,如果参数,(VA,和,FA),设置不恰当，可能,发生“脱逸”现象；,5,导管漏气可损害,PAV,的功能。,第五节 通气模式的比较和选择,VAV,和,VSV,均属部分通气支持，吸气靠患者触发，通气均能保证潮气量，但,VAV,在吸气触发后，呼吸机以预设条件来提供潮气量、吸气流速和控制吸呼时比；而,VSV,在吸气触发后，通气以,PSV,方式来进行，即提供一恒定吸气压力辅助外，吸气流速，吸气深度和吸呼时比由患者自己控制。潮气量的保证是依靠自动调整,PS,水平来实现的。,VAV,和,VSV,的区别,SIMV,和,PSV,同为最常用的部分通气支持，但前者是间歇性地为患者提供通气辅助功，而后者每次呼吸均提供通气辅助功，而且辅助功是在患者吸气用力的基础上提供的，因此更适合患者的吸气需要，人,-,机协调性也更好。,SIMV,和,PSV,的,区别,双重控制通气的概念总结,通气模式,实际工作模式,调控的参数,目的,VAPS,PRVC,VSV,AutoMode,PSV（或PCV）,PCV,PSV,VSV或PSV,VCV,补充,PC,PS,VCV,、,PCV,或,PRVC,备用,保证,V,T,保证,V,T,和,V,E,保证,V,T,和,V,E,尽量多用支持模式，以控制模式保安全,闭合环路通气的概念总结,通气模式,实际工作模式,调控的参数,目的,ASV,PAV,ATC,PSV或PSIMV,PSV,PSV,PS,或,PC,PS,与自主呼吸吸气压成比例,PS,导管阻力,保证,V,E,和理想,V,T,高度人,-,机协调,电子拔管,尚未装备呼吸机的闭合环路通气模式,通气模式名称,实际工作模式,调控的参数,目 的,P,0.1,/V,A,控制模式,PSV,PS,维持,P,0.1,/V,A,于理想水平,以知识为基础系统,PSV,PS,维持,f,、,V,T,和,P,ET,CO,2,于预定范围,模糊逻辑控制系统,PSV,PS,维持心率、,SpO,2,、,V,T,和,f,于预定范围,压力预设通气和容量预设通气,正压通气可分为,“定压”,和,“定容”,两大类，定压型通气以气道压来管理通气，当吸气达预设压力时，吸气停止，转为呼气。故定压型通气时，气道压是独立参数，而通气容量是从属变化的，与肺顺应性和气道阻力相关。实际上，许多通气模式,如,PCV,、,PA-CV,、,PC-IRV,、,APRV,、,P-SIMV,、,PSV,、,P-SIMV+PSV,等，都是在定压通气基础上改进的。故统称为压力预设通气（,Pressure Preset Ventilation,，,PPV,）。,定容通气预设通气量和流速限制（正弦波、减速或恒速波型），呼吸机送气达预设容量后停止送气，依靠肺胸的弹性回缩力被动呼气。定容通气时，气道压和肺泡内压是从属变化的，故应监测气道压并设置报警限。定容通气构成了,VCV,，,VA-CV,、,IMV,和,SIMV,的基础，故可将它们统称为容量预设通气,(Volume Preset Ventilation,，,VPV),。,非均质肺疾病单位，在正压呼吸时发生肺泡过度扩张的增意图,中图表示肺顺应性异常；右图表示气道阻力异常。,PPV,比,VPV,更有利于非均质的病变肺区带较好充张（右下图）,部分通气支持和完全通气支持,按照呼吸机为患者提供的呼吸功是全部或部分代替自主呼吸用力，可将通气模式分为完全通气支持和部分通气支持两大类，属前者的有容量控制通气和压力控制通气，属后者,的有,AV,、,A-CV,，,属不可调性部分通气支持,；,IMV,（,SIMV,）、,PSV,、,MMV,、,APRV,（,IMPRV,）、,IRV,、,PRVCV,、,VSV,和,VAPSV,，,属可调性部分通气支持。,几点看法,1,通气模式很多，但至今没有证明有 哪一,种模式超过其他模式，改善患 者的预后， 提高生存率；,2,迄今为止，最常用的还是那几种老通气,模式；,3,机械通气模式中的“一式多名” 现象,呼吸机技术上的发展涉及商业上的利益和竞争。一个呼吸机厂家在研制了一种通气新模式并取得专利和销售许可证以后，在美国等国家就禁止别的厂家应用。这导致了通气模式名称上的不一致。同一种或基本相同的模式，在不同呼吸机品牌用不同的名称，这种“一式多名”的现象给大家带来了概念上的混乱和学术交流上的不便,。,因此，我们在学习各种通气模式时，不能仅停留在名称上，而是要了解其工作原理，明确其实质内容。,仔细分析各通气模式的压力,-,时间曲线，对分清各通气模式的异同，澄清“一式多名”的现象是很有帮助的。,在此介绍一些“一式多名”的情况，供大家参考。,(,参考俞森洋,.,有关机械通气模式的几个问题,.,中国危重病急救医学,. 2002; 14 (12): 707709,(1),同步间歇指令通气,(Synchronous intermittent mandatory ventilation SIMV),又称,间歇按需通气,(Intermittent demand ventilation IDV),或称,间歇辅助通气,(Intermittent assisted ventilation IAV),。,(2),压力支持通气,(Pressure support ventilation,，,PSV),，,又称,吸气压力支持,(,Inspiratory,pressure,supportvent,，,IPS),，在,Drager,Evita,4,呼吸机中称为,辅助自主呼吸,(Assisted spontaneous breathing,，,ASB),。,(3),双相气道正压,(Biphasic positive airway pressure,，,BIPAP,；,Drager,Evita,4,呼吸机,),；在,Servo 300/300A,呼吸机中称为,BiVent,、,PB-840,呼吸机中称为,BiLevel,，或称,DuoPAP,。,(4),闭合环路通气,（,Closed loop ventilation,）,又称,伺服,-,控制通气,模式（,Servo-controlled modes,）。,(5),容量保障压力支持,（,volume assured pressure support,，,VAPS,；,鸟牌,8400STi,和,T,bird,呼吸机）、在熊牌,（,Bear 1000,）,呼吸机中称为,压力扩增,（,pressure augmentation,，,PA,）。,（,6,）,压力调节容量控制,（,pressure regulated volume control,，,PRVC,，,西门子,300/300A,呼吸机）、在,Venturi,呼吸机中称为,可变式压力控制,（,variable pressure control,）、在,Hamilton,伽俐略呼吸机中称为,适应性压力通气,（,adaptive pressure ventilation,，,APV,）、在,Drager,Evita,4,呼吸机中称为,自动流量,（,Auto-Flow,）、在,PB840,呼吸机中称为,容量控制,+,(V