机械通气总论杜斌.ppt

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1、机械通气总论机械通气总论北京协和医院杜斌机械通气的开始机械通气的开始机械通气的开始机械通气的开始1949 1950年Scandinavian脊髓灰质炎流行n呼吸麻痹者死亡率80%1913年 Janewayn第一台定型呼吸机机械通气的开始机械通气的开始1952年 Denmarkn脊髓灰质炎流行nBlegdam Hospitalu31名呼吸肌麻痹患者u27名相继死亡n麻醉科医生Bjan Ibsen气管插管Mortality from Paralytic PolioLassen HCA.The Lancet 1:37-41,1953July-AugJuly-Aug机械通气的开始机械通气的开始75名病

2、人手法通气24小时内n动员250名医学生用手捏气囊n260名护士参加床边护理n消耗250筒氧气n27名工人更换氧气筒n死亡率从87%降低到40%以下机械通气的开始机械通气的开始机械通气的开始机械通气的开始Mortality from Paralytic Polio:Lassen HCA.The Lancet 1:37-41,1953July-AugJuly-AugDecDecNovNovAugAugSeptSeptOctOctMechanical Ventilation机械通气的开始机械通气的开始负压呼吸机(“铁肺”)n1928年Boston儿童医院无创通气首次用于临床n20世纪40至50年代

3、脊髓灰质炎爆发流行时广泛使用正压呼吸机n1955年麻省总医院首次使用有创通气n现已成为机械通气的标准The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest,decreasing cardiac output.Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.ICU中的机械通气中的机械通气机械通气的适应症急性呼吸功能衰竭66%nARDS8%慢性呼吸功能衰竭急性加重 13%昏迷15%神经肌肉疾病 5%Esteban A,Anzueto A,Al

4、ia I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458ICU中的机械通气中的机械通气人工气道气管插管75%n经口气管插管96%n经鼻气管插管 4%气管切开24%面罩 1%Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intens

5、ive Care Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458机械通气的比例机械通气的比例1.Esteban A,Alia I,Ibanez J,et al.Modes of mechanical ventilation and weaning.A national survey of Spanish hospitals.Chest 1994;106:1188-1193;2.Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How is mechanic

6、al ventilation employed in the Intensive Care Units?An international utilization review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458;3.Esteban A,Anzueto A,Frutos F,et al.Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation.JAMA 2002;287:345-355呼吸模式呼吸模式VCVPCVSIMVSIMV+PSVPSV

7、CPAPBIPAPAPRVPRVC/autoflow/VV+VS/VV+AutomodeVAPS/PAMRVASVPAV+/PPS机械通气的常用模式机械通气的常用模式Esteban(1992)Esteban(1996)Esteban(1998)VCV55%47%53%PCV1%5%SIMV26%6%8%SIMV+PSV8%25%15%PSV8%15%4%其他模式2%7%15%1.Esteban A,Alia I,Ibanez J,et al.Modes of mechanical ventilation and weaning.A national survey of Spanish hosp

8、itals.Chest 1994;106:1188-1193;2.Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How is mechanical ventilation employed in the Intensive Care Units?An international utilization review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458;3.Esteban A,Anzueto A,Frutos F,et al.Characteristics and outcomes in adult patients re

9、ceiving mechanical ventilation.JAMA 2002;287:345-355呼吸机的参数设置呼吸机的参数设置呼吸机的设置定容通气时的潮气量 9 ml/kg压力支持通气时压力支持水平19 cmH2O呼气末正压(PEEP)5 cmH2OEsteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How Is Mechanical Ventilation Employed in the Intensive Care Unit?An International Utilization Review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:

10、1450-1458选择不同机械通气模式选择不同机械通气模式改善气体交换增加患者舒适性加速自主呼吸的恢复呼吸模式介绍呼吸模式介绍如何开始吸气吸气如何进行如何结束吸气优点缺点容量控制通气容量控制通气Volume Control Ventilation(VCV)容量控制通气容量控制通气 参数的设置参数的设置参数潮气量(ml)或分钟通气量(l/min)吸气流速(l/min)呼吸频率(b/min)PEEP(cmH2O)FiO2(%)吸呼比吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%)触发灵敏度容量控制通气容量控制通气:参数设置参数设置如何开始吸气n呼吸机或患者触发吸气如何进行n恒定流速flow=Vt/Ti

11、nsp如何结束吸气n设置吸气时间或潮气量容量控制通气容量控制通气:吸气的开始吸气的开始TbTbTbVIMPIMVIMTb=60/fThe ventilator monitors time intervals from a specific event(for example,triggering a PIM or the transition from inspiration to exhalation.)During A/C in the absence of patient effort,the ventilator delivers one inspiration at the begi

12、nning of every breath period,as shown in figure.Such a breath is called a ventilator-initiated mandatory(VIM)breath.If the patients inspiratory efforts generate a pressure or flow trigger before the breath cycle has elapsed,the ventilator delivers a PIM.容量控制通气容量控制通气 吸气的开始吸气的开始1t1.吸气相根据预置的呼吸频率或当患者触发时

13、开始吸气触发的方式及设置吸气触发的方式及设置压力触发(pressure trigger)n-1 to-2 cmH2O流量触发(flow trigger)n-1 to-3 lpm吸气触发的方式吸气触发的方式 压力触发压力触发P(cmH2O)呼气末气道压力下降=患者开始吸气=呼吸机开始送气吸气触发的方式吸气触发的方式 压力触发压力触发压力触发灵敏度的设置指气道压力较PEEP下降的水平n0 20 cmH2O例如nPEEP=0(10)nTrigger sensitivity=-2n即气道压力为-2(8)cmH2O时呼吸机开始送气吸气触发的方式吸气触发的方式 流量触发流量触发呼气流量呼气流量 吸气管路中

14、气体流量吸气管路中气体流量吸气管路呼气管路呼气末吸气触发的方式吸气触发的方式 流量触发流量触发呼气流量呼气流量 吸气管路中气体流量吸气管路中气体流量提示：患者开始吸气提示：患者开始吸气吸气管路呼气管路开始吸气吸气触发的设置吸气触发的设置-200触发灵敏度难易容量控制通气容量控制通气:吸气的进行吸气的进行12I1.容量控制通气在设置的呼吸频率及吸气时间内以恒定流速的方式给予预置的潮气量2.吸气流速恒定,由医生设定FlowFlowVt/TinspVtVtFlow x TinspMinVent/RRTinspTinspTtot x Insp%Vt/flow容量控制通气容量控制通气:吸气的进行吸气的进

15、行TinspTinspTtot x Insp%Vt/flowFlowFlowVt/TinspPtFlowtVtVtFlow x TinspMinVent/RR容量控制通气容量控制通气:潮气量和呼吸周期潮气量和呼吸周期参数MVVtf(frequency)FlowTinspTtotalInsp%I:E公式MV=f x VtVt=flow x TinspTtotal=60/fTinsp=Ttotal x Insp%I:E=Tinsp/(Ttotal Tinsp)容量控制通气容量控制通气:潮气量和呼吸周期潮气量和呼吸周期MVfVtFlowTtotalTinspInsp%Servo 900C Drage

16、r Evita2 NPB 840 TAEMA Horus4 Bear 1000 Newport E200 容量控制通气容量控制通气:吸气末暂停吸气末暂停PtFlowt容量控制通气容量控制通气:吸气末暂停吸气末暂停肺泡的呼吸力学分类快反应肺泡(时间常数较小)慢反应肺泡(时间常数较大)RCrc容量控制通气容量控制通气:吸气末暂停吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighPENDELLUFTduring thePlateau Phase容量控制通气容量控制通气:吸气末暂停吸气末暂停PressureFlo

17、wPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighNo PENDELLUFTbecause of constant flow flow容量控制通气容量控制通气:吸气末暂停吸气末暂停使恒定流速下的通气更为均一n床旁没有判定指标n缺乏统一设定标准作为吸气时间的一部分,计算吸呼比容量控制通气容量控制通气:吸气的结束吸气的结束atUPLPauseb当给予设置潮气量,且经过预置的吸气末暂停后如果达到气道压力报警上限容量控制通气容量控制通气:呼气相呼气相呼气相为自主过程n胸廓及肺的弹性回缩力气道压力下降到PEEP水平容量控制通气容量控制通气:吸气流

18、速不足吸气流速不足患者吸气力量过大,或吸气流速设置过低时,吸气相气道压力降低解决办法增加吸气流速改为定压通气模式容量控制通气容量控制通气:评价评价优点潮气量恒定保证最低分钟通气量设置简单缺点气道压力不恒定n吸气力量nRaw,Crs,stnVt,Flow通气不均一n吸气末暂停人机对抗压力控制通气压力控制通气Pressure Control Ventilation(PCV)压力控制通气压力控制通气:参数设置参数设置参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿气道压力报警上限压力控制水平PEEP吸气触发灵敏度呼吸频率(b/min)吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)压力上升时间(s)或压力上升时间百分比(%)

19、或压力上升斜率分钟通气量上限及下限报警FiO2(%)压力控制通气压力控制通气:参数设置参数设置如何开始吸气n呼吸机或患者触发吸气如何进行n恒定压力如何结束吸气n设置吸气时间压力控制通气压力控制通气 吸气的开始吸气的开始1t1.吸气相根据预置的呼吸频率或当患者触发时开始压力控制通气压力控制通气 吸气的进行吸气的进行23I2.压力控制模式保证在整个吸气相持续保持预置的吸气相压力.呼吸机根据预置的呼吸频率,吸气时间及吸气压力水平进行通气,吸气流速为减速气流.3.呼吸机控制预置的压力水平.设置的压力水平,吸气时间,及肺的机械特性均影响潮气量吸气上升时间吸气上升时间Insp rise time100%吸

20、气上升时间吸气上升时间Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.吸气上升时间的影响吸气上升时间的影响0.47 0.100.45 0.070.23 0.090.16 0.03Chiumello D,Pelosi

21、P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.吸气上升时间的影响吸气上升时间的影响0.59 0.140.75 0.140.65 0.150.82 0.18Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of di

22、fferent inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.吸气上升时间的影响吸气上升时间的影响Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during pres

23、sure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.压力控制通气压力控制通气 吸气的进行吸气的进行231吸气末流速水平根据吸气时间有所不同若吸气时间足够长,吸气末流速可能达到0压力控制通气压力控制通气 吸气的结束吸气的结束abI下列情况下吸气相终止:a.经过预置的吸气时间后b.达到气道压力报警上限UPL压力控制通气压力控制通气 评价评价优点压力恒定通气均一漏气补偿设置简单缺点潮气量不恒定n吸气压力n吸气力量nRaw,Crs,st压力支持通气压力支

24、持通气Pressure Support Ventilation(PSV)压力支持通气压力支持通气 参数设置参数设置参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿压力报警上限压力支持水平PEEP吸气触发灵敏度呼气触发灵敏度吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比(%)分钟通气量报警上限和下限FiO2(%)压力控制通气压力控制通气:参数设置参数设置如何开始吸气n患者触发吸气如何进行n恒定压力如何结束吸气n设置呼气触发灵敏度压力支持通气压力支持通气 吸气的进行吸气的进行121.压力支持模式保证患者吸气过程中吸气压力维持恒定2.呼吸机按照预置吸气压力送气,患者决定呼吸频率及吸气时间压力支持通气压力支持通气 呼气触发

25、灵敏度呼气触发灵敏度0100%40%10%10%5%1%呼气触发灵敏度对保证患者舒适及人机同步非常重要.呼气触发灵敏度是吸气转变为呼气的时间点.例如,对呼气阻力较高的患者,应将呼气触发灵敏度设置较高,以确保有充分的呼气时间呼气触发灵敏度呼气触发灵敏度VentilatorETSFixed ETSSiemens 3005%Bird 840025%Star25%or 4 lpmEvita 425%(Adult)6%(Paediatric)Bear 100025%Adjustable ETSGalileo10 40%NPB 8401 45%Servo i1 40%Cardiopulmonary Ven

26、turi5 80%机械通气的模式机械通气的模式吸气峰流量吸气峰流量25%15%45%压力支持通气呼气触发灵敏度压力支持通气呼气触发灵敏度Tinsp呼气触发灵敏度的影响呼气触发灵敏度的影响ETS 40%ETS 5%潮气量(L)0.51 0.170.61 0.25吸气时间(sec)1.04 0.291.66 0.62呼吸频率(bpm)25.0 12.121.5 12.6Chiumello D,Pelosi P,Taccone P,et al.Effect of different inspiratory rise time and cycling off criteria during press

27、ure support ventilation in patients recovering from acute lung injury.Crit Care Med 2003;31:2604-10.压力支持通气压力支持通气 吸气的开始与结束吸气的开始与结束4a4bUPL33.当患者触发呼吸机时吸气开始4.吸气结束:a.当吸气流速下降到预置水平以下时(呼气触发灵敏度)b.若达到气道压力报警上限%100 x压力支持通气压力支持通气 评价评价优点气道压力恒定缺点潮气量不恒定患者决定呼吸频率同步间歇指令通气及压力支持通气同步间歇指令通气及压力支持通气Synchronized Intermittent

28、 Mandatory Ventilation and Pressure Support(SIMV+PSV)SIMV+PSV 参数设置参数设置参数患者范围选择:成人,儿童,婴儿压力上限报警压力支持水平PEEP吸气触发灵敏度SIMV频率(b/min)潮气量吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停时间百分比(%)分钟通气量上限及下限报警FiO2(%)SIMV+PSVTbTmTsTb=SIMV breath cycle(includes Tm and Ts)Tm=Mandatory interval(reserved for a PIM breath)Ts=Spontane

29、ous interval(VIM delivered if no PIM delivered during Tm)SIMV(VC)+PSVPressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycle每个SIMV周期为60Preset SIMV-rate每个SIMV周期包括两个部分:SIMV窗口:指令通气或同步通气自主呼吸窗口:触发产生压力支持通气SIMV(VC)+PSVSIMV触发窗内患者第一次触发时呼吸机将给予容量控制通气Pressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIM

30、V-periodSIMV-cycleSIMV(VC)+PSV在SIMV通气后,患者所触发的每次通气均为压力支持通气Pressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.Trig.SIMV-periodSIMV-cycleSIMV(VC)+PSVPressure SupportLevel above PEEPPEEPTrig.如果SIMV触发窗内没有任何吸气动作,则在SIMV触发窗结束后,呼吸机将给予指令容量控制通气SIMV-periodSIMV-cycleSIMV+PSV 评价评价优点保证最小分钟通气量人机同步性有所改善缺点模式复杂气道高压报警气道高压报警紧急情况?

31、n需要立即进行复苏?气道高压报警气道高压报警临床意义n气压伤n病情变化n通气不足700 ml-7070 l/min气道高压报警气道高压报警PressureFlowVolumePressurealarm limit气道高压报警气道高压报警患者问题?设备问题?患者问题或设备问题患者问题或设备问题?设备问题设备问题?物理学物理学:Equation of MotionA(PAW)B(PALV)Flow x resistanceVolume/compliance+PEEP呼吸机设置不当呼吸机设置不当潮气量过大吸气流速过大n吸气时间过短PEEP过高管路问题管路问题?患者问题患者问题?物理学物理学:Equa

32、tion of MotionA(PAW)B(PALV)Flow x resistanceVolume/compliance+PEEP气道高压报警气道高压报警气道阻力n气管插管n支气管痉挛呼吸系统顺应性n肺实质n胸膜腔n胸廓n 肺容积气道高压报警气道高压报警气道阻力n气管插管n支气管痉挛呼吸系统顺应性n肺实质n胸膜腔n胸廓n 肺容积气道高压报警气道高压报警气道阻力n气管插管n支气管痉挛呼吸系统顺应性n肺实质n胸膜腔n胸廓n 肺容积气道阻力n气管插管n支气管痉挛呼吸系统顺应性n肺实质n胸膜腔n胸廓n 肺容积气道高压报警气道高压报警A(PAW)B(PALV)Flow x resistanceVolume/compliance+PEEP PAW=Flow x resistance+Palv when flow=0 PAW=Palv物理学物理学:Equation of Motion物理学物理学:Equation of Motion在吸气末暂停时测定气道压力n没有气流估计肺泡最大压力吸气末暂停压力吸气末暂停压力=吸气平台压力 肺泡压力峰压与平台压差值:n大 气道阻力高n小 呼吸系统顺应性低