呼吸机的基本原理和通气模式.ppt
呼吸机的基本原理与通气模式 1.呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式呼吸模式5.压力触发和流速触发压力触发和流速触发呼吸机的基本模式呼吸机的基本模式使用呼吸机的目标使用呼吸机的目标临床目标：临床目标：1.改善低血氧症改善低血氧症2.改善呼吸性酸毒症改善呼吸性酸毒症3.减轻呼吸窘迫减轻呼吸窘迫4.预防和改善肺不张预防和改善肺不张5.改善呼吸肌肉疲劳改善呼吸肌肉疲劳 前前 提：提：避免医源避免医源性肺损伤性肺损伤呼吸机基本概念呼吸机基本概念什么是呼吸机什么是呼吸机？呼吸机呼吸机 电子打气筒电子打气筒！呼吸机系统简图呼吸机系统简图呼吸机的组成呼吸机的组成 可分为三部分：可分为三部分：v主机主机(气路单元气路单元+监控单元监控单元)v湿化器湿化器(温控温控+湿化灌湿化灌)v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+O2气源气源 中心气源中心气源(Air、O2)(2.55.5)kg/cm2 呼吸机各部分主要功能呼吸机各部分主要功能v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v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。v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v病人管路病人管路5-6根螺纹管、接湿化器或雾化根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。v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v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图图-1 -1 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-型头温度温度31T37,绝对湿度：绝对湿度：HA 30mg.L-1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。合气体为低压，要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。基本原理示意图基本原理示意图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：减压减压、过滤过滤；空气、氧气空气、氧气配比混合配比混合，稳压稳压，送到，送到吸气阀吸气阀；在在吸气相吸气相按约定按约定通气模式通气模式和和参数参数向病人向病人送气送气；同时同时监控监控参数、满足条件参数、满足条件,“切换切换”到到呼气相呼气相；打开或不完全打开打开或不完全打开呼气阀呼气阀完成完成呼气呼气过程；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）。呼吸机的基本模式呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式呼吸模式5.压力触发和流速触发压力触发和流速触发自主呼吸自主呼吸 vs.vs.正压通气正压通气Pressure压力压力Volume容量容量 I E I E 自主呼吸自主呼吸 正压通气正压通气机械机械(正压正压)通气与心肺对抗通气与心肺对抗吸气时：吸气时：-胸内胸内Pressure-腹内腹内Pressure 自然进程的破坏：自然进程的破坏：“呼吸泵呼吸泵”作用的丧失作用的丧失 回心血量降低回心血量降低 心排量心排量CO CO 低血压低血压,组织灌注减少组织灌注减少机械机械(正压正压)通气与心肺对抗通气与心肺对抗二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式呼吸模式5.压力触发和流速触发压力触发和流速触发呼吸三要素呼吸三要素:压力、容压力、容(流流)量和时间量和时间流速流速-时间曲线时间曲线压力压力-时间曲线时间曲线压力压力(P)Pressure容量容量(V)：Volume 流速量流速量(f)：Flow时间时间(t)：Time吸呼比吸呼比(I:E):其中：其中：吸气相吸气相(I)=吸气时间吸气时间(Insp.)+平台时间平台时间(Pause)呼气相呼气相(E)=呼气时间呼气时间(Exp.)正比通气、反比通气正比通气、反比通气屏气：屏气：气体扩散肺内交换呼吸机的工作原理和分类呼吸机的工作原理和分类1.定压型定压型:v以气道压力做为切换参数。呼吸机产生气以气道压力做为切换参数。呼吸机产生气流，进入呼吸道，使肺泡扩张，胸、肺被流，进入呼吸道，使肺泡扩张，胸、肺被动扩大，呼吸道内压力不断升高，达到预动扩大，呼吸道内压力不断升高，达到预定压力值后，气流终止，开始呼气，此时定压力值后，气流终止，开始呼气，此时气道内压力不断下降，达到另一预定值，气道内压力不断下降，达到另一预定值，气流再次发生。气流再次发生。呼吸机的工作原理和分类呼吸机的工作原理和分类2.定容型定容型:v以容量做为切换参数。呼吸机将预定的潮以容量做为切换参数。呼吸机将预定的潮气量通过人呼吸道，它保证在预定的压力气量通过人呼吸道，它保证在预定的压力范围内受潮气量，不受胸肺顺应性及气道范围内受潮气量，不受胸肺顺应性及气道阻力变化的影响。阻力变化的影响。呼吸机的工作原理和分类呼吸机的工作原理和分类3.定时型定时型:v以时间作为切换参数。预设吸气及呼气时间以时间作为切换参数。预设吸气及呼气时间进行切换。潮气量则由吸气流速加以控制，进行切换。潮气量则由吸气流速加以控制，故基本上和定容型相仿，但由于吸气流速除故基本上和定容型相仿，但由于吸气流速除由呼吸机工作决定外，还受气流阻力影响。由呼吸机工作决定外，还受气流阻力影响。主要物理量和参数v时间量及参数v气体流量及参数v气道压力及参数v温度、湿度参数 需要非常清楚地了解各参数的物理涵义及其作用或影响。时间参数及其符号v(1)通气频率(f：0120)bpmv(2)吸呼比(I:E=Ti:Te)v(3)吸气时间 Ti(s)、Trise(s)v(4)呼气时间 Te(s)v(5)屏气时间 TP(s)是吸气时间的一部份，通常设定为T的10%，临床根据病情和呼吸习惯 适当增加或减少。周期：T=Ti+Te，f=60s/(Ti+Te)bpm流速流速-时间曲线时间曲线容量和流量参数及其符号v(1)分钟通气量(MV，L/min)=VTfv(2)潮气量(TV/VT，ml)=VTI=VTE=F.dtv(3)吸气流量(F，l/s)，是一个动态参数，峰值流速Fpeak：影响吸呼比和吸气波形v(4)叹气/深吸气 Sign：1.5或2倍的VT/100次v(5)流量触发灵敏度(FT，L/min)，包括吸 气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀）吸气流量触发灵敏度压力参数及其符号v(1)气道压力气道压力(Airway Pressure，Pair/Plung不一不一致致)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：Ppeak,Pplateau,Pmean（cmH2O或或kPa）v(2)吸气压力水平吸气压力水平(Pi-Level：010kPa)？v(3)呼气末正压呼气末正压(PEEP：0.1 kPa3kPa)v(4)吸、呼压力触发灵敏度吸、呼压力触发灵敏度(PT:-2kPa+2kPa)v(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)cmH2O，高压：，高压：120kPa压力参数及压力触发灵敏度v触发压力 P=PEEP-PTv呼吸做功 W=S+SC气道阻力和顺应性v静态气道阻力 RL=(Ppeak Pplateau)/flow cmH2O/L/s v静态顺应性 CL=VT/(Pplateau PEEP)L/cmH2O压力压力-时间曲线时间曲线流速流速-时间曲线时间曲线平台压力平台压力:气体均匀扩散后气体均匀扩散后峰值压力峰值压力(PIP)潜在危害：潜在危害：气压伤、心肺对抗气压伤、心肺对抗呼气末压力呼气末压力(PEEP)吸气流速吸气流速呼气末流速呼气末流速呼出潮气量呼出潮气量密闭系统：吸入潮气量密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量呼出潮气量阻力压阻力压Presi顺应性压顺应性压PcompINSP PAUSE:肺顺应性肺顺应性Comp.=潮气量潮气量VT/顺应性压顺应性压Pcomp ml/cmH2O 气道阻力气道阻力Resi.=阻力压阻力压Presi/吸气流速吸气流速Insp Flow cmH2O/l/min EXP PAUSE:(End Exp Flow 0)内源性内源性PEEPi,Auto-PEEP 总总PEEPtot吸入潮气量吸入潮气量内源性内源性PEEPi/Auto-PEEP：COPD&Asthma 空气滞留空气滞留Time(s)(L/min)123456120-120Auto-PEEP的流量波形End Exp Flow 0二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式呼吸模式5.压力触发和流速触发压力触发和流速触发通气模式的发展演化通气模式的数学表达 假设病人吸气做功W吸，自己吸到的容量V吸那么：v控制vW吸=0时，为控制模式(CMV/IPPV/VCV/PCV)W吸0 但 V吸=0，辅助控制模式(A/C、病人触发的)v辅助v100%W吸0，100%V吸0时，为辅助模式(Assist-Mode)同步间歇控制：SIMV+CPAP/SIMVVC+PSV/SIMVPC+PSV 吸气支持：PSV/VAPSV 和 VSV/MMV/EMMVv自主vW吸=100%，V吸=100%时，为自主模式(Spontaneous，CPAP)通气模式的转化 呼吸机工作模式呼吸机工作模式1.控制呼吸控制呼吸v采用时间切换方式，采用时间切换方式，呼吸机控制病人的潮呼吸机控制病人的潮气量、频率和吸气量、频率和吸/呼比呼比v病人的自主呼吸努力不能触发送气病人的自主呼吸努力不能触发送气v适用：呼吸完全停止或呼吸极微的患者适用：呼吸完全停止或呼吸极微的患者 呼吸机工作模式呼吸机工作模式2.辅助呼吸辅助呼吸v呼吸频率由病人控制，吸气由病人吸气动呼吸频率由病人控制，吸气由病人吸气动作所产生的气道内负压所触发，但输入气作所产生的气道内负压所触发，但输入气量则由机器的预定值提供，采用压力或流量则由机器的预定值提供，采用压力或流量触发形式量触发形式v适用：有自主呼吸，但通气不足适用：有自主呼吸，但通气不足 呼吸机工作模式呼吸机工作模式3.控制辅助控制辅助v同时具有上两种模式功能同时具有上两种模式功能v如病人自主呼吸能产生足够负压则可产生如病人自主呼吸能产生足够负压则可产生吸气触发；反之，则由机器预定频率送气。吸气触发；反之，则由机器预定频率送气。当病员呼吸增强，由控制呼吸过度到辅助当病员呼吸增强，由控制呼吸过度到辅助呼吸时，可采用此种方式呼吸时，可采用此种方式呼吸机工作模式呼吸机工作模式4.间歇指令呼吸和同步间歇指令呼吸间歇指令呼吸和同步间歇指令呼吸v呼吸机按预定频率，定时触发或在一定时呼吸机按预定频率，定时触发或在一定时间范围内由气道内负压触发间范围内由气道内负压触发v在指令呼吸的同期，则病人在呼吸回路持在指令呼吸的同期，则病人在呼吸回路持续气流中自主呼吸。续气流中自主呼吸。此法可避免通气过度，此法可避免通气过度，帮助病人撤机前呼吸锻炼，且能改善通气帮助病人撤机前呼吸锻炼，且能改善通气/流比，增加舒适感流比，增加舒适感 呼吸机工作模式呼吸机工作模式5.压力支持呼吸压力支持呼吸v病人通过呼吸机在自发吸气时从呼吸机设病人通过呼吸机在自发吸气时从呼吸机设置的安心、按需阀得到一个附加气流，接置的安心、按需
