機械通氣模式修改

1、機械通氣模式及應用,空軍總醫(yī)院呼吸科 張 波,定義和概念（一）,通氣模式控制變量時相變量條件變量種類繁多、命名不統(tǒng)一新模式不斷出現(xiàn),定義和概念（二）,IPPV（間歇氣道正壓通氣）CMV（常規(guī)指令通氣）PCV（壓力控制通氣）VCV（容量控制通氣）（P）IMV/（P）SIMV（間歇指令通氣/同步間歇指令通氣）PSV（壓力支持通氣）CPAP/PEEP、autoPEEP/PEEPiSighAPRV、BiPAP、B

2、IPAP、Bi-Level、PRVC、VSV、VAPS、PAV,定義和概念（三）,指令呼吸與自主呼吸（Mandatory/Spontaneous）輔助/控制（Assist/Control）支持（supported）“open-loop control” and “closed-loop control” Dual control,常用呼吸機的分類及原理,動力和控制部分電動（馬達、渦輪、活塞等）氣動（空氣壓縮機、醫(yī)用高壓氣體

3、）輸出控制閥（各種電磁閥、氣動閥、比例閥等）電動電控、氣動電控、電動氣控控制程序（流程）管路控制（通過機械、氣體、電或電子原理控制呼吸管路）控制變量和波形（壓力、容量或流量中的一項）時相變量（觸發(fā)、限制、切換及基礎變量）通氣模式輸出部分以不同的波形輸出壓力、容量、流速等變量報警系統(tǒng)動力報警、控制管理系統(tǒng)報警、輸出變量報警、吸入氣體報警,,條件變量

4、 P、VT、Flow、MVV 控制變量 壓力 容量 流速 時相變量 觸發(fā)

5、變量 吸氣開始 限制變量 吸氣維持 切換變量 呼氣開始 基礎變量 維持FRC,,,,,,,,,,,

6、,,,,,,,,,,,,,,,,,,控制部分,切換部分,Control variables,Volume Ventilation,Pressure Ventilation,,,,Pressure,Flow,time,,,,Pressure,Flow,time,,,,,,,,,Phase Variables in Mechanical Ventilation,,,,,,,,,Pressure,Time,Trigger,Limit,Cycl

7、e,Baseline,,,,Phase Variables,A/ Trigger:Patient (assisted)Machine (controlled)B/ Limit:FlowPressureC/ Cycle:VolumeTime,,,,A,B,C,,,,不同通氣模式的時相 分類,模式 觸發(fā) 限制 切換Mandatory CM

8、V Time Flow Volume PCV Time Pressure Time IMV Time Flow Vol

9、umeAssisted ACV Patient Flow Volume PACV Patient Pressure TimeSupported PSV Patient Pres

10、sure Flow Spontaneous CPAP Patient Pressure Pressure,,,,通氣模式的分類,按是否需要病人的觸發(fā) 完全控制和輔助/控制通氣按患者和呼吸機承擔呼吸功的多少 完全或部分通氣支持,,完全通氣支持CMVSIMV（設定呼吸頻率接近正常呼吸頻率時）

11、壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣（PRVC）部分通氣支持低頻率的SIMV 或SIMV+PSVPSV、VSV、APRV、CPAP,CMV, SIMV, PSV, PAV, ASV, BIPAP, APRV, CPAP,100%MV,,100%SB,自主呼吸觸發(fā)的輔助通氣模式優(yōu)于控制通氣模式,通氣模式選擇的原則,高碳酸血癥性呼吸衰竭初期多選擇完全通氣支持模式及時改為部分通氣支持低氧性呼吸衰竭自主通氣功能良好，多采用部分通氣支持加P

12、EEP,間歇正壓通氣（CMV ,IPPV ）,容量為目標（Volume-targeted）以壓力為目標（Pressure-targeted）,Volume Controlled Ventilation,Pressure Controlled Ventilation,容量目標通氣調(diào)節(jié)參數(shù),潮氣量吸氣流速吸氣流速呼吸頻率吸氣時間呼氣時間吸呼比,壓力目標通氣調(diào)節(jié)參數(shù),吸氣時間吸氣壓力設置壓力與PEEP差決定潮氣量呼吸頻率

13、,輔助/控制通氣（A/C）,A/C的調(diào)節(jié)方法,當選擇容量目標通氣時需設定VT（8—10ml/kg，ARDS時5—8ml/kg）、吸氣流速（60—80L/min）I：E（>1：2）流速波形觸發(fā)靈敏度（1—2cmH2O）和指令通氣的頻率（6—8次/分）當選擇壓力為目標的ACV時需設定壓力水平（一般在20—40cmH2O之間）吸氣時間指令通氣的次數(shù)觸發(fā)靈敏度,應用ACV的注意事項,自主呼吸過強時，容易導致過度通氣和

14、呼吸性堿中毒，此時多需給鎮(zhèn)靜或肌松劑在COPD患者ACV模式有加重氣體在肺內(nèi)陷閉的可能吸氣流速和觸發(fā)靈敏度設置不當在患者呼吸驅(qū)動強時可增加病人的呼吸功，應用壓力控制通氣能減少呼吸功耗設定好備用通氣頻率則沒有必要擔心發(fā)生窒息。,IMV/SIMV,IMV/SIMV與CMV比較,避免或減少鎮(zhèn)靜劑或肌松劑的應用減少呼吸性堿中毒的發(fā)生預防呼吸肌萎縮加速撤機過程？？減少對循環(huán)功能的干擾和氣壓傷的發(fā)生率與CPAP/PEEP聯(lián)合應用時能

15、保持肺開放肺內(nèi)氣體分布更加均勻減少發(fā)生對呼吸機精神依賴的可能,IMV/SIMV臨床適應證,主要用于呼吸機的撤機過程中急性呼吸衰竭的早期治療，對此存在較大的爭議（特別是COPD患者）可能加重呼吸肌疲勞,IMV/SIMV的調(diào)節(jié)方法,潮氣量設置一般為10ml/kg左右頻率的設定原則為在保持病人有一定程度的呼吸做功和動脈血氣大致正常的前提下使用最低的支持頻率最初IMV/SIMV頻率應稍高，在病情相對平穩(wěn)后8—10次/分的通氣頻率

16、病人就很少需要自主呼吸如果病人的自主呼吸頻率超過25—30次/分，或潮氣量降低至250ml左右，提示呼吸功能不良，應增加IMV/SIMV頻率或換為輔助/控制模式,應用IMV/SIMV的注意事項,當病人呼吸衰竭嚴重，自主呼吸功能不良時，IMV/ SIMV很容易使患者發(fā)生呼吸肌疲勞和呼吸困難提供IMV的持續(xù)氣流儲存系統(tǒng)和SIMV的按需閥供氣有時落后于病人的自主吸氣努力，主要是由呼機本身性能所決定，此時也容易增加呼吸功和導致患者疲勞

17、在撤機過程中過快降低IMV/ SIMV頻率或不能及時減少機械支持的頻率均可延長撤機時間,壓力支持通氣（PSV）,PSV的優(yōu)點,PSV能最大限度地發(fā)揮患者的自主呼吸功能與呼吸機的同步性好，病人感覺舒適吸氣壓力支持通過減輕呼吸肌負荷和克服人工氣道的阻力降低了呼吸功耗,PSV的適應證,有自主呼吸能力，但需要通氣支持的病人當f超過20次/分且分鐘通氣量需求超過10L/min有自主呼吸的COPD患者或其他呼吸肌疲勞患者需長時間機械通

18、氣（大于48小時）治療已經(jīng)使用SIMV或CPAP模式進行通氣支持時,PSV的設定,低水平PSV壓力支持范圍在7—30cmH2O之間，主要用于克服氣管插管、呼吸機按需閥及管路的阻力高水平PSV壓力支持范圍在5—30cmH2O或能為病人提供10—12ml/kg的潮氣量給患者提供近乎完全的呼吸支持，使病人得到休息PSV大于40 cmH2O的支持通氣主要用于對分鐘通氣量需求很大的急性呼衰患者的治療,PSV的調(diào)節(jié),反復調(diào)節(jié)壓力

19、支持水平，使呼吸頻率保持在15—25次/分超過30次/分多提示呼吸肌負荷過重或有呼吸肌疲勞的存在調(diào)節(jié)氣流和壓力上升的速度，使氣流和壓力的上升速度能滿足患者的需要呼氣靈敏度調(diào)節(jié),持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP/PEEP）,Ventilator or RespiratorInfluence on gas exchangeRequire further research,Continuous Positive Airway Pr

20、essurePressure Support Ventilation,,,Paw,,,,,,,,,,,CPAP,,,,Paw,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PS,,,Spontaneous Modes,PEEP的生理學分類,least PEEP：指在FiO2 60mmHg的PEEP值best PEEP：是指肺順應性達最大時的PEEP值optimal PEEP：使肺內(nèi)分流最小時的PEEPpreferred P

21、EEP：指達到最大組織氧輸送的PEEP PEEP水平超過15cmH2O，對循環(huán)功能產(chǎn)生干擾,,,PEEP主要生理效應和不良作用,表：中等水平以上PEEP對機體的主要生理學效應 有利的作用 不利的作用增加功能殘氣量 心輸出量降低使閉陷的肺泡重新開放 右心前負荷降低改善氧合

22、 右心后負荷增加改善肺順應性 室間隔左移減少分流 左心室功能改變 使肺泡內(nèi)水重新分布 尿量減少 肺泡腔內(nèi)液體減少 顱內(nèi)壓增高 肺間質(zhì)內(nèi)液體增加

23、 氣壓傷危險增加,,,,,,,PEEP的臨床應用指征,（1）ARDS（2）急性肺水腫（3）重癥哮喘時（4）COPD呼衰時 用低水平PEEP （PEEPi的75%）（5）充血性心力衰竭時可試用低水平PEEP/CPAP（7）手術后應用預防術后肺不張（8）嚴重的雙側(cè)彌漫性肺部炎癥（9）胸壁多發(fā)性骨折,,PEEP應用的呼吸生理指標,達到下述標準之一者應采用PEEP治療FiO2為0.8時 PaO2始終低于60mmHg者F

24、iO2為1.0時P(A-a)O2低于300 mmHg者肺內(nèi)分流大于30%肺順應性顯著降低者,PEEP的禁忌癥,絕對禁忌證未經(jīng)治療的氣胸或張力性氣胸其它各種類型的氣壓傷支氣管胸膜瘺相對禁忌證低血容量狀態(tài)單側(cè)肺損傷近期內(nèi)行肺切除術后顱內(nèi)高壓,PEEP的應用和調(diào)節(jié),低水平PEEP：1—5cmH2O，主要適用于（1）存在autoPEEP的COPD患者（2）拔管前(3)預防肺不張中等水平PEEP：5—20cmH2O，是臨床

25、應用最多的治療水平，主要用于ALI/ARDS患者高水平PEEP：>20cmH2O，大約對20%左右的嚴重ALI/ARDS患者可能有效,調(diào)整PEEP的原則和方法,ARDS時應盡量確立最佳PEEP，絕大多數(shù)ARDS患者的最佳PEEP值在10-15 cmH2O之間先從低水平開始，每次調(diào)節(jié)升高2-5cmH2O，穩(wěn)定15分鐘后判斷是否合適PEEP值一般不超過20cmH2O，過高其生理效應不再繼續(xù)增加病情穩(wěn)定后應逐漸撤消PEE

26、P，每次遞減2-5cmH2O，每次間隔1-6小時,autoPEEP or PEEPi,克服PEEPi所用呼吸功占總呼吸功43%±5%COPD緩解期PEEPi平均2.4±1.6cmH2OCOPD加重期PEEPi平均6.5±2.5cmH2O哮喘嚴重發(fā)作時PEEPi平均9-11cmH2O,auto PEEP臨床跡象,不能解釋的心動過速、低血壓，特別是機械通氣治療剛開始時（由人工通氣過度為機械通氣時）患者觸

27、發(fā)每次呼吸非常費力患者的吸氣努力并非每次都能觸發(fā)呼吸下一次吸氣開始時呼氣（喘鳴音）仍在進行壓力流速圖形顯示異常,autoPEEP的處理,auto PEEP的處理,改變呼吸機參數(shù)增加呼氣時間減少通氣頻率減少潮氣量降低病人的通氣需要減少碳水化合物的攝取，減少死腔通氣，治療焦慮、寒戰(zhàn)、疼痛、發(fā)熱減低呼吸道阻力（用大口徑的氣管插管，經(jīng)常吸痰避免分泌物潴留，應用支氣管擴張劑）加用適當?shù)耐庠葱訮EEP，一般為PEEPi的75%左

28、右,主要疾病通氣模式和參數(shù)的選擇,病種 模式 VT f I：E PEEP重癥哮喘 CMV，A/C，IMV/SIMV 5-10 8-12 1：4 2.5-10

29、 PHC 5-8 6-10 1：4 2.5-10 COPD呼衰 CMV，A/C，IMV/SIMV 5-10 10-12 1：3 2.5-10 PHC

30、 5-8 8-12 1：3 2.5-10ARDS CMV，A/C，IMV，SIMV 6-8 20-25 1：2 2.5-10 PHC，IRV心性肺水腫 CMV，A/C，IMV，SIMV 8-10 10-12 1：2 2.5-15藥物中毒

31、 CMV，A/C，IMV，SIMV 8-10 10-12 1：2 0-5,,,,,,Why do we need new modes?,Current modes often:Allow patient-ventilator dissynchronyInappropriately load ventilatory musclesCause hazardous PIP, mean Paw

32、, and COAllow tidal volume to varyDelay liberation from the ventilatorDo not respond to varied effortCannot maintain adequate gas exchange,,其他幾種新的通氣模式,比例輔助通氣（PAV）壓力增強通氣分鐘指令通氣（MVV）氣道壓力釋放通氣（APRV）壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣（PRVCV）容

33、積支持通氣（VSV）Adaptive Support Ventilation (ASV),,,Then What Is APRV?,APRV is similar but utilizes a very short expiratory time for PRESSURE RELEASEthis short time at low pressure allows for ventilationAPRV always implie

34、s an inverse I:E ratioAll spontaneous breathing is done at upper pressure level,,,Clinical Advantages To APRV,Results in lower PIP at similar MAP (CPAP w/ release)Spontaneous breathing and synchronized transitions ca

35、n lead to increased Patient Comfort and SynchronySubstantially more literature than any other new mode,,,,APRV Literature Results,All studies but one showed similar gas exchange and pulmonary mechanicsresulted in lowe

36、r PIP at similar MAP (CPAP w/ release)Other studies utilized I.T. 2 sec. was used - resultedin deteriorationof gas exchange,,,Potential Reason Why APRV Is Gaining Clinical Interest,Can result in nearly constant airw

37、ay pressures, helping to keep alveoli stableVentilation enhanced in the fast compartments due to the short release timeReduced deviation from an optimal lung volume maintains higher MAP at lower peak alveolar pressur

38、es,Endpoints,What Does This Mean?,Engineering endpoints are easily demonstrated in the manufacturer’s laboratoryPhysiologic endpoints are demonstrated in the animal laboratory or hospitalWhat really matters is, how doe

39、s a new mode effect clinical outcomes – and at what price?,,Summary,A variety of new modes and adjuncts are availableEngineering endpoints support their safetyAdditional studies are needed to demonstrate clinical outco

40、me endpointsAssure your competence in using these innovations,在LPRCT研究結(jié)果出來以前，所有機械通氣輔助措施及新的通氣模式均處于研究階段,機械通氣的輔助措施,一氧化氮/前列腺素吸入氣道或胸壁震蕩氣管內(nèi)吹氣部分液體通氣體外膜肺體外二氧化碳清除血管內(nèi)氧合容許性高碳酸血癥俯臥位機械通氣,,,臨床病例討論,重癥哮喘的機械通氣治療,病情介紹,患者男性，69歲因陣

41、發(fā)性喘息伴咳嗽30余年，加重5天入院既往曾多次住院診斷為支氣管哮喘、高血壓病、陳舊性肺結(jié)核平日自服氨茶堿、強地松等藥物治療5天前受涼后喘憋加重，自服平喘藥、抗生素治療無效，急診來院入院日期2003年3月5日,體 檢,T36.9℃，P116次/分，R24次/分，BP170/90mmHg，喘憋貌，強迫端坐位，大汗淋漓單音節(jié)發(fā)音，言語不連貫口唇紫紺，吸氣三凹征明顯頸靜脈充盈怒張桶狀胸，叩診呈過清音，雙肺滿布哮鳴音心音低鈍，

42、心律齊，無雜音雙下肢中度凹陷性水腫,化驗及輔助檢查,化驗：血常規(guī)正常，血生化正常心電圖示：竇性心動過速、肺型P波胸片示雙肺過度充氣，嚴重肺氣腫ABG：PH7.41，PaCO238.6mmHg，PaO279.4 mmHg治療甲基強地松龍80mg，1次/6h，氨茶堿0.5/天，愛喘樂+喘樂寧霧化吸入，肝素50mg，1/日，普米克霧化液霧化吸入，補液、補充電解質(zhì)、營養(yǎng)支持等治療病情無好轉(zhuǎn)。持續(xù)喘息，強迫坐位，不能進食及言語雙肺呼

43、吸音明顯減低，靜默肺心電圖：頻發(fā)交界性期前收縮，低電壓，肺型P波，T波改變,診斷,重癥哮喘哮喘持續(xù)狀態(tài),病情輕重的判斷指標,臨床指標 以單音節(jié)方式說話 因呼吸困難不能說話 低血壓 輔助呼吸肌運動 大汗淋漓

44、 紫紺 精神錯亂 嗜睡或昏迷 疲勞、衰竭、伴靜胸、脫水 皮下氣腫、縱隔氣腫或氣胸 呼吸急促，頻率>40次/分或呼吸節(jié)律異常 心動過速，心率>120次/分或伴嚴重心律失常 奇脈，吸氣與呼氣時血壓差>2.4KPa（18mmHg）,,,3月7日上午10：00

45、,持續(xù)喘息，意識模糊、煩躁不安PH7.280，PaCO260.2mmHg，PaO293mmHg,下一步如何處理,NIPPV？,,,,Intubation,處 理,纖維支氣管鏡引導下氣管插管發(fā)現(xiàn)大量粘痰痂堵塞氣管、主支氣管吸出后連接呼吸機輔助呼吸,首選何種通氣模式？,,PSV？,,A/C？,呼吸機調(diào)節(jié),PSV模式，人機對抗明顯，VT不足改用A/C（VCV）模式后，氣道壓力為60-70cmH2O，頻發(fā)高壓高呼吸頻率報警降低VT至

46、350ml（5ml/kg）仍高壓報警，人機同步性差安定30mg靜滴，苯巴比妥鈉0.2肌注，仙林4mg靜滴，實施控制性通氣,3月8日,PH7.297，PaCO277.7mmHg，PaO2128.5mmHg，F(xiàn)iO20.45,醒來呈人機對抗，高壓報警晚21：00再次經(jīng)氣管插管行支氣管肺灌洗，吸出大量痰痂吸痰后呼吸機對抗減輕換用泰能，繼續(xù)間斷應用鎮(zhèn)靜劑及肌松劑甲基強的松龍320mg/天,3月9日,患者仍燥動，雙肺滿布哮喘音CMV

47、+PEEP 4 cmH2O模式間斷應用鎮(zhèn)靜、肌松劑PH7.15，PaCO2106.7mmHg，PaO2115.6mmHg加大潮氣量（6-8ml/kg）：PH7.34，PaCO267.8mmHg，PaO2201mmHg,BE7.1,3月10日,患者哮鳴音減輕換用PSV后仍人機對抗，繼續(xù)VCV模式PH7.404，PaCO241.5mmHg，PaO2156mmHg 甲強龍320mg/天,3月11日,患者喘鳴進一步減輕SIMV

48、+PSV模式 PH7.375，PaCO269.2mmHg，PaO2130.6mmHg 甲強龍320mg/天,3月16日,PSV（16-20cmH2O）+PEEP（4cmH2O）PH7.48，PaCO253.5mmHg，PaO2122.3mmHg甲強龍減至120mg/天,3月17日,PH7.454，PaCO255.3mmHg，PaO2171.9mmHg予甲強龍80mg后拔管、撤機撤機4小時后測血氣:PH7.335，PaCO2

49、74.4mmHg，PaO281.9mmHg無創(chuàng)通氣及呼吸興奮劑PH7.366，PaCO257.6mmHg，PaO267.8mmHg,3月21日,病情進一步好轉(zhuǎn)PH7.457，PaCO240mmHg，PaO272.9mmHg甲強龍40mg/天4月5日咯血，胸部CT提示結(jié)核復發(fā)，抗結(jié)核治療,經(jīng)驗體會,重癥哮喘患者NIPPV應用有爭議，效果不確切當出現(xiàn)呼吸肌疲勞/呼吸泵衰竭跡象時應考慮建立人工氣道早期應用控制性低通氣策略，合理使

50、用鎮(zhèn)靜、肌松藥物，改善人-機協(xié)調(diào)性病情穩(wěn)定后及時換用支持模式，防止呼吸機依賴積極抗炎、抗感染治療，注意激素的副作用支氣管肺灌洗對清除痰拴有一定作用激素副作用問題,撤機問題,,上機容易撤機難上機之初和機械通氣期間應隨時想 到撤機問題撤機是一個過程,平均占通氣時間42% 撤機不是拔管撤機就是將呼吸負荷返還病人自主呼吸才是最完美的,撤機的預測指標,臨床綜合判斷優(yōu)于生理指標的判斷主觀判斷和客觀判斷相結(jié)合呼吸淺速

51、指數(shù)對預測撤機的敏感性和特異性較高應努力尋找并祛除撤機失敗的因素神經(jīng)系統(tǒng)因素呼吸系統(tǒng)因素循環(huán)系統(tǒng)因素代謝系統(tǒng)因素心理因素,撤機常用的通氣模式,自主呼吸試驗（SBT）T型管5cmH20 CPAP Fi02 ≤ 0.4or 5-8cmH20 PSVSBT的敏感性:耐受30--120min,預計 脫機成功77%PSV、PSV+SIMV、ASV、NIPPV,,,,,,Thank yo