麻醉設(shè)備學(xué)通氣機(jī)

1、第十三章 通氣機(jī) 廣東醫(yī)學(xué)院附屬南山醫(yī)院麻醉科 黃寶勝,通氣機(jī)（ventilator）習(xí)稱呼吸機(jī)（breathing machine or respirator），是麻醉呼吸管理、呼吸衰竭治療和危重癥搶救不可缺少的重要醫(yī)療設(shè)備。,,,,克里斯托弗·里夫,--1952年9月25日出生于紐約，美國影視演員。里夫初登銀幕是在1976年，出演《死亡潛航》中的小配角。1978年至1987年間，克里斯托弗·

2、里夫開始出演《超人》系列電影。1995年，里夫因一次意外事故而癱瘓。1997年，執(zhí)導(dǎo)《黃昏時刻》。1998年，克里斯托弗·里夫重返銀幕，參演了《后窗》[1]  。2004年10月11日，克里斯托弗·里夫因病逝世。,教學(xué)要求,（1） 掌握通氣機(jī)的基本組成、分類和工作模式。,（3）了解麻醉通氣機(jī)的輸出氣路和用前檢查。,（2）熟悉通氣機(jī)各部分系統(tǒng)的工作原理。,,學(xué)時安排,（1）機(jī)械通氣的基本概念：1

3、學(xué)時 。,（3）控制系統(tǒng)： ：1學(xué)時。,（5）通氣機(jī)的輸出氣路：1學(xué)時（6）通氣機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)：0.5學(xué)時（7）常用通氣機(jī)功能和通氣模式：1學(xué)時,（2）動力系統(tǒng)：0.5學(xué)時。,（4）輸氣系統(tǒng)：1學(xué)時,,通氣機(jī)ventilator呼吸機(jī) respirator 膜肺ECMO,細(xì)胞內(nèi)氧化代謝,組織換氣,O2,,CO2,CO2,,,,,肺,血液循環(huán),組織細(xì)胞,,,O2,肺通氣,肺換氣,外呼吸,氣體在血液中運輸,內(nèi)呼吸,呼吸

4、全過程示意圖,通氣機(jī)的歷史 （一）早期階段 （15-19世紀(jì)中葉）（二）負(fù)壓通氣階段 （19世紀(jì)-20世紀(jì)中葉）： Driker-Shaw在1928年研制成的“鐵肺（iron lung）”（三）正壓通氣階段（20世紀(jì)50年代-至今）： 1952年丹麥哥本哈根市麻醉科醫(yī)生Ibsen,,,,美國田納西州杰克遜鎮(zhèn)61歲女子黛安妮·奧德爾自從3歲起患上嚴(yán)重的小兒麻痹癥，過去58年來不得不躺在一個被稱為“

5、鐵肺”的2米長密封艙內(nèi)，以此維 持呼吸，成為全世界依賴“鐵肺”存活最久的人。然而，2008年5月28日凌晨，杰克遜鎮(zhèn)因遭受雷暴雨襲擊突然停電，導(dǎo)致“鐵肺”停止運作，令奧德爾不幸氣絕身亡， 她的傳奇一生也就此畫上句號。,正壓通氣機(jī),概念：在機(jī)械通氣過程中呼吸機(jī)提供的通氣壓力高于大氣壓。 目前，臨床使用的絕大部分是正壓通氣式呼吸機(jī)。 正壓通氣改變了機(jī)體的正常生理狀況，因此應(yīng)用時必須對生

6、命體征進(jìn)行監(jiān)測以保證安全。,第一節(jié) 機(jī)械通氣的基本概念,一、通氣機(jī)的定義二、通氣功能和通氣模式三、通氣機(jī)的組成四、間歇正壓通氣周期五、通氣機(jī)的分類,,,,,,,,,,,,,,,,,,基本原理,一、通氣機(jī)的定義,通氣機(jī)的國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO)分類和定義（1987）,（1）肺通氣機(jī):連接患者氣道，用以增加或提供患者肺通氣的自動裝置。 控制型、輔助型、控制-輔助型,（3）呼吸治療通氣機(jī):連接患者氣道，用以釋放汽

7、霧、增加或替代患者肺通氣的自動裝置。,（2）復(fù)蘇器:在緊急情況下，對呼吸功能不全患者提供肺通氣的便攜式裝置。 手動、氣動、電動,,,,（2）復(fù)蘇器,通氣機(jī)的國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO)分類和定義（1987）,（6）電刺激器：電脈沖作用于相關(guān)的神經(jīng)或肌肉引導(dǎo)呼吸肌運動的裝置。,（5）搖擺裝置：利用腹腔內(nèi)容的重力移動膈肌，以 產(chǎn)生或輔助肺通氣的裝置。,（4）體外通氣機(jī)：通過間歇改變患者體外鐵箱內(nèi)壓力的方式，增加或替代

8、患者肺通氣的機(jī)械。 鐵肺、胸甲式、帶式,（4）體外通氣機(jī),,一、通氣機(jī)的定義（掌握）,通氣機(jī)：是一種輔助或取代患者肺通氣的裝置。即指通過氣道內(nèi)加壓的方式間歇輸出氣體，增加或替代病人肺通氣的自動設(shè)備。肺通氣：從通氣機(jī)出口到患者肺泡氣之間的通氣。,二、通氣功能和通氣模式,通氣功能是指通氣機(jī)調(diào)控各種物理參數(shù)的性能。通氣模式是指通氣機(jī)增加或替代患者肺通氣的自動運行方式。,1、概念,2、通氣模式的分類,依據(jù)氣道壓和大氣壓的關(guān)

9、系1）體外間歇負(fù)壓通氣2）正負(fù)壓通氣3）間歇正壓通氣4）持續(xù)氣道正壓,2、通氣模式的分類,依據(jù)通氣機(jī)向患者提供肺通氣量和吸氣動力的程度1）完全通氣支持模式2）部分通氣支持模式,三、通氣機(jī)的組成（掌握）,,,,,1、動力系統(tǒng),1、動力系統(tǒng)（dynamic system)： 提供通氣機(jī)的動 力，驅(qū)動通氣機(jī) 運行的功能單元。 分高壓氣源和電源。,2、控制系統(tǒng)（control system）：是調(diào)控通氣頻率、

10、呼氣和吸氣時間比例等時相參數(shù)，使通氣機(jī)能夠自動運行的功能單元。 （1）機(jī)械控制（2）電子控制,通氣源,3、輸氣系統(tǒng)（delivery system）是通氣機(jī)調(diào)控流率、潮氣量、氣道壓等氣量參數(shù)，輸送吸入氣體的功能單元。 分為：壓力型、容量型和持續(xù)氣流型,,,4、輸出氣路,（breathing system）：也稱呼吸氣路，是通氣機(jī)與患者之間的連接管道?；竟δ苁欠蛛x呼吸氣體，吸氣期引導(dǎo)通氣氣流進(jìn)入患者肺內(nèi)，呼氣期引導(dǎo)呼出氣體

11、排出。,4、輸出氣路,,5．安全監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)的功能是檢測通氣機(jī)和患者的異常情況，發(fā)出視覺或聽覺信號，提示操作者予以調(diào)整。監(jiān)控系統(tǒng)可簡可繁，不是通氣機(jī)自動運行的必須單元。但可使機(jī)械通氣更為安全可靠。,,,呼吸機(jī)的基本結(jié)構(gòu),壓縮空氣,壓縮氧氣,空氧混合器,吸氣閥,,,,,,吸氣流量傳感器,,,,濕化器,,,,,,,,,,氣道壓力傳感器,病人,,,,,,呼氣流量傳感器,,,,,呼氣閥,單向活瓣,,吸氣流量傳感器,控制系統(tǒng),,,,醫(yī)用間歇

12、正壓通氣機(jī)的重要特點,1. 間歇周期通氣2. 通氣對象為彈性負(fù)載3. 雙向管理通氣氣流,四、間歇正壓通氣（IPPV）周期（掌握）,間歇正壓通氣（IPPV）是通氣機(jī)的基本功能,IPPV的工作過程：,工作過程：首先控制系統(tǒng)發(fā)出吸氣起動指令，關(guān)閉呼氣閥，開放通氣源，持續(xù)向肺內(nèi)輸出氣體。吸氣期保持一定時間后，控制系統(tǒng)發(fā)出呼氣切換指令，關(guān)閉通氣源，停止輸出氣體。同時開放呼氣閥，肺內(nèi)氣體在肺內(nèi)壓驅(qū)動下由呼氣閥排出。呼氣期保持一定時間后，控制

13、系統(tǒng)再次起動吸氣，開始下一個通氣周期。 每個通氣周期都要經(jīng)過吸氣啟動、肺充氣、呼氣切換和肺排氣4個物理過程，周而復(fù)始。 其中吸氣起動和肺充氣構(gòu)成通氣機(jī)的吸氣期。呼氣切換和肺排氣構(gòu)成通氣機(jī)的呼氣期。,（一）、吸氣啟動（吸氣觸發(fā)階段 ）,切換：通氣機(jī)吸氣期與呼氣期之間的機(jī)械轉(zhuǎn)換 。啟動（initiating） ：通氣機(jī)由呼氣狀態(tài)轉(zhuǎn)為吸氣狀態(tài)的機(jī)械操作，相當(dāng)于通氣機(jī)由靜息狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)的切換過程。在輔助通氣（

14、同步呼吸）時還稱為觸發(fā)（trigger）。啟動要完成的機(jī)械操作：1）開放輸氣系統(tǒng)輸出氣體：2）關(guān)閉呼氣閥：密閉呼吸氣路，為肺充氣創(chuàng)造條件。,（二）、肺充氣（吸氣期）,定義：是通氣機(jī)向肺內(nèi)輸 氣體的過程，在此期間 保持通氣源開放和呼氣閥 關(guān)閉狀態(tài)，以高壓向低壓 釋放氣體的形式（壓力輸氣系統(tǒng)）或者以容積轉(zhuǎn)移的形式（容量輸氣系統(tǒng)）向肺內(nèi)輸 出氣體。 （見右圖）,（二）、肺充氣（吸氣期）,啟動要完成的機(jī)械操作：1）

15、保持呼氣閥關(guān)閉狀態(tài)2）輸氣系統(tǒng)持續(xù)輸出氣體3）限定輸出氣體的流率、時間、容量、壓 力等物理參數(shù),（三）、呼氣切換,定義：由吸氣期轉(zhuǎn)為呼氣期的機(jī)械轉(zhuǎn)換。又稱預(yù)調(diào)（preset）機(jī)械操作： 1）輸氣系統(tǒng)停止輸出氣體 2）開放呼氣閥。,四、肺排氣（呼氣期）,定義：是通氣機(jī)停止送氣，肺內(nèi)氣體排出體外的過程。機(jī)械操作：1)輸氣系統(tǒng)持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)2)呼氣閥保持開放狀態(tài)，肺內(nèi)氣體在肺泡

16、壓PA驅(qū)動下經(jīng)呼氣閥排出體外。3)限定呼氣時間、呼氣末氣道壓，特殊情況下還要限定呼氣流率。,（一）動力分類,1．氣動氣控通氣機(jī)：輸氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均以壓縮氣體為動力的通氣機(jī)，急救通氣機(jī)多采用此類設(shè)計。,3．氣動電控通氣機(jī)：輸氣系統(tǒng)以氣源為動力，控制系統(tǒng)以電源為動力的通氣機(jī)，雙能源運行，電子控制技術(shù)靈活，呼吸治療通氣機(jī)多采用此類設(shè)計。,2．電動電控通氣機(jī)：輸氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均以電源為動力的通氣機(jī)，適用于臨床麻醉和急診室等控制呼吸應(yīng)用較多

17、的場合。,五、通氣機(jī)的分類（動力、用途、呼吸轉(zhuǎn)換原理和發(fā)生器）,（二）用途分類,1．急救通氣機(jī)：是專用現(xiàn)場急救的通氣機(jī)。僅具備基本的間隙正壓通氣功能。,（二）用途分類,2．呼吸治療通氣機(jī)：是對呼吸功能不全病人進(jìn)行長時間通氣支持和呼吸治療的通氣機(jī)。,（二）用途分類,3．麻醉通氣機(jī)：是專用于麻醉呼吸管理的通氣機(jī)。,（二）用途分類,,4．小兒通氣機(jī)： 是根據(jù)小兒呼吸生理特點專門設(shè)計的通氣機(jī)。要求氣路死腔小，可以精確調(diào)節(jié)小潮氣量，通氣頻率也

18、較高。,,5．高頻通氣機(jī)：以通氣頻率>60次/分鐘為特點。,（二）用途分類,（二）用途分類,6．無創(chuàng)通氣機(jī)：通過面罩或鼻罩完成通氣支持。主要應(yīng)用于慢性呼衰支持、睡眠治療等，近年來應(yīng)用于急性轉(zhuǎn)染性呼吸衰竭的通氣支持。,（三）、呼吸轉(zhuǎn)換原理分類,呼吸轉(zhuǎn)換原理分類 呼吸轉(zhuǎn)換原理與通氣機(jī)的物理性質(zhì)具有內(nèi)在聯(lián)系,（2）容量切換通氣機(jī)：按照預(yù)定輸出氣量完成呼氣與吸氣的機(jī)械轉(zhuǎn)換。,（4）流量切換通氣機(jī)：按照預(yù)定氣流值完成呼氣與吸氣的機(jī)械轉(zhuǎn)換

19、。,（1）時間切換通氣機(jī)：按照預(yù)定時間完成呼氣與吸氣的機(jī)械轉(zhuǎn)換。,（3）壓力切換通氣機(jī)：按照預(yù)定氣道壓力值完成呼氣與吸氣的機(jī)械轉(zhuǎn)換。,在控制通氣中時間轉(zhuǎn)換原理為主，其次為容量轉(zhuǎn)換原理。而輔助通氣強(qiáng)調(diào)病人自主呼吸觸發(fā)，只有壓力和氣流轉(zhuǎn)換原理能夠觸發(fā)呼氣與吸氣切換。但實際產(chǎn)品必須具備時間轉(zhuǎn)換原理。,(四)發(fā)生器分類,Mapleson(1959)根據(jù)通氣機(jī)的驅(qū)動壓高低，將通氣機(jī)分為壓力發(fā)生器（正常病人的通氣）和流量發(fā)生器（低順應(yīng)性病人的通氣）