呼吸生理與呼吸機的基本模式,德昌科技有限公司TOPCHANCETECH.LTD.產品專員韋振課程目標,了解自主呼吸的完成過程了解自主呼吸與機械通氣的區別熟悉呼吸系統的解剖結構與功能了解呼吸機的工作原理熟悉呼吸機基本模式的應用熟悉參數的設置與調節,呼吸生理,呼吸系統的組成與作用肺通氣的完成過程呼吸系統解剖結構,呼吸生理,呼吸系統的組成與作用肺通氣的完成過程呼吸系統解剖結構,呼吸系統的組成,呼吸道肺,呼吸系統的作用,肺通氣吸氣呼氣,肺換氣攝取O2排出CO2,呼吸生理,呼吸系統的組成與作用肺通氣的完成過程呼吸系統解剖結構,肺通氣的完成過程自主呼吸,驅動：呼吸中樞,原動力：呼吸運動(吸氣、呼氣),直接動力：肺泡壓與大氣壓的壓力差,肺通氣的完成過程自主呼吸,主動吸氣,被動呼氣,Pressure壓力,Volume容量,自主呼吸vs.機械通氣,自主呼吸對循環的影響,吸氣時胸內腹內,Pressure,Pressure,“呼吸泵”作用回心血量心排量CO,機械通氣對循環的影響,吸氣時胸內腹內,Pressure,Pressure,自然進程的破壞：“呼吸泵”作用的喪失回心血量心排量CO低血壓,組織灌注減少,肺通氣過程中肺容量的變化,潮氣量(VT)：靜息狀態每次吸入或呼出的氣量成人約400-500毫升,肺通氣過程中肺容量的變化,功能殘氣量(FRC)：平靜呼氣后肺內殘留的氣量FRC=RC+ERV,肺通氣過程中肺容量的變化,功能殘氣量(FRC),緩沖呼吸過程中肺泡內氣體成分的過度變化，使氧分壓和二氧化碳分壓能保持相對穩定。如果沒有FRC，呼氣末期肺泡將完全塌陷，產生靜-動脈血分流FRC增加提示肺泡擴張，FRC減少說明肺泡縮小或塌陷,機械通氣：PEEP增加功能殘氣量(FRC),呼吸生理,呼吸系統的組成與作用肺通氣的完成過程呼吸系統解剖結構,呼吸系統解剖生理,上氣道下氣道氣管至肺泡共23級傳導區(無氣體交換)呼吸區(氣體交換),呼吸系統解剖生理上呼吸道結構,上呼吸道：鼻和鼻腔咽喉,呼吸系統解剖生理上呼吸道功能,粘液腺濕潤,毛細血管加溫,纖毛除塵,過濾、濕化、加溫,上呼吸道濕化功能,鼻腔：溫度30-34，相對濕度80%-90%,隆突：溫度37，相對濕度達95%以上,肺泡：溫度37，相對濕度100%,在正常情況下，吸入氣體在進入肺泡的時候就已經達到核心體溫(37)和100%的相對濕度，這是氣體交換和氣道纖毛清理功能的最佳條件,上呼吸道濕化功能,過濾,濕化、加溫,機械通氣,氣道濕化,有創通氣患者進行主動濕化時，建議濕度水平3334mgH2O/L之間，Y型管處氣體溫度在3441之間，相對濕度100%美國呼吸治療協會建議Y型管處的最高溫度是37，相對濕度100%ISO組織認為：傳送的氣體溫度持續在41以上會對患者帶來潛在的熱損傷，并把43作為熱損傷的高溫報警臨界點,氣道濕化,呼吸系統解剖生理下呼吸道結構,呼吸系統解剖生理下呼吸道結構,下呼吸道：傳導區,氣管,左、右主支氣管,各級分支,終末細支氣管,呼吸系統解剖生理下呼吸道結構,大氣道具有軟骨環支撐，能持續開放小氣道直徑2mm以下（第10級之后），軟骨消失，易受外力影響，易塌陷,氣道阻力：氣體在氣道中流動時所產生的摩擦阻力,下呼吸道氣道阻力,氣道阻力,同樣流速的湍流，阻力顯著增大排痰、清除異物、減輕粘膜腫脹等，可減輕湍流，降低阻力阻力隨著半徑的減小以16倍或32倍以上的程度增加如哮喘發作、喉痙攣、舌根后墜,氣道阻力,設置好參數切換到容控模式設定標準潮氣量設定標準流速波形選擇為方波點擊“吸氣暫停”鍵即可獲得注意病人自主呼吸的干擾,氣道阻力正常值,新生兒30-50cmH2O/L/sec嬰兒20-30cmH2O/L/sec兒童20cmH2O/L/sec成人2-4cmH2O/L/sec,導致氣道阻力增加的原因分泌物過多分泌物潴留粘膜水腫(哮喘,氣管炎,肺水腫)肺氣腫(氣道壓迫)異物腫瘤所致狹窄,氣道阻力,呼吸系統解剖生理下呼吸道結構,下呼吸道（呼吸區：肺換氣）肺單位：400個肺泡管和肺泡囊呼吸性細支氣管肺泡管肺泡囊肺泡,肺換氣,彌散膜,氧合,PaO2(PB47)FiO2PaCO2/RAaDO2,環境,肺泡通氣量,肺泡通氣量(VT-VD)*HR,呼吸中樞異常呼吸抑制劑疾病所致呼吸功增加、呼吸肌疲勞,肺泡水平氣體交換障礙,通氣血流比氣體彌散能力分流率,痰儲留、肺炎等肺淤血、間質性肺炎肺水腫、肺不張(初期)、ARDS,氧濃度,大氣壓,高原缺氧環境,CO2的排出,PaCO2與通氣量相關PaCO2=0.86VCO2/VE(1-VD/VT)VCO2為二氧化碳產量，VD為死腔量，VE為分鐘通氣量,彈性阻力,彈性阻力肺的順應性,用順應性（C）來度量彈性阻力（E），E=1/C,肺順應性（C）=,肺容積變化（V）,壓力變化（P）,C=V/P（mL/cmH2O）,彈性阻力肺的順應性,高順應性/低彈性阻力,低順應性/高彈性阻力,單位壓力,肺的順應性,動態順應性Crs,dyn=靜態順應性Crs,st=,肺的靜態順應性,設置好參數切換到容控模式設定標準潮氣量設定標準流速波形選擇為方波點擊“吸氣暫停”鍵即可獲得注意病人自主呼吸的干擾,順應性正常值,新生兒3-5ml/cmH2O嬰兒10-20ml/cmH2O兒童20-40ml/cmH2O成人70-100ml/cmH2O無肺部疾病的氣管插管患者50-70ml/cmH2O預測脫機：33ml/cmH2O，脫機成功率較高,肺的順應性,導致順應性減少的原因當肺組織纖維化或肺泡表面活性物質減少或發生ARDS時，肺容積縮小低于LIP時，呼吸處于低位平坦段，彈性阻力增加；肺過度充氣超過UIP時，彈性阻力急劇增加，CLst減少。,導致順應性下降的原因肺實質改變ARDS，(支氣管)肺炎，肺水腫，纖維化表面活性物質功能障礙ARDS，肺泡肺水腫，肺不張，誤吸肺容量減少氣胸，膈肌抬高,肺的順應性,導致順應性下降的原因肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚和腹內占位病變氣胸、胸腔積液、肺不張時，胸廓和肺的變化程度不同步，順應性不同,肺的順應性,時間常數,時間常數的定義（體現病人個體差異）：時間常數（）阻力（）順應性(),理論上呼氣時間為5個TC，氣體方能排出，臨床實踐中呼氣時間為3-5個時間常數即可,時間常數,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,呼吸機的基本概念,什么是呼吸機？,呼吸機電子打氣筒！,呼吸機系統簡圖,人工氣道的影響：機械通氣時的人工氣道就功能上相當于上呼吸道；較正常上呼吸道，人工氣道有很多不足：漏氣；幾倍于正常上呼吸道的死腔量，重復吸入；有明顯的彈性，帶來潮氣量損失；過濾器的應用、更長的輸送距離，造成阻力增加；好的呼吸機應有足夠的技術手段，降低消除上述影響,呼吸機基本概念人工氣道的影響,人工氣道漏氣量補償,過濾器阻力補償,人工氣道吸入支、呼出支阻力補償,人工氣道順應性補償,短自檢意義,呼吸機基本概念克服人工氣道的影響,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,呼吸機的通氣過程,何時開始送氣？,如何送氣？,何時結束送氣？,呼氣過程？,呼吸機的通氣過程,何時開始送氣,觸發呼吸機自動觸發病人觸發,觸發,機器自動觸發：病人無自主呼吸或無力觸發,如：設置呼吸頻率為10次/min，病人無觸發，呼吸機將每6秒送氣一次,觸發,病人觸發：病人吸氣引起管路壓力下降或流量發生變化壓力觸發流量觸發,-3,觸發水平,壓力觸發：病人吸氣時氣道內壓力降低，呼吸機檢測到此壓力變化而起動送氣，從而完成同步吸氣。,0,壓力,壓力觸發,t,病人觸發壓力觸發,流量觸發：在呼吸機環路內輸送一恒定的持續氣流，由微機檢測呼吸回路中入口和出口兩端的氣流流速，當兩端氣流流速差值達預定水平時即觸發呼吸機送氣。較壓力觸發敏感。,基礎氣流,病人觸發流量觸發,如何送氣,強制（指令）容量控制（VC）：潮氣量恒定壓力控制（PC）：吸氣壓力恒定,容量控制（VC）,壓力控制（PC）,如何送氣,自主持續氣道正壓CPAP壓力支持PS,CPAP,PSV,何時結束送氣,強制（指令）容量控制VC：容量切換壓力控制：時間切換（設置吸氣時間TI）自主呼吸持續氣道正壓CPAP：流速切換壓力支持（PS）：流速切換,呼氣過程,呼氣末正壓：在正壓通氣過程中，給予一個呼氣相的氣道正壓，使氣道壓力0，此氣道正壓稱為呼氣末正壓。維持氣道和肺泡的開發或擴張狀態,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,機械通氣的三要素,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,呼吸機的基本模式,輔助/控制通氣A/C(機控)同步間歇指令通氣SIMV(半自主)自主呼吸SPONT(自主),呼吸機的基本模式,病人呼吸做功,呼吸機做功,100%,0%,100%,輔助/控制通氣A/C,同步間歇指令通氣SIMV,自主呼吸Spont,0%,控制通氣(Control),呼吸機按預置好的Rf和VT對病人進行間歇正壓通氣。與病人自主呼吸無關。何時開始送氣、如何送氣、何時結束送氣都是由呼吸機決定昏迷、無自主呼吸或自主呼吸極弱的病人使用較好。,控制通氣(Control),有自主呼吸的病人使用常發生人-機對抗，一般不能耐受。,輔助通氣(Assist),加入觸發裝置，由病人觸發送氣何時開始送氣由病人決定如何送氣、何時結束送氣由呼吸機決定,-3,輔助通氣(Assist),與病人自主呼吸配合很好，很少人機對抗。病人自主呼吸微弱或停止即不能觸發呼吸機，造成危險。,-3,輔助/控制通氣(A/C),ControlAssist，可自動轉換病人有自主呼吸則觸發呼吸機行Assist如無自主呼吸或不能在機械通氣周期內觸發呼吸機(呼吸過慢、微弱），則行控制通氣。,-3,A,C,C,C,輔助/控制通氣(A/C),應用于基本無自主呼吸的病人安全、舒適，病人呼吸做功較少容易產生呼吸機依賴，呼吸肌萎縮,輔助/控制通氣(A/C),容量控制(VCV),輔助/控制通氣(A/C),壓力控制(PCV),容量控制(VCV),呼吸機提供恒定的潮氣量給病人通氣，而氣道壓將隨病人氣道阻力和順應性的變化而變化。優點：保證通氣量缺點：當哮喘、ARDS、肺不張等如潮氣量保持恒定，則通氣壓力將升高，可能造成氣壓傷。在使用定容呼吸模式時應特別注意氣壓傷的問題。,壓力控制(VCV),呼吸機提供恒定的通氣壓力給病人通氣，而病人潮氣量將隨氣道阻力和順應性的變化而變化。優點：氣道壓力穩定，同步性較好缺點：當哮喘、ARDS、肺不張等潮氣量必然下降，即不能保證潮氣量的恒定。故使用定壓模式過程中要特別注意潮氣量的監測。,自主呼吸(SPONT),病人決定何時開始送氣病人和呼吸機共同決定如何送氣、何時結束送氣通常作為撤機前的模式或鍛煉自主呼吸,自主呼吸(SPONT),病人更舒適、人機同步性更好鍛煉自主呼吸，避免呼吸機依賴需病人自主做功較多，容易引起呼吸肌疲勞,自主呼吸(SPONT),持續氣道正壓(CPAP),自主呼吸(SPONT),壓力支持(PSV),持續氣道正壓(CPAP),呼吸機提供持續氣流系統，使病人自主呼吸時，吸氣及呼氣期氣道內均保持正壓,持續氣道正壓(CPAP),優點增加肺泡內壓和功能殘氣量，防止氣道和肺泡的萎陷對抗內源性PEEP，降低呼吸功改善順應性，增加氧合缺點CPAP過高會抑制循環不易克服氣管導管阻力,壓力支持(PSV),病人觸發呼吸機送氣后得到一定水平的壓力支持,壓力支持(PSV),優點能有效地幫助病人克服人工氣道產生的阻力，減少呼吸做功，防止呼吸肌疲勞病人自主呼吸，可控制頻率、潮氣量等，設置水平適當，少有人機對抗缺點需根據病人病情調整支持水平呼吸中樞驅動功能障礙的病人可導致每分通氣量的變化，甚至窒息回路有大量氣體泄露，可引起持續吸氣壓力輔助，呼吸機就不能切換到呼氣相,同步間歇指令通氣(SIMV),A/C+自主呼吸應用于有一定自主呼吸的病人,同步窗:A/C,自主呼吸窗:自主呼吸,同步窗內患者觸發時呼吸機將給予輔助通氣（A）之后進入自主呼吸窗,同步間歇指令通氣(SIMV),觸發一次輔助通氣A,如果同步窗內沒有吸氣觸發,則在SIMV觸發窗結束后,呼吸機將給予控制通氣（C）之后進入自主呼吸窗,同步間歇指令通氣(SIMV),同步窗內無觸發，給予一次控制通氣C,相對A/C模式，人機同步性有所改善保證最低通氣量可以鍛煉自主呼吸機A/C部分設置不當，可能導致通氣不足,同步間歇指令通氣(SIMV),同步間歇指令通氣(SIMV)A/C+SPONT,VCV+PSV/CPAP,同步間歇指令通氣(SIMV),PCV+PSV/CPAP,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本模式,呼吸機的基本概念呼吸機的通氣過程呼吸機的三要素呼吸機的基本模式參數設置與調節,參數設置與調節的主要原則,有效：維持基本通氣和氧合安全：避免呼吸機相關并發癥的發生呼吸機相關性肺損傷(ALI)循環抑制等舒適：提高人機協調性,參數設置與調節,觸發參數,呼吸機觸發呼吸頻率：成人一般1220次/min對于COPD患者，常設置較慢頻率，有利于改善氣體陷閉對于ARDS患者，常使用較快頻率、較小潮氣量，有利于避免氣壓傷CO2潴留，可通過提高呼吸頻率改善；但頻率過快會導致呼氣時間不足，產生內源性PEEP,觸發參數,呼氣時間不足，導致內源性PEEP,流速,時間,0,觸發參數,病人觸發壓力觸發成人-0.5-2cmH2O(參考)流量觸發成人13L/min(參考)兒童12L/min(參考)新生兒0.51L/min(參考)觸發靈敏度越小，越容易觸發，但容易引起誤觸發,觸發參數,流量觸發與壓力觸發比較,觸發參數,流量觸發與壓力觸發比較響應速度更快降低病人觸發做功,強制（指令）容量控制VCV參數壓力控制PCV參數自主呼吸持續氣道正壓CPAP參數壓力支持PSV參數,吸氣過程參數,容量控制VCV潮氣量流速波形流速大小平臺時間,吸氣過程參數容量控制,吸氣過程參數容量控制,潮氣量由理想體重IBW決定612ml/kg（515ml/kg）通常設置68ml/kg監測平臺壓，使平臺壓30cmH2O避免肺過度膨脹(容積傷),流速波形正弦波方波遞減波較符合正常生理（通常選擇遞減波）,流速,時間,0,正弦波,遞減波,方波,吸氣過程參數容量控制,遞減波的優勢氣道峰壓低改善人機協調性降低呼吸功促進氣體分布、減少死腔延長吸氣時間,吸氣過程參數容量控制,流速大小作用滿足病人吸氣初期的通氣需求調節吸氣時間成人一般設置40100L/min監測氣道峰壓吸氣/呼氣時間病人主觀感受人機協調性,吸氣過程參數容量控制,流速不足,吸氣過程參數容量控制,時間,流速過大,吸氣過程參數容量控制,時間,平臺時間屏氣時間的設定可以促進氣體在肺內的均勻分布,吸氣過程參數容量控制,壓力控制吸氣壓力壓力上升時間,吸氣過程參數壓力控制,吸氣壓力根據潮氣量及呼吸頻率設置和調節評估潮氣量呼吸頻率血氣指標氧飽和度胸廓活動度,吸氣過程參數壓力控制,壓力上升時間從基線壓上升到設置壓力的時間,吸氣過程參數壓力控制,壓力上升時間的作用調節吸氣初期峰流速的大小改善人機協調性滿足病人吸氣初期流速需求改善呼吸做功增加壓力上升時間,吸氣過程參數壓力控制,壓力上升時間呼吸機默認50%自主吸氣較強可適當增加小兒、COPD患者可適當降低,吸氣過程參數壓力控制,持續氣道正壓CPAP大小在自主呼吸模式下，將壓力支持設置為0，PEEP值即為CPAP的大小,吸氣過程參數持續氣道正壓,壓力支持壓力上升時間壓力支持,吸氣過程參數壓力支持,吸氣過程參數壓力支持,壓力支持PS58cmH2O可克服人工氣道阻力若病人需要額外輔助，須增加壓力支持評估潮氣量呼吸頻率有無呼吸困難,吸呼切換參數,強制(指令)容量控制：容量切換壓力控制：時間切換自主持續氣道正壓：流速切換壓力支持：流速切換,吸氣時間成人一般0.81.2s吸呼比參考值：1:1.51:2COPD可適當減小吸呼比,吸呼切換參數壓力控制,吸氣時間延長吸氣時間，增加平均氣道壓改善氧合實施反比通氣監測平臺壓縮短吸氣時間，延長呼氣時間減輕氣體陷閉,吸呼切換參數壓力控制,吸氣時間評估,吸呼切換參數壓力控制,流速,時間,0,吸氣時間合適,吸氣時間過長,吸氣時間過短,呼氣靈敏度流速下降至峰值流速的百分比時切換為呼氣,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對吸氣時間的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對潮氣量的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度一般設置25%ETS越大潮氣量和吸氣時間越小ETS越小潮氣量和吸氣時間越大,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度在COPD患者中的設置,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對呼吸形式和人機協調性的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對吸氣做功的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度在COPD患者中的設置適當增大ETS改善人機協調降低PEEPi降低呼吸觸發做功,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度在ALI/ARDS患者中的設置,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對呼吸形式的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度對呼吸功的影響,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度在ALI/ARDS患者中的設置適當降低ETS改善呼吸形式降低呼吸功,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度過大,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣靈敏度過小,吸呼切換參數自主呼吸,呼氣過程參數,呼氣末正壓PEEP呼氣末肺泡壓大于0實際上PEEP在整個呼吸周期皆存在使呼吸周期的基線上臺，影響峰壓、平臺壓和平均氣道壓,呼氣末正壓(PEEP),產生正壓支撐作用呼氣末小氣道開放利于CO2排除呼氣末肺容量FRC萎陷肺泡膨脹，肺順應性減少分流，改善氧合。消除內源性PEEP,COPDPEEP的選擇,直接測量PEEPi，5075PEEPi作為PEEP水平的選擇標準，一般不超過80%逐漸提高PEEP水平，通過觀察機械通氣因變量的變化，確定最佳PEEP水平在定容型模式，增加PEEP后氣道峰壓和平臺壓不變或略有降低，達一定水平后開始升高，則升高前的PEEP為最佳PEEP在定壓型通氣，開始潮氣量穩定或略有增加，達一定水平后潮氣量開始減小，則減小前的PEEP為最佳PEEP,ARDSPEEP的選擇,FiO2-PEEP遞增法（PaO2經驗法）最佳氧合法P-V曲線法最佳順應性法胸部CT導向的PEEP遞減法肺牽張指數法胸部電阻抗斷層掃描（EIT）肺超聲跨肺壓呼末肺容量/肺開放總容量,FiO2-PEEP遞增法（PaO2經驗法）,設定氧合目標：PaO25580mmHg或SpO28895%調節PEEP/FiO2，維持適當的PaO2/SpO2采用PEEP/FiO2配對達到氧合目標,ARDSnet,最佳氧合法,RM后PEEP：20cmH2OPEEP遞減：2cmH2O/5minPEEP閾值：PaO2/FiO2400的PEEP或PaO2/FiO2降低5%PEEP設定：PEEP閾值+2cmH2O,P-V曲線法,低位拐點法：P-V曲線低位拐點以上23cmH2O,P-V曲線法,低位拐點法缺點LIP之上仍有肺復張，同時P-V曲線上不一定總存在拐點，甚至在P-V曲線上沒有LIP時，復張也伴隨PEEP發生以P-V曲線上吸氣支LIP為代表的選擇方法可能反映不同程度的復張，而不是閉合，對判定什么水平PEEP會防止閉合不是