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编号:32678
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    机械通气

    昆明医学院麻醉学专业

    附二院麻醉学教研室

    万林骏

    机械通气的发展

    * 机械通气是治疗呼吸衰竭的重要手段之一,已有近600年的历史。

    * 早在15世纪,人们开始在动物身上施行气管切开、气管插管及风箱式正压通气技术。

    * 200年后的1792年首次在人身上实行了有创正压机械通气。

    机械通气的发展

    * 因当时的技术粗糙,设备简陋,许多患者因气胸等严重并发症而死亡。

    * 1827年有学者向法国科学院提交报告要求终止进行有创正压通气。

    机械通气的发展

    * 面对这种局面,机械通气的研究在二个方面继续展开:

    ─一是改进人工气道及正压通气技术,此方面的探索与19 世纪的麻醉学技术的发展密不可分。

    ─二是寻找其他途径,避免建立人工气道。此项探索促进了" 铁肺" 等体外负压通气技术的发展。

    机械通气的发展

    * 1929年JAMA杂志上刊登了有关应用"铁肺"成功抢救一例脊髓灰质炎女孩的论文,引起了很大的轰动。

    * 其后因体外负压通气的种种弊端在应用过程中逐渐暴露出来,故而到了20世纪50年代以后,"铁肺"逐渐让位于技术得到很大改进的有创正压通气技术。

    机械通气的发展

    * 20世纪初,随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟,正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。

    * 1940年,第一台间歇正压通气(IPPV)麻醉呼吸机被发明,用于胸科手术和ARDS。

    * 1946年,Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机。

    机械通气的发展

    * 近年来,随着电子计算机技术、传感技术的飞速发展和对呼吸力学认识的不断深入,机械通气理论和技术都有了很大的发展。

    本课主要内容及要求

    * 一、机械通气的目的(掌握 )

    *二、机械通气的基本原理(了解 )

    *三、常用机械通气方式(为本章难点)

    (熟悉各种通气方式概念、意义和选择原则 )

    *四、特殊机械通气方式(一般熟悉 )

    *五、机械通气对生理的影响(熟悉对血流动力学的影响 )

    本课主要内容及要求

    * 六、机械通气的适应证与禁忌证(掌握 )

    *七、机械通气的实施(熟悉主要参数的调节 )

    *八、机械通气的常规呼吸管理(了解 )

    *九、撤离呼吸机的指征及方法(掌握撤离呼吸机的指征)

    *十、机械通气的并发症及其防治(熟悉 )

    一、机械通气的目的

    (掌握)

    机械通气的目的

    * 提供足够的肺泡通气,纠正急性高碳酸血症。

    * 改善氧合,纠正低氧血症。

    * 减少呼吸肌做功。

    * 应用呼气末正压(PEEP),维持肺泡复张。

    二、机械通气的基本原理

    (了解 )

    自主呼吸的基本原理

    * 自主呼吸:呼吸肌收缩,胸腔负压,肺泡内压力低于气道口,气体被吸入肺内。

    机械通气的基本原理

    * 机械通气

    ─负压通气:" 铁肺" 可于吸气相在胸廓周围形成负压,产生通气。

    正压通气的基本原理

    * 机械通气

    ─正压通气:呼吸机提供高于肺泡内压的正压气流,将气体压入肺内。

    正压通气的基本原理

    正压通气的基本原理

    呼吸机的基本构造

    呼吸机的基本构造

    * 呼吸机由气压和电力为动力。

    * 吸气相时:吸气活瓣开放送气,并控制气流量和压力,呼气活瓣关闭。

    * 呼气相时:吸气活瓣关闭,呼气活瓣控制PEEP。

    * 由于呼吸机环路有弹性和气体可压缩,呼吸机提供的气体量有部分损耗,约为3~4ml/cmH2O。

    * 环路中部分气体被病人重复吸入即机械无效腔,它应小于50ml。

    * 吸入气体应进行滤过及加温、湿化。

    呼吸机的基本工作原理

    * 起动:触发呼吸机开始送气的方式。

    ─ 时间起动: 呼吸机按固定频率送气,不受病人自主呼吸的影响,控制通气时使用此触发方式。

    ─ 压力起动: 病人吸气时气道内压力降低为负压,触发呼吸机送气,而完成同步吸气。触发呼吸机的负压的大小即触发灵敏度(sensitivity)。常受病人自主呼吸频率、吸气力量及呼吸机触发装置技术的影响。辅助呼吸时常用此方式。

    呼吸机的基本工作原理

    * 起动

    ─ 流量起动: 在呼吸机环路内输送一恒定的持续气流,由微机检测呼吸回路中入口和出口两端的气流流速,当两端气流流速差值达预定水平时即触发呼吸机送气。较压力起动敏感。辅助呼吸时常用此方式。

    呼吸机的基本工作原理

    * 限定:限定呼吸机向病人送气的量。

    ─ 容量限定: 预设VT 。通过改变流量、压力和时间三个变量,来满足预设的潮气量。

    定容呼吸模式-容量限定

    * 预先设定VT ,以得到恒定的VT,而ΔP将随病人情况发生变化。

    VT

    C =--- VT =C ×ΔP

    ΔP

    ─当C↓ (哮喘 ARDS肺不张等)→ 如VT 保持恒定,则ΔP 将升高,可能造成气压伤。在使用定容呼吸模式即容量限定时应特别注意。

    呼吸机的基本工作原理

    * 限定:限定呼吸机向病人送气的量。

    ─ 压力限定: 预设气道压力。通过改变流量、容量和时间来维持呼吸机回路内的压力。

    定压呼吸模式-压力限定

    * 即通过预先设定ΔP,以得到不同的VT

    VTVT

    C=--- ΔP=---

    ΔP C

    ─当C↓ (哮喘 ARDS肺不张等)→VT 必然下降,即不能保证VT 的恒定。故使用定压模式即压力限定过程中要特别注意潮气量的监测。

    呼吸机的基本工作原理

    * 限定:限定呼吸机向病人送气的量。

    ─ 流速限定: 预设流速。通过改变压力、容量和时间来达到预设的流速。

    流速与VT 、时间、气道阻力的关系

    * VT=Flow×Ti

    * T=Raw×C

    * Flow =VT/Ti =VT/ Raw×C

    呼吸机的基本工作原理

    * 切换:控制呼吸机由吸气相转为呼气相的方式

    ─ 时间切换: 达到预设的吸气时间即停止送气,转为呼气。

    ─ 容量切换: 当预设的VT 送入肺后,即转向呼

    气。

    ─ 流速切换: 当吸气流速降低到一定程度后即转

    为呼气。

    ─ 压力切换: 当吸气压力达到预定值后即转向呼

    气。

    三、常用机械通气方式

    (熟悉各种通气方式概念、意义和选择原则 )

    机械控制通气(controlled mechanical ventilation CMV)

    * 呼吸机按预置好的Rf 和VT对病人进行间歇正压通气。与病人自主呼吸无关。

    * 适用于:昏迷、无自主呼吸或自主呼吸极弱的病人。

    * 有自主呼吸的病人常发生人-机对抗,有自主呼吸的病人一般不能耐受。

    机械控制通气(CMV)

    辅助或同步通气(Assisted mechanical ventilation ,AMVAssist)

    * 在呼吸机内设置触发装置,呼吸机的通气靠病人自主吸气时产生的负压或流量触发(即灵敏度),呼吸机一被触发即按预置好的条件(VT FiO2等)给病人通气一次。

    辅助或同步通气(Assist)

    * 与病人自主呼吸配合很好,很少人机对抗。但RR过快时,同步也难。

    * 病人自主呼吸微弱或停止即不能触发呼吸机,造成危险。

    辅助/控制通气(A/C)

    * CMV+Assist,可自动转换。

    * 病人有SR则触发呼吸机行Assist,如无SR或SR不能在机械通气周期内触发呼吸机(呼吸过慢、微弱),则行控制通气。

    辅助/控制通气(A/C)

    * 安全、舒适,无需病人呼吸做功。

    * 容易产生呼吸机依赖,呼吸肌萎缩。

    间歇指令通气(IMV)

    * (频率很慢的)CMV+SR

    * 让病人在较慢的机械控制通气之间可以进行自主呼吸,即在机械通气间歇呼吸机仍提供持续气流供病人自主呼吸。

    间歇指令通气(IMV)

    * 无同步装置,可能出现人-机对抗

    * 应用不当,增加呼吸做功,呼吸肌疲劳

    同步间歇指令通气(SIMV)

    同步间歇指令通气(SIMV)

    * 不干扰病人SR,病人可调整自主呼吸,保证有效通气。

    * 不易产生呼吸机依赖,为撤离呼吸机前较好的通气手段。

    * 自主呼吸时呼吸机供气延迟,使呼吸做功增加。

    压力支持通气(pressure support ventilation PSV)

    * 病人自主吸气时,呼吸机即提供气流使气道压上升并维持在预置的压力水平,以辅助病人吸气。当自主吸气流速降低到最高吸气流速的25%时停止送气,病人开始呼气。

    * 能有效地辅助病人克服通气管道产生的阻力,减少呼吸做功,防止呼吸肌疲劳。

    * 病人自主呼吸,Rf 、I/E等由其自身决定

    压力支持通气(PSV)

    * VT的多少取决于病人吸气的力量和PSV压力的高低。PSV压力<15cmH2O时,VT由病人自己获得;PSV压力>30cmH2O时,VT多由呼吸机提供,相当于同步定压通气。但单独使用可能发生通气不足或通气过度。

    * 常与CPAP、SIMV合用,为撤离呼吸机的一种较好手段。

    分钟指令通气(MMV)

    * 以SIMV、PSV撤离呼吸机过程中,MV = MVm+MVs

    若病人自主呼吸不稳定,MVs降低时,可能发生通气不足。

    * 根据病人情况预设定分钟通气量(MV),若MVs <预设MV,呼吸机将自动加用MVm同步供给其差额;若MVs ≥预设MV,呼吸机不做功,只提供持续气流供自主呼吸用。

    分钟指令通气(MMV)

    * 无需频繁调节呼吸机,更好地确保通气,不易发生通气不足或过度,保证病人从机械通气平稳过度到SR。

    * 自主呼吸浅而快,较强自主呼吸后呼吸暂停者有潜在危险。

    呼气末正压(PEEP)

    * 通过装在呼气端的限制气流活瓣等装置,使患者呼气末气道压力高于大气压的一种功能。

    呼气末正压(PEEP)

    * 产生正压支撑作用→呼气末小气道开放→利于CO2排除

    * 呼气末肺容量↑→FRC↑→萎陷肺泡膨胀,肺顺应性↑→减少分流,改善氧合。

    * 消除内源性PEEP

    * 是治疗分流所致低氧血症的主要手段。

    呼气末正压(PEEP)

    * PEEP增加胸腔内压力→影响心血管功能

    ─ 回心血量↓、CO↓、 BP↓。

    ─ PEEP过高,肺泡过度膨胀,压迫肺血管,可增加肺血管阻力和右心后负荷。

    * PEEP增加气道内压力,增加了气压伤的机会。

    * 一般PEEP<10cmH2O其影响不大;≥15~20cmH2O则造成影响较大。

    最佳PEEP

    * 使肺顺应性达到最好、氧分压最佳、肺内分流降至最低和氧输送最多,而对心排血量影响最小时的PEEP水平。

    * 临床上可以逐渐增加PEEP至有效改善血气状况,而BP、CO无明显下降时的PEEP值为最佳PEEP。

    最佳PEEP

    * 以压力-容积曲线下"拐点"或略高于下"拐点"的压力值为最佳PEEP。

    PEEP的临床适应证*

    * 低氧血症,尤其是ARDS时;

    * 肺水肿,肺炎;

    * 大手术后预防、治疗肺不张;

    * 预防性应用,维持、改善氧合与通气功能,防止呼衰。

    * 其他疾病:新生儿透明膜病、COPD、哮喘等。

    应用PEEP的禁忌证*

    * 严重循环功能不全

    * 低血容量

    * 肺气肿

    * 气胸和支气管胸膜瘘等。

    持续气道正压CPAP

    * 有自主呼吸的病人应用PEEP时,吸气时为负压,呼气时为正压,做功较大。

    * 呼吸机提供持续正压气流系统,使病人自主呼吸时吸气及呼气期气道内均保持正压。

    持续气道正压CPAP

    * 吸气期CPAP恒定的正压气流>吸气气流,使VT增加,吸气省力。呼气期起到PEEP的作用。

    四、特殊通气方式

    (一般熟悉)

    反比通气(IRV)

    * 吸气时间长于呼气时间的一种通气方式。I:E=1~4:1。

    * 吸气延长,气体在肺内停留时间延长,其机制及作用类似PEEP。

    * IRV可使平均气道压升高,对心输出量影响增加,气压伤机会增加。

    * 由于呼气短,有自主呼吸的病人很难耐受。

    压力控制通气(PCV)

    * 预设气道压和吸气时间,吸气开始,气流快速进入肺,达预设压力水平后,维持恒定的预设压力水平直至吸气末。

    压力控制通气(PCV)

    * VT随肺-胸顺应性和气道阻力的变化而改变, 变化幅度较小。应注意VT的监测。

    *可配合IPPV、SIMV、PSV应用。和定容方式合用,基本能保证预调VT的供给。

    * 管道漏气时呼吸机气流速度↑,能保证VT的供给。

    双水平气道正压通气(Bi-PAP)

    * 自主和无自主呼吸时均可分别调节两个压力水平和时间进行通气。......(后略) ......