呼吸机通气方式的介绍

呼吸机通气方式:常用通气模式介绍,在此对一些新的通气模式仅作一般介绍。  ◎ 吸气相关气方式  1.控制通气(controlled med
 呼吸机通气方式:常用通气模式介绍,在此对一些新的通气模式仅作一般介绍。
  ◎ 吸气相关气方式
  1.控制通气(controlled medchanical ventilation, CMV)
    呼吸机完全替代自主呼吸的通气方式。包括容积控制通气和压力控制通气。
  (1)容积控制通气(volume controlled ventilation, VCV)
  ① 概念:潮气量(VT)、呼吸频率(RR)、吸呼比(I/E)和吸气流速完全由呼吸机来控制。
  ② 调节参数:吸氧浓度(FiO2),VT,RR,I/E.
  ③ 特点:能保证潮气量的供给,完全替代自主呼吸,有利于呼吸肌休息;易发生人机对抗、通气不足或通气过度,不利于呼吸肌锻练。
  ④ 应用:
  a、中枢或外周驱动能力很差者。
  b、对心肺功能贮备较差者,可提供最大的呼吸支持,以减少氧耗量。如:躁动不安的ARDS患者、休克、急性肺水肿患者。
  c、需过度通气者:如闭合性颅脑损伤。

  (2)压力控制通气(pressure controlled ventilation, PCV)
  ① 概念:预置压力控制水平和吸气时间。吸气开始后,呼吸机提供的气流很快气道压达到预置水平,之后送气速度减慢以维持预置压力到吸气结束,呼气开始。
    ② 调节参数:FiO2,压力控制水平,RR,I/E。
  ③ 特点:吸气流速特点使峰压较低,能改善气体分布和V/Q,有利于气体交换。VT与预置压力水平和胸肺顺应性及气道阻力有关,需不断调节压力控制水平,以保证适当水平的VT。
  ④ 应用:通气功能差,气道压较高的患者;用于ARDS有利于改善换气;新生儿,婴幼儿;补偿漏气。

  2.同步(辅助)控制通气(Assisted CMV, ACMV)
  (1)概念:自主呼吸触发呼吸机送气后,呼吸机按预置参数(VT,RR,I/E)送气;患者无力触发或自主呼吸频率低于预置频率,呼吸机则以预置参数通气。与CMV相比,唯一不同的是需要设置触发灵敏度,其实际RR可大于预置RR。
  (2)调节参数:FiO2,触发灵敏度VT,RR,I/E。
  (3)特点:具有CMV的优点,并提高了人机协调性;可出现通气过度。
  (4)应用:同CMV。

  3.间歇强制通气(intermittent mandatory ventialtion, IMV)/同步间歇强制通气(synchronized IMV, SIMV)。
  (1)概念:IMV:按预置频率给予CMV,实际IMV的频率与预置相同,间隙期间允许自主呼吸存在;SIMV:IMV的每一次送气在同步触发窗内由自主呼吸触发,若在同步触发窗内无触发,呼吸机按预置参数送气,间隙期间允许自主呼吸存在。
  (2)调节参数:FiO2,VT,RR,I/E。SIMV还需设置触发灵敏度。
  (3)特点:支持水平可调范围大(0~100%),能保证一定的通气量,同时在一定程度上允许自主呼吸参与,防止呼吸肌萎缩,对心血管系统影响较小;自主呼吸时不提供通气辅助,需克服呼吸机回路的阻力。
  (4)应用:具有一定自主呼吸,逐渐下调IMV辅助频率,向撤机过渡;若自主呼吸频率过快,采用此种方式可降低自主呼吸频率和呼吸功耗。

  4.压力支持通气(pressure support ventilation, PSV)
  (1)概念:吸气努力达到触发标准后,呼吸机提供一高速气流,使气道压很快达到预置辅助压力水平以克服吸气阻力和扩张肺脏,并维持此压力到吸气流速降低至吸气峰流速的一定百分比时,吸气转为呼气。该模式由自主呼吸触发,并决定RR和I/E,因而有较好的人机协调。而VT与预置的压力支持水平、胸肺呼吸力学特性(气道阻力和胸肺顺应性)及吸气努力的大小有关。当吸气努力大,而气道阻力较小和胸肺顺应性较大时,相同的压力支持水平送入的VT较大。
  (2)调节参数:FiO2、触发灵敏度和压力支持水平。某些呼吸机还可对压力递增时间和呼气触发标准进行调节。前者指通过对送气的初始流速进行调节而改变压力波形从起始部分到达峰压的“坡度”(“垂直”或“渐升”),初始流速过大或过小都会导致人机不协调;后者指对压力支持终止的流速标准进行调节。对COPD患者,提前终止吸气可延长呼气时间,使气体陷闭量减少;对ARDS患者,延迟终止吸气可增加吸气时间,从而增加吸入气体量,并有利于气体的分布。
  (3)特点:属自主呼吸模式,患者感觉舒服,有利于呼吸肌休息和锻练;自主呼吸能力较差或呼吸节律不稳定者,易发生触发失败和通气不足;压力支持水平设置不当,可发生通气不足或过度。
  (4)应用:有一定自主呼吸能力,呼吸中枢驱动稳定者;与IMV等方式合用,可在保证一定通气需求时不致呼吸肌疲劳和萎缩,可用于撤机。

       5.指令(最小)分钟通气(mandatory/minimum minute volume ventilation, MVV)
  呼吸机按预置的分钟通气量(MV)通气。自主呼吸的MV若低于预置MV,不足部分由呼吸机提供;若等于或大于预置MV,呼吸机停止送气。临床上应用MVV主要是为了保证从控制通气到自主呼吸的逐渐过渡,避免通气不足发生。这种模式对于呼吸浅快者易发生CO2潴留和低氧,故不宜采用。

  6.压力调节容量控制通气(pressure regulated volume controlled ventilation, PRVCV)
  在使用PCV时,随着气道阻力和胸肺顺应性的改变,必须人为地调整压力控制水平才能保证一定的VT。在使用PRVCV时,呼吸机通过连续监测呼吸力学状况的变化,根据预置VT自动对压力控制水平进行调整,使实际VT与预置VT相等。

  7.容量支持通气(volume support ventilation, VSV)
  可将VSV看作PRVCV与PSV的联合。具有PSV的特点:自主呼吸触发并RR和I/E。同时监测呼吸力学的变化以不断调整压力支持水平,使实际VT与预置VT相等。若两次呼吸间隔超过20秒,则转为PRVCV。

  8.比例辅助通气(proportional assisted ventilation, PAV)
  呼吸机通过感知呼吸肌瞬间用力大小(以瞬间吸气流速和容积变化来表示)来判断瞬间吸气要求的大小,并根据当时的吸气气道压提供与之成比例的辅助压力,即吸气用力的大小决定辅助压力的水平,并且自主呼吸始终控制着呼吸形式(吸气流速,VT,RR,I/E),故有人称之为“呼吸肌的扩展”。PAV和PSV一样,只适用于呼吸中枢驱动正常或偏高的患者。我们将PAV与PSV在COPD患者中进行对比研究,表明该模式具有较好的人机协调,患者自觉舒适,在维持基本相同的通气需求时能明显降低气道峰压,有一定的优势。
  此外,上述通气模式可相互组合,如SIMV+PSV等。
  ◎ 吸-呼切换方式
  吸-呼切换方式依呼吸机的种类不同而不同。常见的方式有压力切换、容量切换、时间切换和流速切换,即吸气达到预置的压力、容量、时间或流速则转为呼气。现代呼吸机可以是两种以上方式的结合,如压力-时间切换。
  ◎ 呼气末状态调定

  1.呼气末正压(PEEP)
呼气末正压借助于呼气管路中的阻力阀等装置使气道压高于大气压水平即获得PEEP。它可以产生如下生理学效应:
  (1)使气道压处于正压水平,平均气道压升高。
  (2)一定水平的PEEP,通过对小气道和肺泡的机械性扩张作用,使萎缩陷肺泡重新开放,肺表面活性物质释放增加,肺水肿减轻,故可以使肺顺应性增加,气道阻力降低,加之对内源性呼吸末正压(PEEPi)的对抗作用,有利于改善通气。
  (3)功能残气量增加,气体分布在各肺区间趋于一致,QS/QT降低,V/Q改善。
  (4)弥散增加。
    但PEEP过高除对血流动力学产生不利影响外,还使肺泡处于过度扩张的状态,顺应性下降,持久会引起肺泡上皮和毛细血管内皮损,通透性增加,形成所谓的“容积伤”(volutrauma)。由此可见,PEEP的作用是双相的,临床上应根据气体交换、呼吸力学和血流动力学的监测调节PEEP。

  2.呼气末负压(negative end expiratory pressure, NEEP)
  呼气末气道压低于大气压水平即为NEEP。应用NEEP可降低平均气道压及胸内压,有利于静脉血回流,可用于心功能不全和上气道梗阻的患者。但由于NEEP能使气道和肺泡萎陷,目前已很少应用。

  ◎ 双相状态调定
  1.持续气道正压(continuous positive airway pressure, CPAP)
  气道压在吸气相和呼气相都保持一定的正压水平即为CPAP。当患者吸气使气道压低于CPAP水平时,呼吸机通过持续气流或按需气流供气,使气道压维持在CPAP水平;当呼气使气道压高于CPAP时,呼气阀打开以释放气体,仍使气道压维持在CPAP水平。因此,CPAP实际上是一种自主呼吸模式,吸气VT与CPAP水平、吸气努力和呼吸力学状况有关。它与PEEP不同之处在于前者是通过对持续气流的调节而获得动态的,相对稳定的持续气道正压,而后者是通过在呼气末使用附加阻力装置获得一个静态的、随自主呼吸强弱波动的呼气末正压。CPAP的生理学效应与PEEP基本相似。

  2.气道压力释放通气(airway pressure release ventilation, APRV)
  APRV是在CPAP气路的基础上以一定的频率释放压力,压力释放水平和时间长短可调。在压力释放期间,肺部将被动地排气,相当于呼气,这样可以排出更多的CO2。当短暂的压力释放结束后,气道压力又恢复到原有CPAP水平,这相当于吸气过程。因此,APRV较CPAP增加了肺泡通气,而与CMV+PEEP相比,APRV显著降低了气道峰压。

  3.双相间隙正压气道通气(biphasic interminttent positive airway pressure, BIPAP)
  BIPAP为一种双水平CPAP的通气模式,自主呼吸在双相压力水平均可自由存在。高水平CPAP和低水平CPAP按一定频率进行切换,两者所占时间比例可调。该模式允许自主呼吸与控制通气并存,能实现从PCV到CPAP的逐渐过渡,具有较广的临床应用和较好的人机协调。实际效果与APRV相同。事实上,如果在BIPAP 中使低水平CPAP所占时间很短,即相当于APRV。 
 在实际工作中,又可从不同的角度将通气模式进行分类:

  (1)按所提供的呼吸功是否全部或部分替代自主呼吸可分为:
  A、完全支持通气:呼吸功全部由呼吸机完成,如CMV,适用于呼吸中枢和外周驱动能力很差的患者。
  B、部分支持通气:呼吸功由呼吸机和自主呼吸共同完成,如SIMV、PSV等,适用于有一定自主呼吸能力的患者。
  部分支持通气较完全支持通气具有一定的优越性:可避免呼吸肌萎缩,呼吸机易于和自主呼吸同步,不良血流动力学的影响和气压伤及通气不足或过度的发生也因此减少,并能逐渐过渡到撤机。

  (2)按通气目标可分为:
  A、压力目标通气:如PCV、PSV、BIPAP等。
  B、容积目标通气:如VCV、IMV等。
  压力目标通气在吸气开始后提供的高速气流使气道压很快达到目标压力水平,之后根据自主呼吸用力和呼吸力学状况调整流速,使气道压维持在目标压力水平,与容积目标通气相比,在改善气体分布和V/Q比值、增加人机协调和降低气道峰压方面有一定的优越性;但不能保证潮气量的恒定供给。近制造年发展起来的一些新型通气模式,如PRVCV、VSV等,则将两者的长处集于一身,值得进一步研究。 





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