机械通气模式.docx
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机械通气模式
机械通气（MV）模式
湖南省人民医院呼吸科刘志光
一：
概述：
MV:
一种呼吸支持技术，为呼吸功能的恢复争取时间。
让病因治疗有时间发挥作用.
1：
原理:
建立气管外口与肺泡之间的压力差。
1:
正压呼吸机:
最常用.
2:
负压呼吸机:
体外负压通气.铁肺,胸甲式和夹克式负压呼吸机
2：
机械通气的动力来源:
呼吸机=打气筒.基本结构：
分三部分：
1）：
动力部分和气源：
电控（涡轮）或气控（空压机）。
2）：
主机：
包括:
通气模式选择和通气参数调节（主体），监测和报警四部分等。
3）：
联接部分：
由联接管路，呼气阀和传感器组成
呼吸机基本构造示意图
工作原理：
气体控制流程：
空气和氧气通过混合器按一定比例混合后进入恒压缓冲装置→以设定的通气模式和参数如潮气量、分钟通气量、通气时序（通气频率、吸气时间、屏气时间）控制呼吸机的吸气阀→将混合气体送入吸气回路→经过接入吸气回路中的湿化器加温加湿后→经气管插管将气体送到患者肺内→再通过控制呼气阀将废气排出来，这样完成一个送气周期并不断地重复。
二：
通气模式：
也就是呼吸机工作的方式，指呼吸类型和相时变量两者的关系.通气模式是主要预设的呼吸机参数,只有先选定通气模式,才能选择呼吸机参数。
选择模式的原则是能满足患者的通气支持需要并尽可能减少对生理功能的影响。
呼吸类型：
指令（控制），辅助，支持，自主
模式是指令，辅助，支持和自主呼吸的理想组合和不同组合。
1呼吸机每一次呼吸周期中气流发生的特点主要包括以下四个环节：
1）：
吸气的开始:
由什么来启动（触发）：
机器或患者。
指令（控制）/辅助，支持，自主
2）：
吸气相:
由什么来管理：
吸气气流的特点（流速波形）。
固定流速（定容）或可变流速（定压）。
持续气流方式
3）：
限制:
设置潮气量（容量目标）或压力（压力目标）的大小
可分两大类:
定容和定压通气模式
4）：
吸气向呼气的切换:
吸气由什么来终止（呼气触发）,可通过设置容量,时间或流量来进行.
每一种模式在上述某一个或多个环节都具有较其他模式不同的特
2:
基本模式：
两大类:
定容和定压通气模式
5种基本（常规）模式:
持续控制通气（CMV）：
指令
辅助/控制模式（A/C）：
辅助/指令
同步间歇指令通气（SIMV）：
指令+自主
以上三种既可以是压力目标，也可以是容量目标。
压力支持通气（PSV）：
支持
持续气道正压（CPAP）：
自主
由上而下，自主呼吸功能越来越强。
3：
通气方式：
压力预设通气，容积预设（目标）通气
1）：
压力预设通气（pressure-presetedventilation，PPV）
又称压力限制（目标）通气等。
通过输送设置压力，所输送的容量随肺的呼吸力学变化而变化。
优点：
每次通气的压力恒定：
气道压力可以控制在安全范围内，肺内压力不会随呼吸力学变化而变化。
流速波形为减速波（降ramp波），流速可变使肺部气体能最佳分布。
流速波形随患者努力和呼吸力学变化不同（按需流量）
缺点:
所输送的潮气量变化。
故选择压力预设（目标）通气时要注意监测Vt和Ve.
PPV输送有几种方式：
PCV，PSV，P-SIMV，双水平气道正压等。
每种模式均有其特殊的设置。
压力控制通气（PCV）是PPV的基本模式。
PPV基本参数设置：
PS，Ti，RR（10-20次/分）和Risetime等
A：
压力控制水平（PS）:
设置吸气的目标压力，一般初始压力可以设定在20～30cmH2O.
B：
吸气时间（Ti）：
PCV需设置（一般0.8~1.2s）。
C：
压力上升时间（Risetime）：
压力目标通气独有.
根据潮气量调节压力水平。
调节压力水平以输送需要的Vt和可以接受的PaO2和PH水平。
但即使在呼吸力学不变时，Vt也受Ti,Risetime影响。
Ti越长，压力上升越快均使Vt增高。
压力上升时间（Risetime）：
指呼吸机在吸气开始升到设置压力所需要的时间。
以往定压模式下，呼吸机总在最短时间内达到设定的吸气压力。
目前新型呼吸机都能调节压力上升时间。
不同的呼吸机厂家有不同的名称，如流量加速（flomacceleration），流量加速百分数（flomaccelerationpercent），斜率（slope），斜率调整（slopeadjustment），吸气上升时间百分数（inspiratoryrisetimepercent）等。
压力上升时间是决定达到设置PC水平的快慢。
指通过对送气的初始峰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”）。
压力上升时间的设置应能满足患者吸气峰流速的需要。
调整压力上升时间目的是为了增加患者的舒适感和人机协调。
上升时间越快，流量升高越快，但峰压越高，潮气量越大，可导致气道压力（超过所设置的压力：
见图）出现超射现象。
而上升时间太长（慢），流量升高太慢，可导致流量饥饿。
初始流速过大或过小都会导致人机不协调。
参数的调节单位为%，%越大，速度越快，压力升高时间越短。
一般对于呼吸频率较快，吸气动作较强的患者，应适当加快压力上升时间，以满足患者对吸气流速的需求。
反之可适当降低压力上升时间。
应根据压力-时间波形调整压力升高时间，尽量获得平滑波形以避免出现超射或流量饥饿现象。
如果患者有反应，在调节上升时间时也可以询问患者哪种流量输送
压力目标通气（降ramp波）
PC-CMV时的压力，容量和流速
不同吸气压力上升时间的流速和压力波形。
上：
压力。
下：
流速。
2）：
容积预设（目标）通气（volume-targeted，VPV）又称容量限制（目标）通气等
每次通气的潮气量恒定。
不会随呼吸力学变化而变化。
优点：
每次通气的潮气量恒定。
缺点：
气道压力（PIP）随肺顺应性和气道阻力的改变而改变，故选择容量预设（目标）通气时要注意监测气道压力。
流速恒定（多方波）（非按需流量），舒适性较差，容易人机对抗。
容积预设（目标）通气输送有几种方式：
VCV，V-ACV，V-SIMV。
容量控制通气（VCV）是VV的基本模式。
基本参数设置：
Vt，RR，I：
E（Vmax）等。
1）:
潮气量：
设置吸气的目标潮气量.一般参照患者体重，以往10～15ml/kg。
目前多采用小潮气量通气策略，Vt一般设置8～10ml/kg。
ARDS时5～8ml/kg。
潮气量的调节应使气道峰压力低于35～40cmH2O，平台压低于30～35cmH2O。
如何达到目标潮气量：
潮气量=吸气时间×平均吸气流速
2）：
吸气时间：
与患者自主吸气时间相等（0.8~1.2s）或通过RR和I／E（1:
1.5~2）计算得到
3）：
吸气流速方式和峰流速：
流速基本波形为方波。
一般40L/pm左右.30~60lpm=500ml/s-1000ml/s
VC-CMV时的压力，流速和容量。
左：
使用低吸气流速，右：
正常流速（使用吸气暂停
PC与VC比较与选择：
压力目标通气容积目标通气
VT可变恒定
PIP恒定（较低）可变
流速方式减速波方波
峰流速可变预设
吸气时间预设（PCV）预设
通气频率预设预设
呼吸功相对减少增加
两种模式均有其优缺点。
根据机械通气的4大效应：
改善通气，改善换气，呼吸功，机械通气相关性肺损伤及拟制循环功能等综合比较，容量目标通气仅在保障通气量上有优势，而压力目标通气在后4种效应上有较多优点，因此应用较多。
但是在选择PPV或VPV时临床医师的喜好和经验也是重要的。
理想的方式也许是将两者结合（新通气模式）
容量控制通气和压力控制通气的波形特点.
1：
持续控制（指令）通气（CMV，continuousmandatoryventilation）：
许多名称间歇正压通气（IPPV），控制通气（CMV），常规机械通气（CMV）等。
时间触发，由呼吸机来提供所有的呼吸功和肺泡通气，呼吸机无条件地按设定的容量（或气道压力水平）和控制频率强制送气。
患者的呼吸肌不参与呼吸做功。
控制通气压力曲线。
患者不能触发机械呼吸，在等量的定时间隙发生吸气。
注意：
采用CMV时，如预设参数不当，通气不足或通气过度均可发生。
也常发生人-机对抗。
因此往往需要给患者镇静或肌松剂。
应用时间过长，易致呼吸肌萎缩和呼吸机依赖。
因此只有在指征明确的情况下才应用。
而且使用的时间不宜过长。
2：
辅助/控制模式（A/C，assist/control）
现代呼吸机已不单设AV模式或CMV模式。
所谓“CMV”能时间或患者触发，其实就是A/C模式。
实际上目前AV和CMV通常结合应用。
因此CMV和A/C可以互换称呼。
在设定的流量或压力触发水平下，如果患者能触发，为辅助通气（AV），如果不能触发（或设置的触发水平过高），则自动转入控制通气（CV）,此时的CMV相当于备用（BACK-UP）通气。
患者再触发时，又自动转入辅助。
按设定的潮气量（或压力）送气。
设置的频率（备用频率）是最低频率.起安全阀作用。
A/C压力曲线。
在吸气前患者触发的呼吸（辅助）显示负压力拐点
在每次机械呼吸前患者吸气努力触发，呼吸可能在不等量的定时间隙发生。
A/C适应症：
常用通气模式。
①无自主呼吸或昏迷及严重呼衰的开始阶段，特别是存在呼吸肌疲劳及呼吸驱动缺乏或不稳定时，如神经系统疾病继发的窒息，药物过量及神经肌肉疾病等。
②实施“非生理性”特殊通气方式如：
颅内高压患者进行控制高通气。
反比通气。
分侧肺通气等时。
③机械通气初期存在明显的人-机对抗时。
④严重的胸外伤在自主呼吸时出现反常胸壁运动。
⑤使患者在短期内（24h）得到完全休息。
⑤对患者呼吸力学的监测如呼吸阻力，顺应性，PEEPi，潮气末CO2浓度，呼吸功等，只有在控制通气时测定才准确可靠。
注意1:
过快自主呼吸频率AV有加重气体在肺内陷闭的可能.尤其是COPD患者.要注意监测实际吸呼比是否已经变为反比通气,是否出现PEEPi,如果是,应予以调整.
2：
如患者自主呼吸很强，易致过度通气和呼吸性碱中毒，必要时需暂时给镇静剂。
由于AV，A/C模式其部分通气支持水平是不知道也不可调的，而现代通气疗法应该体现“可调整的部分通气支持”因此SIMV+PSV等使用增多。
PC-CMV时的压力，容量和流速
3：
同步间歇指令通气（SIMV，synchronizedintermitentmandantoryventilation）：
混合模式（指令通气+自主呼吸），在两次指令通气之间允许患者自主呼吸。
分钟通气量由指令通气和自主通气两部分组成.当指令通气频率与患者的自主呼吸频率相等时,SIMV就变成了A/C模式.如果设置RR接近0，则类似CPAP。
20世纪70年代开始应用.触发时间窗:
保证指令通气和自主呼吸间的同步性，指令频率设定后，SIMV的通气周期也被确定，
每个SIMV的通气周期被分为两部分：
第一部分为强制间期（占SIMV通气周期的比例随呼吸机不同而不同，一般为60%），这是给指令通气的时间。
第二部分为自主间期，是给自主呼吸的时间。
容量切换V-SIMV，压力切换P-SIMV。
参数设置：
指令通气的参数设置与A/C模式基本相同。
增加指令通气频率和潮气量或压力水平即增加通气支持的比例.频率设定原则是在保持病人有一定程度的呼吸做功和血气大致正常前提下，使用最低的支持频率。
一般低于患者的自主呼吸频率。
最初频率应稍高（10-12），一般在病情相对平稳后8～10次/min的频率病人就很少需要自主呼吸.当病情逐步好转，频率设置逐步降低。
当频率降到5-6次/分病情稳定提示可能能撤机。
注意:
在降低SIMV频率时应对吸气时间进行相应的调整.
SIMV模式工作原理
在病人努力时SIMV的压力容量和流速波形证明同步指令呼吸的“窗”概念
IMC/SIMV工作模式示意图
SIMV优点：
①因保留了自主呼吸，降低气道平均压，而呼吸肌的连续应用，使呼吸肌功能得到维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩，用利于适时脱机。
②因保留了自主呼吸，改善V/Q比例。
③因自主呼吸易与呼吸机协调，减小镇静剂的需要。
④增加患者的舒适感。
⑤能较好维持酸碱平衡，减少呼碱发生。
⑥可根据患者需要，提供不同的通气辅助功，并具有预设指令通气水平的安全性。
较A/C模式较少发生过度通气.
缺点：
指令呼吸之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，但并未得到机械辅助，需克服按需阀开放（以flow-by提供恒定气流的呼吸机不需克服按需阀）和呼吸机回路阻力作功，可能加重呼吸肌疲劳，增加氧耗。
加用5cmH2O的吸气压力支持即可克服按需阀开放和呼吸机回路阻力作功。
适应症：
SIMV可作为机械通气支持的主要手段，只要患者有一定的自主呼吸功能,就可以将SIMV作为自始至终的标准通气支持技术;因此已常用于A/C模式的替代.也可作为撤机的方法。
但是PSV出现后，单纯SIMV已少用，多数情况下SIMV与PSV合用。
4：
压力支持通气（PSV，pressuresurpportventilation）
也称吸气压力支持（IPS）,辅助自主通气（DragerEvita4ASB）,自主通气（PB840SPONT）等.自主呼吸模式，同步性能好，通气支持可量化调节，可与SIMV等许多模式配合。
也可用于无创通气。
PSV是既能保留患者自主呼吸功能又能对患者提供呼吸支持的良好通气模式，在临床上广泛应用。
患者触发，定压方式送气，流速波为减速波，患者自己控制吸气时间,呼气时间,呼吸频率,吸呼切换（吸气时间）为由患者控制的流量切换。
根据选择适当的压力支持水平,患者能得到所需的呼吸辅助,而吸气触发和吸-呼切换均靠患者用力.吸气流速,Vt受自主呼吸能力,通气压力,呼吸阻力等影响,能最大限度发挥自主呼吸功能.
PSV工作模式示意图
参数设定：
主要是触发灵敏度和压力支持（PS）水平。
调节压力上升时间（risetime）。
吸呼切换参数（Esens即呼气敏感度，ETS呼气触发敏感度）。
一定要设定窒息（后备）通气,新型呼吸机常自动设有窒息通气功能.
1：
压力设定及调节：
选择PS水平取决于患者的通气需要,自主呼吸能力,气道阻力和肺顺应性.不同肺病或不同疾病阶段,所需PS可有较大差异.反复调节压力支持水平，使呼吸频率保持在15～25次/min，Vt一般应达到8～10ml/kg。
①低水平PSV：
5～20cmH2O，主要用于克服气管插管，呼吸机按需阀及管路的阻力，能部分减轻呼吸肌负荷，降低呼吸功。
此时大部分Vt由病人自主获得。
②高水平PSV：
20～30cmH2O或能为患者提供10～12ml/kg的潮气量。
此时Vt多由呼吸机提供.能给患者近似完全的呼吸支持（所谓最大压力支持）。
病情好转和呼吸肌疲劳恢复,应及时降低PS水平,以便患者呼吸肌得到锻炼.当PS降到5cmH2O且能维持理想通气数小时,可认为患者已可撤机和拔管.
2：
吸呼切换参数：
PSV独有.与PCV唯一不同之处（但VIASYSAvea呼吸机也能在PCV采用流量切换）。
称吸气切换百分比（inspiratorycyclepercent）或呼气流速敏感度（E-sen，expiratoryflowsensitive）等。
调整吸呼切换参数目的是为了增加患者的舒适感和人机协调。
调整原则是患者不需要主动的呼气肌活动来终止吸气相。
如COPD需较高切换百分比,而ARDS需较低切换百分比.流速切换标准多为吸气流速下降到峰流速的25—30%为切换值。
百分比越高，吸气时间越短。
有些为一固定值如PB7200为5L/min.
部分新型呼吸机可调节此参数如PB840,而Newporte500可自动调节（范围1—80%）。
PSV流速切换百分比对吸气时间的影响
PSV优点：
①提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS水平，提供恰当的呼吸辅助功，能最大限度发挥患者的自主呼吸功能。
②同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，在同样的通气效果下，PSV比IPPV低8~10cmH2O，在相同压力下PSV的Vt≥IPPV
缺点:
气道阻力增加或肺顺应性降低时如不及时增加PS水平就不能保证足够Vt。
因此呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者慎用PSV。
此外，PSV时的吸气靠患者触发，最大潜在危险是患者窒息，因此呼吸中枢受抑制或不稳定者应避免单用PSV。
适应症:
PSV主要目的是减轻呼吸功，对抗人工气道和呼吸机管路的阻力。
应用的先决条件是患者具有相对正常的自主呼吸能力。
5：
持续气道正压（CPAP，continuospositiveairwaypressure）
完全自主通气模式，通常经面罩实施。
借助于呼吸机阻力系统使呼气末气道及肺泡内压高于大气压并维持预设水平。
CPAP实际上是以零压为基线的自主呼吸基线上移。
注意：
CPAP基本不提供通气辅助功。
患者自主呼吸触发按需流量阀（demand-flowvalve），提供可以满足通气需要的高速气流（流速一般120L/min以上，此气流须大于吸气气流）配合呼气阻力系统在整个呼吸周期中维持预设恒定压力。
CPAP能始终保持气道内正压，所加的正压根据病情和治疗的需要而定，压力水平从低水平开始2~3cmH2O），一般在10～20cmH2O之间。
CPAP可以使陷闭的肺泡开放，增加功能残气量，减少分流，改善氧合。
在有肺动态过度充气和PEEPi的患者，CPAP能减少口腔侧压力与肺泡内压的梯度，减少呼吸功。
适应症：
主要用于轻中度低氧血症的治疗及睡眠呼吸暂停综合症等。
心源性肺水肿，急性肺损伤患者，一般在早期有创机械通气建立前应用。
OSAS（最佳适应症），COPD轻度呼衰，撤机。
应用前提：
自主呼吸功能良好
应注意在CPAP时呼吸机仅供给患者气流，不能辅助或替代患者的自主呼吸，因此按需阀的质量和呼吸机管路的阻力是决定患者呼吸功的主要因素，如不能提供足够的按需气流或管路阻力过大都能增加患者的呼吸功。
常规通气模式的通气特点
吸气触发吸气预设目标吸呼切换
P-A/CA患者（压力或流量）定压时间切换
C机器（时间）
V-A/CA患者（压力或流量）定容容量切换
C机器（时间）
P-SIMV患者（压力或流量）定压时间切换
机器（时间）
V-SIMV患者（压力或流量）定容容量切换
机器（时间）
PSV患者（压力或流量）定压流速切换
通气模式使用百分率%（北美）
A/C34%，SIMV6%，PSV18%，SIMV+PSV34%，其他（新模式）7%最常见为SIMV+PSV，A/C，PSV。
SIMV+PSV是目前最常用的模式之一。
呼气末正压（PEEP）：
借助于呼吸机阻力系统使呼气末气道及肺泡内压高于大气压并维持预设水平，以增加功能残气量，将气体传送到通气很差而血流灌注相对较好的肺泡或肺完全蒌陷的区域，改善V/Q，防止呼气时小气道和肺泡萎陷，改善氧合，减轻肺水肿。
常用于ARDS和肺水肿。
应用PEEP具有两面性，副作用增加气道峰压和平均气道压。
要掌握适应症，禁忌症（未经治疗的气胸或张力性气胸，支气管胸膜漏，各种类型气压伤等）并注意选择最佳PEEP。
CPAP与PEEP的区别：
两者都由同一装置产生，安装在呼气阀上或呼气阀附近，均可改善氧合，但不提供通气支持。
CPAP仅在自主呼吸下使用。
PEEP即可在自主呼吸又可在控制呼吸下（所有模式）使用。
CPAP对血流动力学影响小于PEEP。
低水平（预防性）PEEP：
1~5cmH2O。
用于COPD，心衰。
中水平（常规性）PEEP：
5~20cmH2O：
用于ALI，ARDS。
此水平应用最多。
适用于FiO2＞60而PaO2＜60
高水平PEEP：
>20cmH2O：
少用，对大约20%的严重ARDS有效。
最佳PEEP：
肺顺应性达最大时的PEEP。
也指达到最好治疗作用（氧合最好，FiO2＜40%时PaO2在60-100）而副作用最小时的PEEP。
ARDS应尽量确立最佳PEEP（多在10-15cmH2O），先从低水平开始，每次升高2－5cmH2O,稳定15分后判断是否合适。
新通气模式
一:
气道压力释放通气（APRV）及双相气道正压（BIPAP）
二：
伺服-控制模式
1:
指令分钟通气（MVV，mandantoryminuteventilation）
及指令频率通气（MRV）
2:
双重控制模式
1）：
一次呼吸内进行双控制（dualcontrolventilationinabreath）：
容量保证压力支持（VAPS）
2）：
多次呼吸周期内进行双控制（dualcontrolventilationinbreathtobreath）：
压力调节容量控制（PRVC）,容量支持（VS）
3）：
自主转换模式（Automode）：
3：
适应性支持通气（ASV，adaptivesurportventilation）：
4：
成比例辅助通气（PAV，propotionalassistedventilation）：
5：
Smartcare：
DragerEvitaXL呼吸机：
三：
其他：
1：
（ATC）：
AUTOMATICTUBECOMPENSATION
2：
高频振荡通气（HFOV，high-frequencyoscillationventilation）：
3：
反比通气（IRV，inversedratioventilation）
新通气模式理论上具有先进性，更符合患者的自主呼吸需要，保障患者对通气的需求和降低呼吸功。
但目前尚无比传统模式优越的客观证据，需进一步研究。
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