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呼吸機——百科
發(fā)布時間:2023-08-15 11:20:53

在現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中,呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段,已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇中,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)占有十分重要的位置。呼吸機是一種能夠起到預(yù)防和治療呼吸衰竭,減少并發(fā)癥,挽救及延長病人生命的至關(guān)重要的醫(yī)療設(shè)備。

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呼吸機的分類

一. 按使用或應(yīng)用的類型分類

(一) 控制性機械通氣(CMV)?。保x:病人在自主呼吸減弱或消失的情況下,完全由機械通氣機產(chǎn)生、 控制和調(diào)節(jié)病人的呼吸?!。玻畱?yīng)用于:疾病造成的自主呼吸消失或減弱;自主呼吸不規(guī)則或頻率過快, 機械通氣無法與病人協(xié)調(diào)時,用人為的方法將自主呼吸抑制或減弱。

(二).輔助性機械通氣(AMV)?。保x:病人呼吸存在的情況下,由呼吸機輔助或增強病人的自主呼吸。機 械通氣的各種主要由病人的吸氣負(fù)壓或吸氣氣流所觸發(fā)?!。玻畱?yīng)用于:自主呼吸雖然存在且較規(guī)則,但不適用于自主呼吸減弱而通氣不足的病人。

二. 按機械通氣的使用途徑分類

(一) 胸內(nèi)或氣道加壓型

(二) 胸外型

三. 按吸、呼氣相的切換方式分類

(一) 定壓型:呼吸道內(nèi)壓力達到預(yù)計值后,呼吸機打開呼氣閥,胸廓和 肺被動性萎陷或由負(fù)壓產(chǎn)生呼氣,當(dāng)氣道內(nèi)壓力不斷下降,呼吸機再次通過正壓產(chǎn)生氣流,并引起吸氣。

(二) 定容型:通過正壓將預(yù)計潮氣量送入肺內(nèi),達到預(yù)計潮氣量后,停 止供氣,進入呼氣狀態(tài)。

(三) 定時型:按照預(yù)先設(shè)計的吸氣及呼氣時間供氣。(四) 混合型(多功能型)。

四. 按照通氣頻率供氣

(一) 高頻通氣:通氣頻率>60次/分?!。保?yōu)點:低氣道壓,低胸內(nèi)壓,對循環(huán)干擾小,無需密閉氣道。?。玻∪秉c:不利于二氧化碳的排除?!。常》诸悾焊哳l正壓通氣,高頻噴射通氣,高頻振蕩通氣。

(二) 常頻通氣:通氣頻率<60次/分。

五. 按是否有同步裝置或性能分類

(一) 同步型呼吸機:病人的自主呼吸的吸氣開始時可以觸發(fā)呼吸機,使 其向病人呼吸道內(nèi)供氣,并產(chǎn)生吸氣動作。

(二) 非同步型呼吸機:病人的呼吸或吸氣負(fù)壓不能觸發(fā)呼吸機供氣,一 般只用于控制性機械通氣的病人。

六. 按適用的對象分類

(一) 嬰兒呼吸機

(二) 幼兒呼吸機(三) 成人呼吸機

七. 按工作原理分類

(一) 簡易呼吸機

(二) 膜肺

呼吸機的模式與功能

呼吸機框圖

一. 主要的機械通氣模式

(一) 間隙性正壓通氣(IPPV):在吸氣相是正壓,呼氣相壓力為零。?。保」ぷ髟恚汉粑鼨C在吸氣相產(chǎn)生正壓,將氣體壓入肺內(nèi),壓力上升到一 定的水平或吸入的容量達到一定的水平后,呼吸機停止供氣,呼氣閥打開,病人的胸廓和肺被動性萎陷,產(chǎn)生呼氣?!。玻∨R床應(yīng)用:各種以通氣功能為主的呼吸衰病人,如COPD等。

(二) 間隙性正、負(fù)壓通氣(IPNPV):吸氣相為正壓,呼氣相為負(fù)壓?!。保」ぷ髟恚汉粑鼨C在吸氣相和呼氣相均可以起作用?!。玻∨R床應(yīng)用:呼氣相負(fù)壓可以造成肺泡萎陷,造成醫(yī)源性肺不張。

(三) 持續(xù)正壓氣道通氣(CPAP):指病人在有自主呼吸的條件下,整個 呼吸周期內(nèi),均為人為的加以一定的氣道內(nèi)正壓。?。保」ぷ髟恚何鼩庀嘟o予持續(xù)正壓氣流,呼氣相也給予一定的阻力,使吸、 呼氣相的氣道壓均高于大氣壓?!。玻?yōu)點:吸氣時持續(xù)的正壓氣流大于吸氣氣流,使病人的吸氣省力,增加?。疲遥茫乐箽獾兰胺闻菸???梢杂糜诿摍C前的鍛煉?!。常∪秉c:對循環(huán)干擾大,肺組織的氣壓傷大。

(四) 間隙性指令通氣和同步間隙性指令通氣(IMV/SIMV) 1.?。桑停郑簺]有同步裝置,呼吸機供氣不需要病人的自主呼吸觸發(fā),每次供 氣在呼吸周期中出現(xiàn)的時間不恒定?!。玻。樱桑停郑河型窖b置,呼吸機在每分鐘內(nèi)按照事先設(shè)計的呼吸參數(shù)給病人 指令性呼吸,病人可以有自主呼吸,不受呼吸機的影響?!。常?yōu)點:在脫機中發(fā)揮自身調(diào)節(jié)呼吸的能力;較IPPV對循環(huán)和肺的影響??; 在一定程度上減少了震靜藥的使用?!。矗?yīng)用:一般于脫機時才考慮使用,當(dāng)R<5次/分時,仍舊保持較好的氧合 狀態(tài),可以考慮脫機,一般加用PSV,避免呼吸肌疲勞。

(五) 指令每分鐘通氣(MMV)?。保‘?dāng)自主呼吸>預(yù)設(shè)分鐘通氣量時,呼吸機不指令通氣,,只提供一個持 續(xù)正壓?!。玻‘?dāng)自主呼吸<預(yù)設(shè)分鐘通氣量,呼吸機作指令通氣,增加分鐘通氣量, 達到預(yù)設(shè)水平。

(六) 壓力支持通氣(PSV)?。保《x:在有自主呼吸的前提條件下,每次吸氣多接受一定水平的壓力支 持,增加病人的吸氣深度和吸入氣體量?!。玻」ぷ髟恚何鼩鈮毫﹄S病人的吸氣動作開始,隨吸氣流速減少到一定程 度或病人有努力呼氣而結(jié)束。與IPPV相比其支持的壓力恒定,受吸氣流速的反饋調(diào)節(jié);與SIMV相比其每次吸氣均可以得到壓力支持,但支持的水平可隨需要不同而可設(shè)定。?。常?yīng)用:SIMV+PSV:用于脫機前的準(zhǔn)備,可減少呼吸作工和氧耗量?。矗∵m應(yīng)癥:鍛煉呼吸機;脫機前的準(zhǔn)備;各種原因所致呼吸機無力;嚴(yán)重 的連枷胸致反常呼吸?!。担∽⒁馐马棧阂话悴粏为毷褂?,會產(chǎn)生通氣不足或過度通氣。

(七) 容量支持通氣(VSV):每次呼吸均由病人的自主呼吸觸發(fā),病人 也可以不要任何支持進行呼吸,并能達到預(yù)計的TV和MV水平,呼吸機將會允許病人進行真正的自主呼吸,同樣適用于脫機前的準(zhǔn)備。

(八) 壓力調(diào)節(jié)的容量控制

(九) 雙相或雙水平正壓通氣 1. 工作原理:P1相當(dāng)于吸氣壓力,P2相當(dāng)于呼吸壓力,T1相當(dāng)于吸氣時間,?。裕蚕喈?dāng)于呼氣時間?!。玻∨R床應(yīng)用:?。ǎ保‘?dāng)P1=吸氣壓力,T1=吸氣時間,P2=0或PEEP,T2=呼氣時間,相 當(dāng)與IPPV。?。ǎ玻‘?dāng)P1=PEEP,T1=無窮大,P2=0,T2=O,相當(dāng)于CPAP。?。ǎ常‘?dāng)P1=吸氣壓力,T1=吸氣時間,P2-0或PEEP,T2=期望的控制呼 吸周期,相當(dāng)于SIMV。

二. 主要的機械通氣功能

(一) 吸氣末屏氣?。保≡谖鼩饨Y(jié)束后與呼氣開始前,呼吸機不供氣,呼氣閥繼續(xù)關(guān)閉一段時間,以保持肺內(nèi)壓力 在一定的水平?!。玻∨R床應(yīng)用:?。ǎ保⊙娱L了吸氣時間,有利于氣體的分布?!。ǎ玻∮欣跉怏w的彌散 (3) 有利于霧化吸入的藥物在肺內(nèi)的分布和彌散?。常】杉又匦呐K的負(fù)擔(dān)。

(二) 呼氣末正壓通氣?。保≡诤魵饽?,氣道壓力并不降未0,仍舊保持一定的正壓水平。?。玻∨R床應(yīng)用:適用于肺內(nèi)分流所致的低氧血癥,如ARDS?。常。校牛牛屑m正ARDS的機制?。ǎ保p少肺泡的萎陷,減少肺內(nèi)分流,糾正了肺內(nèi)分流所致的低氧 血癥?。ǎ玻p少肺泡的萎陷,增加FRC,有利于肺泡-毛細血管兩側(cè)氣體的 充分交換?!。ǎ常》闻輭荷?,使肺泡-動脈氧分壓升高,有利于氧向毛細血管 彌散,肺泡始終處于膨脹狀態(tài),能增加肺泡的彌散面積?!。ǎ矗》闻莸某錃庠黾?,能使肺的順應(yīng)性增加,還可以減少呼吸作功。

4.?。校牛牛械闹饕弊饔谩。ǎ保ρ鲃恿W(xué)的影響?。ǎ玻Ψ谓M織的氣壓傷?。ǎ常∧軌驂浩确蚊氀?。使肺血流量減少,可能增加無效通氣?!。ǎ矗】蓽p少肺泡表面活性物質(zhì)。

5. 最佳PEEP的選擇:保持FiO2<60%的前提下,能使PaO2》60mmHg的最低 PEEP水平?!。叮?nèi)原性PEEP:由于呼氣時間太短或呼吸阻力過高,導(dǎo)致肺泡內(nèi)氣體滯留, 能使肺泡壓在整個呼氣周期均保持正壓,相當(dāng)于PEEP的作用,可以由疾病造成,也可以由應(yīng)用呼吸機人為的造成?!。ㄈ『魵庋娱L和呼氣末屏氣:適用于COPD伴二氧化碳滯留的病人?!。ㄋ模@息:每50-100次呼吸周期中有1-3次相當(dāng)于1.5倍-2倍的潮氣 量的深吸氣,為了使易于萎陷的肺底部的肺泡定時膨脹,改善這些部位的氣體交換,防止肺不張?!。ㄎ澹》幢韧猓ǎ桑遥郑。保?yōu)點:延長吸氣時間,有利于氣體的彌散和分布,有利于糾正缺氧?!。玻∪秉c:對循環(huán)干擾大,對肺組織的氣壓傷大

呼吸機的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

1 呼吸機微機化程度 呼吸機微機化程度決定呼吸機的檔次,表現(xiàn)在: (1)開機后有自檢功能。?。ǎ玻┌l(fā)生故障時有屏幕提示,便于維修。?。ǎ常┩晟频膱缶δ埽缪豕?,氣體供應(yīng),分鐘通氣量,壓力上限,壓力下限,呼吸頻率,潮氣量,窒息通氣,背景通氣設(shè)置,機器斷開,漏氣及漏氣量,流量傳感器,工作狀態(tài),氧流量等諸多環(huán)節(jié)確保機械通氣過程安全,臨床醫(yī)生可根據(jù)病人狀態(tài)調(diào)整參數(shù)設(shè)定的報警范圍?!。ǎ矗┢渌厥夤δ埽ㄎ倒δ?,霧化功能,屏氣功能(包括吸氣和呼氣屏氣,滿足照胸片需要),鎖機功能(防止通氣參數(shù)被任意改動)。

2 通氣機的監(jiān)護功能 通氣機的監(jiān)護功能是決定呼吸機檔次的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。完善的呼吸機監(jiān)護功能是實現(xiàn)呼吸機適合患者肺臟病理生理改變的重要前提,不僅要顯示常規(guī)通氣及肺機械參數(shù)數(shù)值,如VTe,VT,R,c,f,氣道溫度,Fio2,Pp阻k,P ,Pn一,VA,VAleak,I:E而且能進 一步顯示: (1)壓力一時間,容量一時間,流速一時間曲線可單一或同時在一個屏幕上顯示。?。ǎ玻螅穑铮?,ETCO2并計算VD/VTe,co2產(chǎn)量?!。ǎ常┍O(jiān)測Paw—V,V—Flow,Flow—Paw,V—co2,Ptrach—V,Flow—Ptrach等曲線環(huán)的描記。?。ǎ矗┶厔莼仡櫍ǎ玻础矗感r)。?。ǎ担欤铮纾猓铮铮爰赐鈾C應(yīng)用事件設(shè)定值的回顧。?。ǎ叮┒?biāo)功能,包括co2,Flow,o2的定標(biāo)?!。ǎ罚┩饧案鞣N功能的設(shè)置:音量的大小,屏幕顯示不同組合,任意通氣方式選擇(10余種常用方式),多種語音設(shè)定等等?!。ǎ福┩鈾C允許用戶用低流速法描記P—V曲線[1,2,3?。剩赃M一步了解患者肺靜態(tài)順應(yīng)性(c),阻力(R)及內(nèi)源性PEEP(PEEPi)。進而為較好的調(diào)整通氣參數(shù)提供依據(jù),通過曲線描記可計算上下拐點,復(fù)張量,并可與計算機聯(lián)機打印記錄。?。ǎ梗┖粑鼨C整合其他裝置(呼吸力學(xué)監(jiān)護儀“Bi— core”)增強了在通氣過程中單用呼吸參數(shù)不能了解問題的解決,如呼吸力學(xué)監(jiān)護,放置食管壓,胃內(nèi)壓監(jiān)測以了解跨肺壓,跨膈壓及動態(tài)auto—PEEP可進一步闡明呼吸力學(xué)狀況,為臨床專業(yè)醫(yī)師提供科研空間?!。ǎ保埃┙?jīng)過多年來的臨床實踐,國外呼吸機廠家及時整合一些有用的參數(shù)如RVR,MIP,Po.1,?。校欤?,au柵P放入到監(jiān)測系統(tǒng)中來_4J,為臨床醫(yī)生設(shè)置的調(diào)整及脫機提供依據(jù)。近年來自動化的脫機模式悄然升起_5.?。?,通氣機又整合了患者的重要參數(shù)、體重及理想通氣參數(shù)、BGA,提高了機械通氣的水平,縮短了帶機時間??傊粑鼨C的微機化,網(wǎng)絡(luò)化,提供了機械通氣的科研平臺,促進了機械通氣應(yīng)用水平的發(fā)展_6J。

3 通氣機模式的發(fā)展是呼吸機檔次水平的重要體現(xiàn)不管通氣機是容量控制還是壓力控制,均在不同程度上導(dǎo)致通氣機相關(guān)性肺損傷(Ventilator—induced Lung?。桑睿辏酰颍。郑桑蹋桑牛常?,近年來,國外在這方面作了很多基礎(chǔ)和臨床研究,在原有IPPV、IMV、SIMV、PSV等基礎(chǔ)上作了重大的改革,很多研究表明壓力的自主模式能很好的實現(xiàn)非保護策略,最大限度的減低VILI的發(fā)生,進一步拓展呼吸機作為臨床一種治療手段的作用。?。ǎ保┊?dāng)今呼吸機應(yīng)用從新生兒到成人,僅需更換濕化器及管路;機械通氣從無創(chuàng)至有創(chuàng),無創(chuàng)通氣有較強的漏氣補償?!。ǎ玻┰谌萘靠刂仆饽J皆黾樱粒酰簦铮妫欤铮鳎ㄗ灾鳉饬鳎┗颍妫欤铮鳌猓黾踊颊叩淖灾餍?,降低氣道壓,增加患者舒適度,克服了容量通氣模式的缺點?!。ǎ常┖粑鼨C送氣反應(yīng)時間(30—40ms),送氣波形(方波一恒流,減速波),觸發(fā)靈敏度是流速觸發(fā)可調(diào),棄用壓力觸發(fā),PSV模式的呼氣敏感度(Es.end)可調(diào)。在呼吸機監(jiān)護下,臨床醫(yī)生很容易調(diào)整患者的Esem,由此解決人機相互作用方式能最大限度的減少對心肺功能的干擾及VILI的發(fā)生?!。ǎ矗﹪H上的臨床實踐進一步證實壓力通氣方式,在維持氣道正壓,減少心肺干擾,改善氧合方面優(yōu)于容量控制方式,而且最大限度減少VILI的發(fā)生。在PCV的基礎(chǔ)上,近年來推出了BiPAP/PS,APRV?!∮绕洌拢椋校粒型饽J揭云渚哂袎毫刂?,人機協(xié)調(diào)好,萬能通氣模式被諸多呼吸機廠家所采用,命名為:Bilevel,duoPAP等不同名稱。?。ǎ担┳灾魍馀c閉環(huán)通氣模式:實驗及臨床應(yīng)用表明最大限度縮短控制通氣時間,以此最大限度減少VILI的發(fā)生,而為縮短帶機時間。很多研究表明,自主呼吸有諸多優(yōu)點,有利于患者病生理學(xué)改變的恢復(fù),對自主呼吸不再是過去簡單的Spon模式,而是一種伺服模式(servo)及閉環(huán)通氣模式,其最大優(yōu)點在于系統(tǒng)內(nèi)輸出信息可得到精確控制??稍诹阏`差的前提下迅速達穩(wěn)態(tài),并能排除各種外源干擾。采用閉環(huán)控制原理的機械通氣技術(shù)可以使相當(dāng)簡單的,也可以是較為復(fù)雜的。最簡單的閉環(huán)控制是根據(jù)輸入一個信息,對一個輸出變量進行控制,如PSV。相對復(fù)雜的閉環(huán)控制則可根據(jù)多個輸入信息,對多個輸出變量進行連續(xù)調(diào)控。雙重控制就是在一次通氣或?qū)γ恳淮瓮鈺r輸出壓力和容積進行同步控制。采用一次通氣內(nèi)雙重控制原理的通氣技術(shù)有容量保障壓力支持通氣(Ⅵ?。┖蛪毫U增(PA)。其通氣目標(biāo)是在保證最小吸入潮氣量和分鐘通氣量的前提下,減少患者吸氣做功,其他還包括:PRVC,autoflow,VTPC(容量標(biāo)定壓力控制),其技術(shù)原理是呼吸機隨患者呼吸力學(xué)特征變化自動調(diào)整吸氣壓和吸氣流速,以保證每一次通氣時vT趨于恒定。呼吸機對每一次通氣均進行負(fù)反饋控制。依據(jù)閉環(huán)通氣控制原理將閉環(huán)通氣分為:正反饋通氣(PAV),負(fù)反饋通氣(APV,ASV,PRvC),呼吸間閉環(huán)通氣(MMV,APV,ASV)以及呼吸內(nèi)閉環(huán)通氣(nw)。

近20年來,PSVE7,8,9J受到臨床醫(yī)生的歡迎,對通氣機依賴患者脫機成功率提高,鑒于PSV是一種恒壓吸氣支持,在低水平Ps,其VT的產(chǎn)生必然經(jīng)過支持過度,支持相當(dāng),支持不足三個階段,該模式存在吸氣延遲與呼氣延遲,應(yīng)用該模式時,容易發(fā)生人機不同步。近年來,很多廠家對呼氣相增加呼氣靈敏度調(diào)整(Esens),大大減少人機不同步的發(fā)生,改善臨床應(yīng)用效果,然而臨床醫(yī)生在識別及調(diào)節(jié)上仍存在很多難點,在波形觀察上不能很好識別。近l0年來,PAV或PPS模式通氣成為當(dāng)代危重病研究的重點[10,11,12],該模式依據(jù)患者呼吸努力成比例的提供壓力支持解決了PSV通氣中人機不協(xié)調(diào),通過了解患者阻力、順應(yīng)性的變化,或采用目標(biāo)調(diào)節(jié)方法調(diào)整呼吸機的設(shè)定(VA及FA),通氣機設(shè)定壓力過高,容量過高及窒息通氣報警確保該模式使用的安全性,減少通氣機依賴明顯縮短帶機過程。目前國際上有DI.ea 公司,PB公司,偉康公司具有這種模式,PB840 也已采用自動設(shè)置方法是該模式的使用更加方便。該種閉環(huán)模式正在被臨床醫(yī)生認(rèn)可?!。ǎ叮┳詣訉?dǎo)管補償(AT℃)自動導(dǎo)管補償是對建立人工氣道導(dǎo)管不同口徑流速產(chǎn)生的阻力壓進行瞬間補償,不同口徑,不同流速其補償阻力壓亦不同,補償范圍從0-?。保埃埃ゲ煌?。通氣機可以在曲線和波形 上反映出來。ATC的設(shè)定便于臨床醫(yī)生觀察評價自主呼吸能力,在實施低輔助通氣時容易實現(xiàn)脫機。

4 通氣機的調(diào)節(jié) 現(xiàn)代呼吸機一改過去多旋鈕單一功能,采用單一旋鈕的調(diào)節(jié)方式,便于臨床使用。采用數(shù)字化調(diào)節(jié)增加了參數(shù)設(shè)定的精確性。同時對臨床醫(yī)師要求有豐富的理論和實踐經(jīng)驗,才能使參數(shù)設(shè)定更符合患者狀況,呼吸機還規(guī)定常規(guī)參數(shù)的安全范圍,超過范圍需確認(rèn),增加了機械通氣的安全性。由于呼吸機監(jiān)測顯示功能增強,對所設(shè)定的參數(shù)均有明確的顯示,有利于臨床醫(yī)師對患者的狀況進行評估,并可通過網(wǎng)絡(luò)傳送也便于對機械通氣進行管理指導(dǎo)治療。8.png

5 呼吸機的選購原則 呼吸機是呼吸支持的有用工具,是當(dāng)今危重癥患者常用的治療手段。呼吸支持好壞直接涉及危重患者的搶救水平。在購置呼吸機時應(yīng)遵循以下原則:?。ǎ保┝私夂粑鼨C發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀,監(jiān)護,通氣模式?jīng)Q定呼吸機的檔次?!。ǎ玻└鶕?jù)醫(yī)院規(guī)模是綜合ICU還是??疲桑茫眨烙嫵鍪罩尾》N,是應(yīng)用型單位還是醫(yī)、教、研大型醫(yī)院?!。ǎ常└鶕?jù)應(yīng)用呼吸機經(jīng)驗,ICU醫(yī)生水平,不要片面購置高檔機,呼吸機與其他醫(yī)療器械的發(fā)展一樣,更新很快,既要解決臨床問題,又要避免資源浪費?!【C上所述,對插管患者的呼吸機治療是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,即涉及通氣機的檔次更與使用呼吸機醫(yī)生的水平,護士的呼吸管理及醫(yī)院整體實力(各輔助科室)相關(guān)。片面追求高檔機不一定能提高呼吸衰竭搶救成功率。


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