机械通气在临床工作中的应用

机械通气在临床工作中主要用于危重患者的抢救，比如呼吸衰竭、严重的呼吸困难、心肺复苏等抢救时刻或需要手术需要全身麻醉的时候，医生都会与患者家属提到机械通气或者应用呼吸机。

01机械通气的概念

机械通气是指当呼吸中枢或呼吸器官自身异常，导致机体不能维持正常的气体交换，发生（或可能发生）呼吸衰竭时，以机械装置（呼吸机）完全代替或是辅助患者自主呼吸的一种治疗措施。

02机械通气的适应症

使用呼吸机的目的就是为机体提供并维持足够的氧合和肺泡通气。其适应症包括以下四个大的方面：

1、低氧血症

1.1所有低氧血症病人均需进行氧气治疗，但并不一定需要呼吸机进行机械通气。

1.2肺水肿、肺不张导致的低氧型呼吸衰竭患者，可以先进行面罩无创正压通气，如症状缓解可不行气管插管，如症状加重，应立即行气管插管。

1.3经解痉、平喘及持续吸氧，氧分压仍低于60mmHg的患者。

2、肺泡通气量不足

2.1由于肺泡通气量不足，导致动脉血PH值小于7.20时，即出现呼吸性酸中毒时，应立即机械通气。

2.2由于肺泡通气量不足，患者出现呼吸做功明显增加，呼吸表浅、呼吸频数，即将出现呼吸衰竭时，应立即进行机械通气。

2.3ARDS及严重的肺部感染。

1.3呼吸肌疲劳

各种原因导致的呼吸做功增加，应在出现氧合障碍前进行机械通气。

1.4辅助呼吸

严重胸部创伤、胸部或心外、颅脑外手术后，必须常规使用呼吸机辅助呼吸，直至病人清醒，自主呼吸恢复。

03机械通气的禁忌症

呼吸机的使用无绝对禁忌症，但在某些情况下需先行必要处理后再进行机械通气。有以下几个方面：

1、张力性气胸

患者一旦诊断为张力性气胸，应先行胸腔闭式引流，在行机械通气，也可同时进行，防止缺氧导致心跳骤停。

2、肺大泡、重度肺囊肿

伴有肺大泡及重度肺囊肿的患者，在使用呼吸机时，应调低气道峰压及限压水平，禁止使用PEEP通气模式，严密监测血氧饱和度，经常进行肺部听诊，发现气胸及时处理。

3、大量胸腔积液

必须在引流或穿刺放液后使用，防止使用呼吸机造成肺脏局部压力过高，形成气胸。

4、误吸导致的呼吸衰竭

由大咯血或严重误吸导致的呼衰，应在清除气道内异物后，再行机械通气。

04呼吸机使用工作原理

自主呼吸吸气原理：横膈和肋间肌收缩，相对于大气压，肺内压变为负压使胸腔扩张，造成肺容量增加，空气被动通过上呼吸道进入肺。

横膈和肋间肌松弛，相对大气压，肺内变为正压，造成胸腔收缩，肺容量减少。空气被动地通过上呼吸道排出肺外。

机械通气的原理是提供压力差，负压通气一般通过负压呼吸机提供，正压通气通过呼吸球囊及正压呼吸机提供。

05呼吸机的分类

1、按照与患者的连接方式分

（1）无创呼吸机：呼吸机通过面罩与患者连接。

（2）有创呼吸机：呼吸机通过气管插管连接到患者。

2、按用途分

（1）急救呼吸机：专用于现场急救。

（2）呼吸治疗通气机：对呼吸功能不全患者进行长时间通气支持和呼吸治疗。

（3）麻醉呼吸机：专用于麻醉呼吸管理。

（4）小儿呼吸机：专用于小儿和新生儿通气支持和呼吸治疗。

（5）高频呼吸机：具备通气频率>60次/min功能。

（6）无创呼吸机：经面罩或鼻罩完成通气支持。

3、按驱动方式分

（1）气动气控呼吸机：通气源和控制系统均只以氧气为动力来源。多为便携式急救呼吸机。

（2）电动电控呼吸机：通气源和控制系统均以电源为动力，内部有汽缸、活塞泵等，功能较简单的呼吸机。

（3）气动电控呼吸机：通气源以氧气为动力，控制系统以电源为动力。多功能呼吸机的主流设计。

4、按通气模式分

（1）定时通气机（时间切换）：按预设时间完成呼气与吸气转换。

（2）定容通气机（容量切换）：按预设输出气量完成呼气与吸气转换。

（3）定压通气机（压力切换）：按预设气道压力值完成呼气与吸气转换。

（4）定流通气机（流速切换）：按预设气体流速值完成呼气与吸气转换。

5、按压力和流量发生器分

（1）恒压发生器：通气源驱动压低，吸气期恒压，吸气流随肺内压而变化。

（2）非恒压发生器：通气源驱动压低，在吸气期发生规律变化，吸气流受驱动压和肺内压双重影响。

（3）恒流发生器：通气源驱动压高，气流在吸气期不变。

（4）非恒流发生器：通气源驱动压高，气流在吸气期发生规律性变化。

06机械通气常用模式

在临床工作中，绝大多数呼吸机都同时具备最常用的5种模式，即容量控制模式（CMV）、压力控制模式（PCV）、容量控制 SIMV 模式、压力控制 SIMV 模式、自主通气模式（CPAP PSV、SPONT、自主呼吸、PS/CPAP）。

容量控制模式(CMV)

概念：潮气量、呼吸频率、吸呼比和吸气流速完全由呼吸机来控制。

特点：能保证潮气量和分钟通气量的供给，完全替代自主呼吸，有利于呼吸肌休息，但不利于呼吸肌锻炼。

此外，由于所有的参数都是人为设置，所以很容易发生人机对抗，如吸气和呼气触发不协调，吸气流速不匹配，通气不足或通气过度等。此外，也会导致呼吸功的增加、不确定的气道压力。

应用：中枢或外周驱动能力很差者。对心肺功能贮备较差者，可提供最大呼吸支持，以减少氧耗量。

如：躁动不安的ARDS患者、休克、急性肺水肿患者。

压力控制模式(PCV)

概念：预设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使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，之后转向呼气。

特点：吸气流速（减速波）特点使峰压较低，有可能降低气压伤的发生率，能改善气体分布和通气血流比值，有利于气体交换。

应用：运用容量控制通气而气道压较高的患者。对于终末期ARDS患者，运用PCV模式不但可以限制较高的气道压，而且有利改善其换气。

容量控制SIMV模式

概念：SIMV与CMV不同之处在于：前者的控制通气是“间歇”给，每一次“间歇”之外是自主呼吸，而后者每一次通气都是控制通气。

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，防止呼吸肌萎缩，对心血管系统影响较小。发生过度通气的可能型较CMV小。

应用：具有一定自主呼吸能力者，逐渐下调呼吸频率，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。

压力控制SIMV模式

概念：呼吸机预设压力水平，在控制通气之外患者可以发生自主呼吸。

特点：同样在一定程度上允许自主呼吸参与，对心血管系统影响较小。机器按照设定的压力水平控制压力送气，吸气时间固定。

应用：具有一定自主呼吸能力者，逐渐下调呼吸频率，撤机过渡。

自主通气模式

自主通气模式（CPAP PSV、SPONT、自主呼吸、PS/CPAP）。

概念：气道压在吸气相和呼气相都保持相同水平的正压即为CPAP。

特点：主要调节参数：吸气压和呼气压。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，呼气阀打开释放气体，仍使气道维持在CPAP水平。因此，CPAP实际上一种自主呼吸模式。

应用：有自主呼吸者。

压力控制容量保证PCV-VG模式

概念：PVC-VG属于压力控制通气，在吸气阶段尽可能保持较低的压力水平，但同时要保证送气量等于预设的潮气量的通气控制，吸气时间结束转为呼气。

特点：压力水平的调节会因为潮气量设置大小以及病人肺的阻力顺应性变化而变化。PCV-VG通气模式能保证患者潮气量恒定，可以保障自主呼吸不稳定患者的通气安全，减少气压伤和人机对抗。

吸气流速波形为减速波，气道阻塞时可减少涡流，从而减少压力损耗。有效结合了CMV和PCV两种通气模式的优点。

应用：术中麻醉患者。

07呼吸机主要参数设置原则

1、吸入氧浓度（FiO2）：如果患者处于明显低氧血症，起始吸氧浓度可大于60%，甚至100%，PaO2应＞60mmHg。长时间吸氧逐渐至＜50%。

2、潮气量（Vt）：6ml/Kg（心肺复苏、严重哮喘、ARDS者）- 8ml/Kg（通用）-10 ml/Kg（大潮气量，颅内压增高者，可降颅压）。

VT过低，会出现肺不张，低氧血症，低通气。

VT过高，会出现气压伤，呼吸性碱中毒减少心输出量。

3、呼吸频率（f）：10-20，根据患者呼吸功及CO2水平来调节，随着患者自主呼吸能力增加，参数可逐渐下调。如血气分析回报有CO2潴留，可适当调高呼吸频率，反之则减少呼吸频率。

4、峰流速：是指令通气时呼吸机送气的流速，常设定在40-60L/min。对有自主呼吸的患者峰流速应大于患者自主呼吸时的流速，否则患者感“空气饥饿”，会增加呼吸做功。太大会造成压力伤。

5、吸呼比：通常为吸/呼比以1：1.5-2为宜。成人吸气时间通常为0.8-1.2s。有阻塞性通气功能障碍，可选择1:2-2.5；有限制性通气功能障碍，多选择1:1-1.5；必要时，可应用反比通气1-2:1。

6、平台时间：平台时间的设定可以促进气体在肺内的均匀分布和增加氧合时间，根据患者氧合情况通常设定为0.1-0.3秒，或呼吸周期的5%-10%，一般不超过呼吸周期的15%。特殊病人（ARDS者），为了增加氧合时间，可以将平台时间设定为0.5s。

7、吸气触发灵敏度：压力触发：-0.5-1.5cmH2O；流量触发：1-3L/min。

8、呼气触发灵敏度：需有自主呼吸时才涉及，参考值：25%。

9、呼气末正压（PEEP）：呼气末气道内持续存在的压力，其作用是对抗内源性PEEP，维持小气道和肺泡开放，肺水重新分布，改善肺顺应性，降低呼吸功，并能使萎陷的肺泡复张。还可以减轻肺水肿，改善通气血流比，减轻心脏前负荷，克服管道阻力。通常为3-5 cmH2O（特殊情况下可达到20cmH2O），如过高（8 cmH2O以上），可明显增加颅内压。当FiO2>60%，患者SaO2仍<90%时，可调高PEEP以增加氧合。

10、压力支持水平（PS）：压力支持水平一般设置在10-20cmH2O，根据具体情况，逐渐调整压力水平，降至5-6cmH2O，可以考虑停用压力支持。

11、报警设置

每分钟通气量的上下限设置在每分钟通气量的上下20%-30%

气道压的报警上限为气道峰压之上5-10cmH2O左右

呼吸频率的上下限：控制通气是为设定值的上下5次/分

08报警处理

1、气道压高

（1）呼吸机：工作异常（吸气阀及/或呼气阀故障、压力传感器损坏等）。
（2）人工气道：管腔狭窄、扭曲、打折、分泌物阻塞、人工气道脱出、插管过深等；回路。扭曲、打折、受压、冷凝水积聚。

（3）患者：咳嗽、支气管痉挛、气道分泌物、肺顺应性降低、气胸、胸腔积液、胸壁顺应性降低、人机对抗等。
（4）设置：设置不当，如高压报警上限设置过低。

2、气道压低

（1）呼吸机：压力传感器异常，呼吸机内部漏气（呼气阀漏气，如阀门破裂或漏气，封闭不严或连接不恰当）。

（2）人工气道：患者与呼吸机脱节，管道破裂、积水瓶是否拧紧、湿化器注水口是否盖紧呼气活瓣有无封闭不严或安装不当。气道漏气。气囊漏气、套囊适当充气或更换导管；气管导管移位到声门以上气道。

（3）患者：支气管胸膜瘘、胸腔引流导管漏气。患者吸气力量过强。

（4）设置：下限报警阈值设置不当。

（5）气源不足造成通气量下降。

3、呼出潮气量低

管道漏气、潮气量设置过低、报警设置过高、自主呼吸模式下病人吸气力量较弱、模式设置不当、气量传感器故障。

4、呼出潮气量高

常见于患者自主呼吸增强的情况下，如呼吸窘迫、严重代谢性酸中毒、患者病情好转但通气支持过高等，多预示患者可能存在自主呼吸与呼吸机对抗或不协调。

5、分钟呼气量低

（1）呼吸机：回路或气囊漏气；流量传感器损坏等。

（2）患者：如多次吸气压力过高报警引起（如重症哮喘患者容控时因气道痉挛严重，气道峰压达70～80cmH2O，气体不易吹进去）；患者病情加重，自主呼吸减弱，触发灵敏度过低而不触发呼吸机；痰液阻塞。

（3）设置：每分钟呼出气量低限报警的限定设置过高；呼吸机模式及参数设置不当。

6、分钟呼气量高

（1）呼吸机：流量传感器进水阻塞，呼吸机管路内积水。

（2）患者：如ARDS或其他原因（缺氧、通气不足、气管内吸引后、体温升高、疼痛刺激、烦躁不安）致呼吸频率增快。

（3）设置：潮气量或呼吸频率设置过高，每分钟呼出气量高限报警阈值设置过低。

7、窒息报警

（1）患者无自主呼吸或自主呼吸频率太低；

（2）呼吸管道及连接处脱开或漏气；

（3）机器故障，流量传感器检测功能不良或损坏，定时板等机械故障；

（4）不恰当的触发灵敏度（或内源性 PEEP 的发生可能使患者不能触发，导致无效触发用力）；设置的窒息报警参数不恰当；流量传感器安装位置不合适；分钟通气量设置太低等。

8、电源报警

外接电源故障或蓄电池电力不足。

09根据血气分析结果调节呼吸参数

1、Pa02过低时：增加氧浓度、适当使用PEEP、增加每分通气量、延长通气时间。

2、PaO2过高时：降低氧浓度、逐渐降低PEEP、减少每分通气量

3、PaCO2过高时：增加呼吸频率、增加潮气量、适当下调吸呼比

4、PaCO2过低时：降低呼吸频率、减少潮气量、延长吸气时间、上调吸呼比

10机械通气的并发症

1、诱发肺损伤

主要有以下两方面的原因;

① 肺泡过度膨胀和跨肺泡压增高，引起炎症和肺泡-毛细血管通透性增加。

② 肺泡反复扩张和萎陷产生剪切力，同样造成炎症及肺部损伤，特别是ARDS患者应用PEEP时更易出现。

2、气压伤

主要发生在持续气道正压通气时，肺泡破裂后，气体可沿支气管血管鞘渗至肺间质-纵隔-心包-胸膜腔和皮下组织，称为气压伤。当气道峰压大于40CMH2O时，容易出现气压伤，如果患者在使用呼吸机辅助呼吸过程中突然出现血流动力学改变，应怀疑出现气压伤，形成张力性气胸。

3、对体循环的影响

主要体现在使用正压通气模式—胸腔压力上升—静脉回流减少—右心前负荷降低。另一方面肺泡压力上升—肺循环阻力增加—右心室后负荷增加，导致输出量降低，血压下降，可适当补充血容量与之对抗。

4、对脑部血流的影响

特别是使用PEEP的患者—胸腔内压力升高—颈静脉回流受阻—颅内压升高(ICP)—脑灌注压降低（CPP）--继发性脑损害。因此，颅脑损伤患者不宜使用PEEP模式。

5、呼吸机相关性肺炎

多与气管插管套囊周围分泌物误吸有关，因此，长期使用呼吸机的患者应常规应用抗生素预防感染。

11撤机的指征

1、病人一般情况好转和稳定，神志清楚，感染控制，循环平稳，能自主摄入一定的热量，营养状态和肌力良好。

2、呼吸功能明显改善：

（1）自主呼吸增强，常与呼吸机对抗。
（2）咳嗽有力，能自主排痰。
（3）吸痰等暂时断开呼吸机时病人无明显的呼吸困难，无缺氧和CO2潴留表现，血压、心率稳定。
（4）降低机械通气量，病人能自主代偿。

3、血气分析在一段时间内稳定，血红蛋白维持10g/dl以上.

4、酸碱失衡得到纠正，水电解质平衡。

5、肾功能基本恢复正常。

6、向病人讲明撤离呼吸机的目的和要求，病人能够予以配合。

12撤机的生理指标

1、最大吸气压力超过-20cmH2O。

2、自主潮气量>5ml/kg，深吸气量>10ml/kg。

3、FiO2=1.0时，PaO2>300mmHg。

4、FiO2<0.4时，PaO2>=60mmHg，PaCO2<50mmHg。

5、胸肺顺应性>25ml/cmH2O。