常用机械通气模式及其选择原则呼吸机的应用迄今仅有不足两百年的历史,其模式的发展可分为三个阶段。
第一阶段是早期的正压通气,18世纪首次利用口对口呼吸,成功地对一例患者进行了复苏。
随后风箱技术被推荐替代人工吹气,且这种基于风箱技术的急救方法被广泛接受和应用。
直到十九世纪三十年代,一系列研究表明这种技术易产生致命性气胸,因此正压通气阶段也就此告一段落。
第二个阶段是负压通气,1928年“铁肺”的投入使用标志着负压呼吸机真正进入临床。
由于脊髓灰质炎的流行,也促成了负压通气的发展。
直至1952年,由于负压通气对治疗脊髓灰质炎的失败,临床上对患者行气管切开,利用气囊间隙正压通气,这表明了第三个阶段的正压通气的开始。
近年来临床上主要常用的通气模式仍然是正压通气,随着对呼吸生理学以及相关技术的深入研究,形成了许多的机械通气模式。
本文将近年来临床上应用的机械通气模式综述如下。
一、常见模式名称变异同步间歇指令通气(SynchronousIntermittentMandatoryVentilation,SIMV),有的呼吸机上称间歇按需通气(气(IntermittentAssitstedVentilation,IAV压力支持通气(持(InspiratoryPressureSupport,IPS),吸(AssitstedSpontaneousBreathing,ASB)。
闭环通气()(气(例如压力控而是将压力限制在恒定水平);时间或压力进行切换。
3、“触发”可由机器定时(控制通气)或有患者用力来启动(辅助、支持或自主通气)。
“限制”一般是靠设置流量(压力可变)或设置压力(流量可变)来进行。
“切换”一般是靠设置容量、时间或流量来进行。
4、所谓“机械通气模式”,实际上就是指令,辅助、支持和自主呼吸的理想结合和不同组合。
由机器和患者控制时相的变化特殊结合来定义呼吸类型______________________________________________通气方式触发限制切换指令(控制)机器机器机器辅助患者机器机器支持患者机器患者自主患者患者患者_________________________________________________三、主要通气模式辅助通气(AssistedVentilation,AV)定义:AV是在患者吸气用力时依靠气道压的降低(压力触发)或流量的改变(流量触发)来触发,触发后呼吸机即按预设潮气量(或吸气压力)、频率、吸气和呼气时间将气体传送给患者。
应用的关键是预设触发灵敏度和潮气量要恰当。
(1)预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。
(2)压力触发敏感度一般设置于-0.5至-1.5cmH2O水平,采用流量触发时设置触发敏感度1~3 L/min。
触发灵敏度过高可导致自动切换(Self-Cycling)。
(3)AV为不可调性部分通气支持,患者吸气用功约占通常呼吸功的20%~30%。
(4)AV靠患者吸气来启动,无触发就不提供通气辅助。
故常与控制模式联用控制通气(ControlledVentilation,CV)定义:CV供全部呼吸功。
适应症(1(2)CV的预设频率作为备用。
)这两种通气模式的结合,如AV那样,病人的吸气用力可触发通气机以预置潮气量送气而决定通气频率。
然而,又如CV那样,预置通气频率的“程序”也输入通气机作为备用,称之为“后备频率”(backuprate)。
因此,病人依靠吸气用力的触发可以以高于预置频率的任何频率进行通气;如果在预定时间内,病人无力触发或自主呼吸频率低于预置频率,通气机即以预置频率(后备频率)取代来输送预置的潮气量。
结果,触发时为辅助通气,没有触发时为控制通气。
因此应用A-CV模式时,病人可以支配自己的呼吸频率。
如果病人的自主呼吸频率减低,低于后备频率,通气机即提供控制通气,直到病人的自主呼吸频率超过后备频率。
结果,A-CV模式既可以提供与自主呼吸基本同步的通气,又能保证自主呼吸不稳定病人的通气安全,提供不低于预设水平的通气频率和通气量。
因此当应用A/C模式时,患儿接受机械通气频率≥预设的频率,当患儿自主呼吸较强和较快时,由于患儿接受机械通气的频率大于预设频率,可产生过度通气(原因是压力不变,相应的潮气量×频率大于正常),故应及时调低压力或降低触发敏感度(增大其负值),一般触发敏感度设置既要避免过度敏感,导致过多触发,也要避免触发敏感度过低,造成费力触发。
A-CV模式大多以容量切换型通气来实行,应用容量切换A-CV时,需预设触发敏感度、潮气量(VT)、频率(备用频率)、吸气流速和流速波型。
近年来已有呼吸机以压力切换型通气来实现A-CV。
此时需预设的呼吸机参数有:触发敏感度、压力水平、吸气时间(Ti)和通气频率(备用频率)。
有些呼吸机写的是控制模式,实际上是A-CV模式。
应用A-CV模式时,预设频率应与实际频率相近,预设频率比实际频率慢太多,可导致反比通气和气体陷闭。
应用A-CV时应监测实际I:E比。
容量控制通气(volumecontrolledventilation,VCV)现代呼吸机,所谓VCV,其实也是A/C模式中的一种。
过去称之为“定容”模式,VCV通气模式下,每次通气均确保患儿的潮气量一定,而压力可变,因而,患儿的潮气量,吸呼比和吸气流速完全由呼吸机控制实施,吸气流量固定,呼吸机提供全部呼吸功。
在现代呼吸机中并无可储存一定容量的结构(如风箱),因此不可能预先存贮一定量的气体输送给病人,也就不存在字面意义上的“定容”通气。
呼吸机是通过对气流和时间的控制来实现“定容”的,因为输送的气体流速与送气时间的积分就是所输送的气体容量。
以“定容”方式通气时,需设定气流的峰流速和波形,呼吸机在吸气相输送这种特定形式的气流,当潮气量设定后,吸气时间也就确定了。
“定容”通气时吸气压力由吸气流速和VCV的优点:VCV的缺点:1、2、易导致人-A/C模式,若患儿无自主呼吸,则每次机械通气均为时间触发,无论是控制通气还是辅助通气,每次通气都是完全按预设压力满负荷通气。
PCV的优点:1、峰压较低,较少出现气压伤。
2、吸气流速根据系统顺应性和粘性阻力的变化而改变。
3、有利于时间常数大的肺泡单位充气,改善通气/血流比值。
PCV的缺点:由于潮气量受系统顺应性和粘性阻力以及吸气时间的影响,较难保持恒定,因此需不断调节压力控制水平,以保证适当水平的潮气量。
因此,所谓“定容”通气就是以潮气量为目标控制气流,而“定压”通气就是以压力为目标控制气流。
无论采取何种方式,只要确定流速和波形,就可实现对气流的控制。
间歇指令通气(IntermittentMandatoryVentilation,IMV)定义:呼吸机以预定的频率输送固定的潮气量(或压力),在两次指令通气间歇期,允许患者自主呼吸。
是指通气机以预设频率、压力、吸呼气时间对病人传送常规正压通气,在两次机械呼吸周期之间允许病人自由的呼吸。
病人如有自主呼吸,则按自己的频率和形式进行呼吸,其总的通气量=病人自主呼吸的通气量+呼吸机正压通气量;当应用较高频率IMV时,呼吸机可提供完全的通气支持,因此当患儿无自主呼吸时,可应用较高频率时的IMV;随着自主呼吸的出现和增强,应相应减低IMV的频率,撤机前则可使IMV的频率降至5-10次/分,减少呼吸机的正压通气,以增强患儿自主呼吸能力,达到依靠自主呼吸能保证气体交换的目的。
此方式由于机器送气经常与患儿的呼吸气相冲突即人机不同步,故可导致小气道损伤、CLD、脑室内出血和脑室周围白质软化等的发生。
现有的资料表明IMV既没有超过A/C,也不比PSV优越,在气体交换方面APRV超过IMV。
与PSV和APRV 比较,IMV时的气道峰压较高,与APRV比较通气死腔比较大,对于撤机的后果,IMV与T型管法或MMV相似而初步的资料提示PSV超过IMV。
大多数呼吸机的IMV模式,指令通气以容量切换方式来实施,此时需预设:潮气量(VT)、流速或(和)吸气时间(Ti)、指令通气频率和触发敏感度。
已有少数呼吸机以压力切换方式来实行指令通气。
此时需预设:压力水平、Ti、指令通气频率及触发敏感度。
IMV的缺点功。
如果通过功能不佳的按需阀持久应用服呼吸机回路的阻力,可加用5cmH2O同步间歇指令通气SIMVSIMV模式下,如32次里只有20次是强制通气,其余12次则是病人的自主呼吸。
因SIMV的触发窗根据机型不同,可分为三种:一是位于下一呼吸周期之前,长度为呼吸周期的25%。
二是把强制通气的呼吸时间与SIMV的呼吸周期分开设定。
比如Servoi就是这样的,设定强制通气的吸气时间(强制通气的吸呼比缺省为1:2,这样,触发窗就是位于SIMV呼吸周期的起始部分,长度是强制通气吸气时间的3倍),或设定强制通气的吸呼比。
三是按SIMV呼吸周期的一定比例来设定触发窗,比如PB840就是整个呼吸周期的前60%。
SIMV的优点⑴降低平均气道压⑵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,有利于适时脱机⑶改善V/Q比例⑷应用SIMV,自主呼吸易与呼吸机协调,减少对镇静剂的需要⑸增加患者的舒适感;⑹能较好维持酸碱平衡,减少呼吸性碱中毒的发生;⑺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。
临床上应用IMV和SIMV,主要是在撤机时,作为控制通气到完全自主呼吸之间的过渡。
此外,在很多情况下,IMV和SIMV也已作为长期通气支持的标准技术。
压力支持通气(pressuresupportventilation,PSV)属于部分通气支持模式,是一种压力-目标或压力-限制性通气模式,每次通气均由病人触发和由通气机给予支持。
吸气期间,气道压升高到预设水平,即压力支持水平。
是病人触发、压力目标、病人切换(一般是流量切换)的一种机械通气模式。
高于固定PSV水平的很小压力(1-3cmH2O)的发现(此压力必然来自病人的突然呼气用力)也已被单独应用或与流量触发标准结合应用来停止吸气辅助。
通常也包括对吸气的时间限制,当回路出现现漏气时,流量终止吸气的方法已不起作用。
有文献报道了缺乏吸气时间限制机制的危险。
PSV在减少病人所做的呼吸功方面具有非常有效的作用,呼吸功的减少大致与所加的压力水平成比例。
在常用通气模式中,PSV的人-机协调性好;近年开发的许多智能化通气模式,均以PSV来实施;PSV的最新改进,是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。
PSV的主要缺点1、避免应用PSV2、为保证PSV2000年Esteban等对全球412ICU模式在上机时A/C模式占47%,SIMV6%,年进呼吸2、采用压力/流速触发机制,与患者自主呼吸同步,减少人机对抗。
3、可模拟出多种通气模式,临床应用范围广。