呼吸機/基礎知識簡介
一、呼吸機的作用及適應癥：
1.作用：替代和改善外呼吸,，降低呼吸（Respiratory）做功,。（主要是改善通氣功能,，對改善換氣功能能力有限）
2.適應癥：呼吸功能不全,、呼吸衰竭；呼吸肌肉和神經(jīng)等不可逆損害的替代治療,；危重病人的呼吸支持,；術中及術后病人等。
二,、呼吸機的組成,、驅(qū)動、原理：
1.組成部分：
（1）主機（ventilator）：正壓呼吸控制器,、通氣模式控制器,、持續(xù)氣流控制器、空氧混合器,、壓力感受器,、流量感受器、呼氣末正壓發(fā)生器,、觸發(fā)裝置,、閥門系統(tǒng)、報警及監(jiān)測裝置等（由微電腦及電路等控制）,。
（2）空氣壓縮機（compressor）：中心供空氣時不需要工作。
（3）外部管道系統(tǒng)：吸氣管道（inspiratory tube）,、氣體加溫濕化裝置（humidifier）,、呼氣管道（expiratory tube）、集水杯。
2.驅(qū)動調(diào)節(jié)方式：
（1）電動電控：不需空氣壓縮機,，驅(qū)動調(diào)節(jié)均由電源控制,。
（2）氣動氣控：需空、氧氣源,，邏輯元件調(diào)節(jié)參數(shù),。
（3）氣動電控：多數(shù)現(xiàn)代呼吸機的驅(qū)動調(diào)節(jié)方式。
3.工作原理：
（1）切換方式：吸氣向呼氣轉(zhuǎn)換的方式,。分為：時間,、流速、壓力,、容量切換
（2）限制方式：吸氣時氣體運送的方式（吸氣氣流由什么來管理）,。分為：流速、壓力,、容量限制（多數(shù)靠設置流速或壓力）,。
（3）觸發(fā)方式：呼氣向吸氣轉(zhuǎn)換的方式。分為：機器控制（時間觸發(fā)）和病人觸發(fā)（流量觸發(fā)和壓力觸發(fā)）,。
三,、呼吸機的調(diào)試與監(jiān)測：
1.呼吸機的檢測：依呼吸機類型而定
2.控制部分：
（1）模式選擇：依據(jù)病情需要
（2）參數(shù)調(diào)節(jié)：
①潮氣量（Tidal Volume）：8~15ml/kg ；定容：VT=Flow×Ti（三者設定兩者）,； 定壓：C=ΔV/ΔP（根據(jù)監(jiān)測到的潮氣量來設置吸氣壓力Inspirator Pressure）
②吸氣時間：Ti=60/RR,，一般吸呼比（I:E）為1:1.5~2；吸氣停頓時間：屬吸氣時間,，一般設置呼吸周期的10%秒（應〈20%）
③吸氣流速：Peak Flow鍵,；流速波形：遞增、正弦波,、方波,、遞減
④通氣頻率（RR）：接近生理頻率
⑤氧濃度（FiO2，21%~100%）：只要PaO2/FiO2滿意,，F(xiàn)iO2應盡量低,， FiO2高于60%為高濃度氧
⑥觸發(fā)靈敏度：壓力觸發(fā)水平一般在基礎壓力下0.5~1.5cmH2O；流速觸發(fā)水平一般在基礎氣流下1~3L/min
⑦呼氣靈敏度（Esens）：一般設置20~25%
⑧呼氣末正壓（PEEP）：生理水平為3~5 cmH2O
⑨壓力支持水平（Pressure Support）：初始水平10~15 cmH2O
⑨壓力支持水平（Pressure Support）：初始水平10~15 cmH2O
⑩吸氣上升時間百分比（Insp RiseTime%）,、壓力上升梯度,、壓力斜坡（Pressure Scope）、流速加速百分比
（2）其它特殊功能鍵：
①吸氣暫停鍵（InspPause）：吸氣末阻斷法測定氣道平臺壓
②呼氣暫停鍵（Exp Pause）：呼氣末阻斷法測定auto PEEP
③手動呼吸鍵（Manual Breath,、Manual Insp,、Start Breath）
④氧霧化鍵（Nebulization）
⑤100% O2鍵
⑥嘆氣功能鍵（Sigh）
3.報警設置
（1）分鐘通氣量（minute ventilation，MV,，VE）上（下）限：高（低）于設定或目標分鐘通氣量10~15%
（2）呼氣潮氣量上（下）限：高（低）于設定或目標潮氣量10~15%
（3）氣道壓（airway pressure）上（下）限：高（低）于平均氣道壓5~10 cmH2O
（4）基線壓（baseline pressure）上（下）限：PEEP值上（下）3 cmH2O
（5）通氣頻率上（下）限：機控時設定值上（下）5bpm,，撤機時視情況而定。
（6）FiO2：設定值上下5~10%
4.呼吸機的監(jiān)測系統(tǒng)（有些呼吸機有監(jiān)測顯示屏）
（1）數(shù)據(jù)監(jiān)測：
（2）呼吸力學曲線監(jiān)測：
①三條動態(tài)曲線：壓力-時間（P-T）、容量-時間（V-T）,、流速-時間（F-T）
②兩個環(huán)：壓力-容量環(huán)（P-V）,、流速-容量環(huán)（F-V）
四、通氣模式及方式簡介：
1.常見通氣模式簡介：
（1）按壓力或容量是否恒定分為：定壓（如PC）,、定容（如VC）
（2）按是否需要病人的觸發(fā)分為： CMV（又稱IPPV）,、A/C
（3）按病人和呼吸機承擔呼吸功的多少分為：
①完全通氣支持：如CMV、 A/C,、近正常呼吸頻率的SIMV
②部分通氣支持：如PSV,、低頻率的SIMV或+PSV、MMV,、VSV,、PAV、APRV,、（BiPAP,，有兩種類型）、CPAP
（4）按指令方式分為：CMV,、IMV,、SIMV、MMV
（5）伺服-控制通氣模式：Servo300A的PRVC,、VSV,、自動轉(zhuǎn)換（automode）；Bear1000的PA（又稱VAPSV）,；‘伽利略’的ASV,、APV
（6）撤機方法：T型管試驗、SIMV/ IMV,、PSV,、SIMV+PSV、各種伺服-控制通氣模式,。
2.特殊通氣方式簡介：
（1）分隔肺通氣（independent lung ventilation,，ILV）：兩側(cè)肺分別進行獨立通氣或一側(cè)肺進行選擇性通氣，可用于氣道隔離,、雙側(cè)肺病變嚴重不對稱,、雙側(cè)急性肺損傷。
（2）反比通氣（inverse tatio ventilation,，IRV）：可在較低氣道峰壓下改善氣體交換,，常用于ARDS。
（3）液體通氣（liquid ventilation,，LV）：分全(total)液體通氣（TLV）和部分(partial) 液體通氣（PLV）,，液體用全氟化碳（perfluorocarbon,，PFC）作為 O2和C O2的載體,，有望成為治療ARDS的有效方法,。
（4）負壓通氣（negative pressure ventilation，NPV）：將負壓周期性作用于體表,，使肺內(nèi)壓降低而產(chǎn)生通氣,，主要適應癥為慢性進行性神經(jīng)肌肉疾病。
（5）高頻通氣（high frequency ventilation,，HFV）：一種高頻率（正常呼吸頻率4倍以上）低潮氣量（≤解剖死腔）的通氣方式,，降低肺損傷。分為高頻正壓通氣（HFPPV）,，60~100bpm,；高頻噴射(jet)通氣（HFJV），100~200bpm,；高頻振蕩(oscillation)通氣（HFOV）,，200~900bpm。
（6）無創(chuàng)性通氣（noninvasive ventilation）：如無創(chuàng)間隙正壓通氣（NIPPV）,；美國偉康公司的BiPAP呼吸機（模式有S,、T、S/T,、PC,、CPAP）
（7）氣管內(nèi)吹氣（tracheal gas insufflation，TGI）：經(jīng)氣管插管放置細導管,，減少死腔通氣,，增加肺泡通氣，以便在呼氣相沖淡解剖死腔中的CO2,。
3.通氣模式英文全稱：
（1）CMV：持續(xù)控制通氣,，continuous mandatory ventilation
（2）IPPV：間隙正壓通氣，intermittent positive preassure ventilation
（3）A/CV：輔助/控制通氣,，assist-control ventilation
（4）PC：壓力控制,，preassure control
（5）VC：容量控制，volume control
（6）IMV：間隙指令通氣,，intermittent mandatory ventilation
（7）SIMV：同步間隙指令通氣,，synchronized intermittent mandatory ventilation
（8）PSV：壓力支持通氣，preassure support ventilation
（9）VSV：容量支持通氣,，volume support ventilation
（10）MMV：指令每分通氣,，mandatory minute ventilation
（11）PRVC：壓力調(diào)節(jié)容量控制，preassure regulated volume control
（12）PAV：成比例輔助通氣,，proportional assist ventilation
（13）APRV：氣道壓力釋放通氣,，airway preassure release ventilation
（14）VAPSV：容量保障壓力支持通氣,volume assured preassure support ventilation
（15）PA：壓力擴增,，preassure augmentation
（16）ASV：適應性支持通氣，adaptive support ventilation
（17）APV：適應性壓力通氣,，adaptive preassure ventilation
（18）BiPAP：雙水平或雙相氣道正壓,，bilevel or biphasic positive airway preassure
（19）PEEP：呼氣末正壓，positive end-expiratory preassure
（20）CPAP：持續(xù)氣道正壓,，continuous positive airway preassure
五,、其它幾種呼吸治療措施簡介：
1.特殊氣體吸入：
（1）氦-氧混合氣（Heliox）：促進氧彌散及二氧化碳的排除，降低氣道壓和呼吸功耗,。濃度：氦60%~79%,，氧40%~21%。
（2）一氧化氮（NO）：傳遞信息和調(diào)節(jié)血管張力,，選擇性肺血管擴張劑,。
2.肺外氣體交換：
（1）體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）：利用氧和膜進行血液和氣體交換,，使肺處于相對休息狀態(tài),。
（2）血管內(nèi)氧合器（intravascular oxygenator，IVOX）：利用氣體壓力梯度差進行交換,，全稱為血管內(nèi)氧合和二氧化碳排除裝置（intravascular oxygenation and carbon dioxide transfer device）,。
3.膈肌起搏：傳遞電流到膈神經(jīng)使膈肌收縮
（1）體內(nèi)膈肌起搏：（implanted diaphragm pacing，IDP）
（2）體外膈肌起搏：（external diaphragm pacing,，EDP）
六,、相關公式簡介：
1.肺泡氧分壓（PAO2）=（PB-47）*FiO2-1.25PaCO2（FiO2≥60%系數(shù)為1）
2.組織氧含量（CaO2）=1.34*Hb*SaO2+0.003* PaO2
3.氧攝取率（O2ER）= V O2/ D O2=（SaO2- SvO2）/ SaO2（正常值20%~30%）
組織氧攝取（VO2）=13.4*CO*Hb*（SaO2- SvO2）,；成人110~160ml/（min*m2）
組織氧運輸（DO2）=13.4*CO*Hb*SaO2 成人520~570ml/（min*m2）
2.氧合指數(shù)（OI）=FiO2*Pmean*100/ PaO2（〈5%）,；PaO2 / FiO2也可表示氧合
3.肺內(nèi)分流（Qs/QT）=（CcO2-CaO2）/（CcO2-CvO2）（〈10%）
估計公式（吸純氧20min）Qs/QT=35%-（PaO2 /20）%
4.死腔與潮氣量比（VD/VT）=（PaCO2-PECO2）/ PaCO2
正常值：自主呼吸時20%~40%；機械通氣時40%~60%
5.氣道峰壓（PIP）=氣道阻壓（PRaw）+氣道平臺壓（Ppla）=R*Flow+V/C+PEEP
平均氣道壓=（PIP-PEEP）*Ti/TOT*K+PEEP （恒壓通氣K=1,；恒流通氣K=1/2）
6.動態(tài)順應性（Cdyn）=VT/（PIP-PEEP）,；靜態(tài)順應性（Cst）= VT /（Ppla -PEEP）
7.肺總量TLC=肺活量VC+殘氣量RV=深吸氣量IC（補吸氣量IRV+潮氣量VT）+功能殘氣量FRC（補呼氣量ERV+殘氣量）
8.壓力換算關系：1cmH2O=0.098kPa；1mmHg=0.133 kPa,；1kPa =0.145Psig,；
1atm≈1bar≈100kpa
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