学习笔记 | 呼吸机的常用模式和使用

呼吸机有三个非常重要的参数：潮气量、气道压力、呼吸频率。它们分别代表容量、压力、时间。这三个参数是呼吸机的基本参数，其他的参数都是以这三个参数为基础，采用各种公式计算推导而来。

首先，如果把呼吸机工作原理做一个形象的比喻，就是用嘴吹气球，呼吸机就是嘴，气球就是肺。用力吹气球，气球会变大，如果吹气的力气小了，气球变大的幅度也会变小；如果力太大，气球会爆，力太小，气球就吹不起来。吹气球用的「力」就是气道压力，用厘米水柱表示（cmH2O），气球被吹起的「大小」就是容量，用毫升表示（mL）。每分钟把气球吹起的「次数」就是呼吸频率，用次/分表示。

呼吸频率

呼吸频率在呼吸机上显示为Respiratory Rate（RR）或 Respiratory frequency（RF）。

潮气量

潮气量在呼吸机上显示为Tidal Volume（TV）。是指呼吸机每次向患者输送的气体量，设定值为6-8 mL/kg。

图中VTi指吸入潮气量，VTe指呼出潮气量

每分通气量

每分通气量在呼吸机上显示为Minute Volume（MV），是指呼吸机每分钟向患者输送的气体量。MV=RR×TV。

氧浓度

氧浓度在呼吸机上显示为O2（Conc），是指呼吸机输出的气体中氧气的百分比。氧浓度要确保患者SpO2 >96%，并且要大于21%（空气中的氧浓度）。

呼气末正压

呼气末正压在呼吸机上显示为PEEP（positive end expiratory pressure）。是指呼气末气道内保持高于大气压的水平，能防止肺泡塌陷，促进氧合。一般的设定值为5 cmH2O。

气道峰压

气道峰压在呼吸机上显示为P-Peak（Peak Inspiratory Pressure），反应的是人体气道压力和肺的顺应性，气道压力越高，肺的顺应性越差，P-Peak越大。

机械通气基本要素

呼吸机主要是提高了肺内压力，肺的容积增加，产生吸气，呼吸机压力降低，肺的弹性回缩力使得肺容积减小，产生呼气；一个吸气，一个呼气构成了一个呼吸周期。因此，呼吸机的重点原理在于吸气，其主要由3个基本要素构成：

吸气启动：

即触发阶段，如果患者没有自主呼吸，呼吸机根据设定，在一定时间后，呼吸机开始给予患者一次正压通气，吸气开始，即控制通气（A）；若患者有自主呼吸，呼吸机感触到压力、流速改变，在患者吸气同时开始给予一次正压通气，即自主通气（B）。

吸气启动

(2)

吸气进行：

即正压通气阶段，有两种，一是呼吸机在一定的时间内给予设定的潮气量，即定容通气；二是，呼吸机在一定的时间内将气道压力由基线水平提高到设定压力，即定压通气。

(3)

吸气终止：

即吸-呼切换阶段，呼吸机只使用四个变量中的一个来终止吸气，切换呼气，即容量、时间、流量或压力，在吸气过程中当这四个变量达到预设值时，呼吸机就切换为呼气相。

a) 时间切换：

时间间隔由呼吸机内部计时器控制，并不受患者呼吸系统顺应性和气道阻力影响。

b) 流量切换：

压力支持模式下最常用的切换机制，在吸气过程中一旦流速降到设置的某个百分点，距切换为呼气。

c) 压力切换：

该模式的优点是可以限制气道峰压，减少因压力过多引起的损伤；缺点是当顺应性降低、阻力增加时，这些呼吸机输送的潮气量可变且常偏低。因此，对肺功能较稳定、短期机械通气的患者较适用。

呼吸机的通气模式

机械通气的输送方式常分为3大类，即控制通气、辅助通气、自主通气，所有出现的呼吸方式都是在这3大类基础上引申的。

通气模式鉴别要点

1. 控制通气

(1) 定义：呼吸机完全替代患者的自主呼吸，按照预设参数提供全部呼吸功。

(2) 适用：呼吸严重抑制或呼吸暂停的患者

(3) 优点：患者呼吸一切尽在掌握中；还可进行呼吸力学监测

(4) 缺点：参数设置不当可造成通气不足或过度，因此需要根据血气调整；长时间应用可导致呼吸肌萎缩从而产生呼吸机依赖，因此，患者条件允许应尽早采用辅助通气。

(5) 模式：容量控制模式（VCV），即呼吸机以预设容量来通气，潮气量恒定，从而保证分钟通气量，成人常用（图A）；压力控制通气（PCV），即呼吸机以预设气道压力来通气，压力恒定，不易发生肺的气压伤，小儿及伴肺大泡、气胸的成人常用（图B）。

图A

图B

2. 辅助通气

(1) 定义：患者触发吸气启动+呼吸机预设通气输送+呼吸机决定吸呼切换

(2) 适用：呼吸中枢逐渐恢复的患者，撤机过渡措施

(3) 优点：保证通气量，利于锻炼呼吸肌，改善机械通气对血流的影响

(4) 缺点：当患者呼吸很慢时，呼吸机送气频率也很小，通气不足；当患者呼吸很快时，呼吸机辅助呼吸频率也会变得很大，通气过度

(5) 模式：IMV、PC-SIMV、VC-SIMV（图C、D）

图C

图D

3. 自主通气

(1) 定义：患者触发吸气启动+呼吸机支持通气+患者决定吸呼切换

(2) 适用：自主呼吸恢复的患者，准备撤机措施

(3) 优点：保留自主呼吸、减轻呼吸机萎缩、利于撤机观察

(4) 缺点：患者自己呼吸频率过慢造成通气不足，呼吸频率过快，加重呼吸做功

(5) 模式：SPONT、PSV、CPAP、BIPAP（图E）

图E

常用通气模式介绍

呼吸机的控制界面可以根据患者需要挑选合适的呼吸模式，从根本上来说，主要有三种呼吸模式

1. 持续指令通气（CMV）

CMV（代表持续指令通气、控制机械通气或持续机械通气）是最常用于描述控制通气的模式，另外常用的和CMV类似的名称是A/C（辅助/控制通气）模式，即呼吸按照预设的容量或压力为目标强制通气，分别缩写为VC-CMV和PC-CMV。CMV和A/C模式虽然属于一大类，但两者还是略有不同的，可以通过呼吸启动的触发来鉴别CMV还是A/C，CMV时触发方式为时间触发，患者无自主呼吸，而A/C模式时，可以是患者触发也可以是时间触发。A/C模式时，每一次呼吸（不管是患者触发还是时间触发）均为机械通气，因此还是属于CMV的范畴。

2. 同步间歇指令通气（SIMV）

SIMV是在IMV基础上发展起来的。间歇指令通气（IMV）是根据预设的时间间隔（即时间触发）来实施的容量和压力控制通气。是不是听着跟上述的CMV没有区别？肯定有区别，主要区别在于IMV时，允许患者在指令通气的间期进行自主呼吸。SIMV和IMV的原理相识，但不同之处在于通气的触发通常为患者触发或时间触发而不是仅仅为时间触发。SIMV设计的最初目的就是为了消除IMV的呼吸叠加问题，当使用IMV时，若在患者吸气的同时进行送气则会发生呼吸叠加，导致肺部接受大量气体，压力升高，易引起气压伤或肺组织损伤。

以VC-SIMV（Volume SIMV）模式举例说明：

VC-SIMV其实包含了三种呼吸方式：容量控制（volume control）、容量辅助（volume assist）和压力支持的自主通气（pressure support breath）。VC-SIMV时，呼吸机按照设定的呼吸频率通气；若呼吸机检测到患者有效的吸气触发（流量或压力），则呼吸机给予辅助通气；在两次连续控制通气或辅助通气之间又可以允许患者自主呼吸（有或无压力支持）。

（1）如果vC-SIMV模式设定的呼吸频率过高，则两次连续的控制通气或辅助通气时间过短，无压力支持的自主呼吸插入，类似于容量控制的A/C模式（A）。

（2）如果vC-SIMV模式设定的呼吸频率过低，则两次连续的控制通气或辅助通气时间过长，可伴有较多的有或无压力支持的自主呼吸，这类似于单纯的压力支持模式（B、C）。

VC-SMIV

3.自主呼吸模式（SPONT、CPAP、PSV、VS）

自主呼吸模式有三种常用的基本模式，即自主呼吸（SPONT）、持续正压通气（CPAP）、压力支持通气（PSV）、容量支持（VS）。

自主呼吸模式下患者可通过呼吸回路自主呼吸而不接受任何指令通气，其优点在于可以通过呼吸机来监测呼吸，一旦有意外可激活报警，缺点是某些呼吸机中需要患者较大的呼吸努力来打开呼吸机的吸气阀门，从而增加做功。

CPAP是可以为自主呼吸患者提供持续气道正压通气，有助于改善急性肺损伤难治性低氧血症和低功能残气量患者的氧合。

PSV是这一种特殊的辅助通气模式，患者必须具备持久可靠的自主呼吸模式，一旦呼吸机感知到患者的自主呼吸，在吸气时呼吸机会对患者提供持续的压力支持。PSV可以帮助自主呼吸患者克服通过呼吸机回路的呼吸做功，通过设定高于克服系统阻力所需的压力值，来减少接受CPAP或SIMV通气患者的呼吸做功。（注意支持压力与管径的关系，管径越细需要较高的支持压力才能克服管腔的阻力，调节参数时要充分考虑管径的大小。7、7.5、8号管径对应最低支持压力为7、6、5cmH2O）

VS通气模式，呼吸机输送支持呼吸，帮助患者达到设定潮气量。该模式完全取决于患者的努力程度，这意味着机器会随着每次呼吸改变吸气压力支持水平，以达到目标容量。这种模式并不像其他模式那样普遍，但通常用于使麻醉患者撤机。

表中系统总结了常用呼吸机中几乎所有的通气模式的命名及归类

基本参数设置

1.给氧浓度：长时间吸氧一般不超过50%-60%。计算公式：21+4*氧流量。低浓度氧（24- 40%），适用于COPD患者；中浓度氧（40-60%）适用于缺氧而二氧化碳储留时；高浓度氧（大于60%）适用于CO中毒、心源性休克及严重创伤大型手术后，吸入高浓度氧不应超过1-2天，否则易至氧中毒。

2.触发灵敏度：流速触发一般为2L/min。

3.潮气量与呼吸频率：一般设定为6-8ml/kg，R15-20次/分；急性肺损伤4-8/ml/kg，R20-25次/分；阻塞性肺疾病4-8/ml/kg，R8-12次/分。

4.最大流速：成人常用的流速一般为40-60L/min，具体设置根据患者吸气需求设置。

5.吸气/呼气时间比：一般 1：1.5～2.5，阻塞性通气障碍可调至 1：3 或更长的呼气时间，限制性通气障碍可调至 1：1。

6. 压力水平：平台压小于等于30cmH2O。

7.吸气暂停时间：一般为0-0.6s，不超过1s。

8.PEEP的调节：FiO2＞60%，PaO2＜8.00kpa时应加PEEP。临床上常用PEEP值为0.29-1.18kPa(3-300pxH2O)，很少超过1.47kPa(375pxH2O)。

常见报警问题处理

1. 气道高压

(1) 原因：病人气道不通畅（呼吸对抗）、气管插管过深插入右支气气管、气管套管滑入皮下、人机对抗、咳嗽、肺顺应性低（ARDS、肺水肿、肺纤维化）、限制性通气障碍（腹胀、气胸、纵隔气肿、胸腔积液）

(2) 处理：听诊肺部呼吸音是否存在不对称、痰鸣音、呼吸音低；吸痰；拍胸片排除异常情况；检查气管套管位置；检查管道通畅度；适当调整呼吸机同步性；使用递减呼吸机同步性；使用递减流速波形；改用压控模式；使用支气管扩张剂；使用镇静剂。

2. 气道低压

(1) 原因：管道漏气、插管滑出、呼吸机参数设置不当

(2) 处理：检查漏气情况；增加峰值流速或改压力控制模式；如自主呼吸好，改PSV模式；增加潮气量；适当调整报警设置。

3. 低潮气量

(1) 原因：低吸气潮气量：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。低呼气潮气量：管道漏气、其余同上。

(2) 处理：检查管路以明确是否漏气；如病人吸气力量不足可增加PSV压力或改A/C模式；根据病人体重设置合适的报警范围；用模拟肺检查呼吸机送气情况；用潮气量表监测送气潮气量以判断呼吸机潮气量传感器是否准确。

4. 低分钟通气量

(1) 原因：潮气量设置过低、通气频率设置过低、报警设置过高、自主呼吸模式下病人通气不足、管道漏气。

(2) 处理：排除管道漏气；增加辅助通气参数；如自主呼吸频率不快可用SIMV模式并设置合适的每分钟通气量；适当调整报警范围。

5. 高分钟通气量

(1) 原因：病人紧张烦躁、有严重缺氧状况、呼吸机通气参数设置过高、呼吸机误触发导致高通气频率。

(2) 处理：排除机器原因可使用镇静剂甚至肌松剂以防止病人的过度通气；改善病人的氧合，可增加氧浓度或加用PEEP；合理调整通气参数；如有误触发可降低触发灵敏度，关闭流速触发，检查呼气阀是否漏气。

6. 呼吸反比

(1) 原因：吸气时间过长（送气流速过低、潮气量过大、气道阻力高），呼气时间过短，呼吸频率过高。

(2) 处理：增加吸气流速；减少压控模式的吸气时间；改善气道的通畅度；降低呼吸频率；如需要反比通气可关闭反比通气报警。

7. 窒息

(1) 原因：病人自主呼吸过弱、病人出现呼吸暂停、气道漏气。

(2) 处理：提高触发灵敏度；增加通气频率；改A/C或SIMV模式；检查气道漏气情况。

8. 呼吸机工作异常

(1) 原因：电源故障、气源故障、主机故障、空气压缩机不工作、泵膜活塞损坏、空氧混合器损坏等

(2) 处理：立即脱离病人，改用简易呼吸器过渡；用模肺检查呼吸机送气情况，可关闭机器再打开，观察故障是否依然存在；可做机器自检以判断故障原因;原则上可能有故障的呼吸机不能给病人使用；通知维修工程师。

出处：neuroZHU的学习笔记