机械通气的模式解放军总医院南楼呼吸科俞森洋各种通气模式的定义及其特点机械呼吸类型可分为四类：指令（控制）、辅助、支持和自主呼吸分类依据有3点：由什么来触发通气，通气期间吸气流速由什么来限制，通气由什么来切换“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。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第一节常用通气模式一、辅助通气,控制通气,辅助-控制通气辅助通气（Assisted Ventilation ，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。预设潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通气过度。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1~3L/min 。触发灵敏度过高可导致自动切换（Self-Cycling ）。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% 。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（Controlled Ventilation ，CV ）定义：CV 又称指令通气，呼吸机以预设频率定时触发，并输送预定潮气量。即呼吸机完全代替患者的自主呼吸。换句话说，患者的呼吸方式（呼吸频率、潮气量、吸呼时比和吸气流速）完全由呼吸机控制，由呼吸机来提供全部呼吸功。无吸气触发，压力上升前无反向波出现，各波形形态（包括压力上升坡度，峰压，下降坡度以及吸气时间）一致，表明为时间指令性通气。（1）患有严重呼吸抑制或呼吸暂停，如麻醉、中枢神经系统功能障碍、或药物过量等。（2）可最大限度减轻呼吸肌负荷，降低呼吸氧耗，有利于呼吸肌休息和恢复疲劳。（3）为心肺功能储备差的患者提供最大呼吸支持，以减少呼吸用力，缓解急性冠状动脉缺血。（4）在实施“非生理性”特殊通气方式，如反比通气、分侧肺通气、低频通气以及在闭合性颅脑损伤时，为减少脑血流和降低颅内压故意采用的过度通气等。（5）对患者呼吸力学的监测，如呼吸阻力、顺应性、PEEPi 、潮气末CO2 浓度、呼吸功等，只有在CV 控制通气时测定才准确可靠。辅助—控制通气（Assist-control Ventilation,A-CV ）定义：结合AV 和CV 的特点，通气靠患者触发，并以CV 的预设频率作为备用。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）。在每次压力-时间曲线上升前均出现负向拐弯波，说明每次机械通气均由患者吸气用力触发。出现的负向拐弯波大小反映了患者触发用功的大小，若应用流量触发（flow-by) ，可使负向拐弯波减小，说明流量触发可减小患者的触发功。二、间歇指令通气，同步间歇指令通气间歇指令通气（Intermittent Mandatory Ventilation 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。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。指令通气的输送不管患者的吸气用力情况，故在指令通气压力上升前常无负向拐弯波，两次指令通气间可见低幅波动的自主呼吸波形，负压表示吸气，正压代表呼气。IMV 的缺点指令通气之外的自主呼吸也通过呼吸机进行，并没有得到机械辅助，需克服按需阀开放和呼吸机回路阻力做功。如果通过功能不佳的按需阀持久应用IMV 就可能加重呼吸肌疲劳，增加氧耗，甚至使循环功能恶化。为了克服呼吸机回路的阻力，可加用5cmH2O 的吸气压力支持。同步间歇指令通气（Syncronic Intermittent Mandatory Ventilation ,SIMV ）定义：进行IMV 时，让指令通气的输送与患者的吸气用力同步。SIMV 时，在指令通气压力上升前常有患者吸气用力引起的负向拐弯波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SIMV 的优点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。三、压力支持通气（PSV ）定义：患者吸气触发后，呼吸机提供一恒定的气道正压以克服吸气阻力和扩张肺脏。提供的气流方式可与患者的吸气流速需要相协调，可根据患者的病理生理及自主呼吸能力改变调整PS 水平，提供恰当的呼吸辅助功。同步性能良好，通气时气道峰压和平均气道压较低，可减少气压伤等机械通气的并发症。每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。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；对PSV 的最新改进，是压力上升时间和呼气触发敏感度可调。PSV 的主要缺点当患者气道阻力增加或肺顺应性降低时，如不及时增加PS 水平，就不能保证足够潮气量，因此，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用PSV 。此外，呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者也应避免应用PSV 。为保证PSV 时的安全，必须设置“窒息通气”作后备。Esteban 等(Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450~1458) 412 ICU, 用机1638 例,所用通气模式2226 位医生的问卷调查第二节自主呼吸模式保留自主呼吸的好处: 降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的灌注改善和促使萎陷的肺泡复张，自主呼吸的效率较高有较好的V/Q 比值便于病人活动，主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清便于撤机一、持续气道正压（CPAP ）定义：自主呼吸条件下，维持整个呼吸周期均气道正压。图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。二、双相气道正压（Biphasic Positive Airway Pressure BIPAP ）有人将其视为两个不同压力水平的CPAP 交替应用，称其为DuoPAP 。在Siemens Servo 300 呼吸机中称为BiVent ，在PB840 呼吸机中称为BiLevel ，也许还有其他名称。BAPAP 参数的选择：4 个参数：Phigh 、Plow 、Thigh 、Tlow ；频率＝，可将Phigh 视为IMV 。选择原则：根据不同的疾病和患者的具体情况。例如：手术后无并发症的设置：Thigh 2~4 秒，Tlow 4~8 秒(相当于IMV5~10/min) Plow 5cmH2O ，Phigh 在Plow 以上15~25cmH2O ，取决于产生的VT ；撤机阶段：随自主呼吸的增加，Phigh 减至10~20 cmH2O ，Plow 仍5cmH2O ；然后减少IMV 频率4~6/min ，若患者仍呼吸平稳，再将Phigh 减至10cmH2O ，若患者仍平稳，通常可以拔管。又例如ARDS ：增加平均气道压，让萎陷肺泡复张，可设置APRV-BIPAP ：方法一：Thigh 2~5 秒，Tlow 0.5~1.5s( 相当于APRV 频率9~24/min) ，Plow 5cmH2O, Phigh 在Plow 之上15~35cmH2O, 取决于VT 和平均气道压。方法二：Plow 低拐点以上1~2cmH2O ，Phigh 在高拐点以下，Thigh 2~4 秒Tlow 2~4 秒又如COPD ：避免动态过度充气和PEEPi Thigh 短，Tlow 长, 相时比1:2 Plow 1~5cm ,Phigh 在Plow 以上15~25cmH2O ，取决于VT ，应观察流量在呼气末是否回到基线（零位）。应用BIPAP 时，采用高压力相的时间（TPhi ）和低压力相的时间（TPlo ）是可以根据需要选择的，双压力相的时间比可称为相时比（Phase-time Ratio ，PhTR ），即PhTR=TPhi/TPlo 通常采用PhTR=1:2 ；如果采用PhTR=2:1 ，即类似于反比通气的概念应用于BIPAP 模式，可称为反比BIPAP （IR-BIPAP ）。如果采用相时比（PhTR ）≥2:1 ，即IR-BIPAP ，且低压（Plo ）相的时间很短，自主呼吸仅在高压力（Phi ）水平阶段进行，即相当于气道压力释放通气（APRV ）。IR-BIPAP 方式所提供的通气辅助和改善氧合的作用机理与APRV 相同。与PSV 比较，IR-BIPAP 能显著降低气道峰压。应用BIPAP 模式比应用CPAP 对增加患者的氧合具有更明显作用。近年临床应用的经验表明：在疾病的各个阶段，均可用BIPAP 模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。曾认为BIPAP 和APRV 仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高的。但近年已用于中重度ARDS 患者。DuoPAP & APRV DuoPAP ( 双水平正压通气) APRV( 气道压力释放通气)为临床提供多样的压力通气模式. 可适用于成人/儿童/婴儿. 设定适当的两个水平压力(PAP) 进行通气. 病人在两个水平压力(PAP) 下,均可自由自在地呼吸. 在两个水平压力(PAP) 下,均可获得压力支持. 在两个水平压力(PAP) 下,均可触发自主呼吸. 1. DuoPAP / APRV 三、压力释放通气（APRV) 定义：患者接受恒定水平的正压和进行自主呼吸，正压按医生设置的频率周期性释放和立即重建。本图中压力释放到0。APRV 的初始设置设置恰当的FiO2 以维持PaO2≥60mmHg ；设置CPAP 初始为20cmH2O ；EEP （FRC ）：0~10cmH2O ；TE 固定于1.5 秒至呼气时间常数的3倍或3倍以上(呼气时间常数等于气道阻力×肺顺应性)以避免PEEPi 的产生。APRV 频率设置于4~8 次/分，取决于镇静的情况。APRV 的优点允许自主呼吸，减少肺泡过度扩张和医源性肺损伤的潜在危险。而且在低气道峰压和EEP 的情况下，使通气/血流灌注（V/Q ）比例改善，血流动力学的损害较小