呼吸生理和呼吸机工作原理培训课件.ppt

呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸生理和呼吸机工作原理,第一节 呼吸系统解剖学,上呼吸道 下呼吸道 肺,第一章 呼吸系统解剖与生理,2,呼吸生理和呼吸机工作原理,第一节 呼吸系统解剖学 上呼吸道第一章 呼吸系统,上呼吸道,功能：传递气体作用：鼻腔起过滤，湿化及加热吸 入气体，从而维持呼吸道及 全身温度的作用。,构成：口腔、鼻腔、咽和喉,3,呼吸生理和呼吸机工作原理,上呼吸道功能：传递气体作用：鼻腔起过滤，湿化及加热,上呼吸道 鼻腔,功能：鼻毛清除空气中的尘埃鼻腔表面存在大量血管 散发热量加温吸入空气其腺体分泌物使鼻腔湿 润，也湿化了吸入空气,不论外界温度是多少?吸入的空气经鼻腔湿化且加温至32C。,粘液腺 湿润,毛细血管 加温,纤毛 除尘,4,呼吸生理和呼吸机工作原理,上呼吸道 鼻腔功能：鼻毛清除空气中的尘埃鼻腔表面,上呼吸道 咽、喉,会厌,软腭,功能运输食物和空气。吞咽时口腔顶部软颚向上移动封闭鼻腔，会厌向下盖住总气管口食物能顺利进入食管中。呼吸时软颚和会厌相反动作，使空气进入下呼吸道和肺。,5,呼吸生理和呼吸机工作原理,上呼吸道 咽、喉会厌软腭功能5呼吸生理和呼吸机工作原理,下呼吸道,功能：传递气体作用：逐级将新鲜气体传送至肺泡。,构成：气管、支气管、细支气管和终末细支气管,6,呼吸生理和呼吸机工作原理,下呼吸道功能：传递气体作用：逐级将新鲜气体传送至肺,下呼吸道 总气 管,总气管最狭窄处在声带，经声带空气进 入气管。总气管长约10-12公分内 径为2-2.5公分。气管粘膜覆盖着纤毛，纤毛将粘 液和外来物向上运动输送至喉部 经咳嗽咳出或吞入食管内(食管在 气管壁的后侧)。,7,呼吸生理和呼吸机工作原理,下呼吸道 总气 管 总气管最狭窄处在声带，经声带,下呼吸道 气 管 树,胸廓内总气管分为左右总支气管 各自进入左右两肺。总支气管分叉为较细的叶、段、亚段等细支气管最后到达肺泡。细支气管管壁缺少软骨，成人平卧或发生炎症时，在呼气末易导致细小支气管闭合而产生内源性呼气末正压(即PEEPi或Auto-PEEP)。正常约3cmH2O。,8,呼吸生理和呼吸机工作原理,下呼吸道 气 管 树胸廓内总气管分为左右总支气管 各,肺,功能：气体交换作用：肺泡周围环绕毛细血管。新鲜空气抵达肺泡提供O2给毛细血管中的红细胞，而CO2则从毛细血管中排至肺泡(即气体交换)。,构成：肺分为左、右两肺；左肺有两叶、右肺有三叶。叶分为段，段再分为小叶,与末梢支气管相连的是肺泡。,9,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺功能：气体交换作用：肺泡周围环绕毛细血管。新鲜,肺泡 气体交换基本单位 人体左、右两肺的肺泡 的表面面积共约70-100平 方米。在静息情况下为身体摄取250毫升的氧,並排出200毫升的二氧化碳.(R.Q=0.8),肺 肺泡,10,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺泡 气体交换基本单位 人体左、右两肺的,第二节呼吸生理呼吸过程,第一章 呼吸系统解剖与生理,11,呼吸生理和呼吸机工作原理,第二节呼吸生理呼吸过程第一章 呼吸系统解剖与生理1,呼吸生理目录,外、内呼吸过程 呼吸生理引言 肺容量 肺顺应性 呼吸阻力 呼吸作功 通气功能 气体分布 弥散功能 通气/血流比,12,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸生理目录 外、内呼吸过程 呼吸生理引,肺功能分为通气和换气。通气即空气靠胸廓和横膈运动使空气经气管吸入和呼出肺。而换气是空气中氧气从肺泡进入肺毛细血管血液中，二氧化碳正好相反。上述的气体交换即弥散:即气体分压从高的一侧透过“肺泡-毛细血管壁”膜向分压较低的一侧扩散。呼吸气体经上.下呼吸道往返于肺为人体提供氧和排出二氧化碳。,呼 吸 生 理 引 言,13,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺功能分为通气和换气。通气即空气靠胸廓和横膈运动使空气经气管,呼 吸 生 理 引 言,呼吸系统和循环系统互相配合，将全身静脉血(含较多的CO2)送至右心室经肺部摄取氧並排出CO2。左心室将动脉血(含较多的O2)经动脉、毛细血管将O2运输至各脏器(细胞)供代謝之用，並帶走CO2(即静脉血)。通气分佈弥散气体交換是呼吸的整个过程。,14,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼 吸 生 理 引 言呼吸系统和循环系统互相配合，将全身静脉,呼吸产生的机制,化学感应器,呼吸中枢,呼吸肌肉,通气,动脉 PCO2,PO2,pH,15,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸产生的机制化学感应器呼吸中枢呼吸肌肉通气动脉 PCO2,呼吸的过程,16,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸的过程呼吸机起作用细 胞通气分布弥散运输缓冲作用运输氧,外呼吸：呼吸肌横膈,横膈一层平坦的肌肉将胸腹腔分开要的呼吸肌肉吸气时横膈向下移动呼气时回复原来位置上下移动范圍为7-10厘米,吸气,呼气,横 膈 收 缩吸气,横 膈 松 弛呼气,17,呼吸生理和呼吸机工作原理,外呼吸：呼吸肌横膈横膈吸气呼气横 膈 收 缩横 膈 松 弛,吸气时因胸廓扩张和横膈下降，气管长度及内径均增大，肺泡充气。呼气时因胸廓收缩和横膈上升，气管长度及内径均缩小，肺泡排气。休息时呼吸做功很小，病理条件下做功增加，呼吸肌本身氧耗也增加。机械控制呼吸时呼吸做功由呼吸机承担。,外呼吸：呼吸肌群胸廓运动,胸 廓 张 开吸气,胸 廓 收 缩呼气,18,呼吸生理和呼吸机工作原理,吸气时因胸廓扩张和横膈下降，气管长度及内径均增大，肺泡充气。,外呼吸：吸气力和弹性回缩力,吸气时因横膈下降和胸廓扩张导致肺泡呈负压而使空气进入肺泡。呼气时因肺和胸廓弹性回缩力使肺泡压大于大气压使气体排出肺外。若气道阻塞、腹部肌肉和内、外肋间肌协助胸廓向内向下移动而排出气体。,肺弹性,2,呼吸肌用力产生负压吸气,弹性回缩力产生正压呼气,19,呼吸生理和呼吸机工作原理,外呼吸：吸气力和弹性回缩力吸气时因横膈下降和胸廓扩张导致肺泡,外呼吸：血液运输,循环系统-将来自肺部富氧的动脉血运输至细胞，同时将携满二氧化碳但缺少氧气的静脉血运输至肺部吸收氧气排出二氧化碳。-血液占人体重8%，血液分为两部份其中红血球、白血球和血小板占血液总量45%，剩余的是血浆占55%。,20,呼吸生理和呼吸机工作原理,外呼吸：血液运输循环系统20呼吸生理和呼吸机工作原理,全身的动脉由主动脉分支出来将含有丰富氧气和养料输送至各脏器。全身的静脉将血液(含较多的二氧化碳)经上、下腔静脉返回心脏。全身的毛细血管网是氧气、二氧化碳和其他养料在血液和细胞之间交換的场所（肺泡。,外呼吸：血液运输 血管系统,21,呼吸生理和呼吸机工作原理,全身的动脉由主动脉分支出来将含有丰富氧气和养料输送至各脏器。,气体交换全过程,在肺内氧气弥散入肺毛细管血液中，CO2反之。心脏和动脉将氧合的动脉血输送至全身。在组织毛细血管处提供给细胞O2並帶走CO2.循环系统的静脉主要是将脱氧的血液返回心脏並再输送回肺，使红血球氧合並排出CO2。,肺循环,肺泡,动脉,细胞,肺泡,静脉,肺循环,毛细血管,22,呼吸生理和呼吸机工作原理,气体交换全过程在肺内氧气弥散入肺毛细管血液中，CO2反之。肺,第三节通气功能,第一章 呼吸系统解剖与生理,23,呼吸生理和呼吸机工作原理,第三节第一章 呼吸系统解剖与生理23呼吸生理和呼吸机工作,肺容量定义（一）,功能残气量(FRC):平静呼气未残留在肺内的气体量。,RV,Vt,FRC,潮气量(Vt):一次呼吸的吸入气体量或呼出量。,残气量(RV):最大呼气后残留在肺内的气体量。,VC,肺活量(VC):一次最大吸气后完全呼出气量。,24,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺容量定义（一）功能残气量(FRC):平静呼气未残留在肺内的,肺容量定义（二）,25,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺容量定义（二）25呼吸生理和呼吸机工作原理,肺容量定义（三）,某个解剖位置所测的容量(静态)称为肺容量，若加上时间因素(动态)即为通气量。分钟通气量=Vt 潮气量RR呼吸频率(次/分)分钟肺泡通气量=(Vt-解剖死腔量)RR（次/分）解剖死腔量：上、下呼吸道的本身的容积(量)，它们不參与气体交换。肺泡死腔量：肺泡通气不足或肺泡周围毛细血管，血流灌注不足所造成的无效通气量。生理死腔量=解剖死腔+肺泡死腔,26,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺容量定义（三）某个解剖位置所测的容量(静态),影响通气的指标顺应性,顺应性：弹性,高顺应性,低顺应性,27,呼吸生理和呼吸机工作原理,影响通气的指标顺应性 顺应性：高顺应性低顺,影响通气的指标顺应性,肺顺应性 代表肺的扩张性 肺容量改变随肺泡压力改 变而变化。,CL与压力呈负相关，与容量呈正相关。静态CL反映肺组织弹性阻力；动态CL兼受气道阻力影响。,高顺应性,低顺应性,28,呼吸生理和呼吸机工作原理,影响通气的指标顺应性 肺顺应性CL=,概念：气体在气道内流动时所受到的阻力机械通气过程中其阻力主要取决于：气道的长 度、直径、气道的弹性、气管插管及呼吸管路。影响气道阻力的主要因素：气道内原因(分泌物、肿瘤、异物等)气道壁增厚 气道外原因(肿瘤，脏器等),影响通气的指标呼吸阻力,29,呼吸生理和呼吸机工作原理,概念：气体在气道内流动时所受到的阻力影响通气的指标,呼吸阻力 气道对气体流速(量)所存在的阻 力，(cmH2O/L/S)呼吸机输送气体到肺泡所需的 压力,以克服此阻力。阻力决定于气道的长度、内径、分叉和内壁情况，及气体流速 的形态。形态呈层流即阻力低。湍流产生漩涡而阻力高。阻力决定于流速大小呈正相关。,层流,湍流,影响通气的指标呼吸阻力,30,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸阻力层流湍流影响通气的指标呼吸阻力30呼吸生理和呼,分泌物过多,痉挛,粘膜水肿,分泌物过多,花生米,肺气肿肺泡挤压,影响通气的指标呼吸阻力的几种表现,31,呼吸生理和呼吸机工作原理,分泌物过多痉挛粘膜水肿分泌物过多花生米肺气肿肺泡挤压影响通,临床上增加气道阻力的常见因素,COPD慢性支气管炎 支气管哮喘 慢性阻塞性肺气肿炎症喉气管支气管炎 会厌炎 支气管炎机械性原因异物 肿瘤 出血 气管插管 呼吸管路扭曲或积水,32,呼吸生理和呼吸机工作原理,临床上增加气道阻力的常见因素COPD慢性支气管炎,气道阻力正常值,气道阻力正常值：在流速(V)=30L/min时，气道阻力(Raw)=0.62.4cmH2O/L/sec对于气管插管的病人，影响气道阻力的原因：可能是：插管的长度及直径,33,呼吸生理和呼吸机工作原理,气道阻力正常值气道阻力正常值：,呼吸作功,呼吸作功：呼吸肌活动，消耗能量克服呼吸器官的弹性和非弹性阻力。,正常,限制,阻塞,上图:正常的平静呼吸。中图:呼吸道有阻塞情况下的呼吸；吸气和呼气均作了较大的功。下图:肺或胸廓扩张受限制时吸气作功小而呼气作功大。,34,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸作功呼吸作功：正常限制阻塞上图:正常的平静呼吸。34呼吸,气道阻力及呼吸功,气道阻力(Raw)与呼吸功(WOB)的关系:Raw=P/f RawWOB(气道阻力增加是导致呼吸功增 加的最主要原因)肺通气不足CO2不能充分排出体外阻塞性疾病：肺顺应性高 呼吸幅度深、节奏慢 限制性疾病 呼吸幅度浅、节奏快气道阻力是影响通气及氧合的因素：Raw WOB 病人通气及氧合发生变化 如果气道高阻力长时间得不到解决则导致呼吸肌肉疲劳；最终通气衰竭、氧合衰竭。,35,呼吸生理和呼吸机工作原理,气道阻力及呼吸功气道阻力(Raw)与呼吸功(WOB)的关系:,呼吸生理总结,呼吸的过程是肺通气分佈弥散(气体交换)血气，正常吸气是主动的呈负压，呼气是被动的。吸、呼气结束时压力均为零。顺应性代表肺的扩张性；阻力代表气道对气体流速的阻力，气流分为层流和湍流；吸气作功代表吸气肌用力情况。V/Q比失調会引起低氧血症(PaO2 60mmHg)。血气分析是对整个呼吸生理过程的结論。呼吸机是通气机只能起肺的通气功能的作用；间接对換气功能有帮助。,36,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸生理总结呼吸的过程是肺通气分佈弥散(气体交换)血气,第二章 机械通气原理,37,呼吸生理和呼吸机工作原理,第二章 机械通气原理37呼吸生理和呼吸机工作原理,第一节机械通气的基本概念,第二章 机械通气原理,38,呼吸生理和呼吸机工作原理,第一节机械通气的基本概念第二章 机械通气原理38呼吸生,机械通气定义,概念：对于病人自己不能维持机体生理机能所必需的气体交换功能，机械通气是一种能够有效地替代病人所丧失通气功能的方式。,39,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气定义概念：对于病人自己不能维持机体生理机能所必需的,机械通气适用范围,适用范围：机械通气适用于短期及长期在医院接受治疗的危重病人、慢性呼吸系统疾病的病人、呼吸衰竭病人、各种外伤及重大手术后的病人、以及神经系统疾病、营养衰竭等各种原因导致的通气、氧合衰竭的病人。,40,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气适用范围适用范围：机械通气适用于短期及长期在医院接,适应症的生理及病理原因,无法维持正常的通气、氧合的原因：1.气道阻力过高 2.肺顺应性过差 3.通气量不足 4.通气/血流比例失调 5.肺内分流 6.渗透压及毛细血管/淋巴管通 透性发生变化,41,呼吸生理和呼吸机工作原理,适应症的生理及病理原因无法维持正常的通气、氧合的原因：,机械通气涉及的物理量,压力 峰压、平台压、平均压、呼气末正压 容量 潮气量、分钟通气量 时间 呼吸频率、吸气时间 流速 峰流速,42,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气涉及的物理量 压力 峰压、平台压、平均压、呼气末正,Paw(PIP),PResistance,Pplat.,PEEP,A 峰压,B 平台压,C 呼末正压,0,Time(sec),机械通气物理量定义压力,43,呼吸生理和呼吸机工作原理,Paw(PIP)PResistance Pplat.PEE,Vt,PF,峰流速,潮气量,机械通气物理量定义流量、容量,Ti,Te,吸气时间,呼气时间,44,呼吸生理和呼吸机工作原理,VtPF峰流速潮气量机械通气物理量定义流量、容量TiTe吸,机械通气本身的四个物理量相互影响压力时间、流速时间、容量时间压力容量、流速容量、压力流速来自病人的两个呼吸生理的指标参与物理量的变化气道阻力、肺顺应性,机械通气物理量间的关系,45,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气本身的四个物理量相互影响压力时间、流速时间、容,肺顺应性的计算,概念：单位压力下肺容量的变化：C=V/PC 肺顺应性 V 肺容量变化 P 压力变化分类：静态顺应性 动态顺应性 Cs=VT/(Plateau-PEEP)CD=VT/(PIP-PEEP)plateau-平台压 PIP-峰压 PEEP-呼气末正压 正常值：CD=30 40L/cmH2O Cs=40 60L/cmH2O,46,呼吸生理和呼吸机工作原理,肺顺应性的计算概念：单位压力下肺容量的变化：C=V,临床上降低肺顺应性的常见因素,静态顺应性：肥胖 痰液滞留 肺不张 ARDS 张力性气胸动态顺应性：支气管痉挛 气道阻塞 气管插管扭曲,47,呼吸生理和呼吸机工作原理,临床上降低肺顺应性的常见因素静态顺应性：肥胖,第二节机械通气的实现,第二章 机械通气与呼吸机,48,呼吸生理和呼吸机工作原理,第二节机械通气的实现第二章 机械通气与呼吸机48呼吸生,机械通气实现,机械通气的实现是通过呼吸机来达到的。,49,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气实现 机械通气的实现是通过呼吸机来,呼吸机定义,呼吸机(Ventilator)是人工通气机械装置。它不能代替完整的呼吸功能。呼吸机只是外呼吸的驱动功能的替代设备。,50,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机定义呼吸机(Ventilator)是人工通气机械装,呼吸机分类,呼吸机(Ventilator)按照其工作原理及供气方式主要分成负压、正压呼吸机两个大类。按照其工作动力又分为气动与电动呼吸机。,51,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机分类呼吸机(Ventilator)按照其工作原理及,负压呼吸机,概念：在机械通气过程中，呼吸机提供的通气压力低 于大气压。典型代表是铁肺和胸甲。铁肺(Iron Lung)：将人体除头部外的其余部分置于 密闭的铁容器中，通气时使容器 内形成负压迫使胸扩运动。缺点：负压使血液集中于腹腔，回心血量过少，形成“腹腔休克”；因病人处于密闭容器内 使得护理困难。,52,呼吸生理和呼吸机工作原理,负压呼吸机52呼吸生理和呼吸机工作原理,负压呼吸机,胸甲(Chest Cuirass):此设备放置于接受治疗病人的 胸部，以外部动力带动胸扩运 动。对护理工作有所改进，同 时减少“腹腔休克”的发生。缺点：气体泄漏。,负压通气符合生理情况，但由于负作用较大现今临床上应用已很少。,53,呼吸生理和呼吸机工作原理,负压呼吸机 胸甲(Chest Cuirass):此设,正压呼吸机,概念：在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力高于 大气压。目前，临床使用的绝大部分是正压通气式呼吸肌。正压通气改变了机体的正常生理状况，因此应用时必须对生命体征进行监测以保证安全。,54,呼吸生理和呼吸机工作原理,正压呼吸机 概念：在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力,机械通气历史与发展（一）,19世纪初，欧洲风箱技术用于溺水急救与复苏1928年10月 Drinker 和 Shaw 发明“铁肺”-箱式体外负压通气机成功地使因脊髓灰质炎呼吸衰竭而昏迷的病人神志恢复,55,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（一）19世纪初，欧洲风箱技术用于,机械通气历史与发展（二）,1934年Guedel 首先提到间隙正压通气1939年Drinker 和 Collins发明盾状胸负压通气机，以解决铁肺造成腹部血液滞留的问题。,56,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（二）1934年Guedel 首先提到间,机械通气历史与发展（三）,本世纪40年代末和50年代初，脊髓灰质炎大流行，促进了机械通气技术向正压 通气过渡。美国和斯堪的那维亚地区因深受危害最深而分别成为新型正压通气设备的中心。,57,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（三）本世纪40年代末和50年代初，,机械通气历史与发展（四）,1946年Bennett 公司(PB呼吸机前身)生产出第一台初具近代呼吸机功能的定压呼吸机PR-1A。气控、气动压力限制型呼吸机成为正压通气的主流。3M Bird 公司生产的Mark VII(俗称绿匣子)亦得到广泛使用,58,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（四）1946年Bennett 公司,机械通气历史与发展（五）,1950年Engstrom公司率先推出容量转换功能的呼吸机，开定容呼吸机之先河。1967年Puritan-Bennett公司制造出第一台电子控制容量呼吸机 MA-1。第一台拥有SIMV模式第一台可调整压力触发灵敏度第一台具有复杂的报警系统,59,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（五）1950年Engstrom公司,机械通气历史与发展（六）,1981年Siemens 公司推出Servo 900C呼吸机开发Pressure Support(PSV)功能,60,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（六）1981年Siemens 公,机械通气历史与发展（七）,1983年全世界第一台微电脑呼吸机PB7200在 Puritan-Bennett公司面世。第一台采用高性能微处理器第一台采用比例电磁阀,61,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气历史与发展（七）1983年全世界第一台微电脑呼吸,第三节呼吸机的原理,第二章 机械通气与呼吸机,62,呼吸生理和呼吸机工作原理,第三节呼吸机的原理第二章 机械通气与呼吸机62呼吸生理,呼吸机的构成,吸气模块,呼气模块,控制模块,气体混合模块,63,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机的构成吸气模块呼气模块控制模块气体混合模块63呼吸生理,控制模块机械控制电子控制（西门子 900C）微处理器控制,呼吸机的构成（一）,64,呼吸生理和呼吸机工作原理,控制模块呼吸机的构成（一）64呼吸生理和呼吸机工作原理,吸气模块 皮老虎 活塞鼓风机 涡轮普通电磁阀 步进马达 比例电磁阀,呼吸机的构成（二）,高性能呼吸机的标志,65,呼吸生理和呼吸机工作原理,吸气模块 呼吸机的构成（二）高性能呼吸机的标志 65呼,呼气模块 外置蘑菇阀内置机械阀内置主动呼气阀,呼吸机的构成（三）,高性能呼吸机的标志之一,被动呼吸阀,66,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼气模块 呼吸机的构成（三）高性能呼吸机的标志之一 被,呼吸机控制转换方式,根据呼吸机的四个物理变量，呼吸机在控制转换时，也具备以此为目标的切换方式：时间切换、压力切换、容量切换、流量切换。,67,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机控制转换方式 根据呼吸机的四个物理变量，,压力切换：供气达到目标压力时，从吸气转换到呼气。优点：压力可以控制 缺点：不能保证稳定的潮气 一般配合时间切换同时使用，亦称为定压通气 定压型呼吸机 设定吸气压力和时间，但潮气量和吸气流速则随气道阻力和肺顺应性的变化而变化。容量切换：供气达到目标容量时，从吸气转换到呼气。优点：控制通气量容易 缺点：压力分布不容易均衡 定容型呼吸机 保证容量，但气道压力和吸气时间随 气道阻力及肺顺应性的变化而变化。,呼吸机控制转换方式（一）,68,呼吸生理和呼吸机工作原理,压力切换：供气达到目标压力时，从吸气转换到呼气。呼吸机控制转,时间切换：吸气时间固定。当肺顺应性，气道阻力发生变化 时，吸气压力，潮气量以及流速都将发生变化。注：很少单独使用，一般多用于小儿流速切换:现多用于作为吸气和呼气触发灵敏度,呼吸机控制转换方式（二）,现代电脑控制的呼吸机一般可同时具备多种切换方式；针对不同的需要配合、组合使用。,69,呼吸生理和呼吸机工作原理,时间切换：吸气时间固定。当肺顺应性，气道阻力发生变化,呼吸机的治疗功能,1.保持呼吸道通畅2.维持适当的通气量,使肺泡通气量满足机体需要3.改善机体交换功能,维持有效的气体交换4.减少呼吸肌做功5.加强肺内雾化吸入6.用于开胸术后、败血症、休克或严重创伤等情况 下的呼吸衰竭的预防性治疗,70,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机的治疗功能1.保持呼吸道通畅70呼吸生理和呼吸机工作,机械通气治疗的最终目的,1.改善氧合2.平衡酸碱3.减少呼吸功4.使病人得到充分休息5.避免气压伤,71,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气治疗的最终目的1.改善氧合71呼吸生理和呼吸机工,机械通气治疗适应症的呼吸生理指标,1.自主呼吸频率大于正常的3倍或小于正常的1/32.自主呼吸潮气量小于正常的1/33.生理无效腔(VD)/潮气量(VT)60%4.肺活量(VC)50mmHg(COPD病人除外),且有继续 升高的趋势或出现精神症状6.PaO2 50mmHg(FiO2=21%)8.P(A-a)O2 300mmHg(FiO2=100%)9.最大吸气压力 15%,72,呼吸生理和呼吸机工作原理,机械通气治疗适应症的呼吸生理指标1.自主呼吸频率大于正常的,Initial Ventilator Settings,Full or partial ventilatory support?What Mode?Volume or Pressure Control?Respiratory rate?Peak Flow?Oxygen?PEEP?Pressure Support?Depends on the presenting clinical condition,73,呼吸生理和呼吸机工作原理,Initial Ventilator Settings Fu,第四节机械通气（呼吸机）的模式,第二章 机械通气原理,74,呼吸生理和呼吸机工作原理,第四节机械通气（呼吸机）的模式第二章 机械通气原理74,呼吸机工作模式（Mode）,做功主体,75,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机工作模式（Mode）呼吸机病人 CMV,Spontaneous vs.Positive Pressure Breathing,I E I E,Pressure,Volume,Spontaneous Positive Pressure,I E I E,76,呼吸生理和呼吸机工作原理,Spontaneous vs.Positive Press,呼吸机工作模式（Mode）CMV,Continuous Mandatory Ventilation or Assist/Control CMV 持续指令通气 或 A/C辅助/控制 亦称为：Intermittent Positive Pressure Ventilation IPPV 间隙正压通气 Controlled Mechanical Ventilation CMV 机械控制通气,77,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机工作模式（Mode）CMV Continuo,呼吸机工作模式（Mode）CMV,CMV or A/C(assist/control)持续指令通气 或 辅助/控制 完全由呼吸机来支持病人由呼吸机根据操作者设定的参数提供病人持续的强制通气。当病人没有或很少呼吸努力时，优先使用的模式。在两次强制通气中的触发努力会引发吸气,MIV,PIV,78,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸机工作模式（Mode）CMVCMV or A/C,优点能够提供全面通气支持控制病人呼吸频率缺点设置可能不能满足病人的需求当自主呼吸增加，分钟通气量也会相应增加可能会造成通气过度应设置呼吸频率过快、分钟通气量过高报警,呼吸机工作模式（Mode）CMV,79,呼吸生理和呼吸机工作原理,优点呼吸机工作模式（Mode）CMV79呼吸生理和呼吸,Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation SIMV 同步间歇指令通气 全部或部分支持病人，在两次指令通气间允许病人自主呼吸结合了机械指令通气和自主呼吸。若在等待触发期间，病人有吸气努力则同步给予指令通气；若无则呼吸机自行提供预设的指令通气。当其余期间的自主呼吸由病人自己决定潮气量和呼吸频率。,Time,Pressure,同步指令通气,Patient effort,呼吸机工作模式（Mode）SIMV,MIV,PIV,80,呼吸生理和呼吸机工作原理,Synchronized Intermittent Mand,优点同步呼吸可以增进病人舒适减少病人与呼吸机的对抗相对于CMV可以减少通气过度缺点假如设置的呼吸频率或潮气量太低，可能造成支持不够可能增加呼吸做功WOB病人吸气努力后，流速释放滞后呼吸回路和气管插管的阻力,呼吸机工作模式（Mode）SIMV,81,呼吸生理和呼吸机工作原理,优点呼吸机工作模式（Mode）SIMV81呼吸生理和呼,SIMV,DisadvantagesMay not be enough support if set rate or Vt too lowMay increase WOBlag time between patient effort and delivered flowresistance of ET tube and circuit,82,呼吸生理和呼吸机工作原理,SIMVDisadvantages82呼吸生理和呼吸机工作原,Spontaneous SPONT 自主呼吸 病人做功，呼吸机只起到监测作用；通常需要与其他呼吸功能结合使用。如：CPAP，PSV等,呼吸机工作模式（Mode）SPONT,83,呼吸生理和呼吸机工作原理,Spontaneous 呼吸机工作模式（Mode）SP,Continuous Positive Airway PressureCPAP 持续气道正压通气（SPONT 模式的主要应用形式，部分支持病人）传统上，拔管前的最后脱机模式 只能用于自主呼吸病人 潮气量、呼吸频率、吸气流速完全取决于病人,呼吸机工作模式 SPONT/CPAP,0,P,T,5,84,呼吸生理和呼吸机工作原理,Continuous Positive Airway Pre,第五节机械通气（呼吸机）的呼吸型式简介,第二章 机械通气原理,85,呼吸生理和呼吸机工作原理,第五节机械通气（呼吸机）的呼吸型式简介第二章 机械通,呼吸型式,定容型（Volume Target）V-CMV、V-SIMV、VS定压型（Pressure Target）P-CMV、P-SIMV、PSV、BiPAP（Bi-Level）、APRV、SPAP兼顾型（Duo Mode）PRVC、Auto-Flow、SVT、ASV、APV,86,呼吸生理和呼吸机工作原理,呼吸型式定容型（Volume Target）86呼吸生理和呼,Mechanical Ventilation Controls,ModesCMV or assist-controlVolume or Pressure breathSIMVVolume or Pressure breathPRVC,VAPSdual breath type?CPAPPressure/Volume SupportBi-LevelAPRV,AdjunctsPEEPFlow patternSquare or Decelerating FlowFlow triggeringPlateau(Inspiratory pause)Expiratory pauseFlow accelerationDisconnect sensitivityExpiratory sensitivity,87,呼吸生理和呼吸机工作原理,Mechanical Ventilation Control,定压型呼吸机 设定吸气压力和时间，但潮气量和吸气流速则随气道阻力和肺顺应性的变化而变化。定容型呼吸机 保证容量，但气道压力和吸气时间随 气道阻力及肺顺应性的变化而变化。,呼吸型式,88,呼吸生理和呼吸机工作原理,定压型呼吸机 设定吸气压力和时间，但潮气量和吸气流速则随,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,60,-20,120,120,SEC,INSP,EXH,Flow,L/min,容量控制通气,89,呼吸生理和呼吸机工作原理,123456SEC123456PawcmH2060-2012,Flow,L/min,容量控制通气,90,呼吸生理和呼吸机工作原理,PawcmH20FlowL/min123456SEC1234,Flow,容量控制通气,91,呼吸生理和呼吸机工作原理,Flow123456SEC123456PawcmH2060-,流速与气道压力的关系,容量控制通气,92,呼吸生理和呼吸机工作原理,流速与气道压力的关系容量控制通气92呼吸生理和呼吸机工作原理,合适的流速,30,Time(s),-10,1,2,aw,P,cmH2O,Adequate flow,3,容量控制通气,93,呼吸生理和呼吸机工作原理,合适的流速30Time(s)-1012awPcmH2,流速太低,30,Time(s),-10,1,2,aw,P,cmH2O,Adequate flow,Flow set too low,3,容量控制通气,94,呼吸生理和呼吸机工作原理,流速太低30Time(s)-1012awPcm,压力控制通气,定义应用程序：临床医生设置吸气压力和吸气时间。根据病人需求改变流速。临床医生设置吸气压力、吸气时间或吸呼比及呼吸频率。潮气量应顺应性及阻力而改变。流速释放是递减的。,95,呼吸生理和呼吸机工作原理,压力控制通气定义95呼吸生理和呼吸机工作原理,可以用在 A/C 和 SIMV 模式在 A/C模式时 所有呼吸都是时间切换压力限制的。（无论机器引发的还是病人引发的）在SIMV时 只有机器引发的是时间切换压力限制的。自主呼吸可以被PSV支持。,压力控制通气,96,呼吸生理和呼吸机工作原理,可以用在 A/C 和 SIMV 模式压力控制通气96呼吸生理,压力控制通气,优点限制气压伤的风险可以复张萎陷的肺泡和湿肺改善气体分布缺点当病人顺应性改变时潮气量变化(如：ARDS 急性呼吸,pulmonary edema 肺水肿)延长吸气时间时，病人可能需要镇静和/或药物麻痹,97,呼吸生理和呼吸机工作原理,压力控制通气优点97呼吸生理和呼吸机工作原理,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,60,-20,120,120,SEC,INSP,EXH,Flow,L/min,压力控制通气,98,呼吸生理和呼吸机工作原理,123456SEC123456PawcmH2060-2012,Flow,压力控制通气,99,呼吸生理和呼吸机工作原理,Flow123456SEC123456PawcmH2060-,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,60,-20,120,120,SEC,INSP,EXH,Flow,L/min,压力控制通气,100,呼吸生理和呼吸机工作原理,123456SEC123456PawcmH2060-2012,Short Normal Long,吸气时间,压力控制通气,101,呼吸生理和呼吸机工作原理,Short Normal L,1,2,3,4,5,6,SEC,1,2,3,4,5,6,VT,600 cc,120,120,SEC,0,450 cc,压力控制通气,102,呼吸生理和呼吸机工作原理,123456SEC123456VT600 cc 12,压力控制通气,103,呼吸生理和呼吸机工作原理,VT.VLPM500 cc450 ccLost VT123,容量控制通气与压力控制通气的比较,容量通气释放容量恒定吸气压力变化吸气峰流速恒定吸气时间取决于设置峰流速和潮气量,压力通气释放容量变化 吸气压力恒定吸气流速变化吸气时间预设,呼吸频率,104,呼吸生理和呼吸机工作原理,容量控制通气与压力控制通气的比较容量通气压力通气呼吸频率10,容量控制通气与压力控制通气的比较,105,呼吸生理和呼吸机工作原理,容量控制通气与压力控制通气的比较105呼吸生理和呼吸机工作原,潮气量保证人机同步性气压伤危险通气/血流比,容量控制通气与压力控制通气的比较,106,呼吸生理和呼吸机工作原理,潮气量保证 容量控制通气与压力控制通气的比较106呼吸生理和,第六节机械通气（呼吸机）的辅助功能,第二章 机械通气原理,107,呼吸生理和呼吸机工作原理,第六节机械通气（呼吸机）的辅助功能第二章 机械通气原,辅助功能定义,不能单独使用与工作模式配合使用，可以带来一定的治疗效果。大多数辅助功能是SIMV的拓展,108,呼吸生理和呼吸机工作原理,辅助功能定义不能单独使用108呼吸生理和呼吸机工作原理,辅助功能种类,Positive End Expiratory PressurePEEP 呼气末正压Pressure Support VentilationPSV 压力支持SensitivitySens 触发灵敏度Esens呼气触发灵敏度,109,呼吸生理和呼吸机工作原理,辅助功能种类Positive End Expiratory,定义在呼气末应用一个持续的正压使压力不回到大气水平与其它机械通气模式配合使用，如：A/C,SIMV当用于自主呼吸时，则为CPAP,辅助功能PEEP,110,呼吸生理和呼吸机工作原理,定义辅助功能PEEP110呼吸生理和呼吸机工作原理,辅助功能PEEP,Positive End Expiratory PressurePEEP 呼气末正压Pressure Support VentilationPSV 压力支持SensitivitySens 触发灵敏度Esens呼气触发灵敏度,111,呼吸生理和呼吸机工作原理,辅助功能PEEPPositive End Expirato,增加功能残气量(FRC)及改善氧合重新开放萎陷的肺泡扩张病人肺泡从肺泡到血管间隙，重新分布肺水,5 cm H2O PEEP,辅助功能PEEP,112,呼吸生理和呼吸机工作原理,增加功能残气量(FRC)及改善氧合5 cm H2O,PEEP vs.CPAP 区别,?,?,?,?,?,113,呼吸生理和呼吸机工作原理,PEEP vs.CPAP 区别?113呼吸生理和呼,运用在不同的模式效果预防和/或