呼吸力学导向的通气设置课件.ppt

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1、呼吸力学导向的通气设置,福建省立医院MICU 杨火保,主要内容,呼吸生理机械通气的呼吸力学监测通气模式的分类及发展趋势常见通气模式的特点及选择策略呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,肺通气的动力,动力：中枢驱动力机械驱动力与之相关的压力：胸腔压力肺泡内压气道压跨肺压：肺收缩/扩张的直接动力跨胸壁压跨胸压：机械通气时的总驱动压跨气道压,自主呼吸,手风琴似的负压吸气,机械通气,吸气管路,呼气管路,正压通气,打气筒似的充气,吸气,机械通气,自主呼吸,Pressure,Time,肺泡内压的变化,气体在肺内分布特点,自主呼吸时气体主要进入肺的下垂区域和肺周边胸膜下部位机械通气时气体主要分布在

2、肺非下垂区和大气道内,肺通气的阻力,肺通气阻力,弹性阻力静态阻力，2/3,非弹性阻力动态阻力，1/3,肺弹性阻力,胸廓弹性阻力,黏性阻力,惯性阻力,肺黏性阻力,气道黏性阻力,胸廓黏性阻力,肺惯性阻力,气道惯性阻力,胸廓惯性阻力,肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力,顺应性,物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变计算公式 CV/P弹性阻力的倒数静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性,静态和动态顺应性,气道阻力的影响,影响顺应性的因素,肺水肿，实变，纤维化，肺不张气胸、胸腔积液脊柱侧弯或其他胸壁畸形肥胖、腹胀动态肺充气,新生儿 3 - 5 ml

3、/mmHg婴儿10 - 20 ml/mmHg儿童20 - 40 ml/mmHg成人70 - 100 ml/mmHg,呼吸系统的顺应性,气道阻力,层流阻力来源于气体之间的相互摩擦Raw8l/(r4),湍流阻力来源于气体之间以及气体与气道壁之间的相互摩擦Rawvl*摩擦因子/ 42r5,层流示意图,湍流示意图,气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力,气道阻力的分布,影响气道阻力的因素,气流形态气流速度气道管径气道长度气体的粘性与密度肺容积身材与年龄,气道阻力与肺容积的关系,气道阻力具有流速与容积依赖性,MV时影响气道阻力的因素,人工气道 管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成自身气道 气道痉挛，分泌物

4、增加,气道阻力,大气道以湍流为主，占总阻力的80%小气道以层流为主，占总阻力的20%正常人气道阻力为1cmH2O/L/S哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作,主要内容,呼吸生理机械通气时的呼吸力学监测通气模式的分类及发展趋势常见通气模式的特点及选择策略呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,呼吸力学的概念,以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究的一门学科 以压力、容积和流速的相互关系解释呼吸运动现象,动态呼吸力学 研究压力与流速的相互关系静态呼吸力学 研究压力与容积的相互关系,呼吸力学的内

5、容,机械通气的灵魂-运动方程,P=P摩擦阻力+P弹性阻力,i,呼吸力学参数,阻力和顺应性的监测,吸气末阻断法患者：充分镇静模式：容量控制参数：方波、PEEPe“吸气末屏气”,气道阻力的计算方法,非MV时的气道阻力Raw=Pao-Pal/vMV时的气道阻力Raw=Ppeak-Pinit/v呼吸机监测的为总黏性阻力Raw=Ppeak-Pplat/v,吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速Cst=VT/(P plat-PEEP-PEEPi),注意事项,消除自主呼吸的影响足够的平衡时间 流速与容积依赖性PEEPPEEPi,MV时顺应性

6、计算公式,总静态顺应性（Cst） =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)总动态顺应性（Cdyn） =VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi)肺静态顺应性（Clst） = VT/(Pplat-Ppl-PEEP-PEEPi)胸壁顺应性 总顺应性肺顺应性,呼吸力学监测的三要素,压力（pressure，）气道开口压，食道压，隆突压流速（flow，）容积（volume）计算流量对时间的积分,气道压力的计算公式和意义,跨肺压（PL）=气道开口压（Pao）-胸膜腔内压（Ppl） 跨肺泡压（Palv）=肺泡内压（Palv）-胸膜腔内压（Ppl） 跨气道压（paw）=气道开口压（Pao）-肺泡内压（Pa

7、lv） 气道峰压（PIP）=气道阻力压（PRaw）+平台压（Ppla） 平台压（Ppla）近似等于平均肺泡内压（Palv）。平均气道压（Paw）=（PIP-PEEP）Ti/TOT+PEEP（恒压通气时）Paw=0.5（PIP-PEEP）Ti/TOT+PEEP（恒流通气） 食道内压（Pes）近似等于胸膜腔内压（Ppl）。 平均肺泡压（Palv）=Paw+（RE-RI）（VE/60）,内源性呼气末正压（PEEPi）,在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称为PEEPi只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生PEEPiPEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）,PEEPi的影响因素,气道阻力

8、增加 呼吸系统弹性下降气道动态塌陷通气量过大呼气时间不足呼气肌的作用,PEEPi的临床意义,增加呼吸功,导致呼吸肌疲劳增加肺损伤的危险性对循环系统产生不良影响,呼气末阻断法测定PEEPi,患者：充分镇静模式：？参数：PEEPe全肺平均PEEPi,PEEPe对PEEPi的影响,*,*,PEEPi的临床处理,降低PEEPi：COPD，哮喘降低气道阻力 减少分钟通气量延长呼气时间 消除呼气肌的作用增加PEEPi：ARDS，间质性肺病延长吸气时间PEEPe,压力、容量、阻力和流速之间的关系,压力（P）、阻力（R）、流量（.V）的关系可用公式表示为：P= RV （10） 流量对时间积分就可得到容量（V）

9、。,呼吸力学曲线（环）,P-T曲线F-T曲线V-T曲线P-V曲线V-T曲线,呼吸力学曲线主要监测内容,推算指标：顺应性、呼吸功气流受限和肺过度充气的判断确定潮气量和最佳PEEP人机协调的监测气道分泌物过多的判断支扩药物效果的判断呼吸机管道系统密闭性的判断,其他力学参数,食道压时间常数死腔通气问题气道闭合压（P0.1）,食道内压力（Pes）的测定方法和临床意义,反映自主呼吸时的肺的力学特征主要用于在平静呼吸时计算肺顺应性、气道阻力和autoPEEP，能将肺和胸壁在整个呼吸系统阻抗中所起的作用区分开来。在病人过度烦躁和由于PEEP 或autoPEEP的存在影响对肺毛细血管楔压结果的判断时，测定Pe

10、s可为医生提供有用的信息。观察Pes压力波形，记录pes可反映自主呼吸的强度或发现机械呼吸的存在。,时间常数,时间常数() = R x C测定肺组织充盈或排空的速度反映肺组织对压力变化的反应速度,时间常数成人（正常值）2 x 0.10 = 0.20”术后气管插管成人患者5 x 0.06 = 0.30”COPD成人患者15 x 0.06 = 0.90”ARDS成人患者8 x 0.03 = 0.24”ARDS患儿5 x 0.01 = 0.05”,定义：在自主吸气开始时,短暂阻塞气道(0.1秒)所产生的负压即为闭合压。可以直接测定病人神经肌肉的呼吸力量，病人肺和呼吸都正常的情况下，可产生-3 -4m

11、bar的压力，即P0.1 。临床意义： P0.1 低于-4mbar表示呼吸很费力因而只能维持较短时间。 P0.1 低于-6mbar发生在慢性阻塞性肺病的病人，即表示发生衰竭。一般认为P0.14-6cmH2O,病人不能脱机，P0.1的增加表明病人呼吸窘迫和意味着呼吸中枢对肺功能受损的反应。,气道闭合压（P0.1）,死腔通气问题,解剖死腔正常人100-150ml机械通气时可明显增大（延长管、湿化器）肺泡死腔肺栓塞时VD/VT可显著增大（0.6）COPD、Asthma时V/Q比例失衡， VD/VT增大VD/VT增大将导致分钟通气量显著增大,主要内容,呼吸生理机械通气的呼吸力学监测通气模式的分类及发展

12、趋势常见通气模式的特点及选择策略呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,通气模式的划分标准,病人的自主程度呼吸机的送气方式（气流特征）呼吸机的智能化程度,控制通气,支持通气,自主呼吸/CPAP,根据自主程度划分,混合模式,混合模式,100%,0%,控制通气,间歇指令通气,自主性通气与压力支持通气,自主性通气,Work of breathing by ventilator,Work of breathing by patient,部分通气支持,不同自主程度下的呼吸功,根据送气方式（气流特征）划分,不同送气方式的波形特点,定压模式,定容模式,流速恒定,压力随时间变化,压力恒定,流速随时间变

13、化,容控和压控的比较,呼吸机的智能化,呼吸机在通气过程中能自动实时监测各项力学指标并及时调整呼吸机参数以满足病人通气需要。模拟了医生实施机械通气的过程智能化越高，医生所需设置的参数越少。,尽可能保留自主呼吸通过双重控制（预设目标潮气量的定压通气模式）发挥定压型通气人机协调性好、流速波形利于气体交换、并限制过高的肺泡压、预防肺损伤等优势高度智能化,通气模式的发展趋势,哪种模式最常用？,2000年美国呼吸和危重学杂志（Am J Respir Crit Care Med)发表了Esteban等的一份调查报告，全世界412个内科、外科ICU当时正在接受机械通气的1638例患者中，各种通气模式比例为辅助

14、控制通气（A/C） 47SIMVPSV 25压力支持通气（PSV）15同步间歇指令通气（SIMV） 6其它7,没有一种通气模式是最好的应用的效果取于医护人员对某种模式的充分理解和熟练应用经验与技巧才是决定使用呼吸机成功与否的关键,哪种模式最优？,T,P,cmH2O,sec,压力-时间曲线,如何把握一种通气模式？,熟悉其一个呼吸周期的各个环节,触发方式（时间/压力/流量/神经电触发）,波形特征（定压/定容）,吸呼切换方式（时间/流速/神经电触发）,基线压力水平,掌握该模式的主要特点 人机同步性 自主呼吸做功程度 通气量的稳定性 气道压的稳定性 主要设置参数,适用的临床状况 无自主呼吸 有部分呼吸

15、能力 自主呼吸较强 完全自主呼吸,主要内容,呼吸生理机械通气的呼吸力学监测通气模式的分类及发展趋势常见通气模式的特点及选择策略呼吸力学导向的通气设置 ARDS 、 COPD,目前常用的通气模式,A/C，即辅助/控制通气 定容型 定压型SIMV，即同步间歇指令通气 定容型 定压型PSV，即压力支持模式CPAP，即持续气道正压通气BIPAP,A/CVC-SIMV,定容模式,控制通气,定容模式,控制通气,PCV PC-SIMV BIPAP/Bilevel,定压模式,控制通气,CPAP ( 持续正压通气 ) ASB / PSV ( 压力支持通气 ),自主呼吸,SIMV+PSV /VS BIPAP+AS

16、B / PSV,组合模式,人机同步，流量/压力/时间触发定容送气，气道压恒定吸呼时间切换患者仅负责触发呼吸，自主呼吸功极小，能保证指定的分钟气量，但气促时易过度通气适用于无自主呼吸或自主呼吸不足或存在呼吸机疲劳风险的患者，利于病人休息，但易导致呼吸肌废用萎缩及呼吸机依赖主要设置参数:VT， f，峰流速或吸呼比，触发灵敏度， FiO2，PEEP,A/C（辅助控制通气）,A/C（辅助控制通气）,频率由病人决定，潮气量恒定,以定压的方式送气，其余特点与A/C模式相同设置的主要参数:吸气压力，吸气时间，f，FiO2，PEEP,PCV（压力控制模式）,PCV(压力控制模式),预设压力Pinsp和吸气时间

17、，监测VT递减流速，无Ppeak，Pplat,指令呼吸由流量/压力/时间触发，人机同步，以定容或定压方式送气、时间切换, 呼吸机完成绝大呼吸功。指令通气期间病人呼吸自主，人机协调。总通气量和自主呼吸功取决于预设的频率和潮气量，设置不当可导致过度通气或通气不足适用于有一定的自主呼吸功能但不足以满足通气需求的病人或准备脱机的病人主要设置参数:指令频率f，VT、峰流速或吸气压、吸气时间，触发灵敏度， FiO2，PEEP,SIMV（同步间歇指令通气）,优点:指令通气期间允许呼吸自主，保证指令通气的同时有利于呼吸锻炼，避免呼吸肌废用，较A/C模式比减少了由于气促导致的过度通气缺点: 设置不当仍可能导致通

18、气不足、呼吸肌疲劳。,（VC）SIMV 的压力-时间曲线,1/f,1/f,Tspn,Tinsp,触发窗,同步指令通气,指令通气,自主呼吸,（PC）SIMV + PS (Pressure-Targeted Ventilation),PS Breath,Set PS level,Set PC level,Time (sec),Time-Cycled,Flow-Cycled,自主呼吸可以发生在两个水平上；随时可以进行吸气和呼气；定压通气中的开放通气系统,BIPAP （双水平气道正压通气模式）,时间切换：吸气触发窗：25的Tinsp;；呼气触发窗：25的Tinsp；频率稳定；Ramp影响平台时间；,B

19、IPAP （双水平气道正压通气模式）,触发2,触发1,触发窗1,触发窗2,与患者相协调的吸气和呼气,弹性时间控制,BIPAP的双触发,吸呼均与患者同步,“万能通气模式”,机械通气,自主呼吸,无自主呼吸,存在间断自主呼吸,持续自主呼吸,自主呼吸不恒定,CPAP ( 持续正压通气 ),CPAP,适应症： 术后肺不张 COPD 睡眠窒息（成人） 脱机 吸痰临床优势： 改善氧合 增加FRC,CPAP ( 持续正压通气 ),PSV (辅助自主呼吸),CPAP/ASB设置参数：通气目标吸气辅助压力PASB；切换方式病人触发吸气触发灵敏度: Trigger呼气触发灵敏度固定为25峰值流量；4s的最长吸气时间

20、；压力斜率；,亦称:压力支持通气 (PSV),优点： 增加自主呼吸潮气量 减少WOB 适用于 自主呼吸力量尚不足者,PSV(压力支持）,窒息通气-安全保障,设置VT，f达到窒息时间报警限制Tapnea后启动所有有自主呼吸的模式均应设置,! Apnea,SIMV+PSV(ASB),PSV叠加到SIMV上：PSV可设置压力水平和压力上升时间；总频率和分钟通气量可能增加；实现机控到自主呼吸的过渡,BIPAP+ PSV(ASB),PSV叠加到BIPAP上：PSV可设置压力水平和压力上升时间；总频率和分钟通气量可能增加；实现机控到自主呼吸的过渡,小结,各种通气模式比较表通气模式比较表.doc,通气模式的

21、选择策略,根据患者的呼吸功能提供恰当的通气支持 完全通气支持或部分通气支持尽可能实现最好的人机同步性根据疾病的特点及病人的呼吸力学参数选择最佳通气方式,通气模式的选择策略,呼吸功能不全有机械通气指征,主要内容,呼吸生理机械通气的呼吸力学监测通气模式的分类及发展趋势常见通气模式的特点及选择策略呼吸力学导向的通气设置举例 ARDS 、 COPD,ARDS的病例生理改变,肺毛细血管内皮的损伤，通透性增加,型肺泡上皮细胞损伤，表面活性物质缺失,肺泡水肿肺泡萎缩,透明膜的形成，氧弥散障碍通气血流比例失调微肺不张肺内分流肺顺应性功能残气量,呼吸窘迫难治性低氧血症,广泛肺损伤和微循环障碍,ARDS的呼吸力学

22、特点,肺容量减小，肺顺应性下降平台压、峰压高气道阻力正常或增高时间常数减少呼吸窘迫，P0.1增大，中枢驱动兴奋性高,ARDS通气目标,改善通气和氧合，防治气压伤并尽量避免对循环的不良影响,ARDS通气策略,小潮气量，避免高平台压，必要时允许高碳酸血症给予恰当的PEEP以改善顺应性增加通气量并防止肺泡萎陷为尽量改善人机协调且保留自主呼吸，可选择人机同步最优的模式，如Bilevel、压力释放通气等模式，获得较高的平均气道压的同时控制峰压水平。,COPD患者的病理生理改变,气道阻力增加、肺静态顺应性下降动态顺应性增加肺容积增加，时间常数延长容易导致气体陷闭内源性PEEP过高肺泡过度膨胀胸腔内压过高 回心血量减少 休克,内源性PEEP过高是COPD机械通气的主要原因降低内源性PEEP的方法外源性PEEP效果不肯定通过提高吸气流速延长呼气时间效果甚微尽量缩短吸气末暂停降低呼吸频率效果明确,谢谢！欢迎讨论！,