危重病医学实验教程

实验一机械通气 机械通气（mechanical ventilation，MV）是用呼吸机辅助或完全代替人体呼吸的一种治疗措施，是一种肺脏功能支持的手段。在呼吸机的帮助下维持气道通畅、改善通气和氧合、防止机体缺氧和二氧化碳蓄积，为使机体有可能度过基础疾病所致的呼吸功能衰竭，为治疗基础疾病创造条件。机械通气适用于各种原因引起的呼吸功能衰竭，包括中枢性和外周性原因。常见中枢性原因有脑部外伤、脑血管意外、脑疝形成等。常见外周性原因包括支气管、肺部疾患、神经肌肉疾病等。机械通气作为治疗呼吸衰竭的有效手段，为抢救患者生命，以下一些禁忌证是相对的，包括肺大泡、肺囊肿、活动性大咯血等。通气机通气功能需要通气模式来实现，通气模式由相关参数构成。机械通气可能引起气压性损伤、对循环功能抑制、呼吸道感染等并发症。在使用过程中加强监测及时发现并发症并积极处理。 【目的要求】 （1）掌握机械通气的实施方法，熟悉呼吸机参数的调节。 （2）掌握常见机械通气模式的设置。 （3）掌握ARDS保护性肺部通气策略设置。 （4）了解机械通气过程中的注意事项及并发症的发现和治疗。 【实验学时】 3学时。 【实验方法】 （1）教师PPT讲解。 （2）观看机械通气教学录像。 （3）教师操作演示。 （4）学生实际操作。 （5）教师总结。 【实验材料】 （1）呼吸机、氧气瓶 （2）教学光碟、录像放映设备 【实验内容】 （一）呼吸机的基本结构 1.呼吸机主机因呼吸机类型不同而不同，可进行呼吸参数的调节和监测，并设有报警系统，呼气末压力调节活瓣可以进行PEEP、CPAP等形式的排气。 2.呼吸机附件 （1）气源和空氧混合器：呼吸机都有为患者提供合适的气体的气源，如氧气、压缩空气等。现代呼吸机都配置有精密的空氧混合器，可向患者提供不同氧浓度的气体。其可调范围为21%～100%。空氧混合器一般由三部分构成：即平衡阀、配比阀、安全装置。当压缩空气和氧气进入平衡阀后，经一级和二级平衡后，气体压力均等，经过配比阀达到不同的氧浓度而输出。 （2）加温湿化器：加热湿化是在水容器中放置加热板或加热丝加热产生水蒸气，调节加热温度使水蒸气的绝对湿度改变。这种湿化方法较为常用，其优点是患者吸入舒适，能保持患者体温。加热湿化目前有两种形式：一种是单伺服加热，即只有一个加热元件在容器中。另一种湿化器不但在容器中加热，而且在患者吸入管道中放置加热丝加热，利用容器和管道的温差来控制加热温度。双伺服型加湿器改进了单伺服型容易在管道中凝水的缺点。 （3）其他：呼吸机管道，各种接头，雾化器（接在呼吸管道的吸气端起雾化治疗作用），热湿交换器（人工鼻）等。 （二）机械通气的适应证和禁忌证 1.机械通气的适应证机械通气的目的是维持PO2和PCO2在适当的水平，并减少呼吸做功。总的来说，各种原因引起的急性呼吸衰竭或慢性呼吸衰竭急性加重，经保守治疗后效果不佳而且在继续发展者、呼吸停止及某些特殊治疗目的，均为机械通气的适应证。常见的机械通气的适应证见表1-1。 机械通气除上述适应证外，还可用于下列特殊的环境。如麻醉中保证镇静和肌松剂的安全使用；减少全身和心肌的氧耗；过度通气降低颅内压；促进肺泡复张、预防肺不张。 2．禁忌证目前一般认为，机械通气没有绝对的禁忌证，对于一些特殊疾病，可归结为其相对禁忌证，这类疾病主要包括：如气胸及纵隔气肿、肺大疱、低血容量性休克、大咯血、气管食管瘘等。针对这些疾病，积极处理原发病（如尽快行胸腔闭式引流、积极补充血容量等）同时不失时机地应用机械通气。 （三）常用通气模式的设置 1.机械控制呼吸（CMV）和机械辅助呼吸（AMV）CMV：是一种时间触发、容量限定/容量切换或压力限定/时间切换的通气方式，潮气量和频率完全由呼吸机产生。 AMV：是一种压力或流量触发、容量限定/容量切换或压力限定/时间切换的通气方式，可保持呼吸机与患者吸气同步。辅助/控制呼吸（A/C）则是两种模式的结合，已取代CMV及AMV模式，可自动转换，当患者自主呼吸触发呼吸机时，进行辅助呼吸；当患者无自主呼吸或自主呼吸微弱，不能触发呼吸机时，呼吸机自动转换到控制呼吸。辅助/控制呼吸通气方式适用于需完全呼吸支持的患者。 2.同步间歇指令性通气（SIMV）是自主呼吸与控制通气相结合的呼吸模式，在触发窗内患者可触发和自主呼吸同步的指令正压通气，若无触发，则由呼吸机给予预设的指令通气，在两次指令通气之间触发窗外允许患者自主呼吸，指令通气是以预设容量（容量控制SIMV）或预设压力（压力控制SIMV）的形式送气。 3.压力支持通气（PSV）是一种患者触发、压力限定、流速切换的通气方式。自主呼吸期间，患者吸气相[z3]一开始，呼吸机即开始送气，使气道压力迅速上升到预定的压力值，并维持气道压在这一水平；当自主吸气流速降低到*高吸气流速的一定比例（如25%）时，送气停止，患者开始呼气。优点：①自主呼吸的周期、流速及幅度不变；②减少膈肌的疲劳和呼吸做功；缺点：潮气量由吸气用力、预设PSV水平和呼吸回路的阻力及顺应性来决定，易致通气不足或通气过度，需监测潮气量。 4.持续气道正压（CPAP）CPAP是患者在自主呼吸的基础上，于吸气期和呼气期由呼吸机向气道内输送一个恒定的新鲜正压气流，正压气流大于吸气气流，气道内保持持续正压，气流量和正压可按患者具体情况调节。它是PEEP在自主呼吸条件下的特殊应用，因此也具有PEEP的各种优缺点。由于CPAP不提供通气辅助功，CPAP只适用于呼吸中枢功能正常、具有较强自主呼吸能力的患者。 5.双相气道正压通气（BIPAP）双相气道正压通气（biphasic positive airway pressure，BIPAP）是指给予两种不同水平的气道正压，为高压力水平（Phigh）和低压力水平（Plow）之间定时切换，且其高/低压时间、高/低压水平各自可调，从Phigh转换至Plow时，增加呼出气量，改善肺泡通气。该模式允许患者在两种水平上自由呼吸，改善人机同步性。 （四）常用呼吸参数的调节 1.潮气量的设定在容量控制通气模式下，潮气量的选择应保证足够的气体交换及患者的舒适性，通常依据体重选择5～12ml/kg，并结合呼吸系统的顺应性、阻力进行调整，避免气道平台压超过30cmH2O。越来越多的证据证实不管是否有无ARDS，均应尽可能实施小潮气量通气已避免呼吸机相关性肺损伤。在压力控制通气模式时，潮气量主要由预设的压力、吸气时间、呼吸系统的阻力及顺应性决定；*终应根据动脉血气分析进行调整。 2.呼吸频率的设定呼吸频率的选择根据分钟通气量及目标PCO2水平，成人通常设定为12～20次/分，急/慢性限制性肺疾病时也可根据分钟通气量和目标PCO2水平超过20次/分，准确调整呼吸频率应依据动脉血气分析的变化综合调整Vr与f。 3.流速调节理想的峰流速应能满足患者吸气峰流速的需要，成人常用的流速设置在40～60L/min，根据分钟通气量和呼吸系统的阻力和肺的顺应性调整，流速波形在临床常用减速波或方波。压力控制通气时流速由选择的压力水平、气道阻力及受患者的吸气努力影响。 4.吸气时间/I：E设置I：E的选择是基于患者的自主呼吸水平、氧合状态及血流动力学，适当的设置能保持良好的人-机同步性，机械通气患者通常设置吸气时间为0.8～1.2秒或吸呼比为1：1.5～2；控制通气患者，为抬高平均气道压改善氧合可适当延长吸气时间及吸呼比，但应注意患者的舒适度、监测PEEPI及对心血管系统的影响。 5.触发灵敏度调节一般情况下，压力触发常为1.5～0.5cmH2O，流速触发常为2～5L/min，合适的触发灵敏度设置将明显使患者更舒适，促进人机协调；一些研究表明流速触发较压力触发能明显减低患者呼吸功；若触发敏感度过高，会引起与患者用力无关的误触发，若设置触发敏感度过低，将显著增加患者的吸气负荷，消耗额外呼吸功。 6.吸入氧浓度（FiO2）机械通气初始阶段，可给高FiO2（100%）以迅速纠正严重缺氧，以后依据目标PaO2、PEEP水平和血流动力学状态，酌情降低FiO2至50%以下，并设法维持SaO2＞90%，若不能达上述目标，即可加用PEEP、增加平均气道压，应用镇静剂或肌松剂；若适当PEEP和MAP可以使SaO2＞90%，应保持*低的FiO2。 7.PEEP的设定设置PEEP的作用是使萎陷的肺泡复张、维持[z5]型呼吸衰竭，PEEP的设置在参照目标PaO2和氧输送的基础上，与FiO2与VT联合考虑，虽然PEEP设置的上限没有共识，但下限通常在P-V曲线的低拐点（LIP）或LIP之上2cmH2O；COPD患者可根据PEEPi指导PEEP的调节，外源性PEEP水平大约为PEEPi的80%，以不增加总PEEP为原则。 （五）ARDS肺保护性通气策略 （1）由于ARDS患者大量肺泡塌陷，肺容积明显减少，常规或大潮气量通气易导致肺泡过度膨胀和气道平台压过高，加重肺及肺外器官损伤。小潮气量通气应设置潮气量为6ml/kg。 （2）气道平台压能够客观反映肺泡内压，其过度升高可导致呼吸机相关性肺损伤（VALI）。气道平台压应不超过30cmH2O。 （3）PEEP的选择：应根据ARDS的严重程度采用合适的PEEP，轻度ARDS一般采用较低水平PEEP，中重度ARDS可采用10~15cmH2O较高水平的PEEP。ARDS广泛肺泡塌陷不但可导致顽固性低氧血症，而且部分可复张的肺泡周期性塌陷开放而产生剪切力会导致或加重VALI。充分复张塌陷肺泡后应用适当水平PEEP防止呼气末肺泡塌陷，改善低氧血症，并避免剪切力，防治VALI。因此，ARDS应采用能防止肺泡塌陷的*低PEEP。有条件的情况下，应该根据静态P-V曲线低位转折点压力+2cmH2O来确定PEEP。 （六）常见机械通气过程中的并发症 1.通气不足管道漏气或阻塞均可造成潮气量下降，肺部顺应性下降的患者，如使用潮气量偏小，可造成通气不足；自主呼吸与呼吸机拮抗时，通气量也下降。 2.通气过度潮气量过大、呼吸频率太快可造成通气过度，短期内排出大量二氧化碳，导致PaCO2骤降和呼吸性碱中毒。 3.低血压机械通气时，因心输出量的下降可发生低血压。对血压明显下降的患者，除适当调节潮气量、吸/呼之比及选用*佳PEEP外，还可选用下述措施：①适当补充血容量，使静脉回流量增加，恢复正常的心输出量；②应用增强心肌收缩药物，选用氯化钙、多巴胺、多巴酚丁胺或洋地黄增强心肌收缩力。 4.肺部气压伤机械通气时，如气道压力过高或潮气量过大，或患者肺部顺应性差、原患肺气肿、肺大疱等，易发生肺部气压伤。包括肺间质水肿、纵隔气肿、气胸等。为预防肺部气压伤，可采用较低的吸气峰压。 5.呼吸机相关肺炎原有的肺部感染可加重或肺部继发感染。这与气管插管或切开后，上呼吸道失去应用的防卫机制及与吸引导管、呼吸机和湿化器消毒不严有关，应加强床头抬高、声门下吸引、浅镇静及每日脱机筛查等预防措施。 6.胃肠道并发症如气囊充气不足，吸入气体可从气囊旁经口鼻逸出，引起吞咽反射亢进，导致胃肠充气。 7.少尿长期机械通气的患者，可影响肾功能，出现少尿与水、钠潴留。 （七）机械通气的监护 1.常规监护定容型呼吸机，应观察输入压力的变化。在每分钟通气量不变情况下，如压力增加，表示呼吸道或管道阻塞或肺部病变加重；压力减低，表示有漏气或肺部病变好转。定压型呼吸机，需监测潮气量或每分钟通气量。 2.临床观察