呼吸机常用通气模式

二、呼吸机常用通气模式

呼吸机的结构虽然复杂,究其根本,不过是由气囊及捏气囊的装置组成。将所需的气体经过呼吸机回路输入到肺,然后气体被动呼出。所以,呼吸机上所有的参数设置、调控按钮都是用来调节捏气囊的方式,包括捏气囊的压力、持续时间及频率等,而呼吸机上的监测警报则是对于呼吸机工作中的情况进行反馈。采用机械通气是为了帮助患者更好的呼吸,让患者呼吸中的通气量及血氧饱和度满足其需求,与呼吸机协调统一。

(一)AC模式

AC(assist control ventilation)模式,是一种容量控制通气模式,其主要控制的参数是潮气量,也被称为IPPV模式。

呼吸机按AC模式工作时,触发呼吸动作不仅仅由呼吸机控制,患者本身也能触发呼吸,尽管这两种触发呼吸的手段来源不同,但最终的通气特点都是统一的,按照起初设置好的潮气量进行,因为AC模式中被设定的参数是潮气量以及呼吸频率。并且,当呼吸机按照AC模式工作时,它与患者之间是协同关系,以患者触发呼吸为主,只有患者自身呼吸不能满足需求时,呼吸机才会进行协助,以维持呼吸的应有频率及潮气量;反之,呼吸机则不会触发呼吸。

1.关于吸气与呼气之间的切换 AC模式中,潮气量已设置好,吸气与呼气之间的转换有两种方式:①以时间为参考依据切换,即时间切换,指呼吸机在吸气相维持了一段固定的时间长度后自动转为呼气操作;②以容量为参考依据的切换,即容量切换,指呼吸机给予的气体量达到了设定的标准后即换为呼气状态。

(1)时间切换:在AC模式中采取时间切换这一方式的呼吸机包括德尔格及西门子呼吸机。切换的时间长度是以吸入设定的潮气量所需时间占一个完整呼吸周期的比例为依据,从而设置时间或设置吸气与呼气比率。由上文的公式可知,在潮气量固定的情况下,增加吸入气体的时间可以使气体流速相应减少,从而降低气道压。

(2)容量切换:在熊牌及PB呼吸机的AC模式中常采用容量切换的方式,其中的吸入气体时间等于潮气量与气体流速之间的比值,而吸入气体的时间在一个完整呼吸周期中所占的比重与绝对的呼吸时间、一个呼吸周期的长度有关。因此可以通过减慢气体流速、增加潮气量、减短呼吸周期长度等方式来增加吸入气体的时间。

2.吸气平台时间 在吸气的时间中,有一段时间既没有气体输出,也没有将气体吸入肺内,这一个时间段即是吸气平台时间。肺仍处于吸气阶段,能帮助气体分布更均匀、广泛,增加氧气的摄取,提高血氧饱和度。

3.呼气时间 呼气时间长度比较被动,不用提前设置,与吸气时间、呼吸频率、吸气平台时间相关,在一个完整的呼吸周期中,去除吸气的时间(包括吸气平台时间),其余时间则为呼气时间。

4.AC模式的优势与劣势

(1)优势:操作简单,能够使最小每分通气量得到保障,操作得当的时候可以保护呼吸肌,使之充分休息。

(2)劣势:不能与患者自身的呼吸保持统一,具体表现为:当吸气流速偏低时,患者有直接从呼吸机中吸入气体的可能;患者的呃逆动作等不正确触发行为可能造成每分通气过度;呼吸机触发呼吸可能凌驾于患者自身呼吸之上;肺自身顺应性减弱会升高肺泡压从而加大气压伤可能;在临床上常采用镇静类药物以同步呼吸机与患者之间的呼吸,从而避免上述危害。

(二)压力控制通气(pressure control ventilation,PCV)

压力控制通气,顾名思义,它设置的参数是吸气压而非潮气量,隶属于AC模式的一种。选择适当的吸气压,使吸气流速在吸气开始时较高,而后逐渐降低,最后在吸气结束时减到零。这种吸气流速随着吸气过程的进展逐步从高到低的动态改变有利于氧气的摄取,在吸气后期流速变小,完美地将一个吸气暂停融合到了呼吸之中。倘若在吸气终末期气体流速仍处于较高水平,则应减少吸气时间进而减少潮气量。

压力控制通气模式的优劣势:

(1)优势:操作简单易懂,可以控制吸气压,使呼吸肌放松休息,提高血氧饱和度。

(2)劣势:与AC模式的短处有相通之处,即难以与患者自身的呼吸达到统一。譬如患者可能出现诸如呃逆等动作而被误认为是触发呼吸的行为进而引起每分通气量的增加;呼吸机触发呼吸超越了患者自身的呼吸而变成了主导者;肺自身顺应性改变影响了潮气量大小。因此临床上同样需要采用镇静剂以达到呼吸机与患者呼吸的统一。

(三)压力支持通气模式(pressure support ventilation,PSV)

呼吸机选用压力支持通气模式时,吸气压是其唯一设定的参数。吸气压是否给予取决于患者是否触发了呼吸。吸气转换为呼气的依据是吸气流速的变化,当其降低至设置的数值以下时可自动转换为呼气状态。如果患者自身呼吸触发动作减少,那么吸气流速则相应降低,所以患者本身对于呼吸的快慢、呼吸方式、吸气时间以及潮气量均具有自主调节的能力。因此压力支持通气模式更在意患者本身的舒适度,在人机同步方面具有优势。

在临床操作时,为了对抗气管插管及呼吸机阀门的阻力,往往需要增加一定压力支持的额外做功,因此实际的压力值设定要参考气管插管的类型以及呼吸机种类。

压力支持通气模式的优劣势:

(1)优势:操作易行,可以控制吸气压的大小,人机呼吸更同步,减少镇静药的使用。

(2)劣势:如果患者未触发呼吸则不予吸气压,对于呼吸频率较慢的患者来讲风险较大,不过目前新型的呼吸机已解决此问题,如果患者未触发呼吸的时间超过了设定值,则呼吸机自动转换模式以通气。另外,潮气量会随着肺自身顺应性或肺阻力的改变而改变。

(四)同步间歇指令通气(synchronized intermittent mandatory ventilation,SIMV)

SIMV模式中,患者可遵循呼吸机设置的呼吸频率,并与自身的呼吸有机同步,除此之外,患者也可进行额外的呼吸,而额外呼吸的实现则依赖于压力支持通气,因此在临床工作中,SIMV与PS多同时使用。SIMV模式可协调患者与呼吸机之间的统一,既有压力控制,也有容量控制。

由于SIMV与PS同时使用,所以呼吸机被患者触发的时机决定了SIMV与PS中哪一种模式起作用,倘若患者触发呼吸的同时呼吸机恰好处于SIMV期,则予SIMV呼吸;反之,如果患者触发呼吸的时候呼吸机刚好处于PS期,则予PS呼吸。SIMV周期包括SIMV期以及自主呼吸期,其时长取决于呼吸机控制的呼吸频率。操作者可在呼吸机上设置SIMV周期的时长,但不能控制自主呼吸期,所以在SIMV周期中除去SIMV期的时间,其余部分即为自主呼吸期。而在时间切换模式中,SIMV期决定了通气时间,因此吸气时间较短,而自主呼吸的概率加大。同步间歇指令通气模式的优劣势:

(1)优点:相较于VC、PC模式而言,人机同步较佳,并且最小每分通气量有保障。

(2)缺点:设定复杂,模式繁复。

(五)持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)

CPAP模式的特点是在整个呼吸周期持续给予一定的压力,以维持肺泡的开放功能,使分流减少,氧合得以改善。患者吸气的起始依赖于此压力,在呼气终末期气道压又回到原水平。患者吸气时所用力度的大小决定了潮气量以及呼吸快慢,因此基线压力增加时,患者可自主呼吸。

(六)呼气末正压(PEEP)

PEEP仅在机械通气时起作用,其机制与CPAP类似,可以维持肺泡的开放状态,减少分流,改善氧合。

(七)无创正压通气(NIPPV)

无创正压通气(NIPPV),它的优势在于不需要对患者进行诸如气管切开等有创的操作就可以起到辅助通气的作用,所以其适用人群有一定的限制,要求患者意识清醒、血流动力学处于稳定状态且操作合作。因为使用过程中需要通过面罩与呼吸机相连接,因此在面罩的选择上应当个体化,尽量选用适合患者的面罩,以保持气流的密封性,使呼吸机的作用充分发挥,另一方面合适的面罩也能增加患者的舒适度。有条件的可以使用专用无创通气呼吸机,因为面罩并非全密封,而专用无创通气呼吸机可对漏气进行相应的补偿。NIPPV使用时应从低支持水平开始,进行性增加,使患者逐渐耐受。常选用的模式为BiPAP,是一种PS、PEEP复合的模式,在临床上常用于COPD、肺水肿等患者的支持治疗中,在设置呼吸机起始参数时,吸气压当控制在8~10cmH2O,呼气压控制在4~6cmH2O。