常用呼吸机的设置调节 1 呼吸力学参数基本概念和临床意义1.1. 通气量与通气流量1.1.1. 潮气量(tidal volume, VT): 每次呼吸进入肺的通气量，平均在5-7 mL/kg体重（必须注意呼吸机显示是未经体重修正），儿童与成人很接近。过高可能导致通气过度，容积使肺泡和小气道上皮过牵张损害，并引起循环二氧化碳分压迅速变化；过低则有效肺泡通气量下降。1.1.2. 死腔(dead space (VD)：解剖死腔，为声门以下导气段气道容量(非气体交换部分)，2 mL/kg；生理死腔，解剖死腔加未获得有效血流灌注的通气肺泡容量之和, 2 mL/kg；其与VT比值(VD /VT)间接反映通气-灌流协调程度，或与肺内分流程度呈正相关。1.1.3. 分钟通气量(minute ventilation volume, MV)：MV=VT频率, mL/kg/min，为单位时间内的肺通气量，适宜于个体间比较；消去体重后(kg体重)，为呼吸机实际分钟通气流量，适合个体在不同时间点比较。临床意义：长时间通气中针对具体情况改变呼吸机参数应维持MV相对稳定。1.1.4. 分钟肺泡通气量(minute alveolar volume, MVa): MVa=(VT -VD)频率, mL/min，为实际进行气体交换的通气容量。临床意义：肺内分流增加时，生理死腔(VD)增加，通过增加频率，可以补偿MVa; 但增加频率使通气时间(呼吸周期)缩短，也会影响实际通气和换气效率。作为长期机械通气效率的相对稳定的通气量水平判断。1.1.5. 功能余气量(functional residual capacity, FRC): 平静(潮式)通气呼气末肺残余气量，FRC = 25-35 mL/kg体重，相当于妊娠后期胎儿肺液量，可以维持肺泡气二氧化碳水平相对稳定。临床意义：设置PEEP、CPAP、给予肺表面活性物质均直接影响FRC水平的变化，以获得比较高的Cdyn，并可以改善肺通气-灌流。1.2. 通气节律1.2.1. 通气(呼吸)频率(respiratory frequency，f)：每分钟通气次数，n/min。1.2.2. 吸气时间(供气时间，inspiration time, Ti): 每次通气时气体进入肺需要的时间，s。1.2.3. 呼气时间(排气时间，expiration time, Te): 每次通气时气体排出肺需要的时间，s。1.2.4. 通气时间与呼吸周期(ventilation time, respiratory cycle): 完成一次通气需要的时间=Ti+Te, s，与通气(呼吸)频率呈倒数关系。1.3. 通气压力1.3.1. 气道峰压(peak insufflation pressure, PIP): 单位cmH2O，在一次通气中气道压力相对基线压力(大气压时等于0 cmH2O，PEEP 时0 cmH2O)的最高水平，包含压力上升时间段(其从基线压力到最高压力的时间)，最大压力维持时间段(平台期)，供气停顿段(pause pressure，指供气阀们关闭、排气阀们未打开，出现峰压略下降，反映肺泡继续扩张时峰压变化)。1.3.2. 呼气末正压(positive end-expiratory pressure, PEEP): 单位cmH2O，指在呼气阶段气道压力由高向低变化，在呼气末段仍然高于基线压力的水平。1.3.3. 平均气道压(mean airway pressure, MAP): 单位cmH2O，通气时间或呼吸周期中持续作用在气道和肺泡的平均压力，为PIP和PEEP时间变化的积分，按照以下公式：MAP=k(PIP-PEEP)Ti/(Ti+Te)+PEEP，其中k为供气上升时间系数(1)。1.4. 呼吸系统肺顺应性(compliance, Crs)，Crs= VT /(PIP-PEEP), 单位mL/cmH2O/kg，反映肺在特定压力范围内的容量变化难易程度。正常水平在0.8-1.2之间。1.5. 气道阻力 (airway resistance, Raw), Raw=P/Q, 单位cmH2O/L/s，反映气道通畅程度。正常水平：新生儿100-150，婴儿50-100，小儿 25 cmH2O；极其严重肺实变，35 cmH2O，可以结合高PEEP进行肺复张开放式通气法(open lung maneuvre，见下文)。PIP波形意义：从PIP随时间变化特点看，包括压力上升段及上升时间、最高水平及维持段、终止点及压力释放模式(对PEEP依赖)，分别反映将小气道和肺泡打开的时间、肺泡扩张后维持时间、肺泡关闭时间。相对应的临床上，如果肺泡不成熟(如早产儿肺极不成熟伴呼吸窘迫)，PIP设置上应由低向高、压力上升时间由慢向快，逐渐调节。理由：气道和肺泡中充满肺液且缺乏肺表面活性物质，Raw和肺泡表面张力均高。如果此时PIP从一开始设置就很高(25 cmH2O)且上升时间短(上升速度快)，会因终末细小支气管过度扩张，导致上皮细胞脱落，出现不可逆性组织损伤，进一步累及肺泡上皮细胞。如果将PIP从20-25 cmH2O开始逐渐调高，且上升时间由慢向快，可以使一部分肺泡先扩张并趋于稳定，然后再逐渐使多数肺泡扩张，可以避免因PIP设置过高导致气道上皮的损伤。在有肺表面活性物质制剂治疗时，可以达到良好的肺保护效果，但在缺乏肺表面活性物质时，主要依靠对肺损伤机制的生理和病理知识，通过这种缓进式加强通气参数的调节方式，也可以获得相对安全的保护性通气效果，只是时间上要更长，以换得内源性肺表面活性物质的有效生成，间接达到肺保护通气目的。2.1.2. 呼气末正压PEEP为维持肺泡及小气道在呼气相适度扩张、不至于完全关闭，一般采用2-3 cmH2O为低水平，4-7 cmH2O为中等水平，8-15 cmH2O为高水平。多数情况下用中、低水平，特殊情况下用高水平。如果在低浓度氧(25 cmH2O。因此选择辅助通气模式可能在保证MV和通气效率不变条件下，可以用相对比较低的MAP通气。如调压定容(PRVC)，同步间歇指令通气(SIMV)，压力支持(PSV)，容量支持(VSV)等模式下可以比单纯压力控制(PCV)和容量控制(VCV)模式，使MAP 下降1-2 cmH2O。2.2. 频率对新生儿可以先从35-40次/min开始(通气周期1.5 s，设置Ti 0.3-0.5 s); 对婴幼儿可以先从20-30次/min开始(通气周期2.0 s，设置Ti 0.4-0.7 s)；对大儿童从15-20次/min开始(通气周期3.0 s，设置Ti 0.5-1.0 s)。由于呼吸周期与频率呈反比关系，随频率加快，呼吸周期缩短，相应的Ti及Te也应调节。如果Ti不变，随频率上调，Te缩短，吸/呼比变大。如欲维持吸/呼比不变，则Ti应调短。由于VD是固定的，VT的偏低，则MVa下降，为维持气体交换效率，则必须增加频率，以达到满足生理需要量的MV和MVa。因此临床上婴幼儿常因气道狭窄、肺泡不张、肺血管痉挛血流减少，出现气体交换障碍，而表现为呼吸急促，以代偿通气-灌流失调。2.2.1. 时间切换一般强制通气模式采用时间切换(time cycled)，辅助通气模式(如压力支持模式，pressure support)采用流量切换(flow cycled，见下文)2.2.2. 流量切换时间切换模式时，在供气相，管道流量由低到高再到零(供气末)；而流量切换则在流量由高向低(肺泡已经扩张)时，达到峰流量5%-25%时，供气停止，排气开始。这种模式可以保证肺泡扩张并完成通气换气，而MAP则比较低。2.3. 流量一些呼吸机设置系统流量控制(main flow, L/min)，以满足不同通气模式需要。如果系统流量偏低，在特定模式供气时出现PIP和/或VT不能达到预定水平，MV 显著降低。在容量控制模式通气时，VT主要由Ti和流量控制。3针对疾病特点的设置与调节方法3.1. 早产新生儿呼吸窘迫综合征 (RDS)。疾病特点：肺泡不成熟，肺顺应性低，FRC低，呼吸动力差，尤其出生体重小于1500 g超低体重早产儿。在行气道插管机械通气后，首先设置FiO2=0.5, PIP=20 cmH2O, PEEP 4-5 cmH2O, Ti 0.3-0.4 s, f=40-50/min, 设定VT保证测定的呼出气VT在5-6mL/kg，保持MV在0.25-0.3 L/min/kg。通气1-2 h内测定血气后，根据PaO2, PaCO2水平，调节PIP，FiO2, Ti和f 以在随后3-6 h使血气值进一步改善，以后可以间隔6-12 h测血气，进一步调节呼吸机参数，使病儿进入稳定通气阶段。呼吸机参数调节特点：PIP由低至高，以呼出气VT达到生理需要量，Ti由短渐长，一般最长0.5 s，在调节中观察MAP变化，原则上在达到有效通气时以较低MAP为宜。3.2. 足月儿胎粪吸入综合征 (MAS)和持续肺动脉高压(PPHN)疾病特点：肺泡和小气道发育已成熟，肺顺应性高，FRC高，呼吸动力强，胎粪颗粒可以完全或部分堵塞小气道，使部分肺段不张或气储留；伴有窒息或严重低氧血症者，有肺血管阻力增加、血流下降、通气-灌流失调等持续肺动脉高压表现。在行气道插管机械通气后，首先设置FiO2=0.5, PIP=20 cmH2O, PEEP 2-3 cmH2O, Ti 0.3-0.4 s, f=30-40/min, 设定VT保证测定的呼出气VT在5-6 mL/kg，保持MV在0.25-0.3 L/min/kg。通气1-2 h内测定血气后，根据PaO2, PaCO2水平，调节PIP，FiO2, Ti和f 以在随后3-6 h使血气值进一步改善，以后可以间隔6-12 h测血气，进一步调节呼吸机参数，使病儿进入稳定通气阶段。呼吸机参数调节特点：PIP由低至高，以呼出气VT达到生理需要量，Ti宜短，一般最长0.5 s，尤针对肺泡气陷者；有肺泡气陷者PEEP宜低，无肺泡气陷者PEEP可提高；在调节中观察MAP变化，原则上在达到有效通气时以较低MAP为宜。FiO2 0.8持续应用12-24 h，并估计在24-48 h不会显著改善者，应做