呼吸機

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呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段，已普遍用於各種原因所致的呼吸衰竭、大手術期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復甦中，在現代醫學領域內占有十分重要的位置。呼吸機是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭，減少併發症，挽救及延長病人生命的至關重要的醫療設備。

目錄

呼吸機的分類

按使用或應用的類型分類

控制性機械通氣（CMV）

定義：病人在自主呼吸減弱或消失的情況下，完全由機械通氣機產生、 控制和調節病人的呼吸。

應用於：疾病造成的自主呼吸消失或減弱；自主呼吸不規則或頻率過快， 機械通氣無法與病人協調時，用人為的方法將自主呼吸抑制或減弱。

輔助性機械通氣（AMV）

定義：病人呼吸存在的情況下，由呼吸機輔助或增強病人的自主呼吸。機 械通氣的各種主要由病人的吸氣負壓或吸氣氣流所觸發。

應用於：自主呼吸雖然存在且較規則，但自主呼吸減弱而通氣不足的病人。

按機械通氣的使用途徑分類

胸內或氣道加壓型

胸外型

按吸、呼氣相的切換方式分類

定壓型：呼吸道內壓力達到預計值後，呼吸機打開呼氣閥，胸廓和 肺被動性萎陷或由負壓產生呼氣，當氣道內壓力不斷下降，呼吸機再次通過正壓產生氣流，並引起吸氣。

定容型：通過正壓將預計潮氣量送入肺內，達到預計潮氣量後，停 止供氣，進入呼氣狀態。

定時型：按照預先設計的吸氣及呼氣時間供氣。

混合型（多功能型）供給的氣體最好經過加溫和濕化，代替人體鼻腔功能，並能供給高於大氣中所含的O2量，以提高吸入O2濃度，改善氧合，糾正低氧血症。

按照通氣頻率供氣

高頻通氣：通氣頻率>60次/分。

優點：低氣道壓，低胸內壓，對循環干擾小，無需密閉氣道。

缺點：不利於二氧化碳的排除。

分類：高頻正壓通氣，高頻噴射通氣，高頻振盪通氣。

常頻通氣：通氣頻率<60次/分。

按是否有同步裝置或性能分類

同步型呼吸機：病人的自主呼吸的吸氣開始時可以觸發呼吸機，使 其向病人呼吸道內供氣，並產生吸氣動作。

非同步型呼吸機：病人的呼吸或吸氣負壓不能觸發呼吸機供氣，一 般只用於控制性機械通氣的病人。

按適用的對象分類

嬰兒呼吸機

幼兒呼吸機

成人呼吸機

按工作原理分類

簡易呼吸機

膜肺

呼吸機的模式

呼吸頻率在呼吸機上顯示為Respiratory Rate（RR）或 Respiratory frequency（RF）

主要的機械通氣模式

• 間隙性正壓通氣（IPPV）：在吸氣相是正壓，呼氣相壓力為零。
• 工作原理：呼吸機在吸氣相產生正壓，將氣體壓入肺內，壓力上升到一 定的水平或吸入的容量達到一定的水平後，呼吸機停止供氣，呼氣閥打開，病人的胸廓和肺被動性萎陷，產生呼氣。
• 臨床應用：各種以通氣功能為主的呼吸衰病人，如COPD等。
• 間隙性正、負壓通氣（IPNPV）：吸氣相為正壓，呼氣相為負壓。
• 工作原理：呼吸機在吸氣相和呼氣相均可以起作用。
• 臨床應用：呼氣相負壓可以造成肺泡萎陷，造成醫源性肺不張。
• 持續正壓氣道通氣（CPAP）：指病人在有自主呼吸的條件下，整個 呼吸周期內，均為人為的加以一定的氣道內正壓。

工作原理：吸氣相給予持續正壓氣流，呼氣相也給予一定的阻力，使吸、 呼氣相的氣道壓均高於大氣壓。

優點：吸氣時持續的正壓氣流大於吸氣氣流，使病人的吸氣省力，增加 FRC，防止氣道及肺泡萎陷。可以用於脫機前的鍛煉。

缺點：對循環干擾大，肺組織的氣壓傷大。

間隙性指令通氣和同步間隙性指令通氣（IMV/SIMV）

• IMV：沒有同步裝置，呼吸機供氣不需要病人的自主呼吸觸發，每次供 氣在呼吸周期中出現的時間不恆定。
• SIMV：有同步裝置，呼吸機在每分鐘內按照事先設計的呼吸參數給病人 指令性呼吸，病人可以有自主呼吸，不受呼吸機的影響。
• 優點：在脫機中發揮自身調節呼吸的能力；較IPPV對循環和肺的影響小； 在一定程度上減少了震靜藥的使用。
• 應用：一般於脫機時才考慮使用，當R<5次/分時，仍舊保持較好的氧合 狀態，可以考慮脫機，一般加用PSV，避免呼吸肌疲勞。 ===指令每分鐘通氣（MMV）===
• 當自主呼吸>預設分鐘通氣量時，呼吸機不指令通氣，，只提供一個持 續正壓。
• 當自主呼吸<預設分鐘通氣量，呼吸機作指令通氣，增加分鐘通氣量， 達到預設水平。

壓力支持通氣（PSV）

• 定義：在有自主呼吸的前提條件下，每次吸氣多接受一定水平的壓力支 持，增加病人的吸氣深度和吸如氣體量。
• 工作原理：吸氣壓力隨病人的吸氣動作開始，隨吸氣流速減少到一定程 度或病人有努力呼氣而結束。與IPPV相比其支持的壓力恆定，受吸氣流速的反饋調節；與SIMV相比其每次吸氣均可以得到壓力支持，但支持的水平可隨需要不同而可設定。
• 應用：SIMV+PSV：用於脫機前的準備，可減少呼吸作工和氧耗量
• 適應症：鍛煉呼吸機；脫機前的準備；各種原因所致呼吸機無力；嚴重 的連枷胸致反常呼吸。
• 注意事項：一般不單獨使用，會產生通氣不足或過度通氣。
• 容量支持通氣（VSV）：每次呼吸均由病人的自主呼吸觸發，病人 也可以不要任何支持進行呼吸，並能達到預計的TV和MV水平，呼吸機將會允許病人進行真正的自主呼吸，同樣適用於脫機前的準備。
• 壓力調節的容量控制
• 雙相或雙水平正壓通氣
• 工作原理：P1相當於吸氣壓力，P2相當於呼吸壓力，T1相當於吸氣時間， T2相當於呼氣時間。

臨床應用

當P1=吸氣壓力，T1=吸氣時間，P2=0或PEEP，T2=呼氣時間，相 當與IPPV。

當P1=PEEP，T1=無窮大，P2=0，T2=O，相當於CPAP。

當P1=吸氣壓力，T1=吸氣時間，P2-0或PEEP，T2=期望的控制呼 吸周期，相當於SIMV。

主要的機械通氣功能

吸氣末屏氣

在吸氣結束後與呼氣開始前，呼吸機不供氣，呼氣閥繼續關閉一段時間，以保持肺內壓力 在一定的水平

臨床應用

延長了吸氣時間，有利於氣體的分布。

有利於氣體的彌散

有利於霧化吸入的藥物在肺內的分布和彌散

可加重心臟的負擔

• 呼氣末正壓通氣
• 在呼氣末，氣道壓力並不降未0，仍舊保持一定的正壓水平。
• 臨床應用：適用於肺內分流所致的低氧血症，如ARDS
• PEEP糾正ARDS的機制
• 減少肺泡的萎陷，減少肺內分流，糾正了肺內分流所致的低氧 血症
• 減少肺泡的萎陷，增加FRC，有利於肺泡－毛細血管兩側氣體的 充分交換。
• 肺泡壓升高，使肺泡－動脈氧分壓升高，有利於氧向毛細血管 彌散，肺泡始終處於膨脹狀態，能增加肺泡的彌散面積。
• 肺泡的充氣增加，能使肺的順應性增加，還可以減少呼吸作功。
• PEEP的主要副作用
• 對血流動力學的影響
• 對肺組織的氣壓傷
• 能夠壓迫肺毛細血管。使肺血流量減少，可能增加無效通氣。
• 可減少肺泡表面活性物質。
• 最佳PEEP的選擇：保持FiO2<60%的前提下，能使PaO2》60mmHg的最低 PEEP水平。
• 內原性PEEP：由於呼氣時間太短或呼吸阻力過高，導致肺泡內氣體滯留， 能使肺泡壓在整個呼氣周期均保持正壓，相當於PEEP的作用，可以由疾病造成，也可以由應用呼吸機人為的造成。
• 呼氣延長和呼氣末屏氣：適用於COPD伴二氧化碳滯留的病人。
• 嘆息：每50－100次呼吸周期中有1－3次相當於1.5倍－2倍的潮氣 量的深吸氣，為了使易於萎陷的肺底部的肺泡定時膨脹，改善這些部位的氣體交換，防止肺不張。

反比通氣（IRV）

優點：延長吸氣時間，有利於氣體的彌散和分布，有利於糾正缺氧。

缺點：對循環干擾大，對肺組織的氣壓傷大

面罩的作用

連接呼吸機，空氣進入上氣道。面罩是直接與人皮膚接觸的，通過一條管路來連接到呼吸機，經過呼吸機主機加壓過的空氣經由管路進入面罩，再進入我們的鼻腔或口腔，單水平全自動呼吸機會根據上氣道的壓力自動調節機器的輸出壓力，從而保持氣道的通暢。

面罩的作用就在於：形成一個閉合的系統，保證壓力準確到達上氣道。如果面罩發生漏氣或者破損，就會引起機器監測壓力不準確，直接影響治療效果。面罩在呼吸機治療中，非常地關鍵。

面罩的結構與材料

目前面罩的種類主要分為：鼻罩，口鼻罩，鼻枕三大類。面罩的結構主要由框架、硅膠、頭帶組成。硅膠部分是直接與皮膚接觸，目前我們公司使用是醫用級無味液態硅膠，雙層結構設計，高氣密性，高舒適度，佩戴起來非常地柔軟舒適;框架的設計充分考慮使用者的舒服度，能適合不同的患者;頭帶，主要是固定面罩到患者頭上的，我們公司生產的頭帶採用魔術貼設計。

如何讓面罩用得久一些

面罩的主要部分是硅膠部分：這部分材質非常地「嬌嫩」，我們一般建議患者朋友儘可能每天清洗這個部分，而且要儘可能的少見陽光。保持它的乾淨與衛生，可以有效的延長面罩的使用;

面罩的頭帶不太適合經常清洗，容易導致魔術貼粘貼效果下降和頭帶的鬆緊老化。可以多勤洗頭髮，這樣也有利於頭帶的乾淨整潔。框架部分，主要就是避免外力，防止壓壞變形。通常這個部分是最為耐用的，有些面罩更新時，可以保留下框架只對硅膠和頭帶作更新。

面罩正常清洗與保養，用2年是沒問題的。

什麼情況下換面罩？以不漏氣為標準

「面罩是呼吸機中的易耗品，硅膠部分是會自然老化的，有些像我們汽車的輪胎，你保養再好它也會老化。硅膠老化後，會變硬一些，容易發生漏氣。框架相對來說不太容易壞，只要不要被外力壓壞基本上可以用;頭帶也是容易出現彈力下降和魔術貼粘性降低。總的一個原則是：面罩如何經常發生漏氣，就要更換了。」

呼吸機的發展

呼吸機微機化程度 呼吸機微機化程度決定呼吸機的檔次.

開機後有自檢功能。

發生故障時有屏幕提示，便於維修。

完善的報警功能，如氧供，氣體供應，分鐘通氣量，壓力上限，壓力下限，呼吸頻率，潮氣量，窒息通氣，背景通氣設置，機器斷開，漏氣及漏氣量，流量傳感器，工作狀態，氧流量等諸多環節確保機械通氣過程安全，臨床醫生可根據病人狀態調整參數設定的報警範圍。

其他特殊功能，包括吸痰功能，霧化功能，屏氣功能(包括吸氣和呼氣屏氣，滿足照胸片需要)，鎖機功能(防止通氣參數被任意改動)。

通氣機的監護功能 通氣機的監護功能是決定呼吸機檔次的關鍵環節之一

完善的呼吸機監護功能是實現呼吸機適合患者肺臟病理生理改變的重要前提，不僅要顯示常規通氣及肺機械參數數值，如VTe，VT，R，c，f，氣道溫度，Fio2，Pp阻k，P ，Pn一，VA，VAleak，I：E而且能進 一步顯示：

• 壓力一時間，容量一時間，流速一時間曲線可單一或同時在一個屏幕上顯示。
• spo2，ETCO2並計算VD/VTe，co2產量。
• 監測Paw—V，V—Flow，Flow—Paw，V—co2，Ptrach—V，Flow—Ptrach等曲線環的描記。
• 趨勢回顧(24—48小時)。
• logbook即通氣機應用事件設定值的回顧。
• 定標功能，包括co2，Flow，o2的定標。
• 通氣及各種功能的設置：音量的大小，屏幕顯示不同組合，任意通氣方式選擇(10餘種常用方式)，多種語音設定等等。

通氣機允許用戶用低流速法描記P—V曲線[1,2,3 J，以進一步了解患者肺靜態順應性(c)，阻力(R)及內源性PEEP(PEEPi)。進而為較好的調整通氣參數提供依據，通過曲線描記可計算上下拐點，復張量，並可與計算機聯機打印記錄。

呼吸機整合其他裝置(呼吸力學監護儀「Bi— core」)增強了在通氣過程中單用呼吸參數不能了解問題的解決，如呼吸力學監護，放置食管壓，胃內壓監測以了解跨肺壓，跨膈壓及動態auto—PEEP可進一步闡明呼吸力學狀況，為臨床專業醫師提供科研空間。

經過多年來的臨床實踐，國外呼吸機廠家及時整合一些有用的參數如RVR，MIP，Po．1， PlP，au柵P放入到監測系統中來_4J，為臨床醫生設置的調整及脫機提供依據。近年來自動化的脫機模式悄然升起_5． 5，通氣機又整合了患者的重要參數、體重及理想通氣參數、BGA，提高了機械通氣的水平，縮短了帶機時間。總之，呼吸機的微機化，網絡化，提供了機械通氣的科研平台，促進了機械通氣應用水平的發展_6J。

通氣機模式的發展是呼吸機檔次水平的重要體現不管通氣機是容量控制還是壓力控制，均在不同程度上導致通氣機相關性肺損傷(Ventilator—inducedLung Inj~y VILI)E3]，近年來，國外在這方面作了很多基礎和臨床研究，在原有IPPV、IMV、SIMV、PSV等基礎上作了重大的改革，很多研究表明壓力的自主模式能很好的實現非保護策略，最大限度的減低VILI的發生，進一步拓展呼吸機作為臨床一種治療手段的作用。

當今呼吸機應用從新生兒到成人，僅需更換濕化器及管路；機械通氣從無創至有創，無創通氣有較強的漏氣補償。

在容量控制通氣模式增加Autoflow(自主氣流)或flow—by更增加患者的自主性，降低氣道壓，增加患者舒適度，克服了容量通氣模式的缺點。

呼吸機送氣反應時間(30—40ms)，送氣波形(方波一恆流，減速波)，觸發靈敏度是流速觸發可調，棄用壓力觸發，PSV模式的呼氣敏感度(Es．end)可調。在呼吸機監護下，臨床醫生很容易調整患者的Esem，由此解決人機相互作用方式能最大限度的減少對心肺功能的干擾及VILI的發生。

國際上的臨床實踐進一步證實壓力通氣方式，在維持氣道正壓，減少心肺干擾，改善氧合方面優於容量控制方式，而且最大限度減少VILI的發生。在PCV的基礎上，近年來推出了BiPAP/PS，APRV。 尤其BiPAP通氣模式以其具有壓力控制，人機協調好，萬能通氣模式被諸多呼吸機廠家所採用，命名為：Bilevel，duoPAP等不同名稱。

自主通氣與閉環通氣模式：實驗及臨床應用表明最大限度縮短控制通氣時間，以此最大限度減少VILI的發生，而為縮短帶機時間。很多研究表明，自主呼吸有諸多優點，有利於患者病生理學改變的恢復，對自主呼吸不再是過去簡單的Spon模式，而是一種伺服模式(servo)及閉環通氣模式，其最大優點在於系統內輸出信息可得到精確控制。可在零誤差的前提下迅速達穩態，並能排除各種外源干擾。採用閉環控制原理的機械通氣技術可以使相當簡單的，也可以是較為複雜的。最簡單的閉環控制是根據輸入一個信息，對一個輸出變量進行控制，如PSV。相對複雜的閉環控制則可根據多個輸入信息，對多個輸出變量進行連續調控。雙重控制就是在一次通氣或對每一次通氣時輸出壓力和容積進行同步控制。採用一次通氣內雙重控制原理的通氣技術有容量保障壓力支持通氣(Ⅵ )和壓力擴增(PA)。其通氣目標是在保證最小吸入潮氣量和分鐘通氣量的前提下，減少患者吸氣做功，其他還包括：PRVC，autoflow，VTPC(容量標定壓力控制)，其技術原理是呼吸機隨患者呼吸力學特徵變化自動調整吸氣壓和吸氣流速，以保證每一次通氣時vT趨於恆定。呼吸機對每一次通氣均進行負反饋控制。依據閉環通氣控制原理將閉環通氣分為：正反饋通氣(PAV)，負反饋通氣(APV，ASV，PRvC)，呼吸間閉環通氣(MMV，APV，ASV)以及呼吸內閉環通氣(nw)。

近20年來，PSVE7,8,9J受到臨床醫生的歡迎，對通氣機依賴患者脫機成功率提高，鑑於PSV是一種恆壓吸氣支持，在低水平Ps，其VT的產生必然經過支持過度，支持相當，支持不足三個階段，該模式存在吸氣延遲與呼氣延遲，應用該模式時，容易發生人機不同步。近年來，很多廠家對呼氣相增加呼氣靈敏度調整(Esens)，大大減少人機不同步的發生，改善臨床應用效果，然而臨床醫生在識別及調節上仍存在很多難點，在波形觀察上不能很好識別。近l0年來，PAV或PPS模式通氣成為當代危重病研究的重點[10,11,12]，該模式依據患者呼吸努力成比例的提供壓力支持解決了PSV通氣中人機不協調，通過了解患者阻力、順應性的變化，或採用目標調節方法調整呼吸機的設定(VA及FA)，通氣機設定壓力過高，容量過高及窒息通氣報警確保該模式使用的安全性，減少通氣機依賴明顯縮短帶機過程。目前國際上有DI．ea 公司，PB公司，偉康公司具有這種模式，PB840 也已採用自動設置方法是該模式的使用更加方便。該種閉環模式正在被臨床醫生認可。

自動導管補償(AT℃)自動導管補償是對建立人工氣道導管不同口徑流速產生的阻力壓進行瞬間補償，不同口徑，不同流速其補償阻力壓亦不同，補償範圍從0- 100%不同。通氣機可以在曲線和波形 上反映出來。ATC的設定便於臨床醫生觀察評價自主呼吸能力，在實施低輔助通氣時容易實現脫機。

通氣機的調節

現代呼吸機一改過去多旋鈕單一功能，採用單一旋鈕的調節方式，便於臨床使用。採用數字化調節增加了參數設定的精確性。同時對臨床醫師要求有豐富的理論和實踐經驗，才能使參數設定更符合患者狀況，呼吸機還規定常規參數的安全範圍，超過範圍需確認，增加了機械通氣的安全性。由於呼吸機監測顯示功能增強，對所設定的參數均有明確的顯示，有利於臨床醫師對患者的狀況進行評估，並可通過網絡傳送也便於對機械通氣進行管理指導治療。

呼吸機的選購原則

呼吸機是呼吸支持的有用工具，是當今危重症患者常用的治療手段。呼吸支持好壞直接涉及危重患者的搶救水平。在購置呼吸機時應遵循以下原則：

了解呼吸機發展應用現狀，監護，通氣模式決定呼吸機的檔次。

根據醫院規模是綜合ICU還是專科ICU，估計出收治病種，是應用型單位還是醫、教、研大型醫院。

根據應用呼吸機經驗，ICU醫生水平，不要片面購置高檔機，呼吸機與其他醫療器械的發展一樣，更新很快，既要解決臨床問題，又要避免資源浪費。 綜上所述，對插管患者的呼吸機治療是一個複雜的系統工程，即涉及通氣機的檔次更與使用呼吸機醫生的水平，護士的呼吸管理及醫院整體實力(各輔助科室)相關。片面追求高檔機不一定能提高呼吸衰竭搶救成功率。

隨着越來越多的功能完備、同步性能良好、價格適宜且攜帶方便的家庭無創呼吸機的出現，呼吸疾病患者可 以在家中接受機械通氣治療，既減輕了醫院壓力，又節省了家庭支出。

視頻

呼吸機的使用視頻