呼吸机的基本原理与通气模式精选PPT.ppt
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1、关于呼吸机的基本原理与通气模式第1页,讲稿共54张,创作于星期日机械通气的发展历程口对口人工呼吸1800年前,金匮要略、华佗医方中有类似体外按压人工呼吸的记载1300年前,圣经上有“口对口”描述 无创正压机械通气有创1792年,首次在人身上实施气管切开、插管及风箱式正压通气技术。负压机械通气无创1928年,“铁肺”箱式负压治疗机。人力作动力 电力机械作为动力正压机械通气1950让位于技术上得到很大改进的有创无创呼吸机多功能呼吸机1981年Sullivan无创口鼻面罩。人工智能呼吸机人工智能无创呼吸机并存时代第2页,讲稿共54张,创作于星期日 20世纪初,随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的
2、成熟,正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。n n1940年,第一台间歇正压通气(IPPV)麻醉呼吸机被发明,用于胸科手术和ARDS。n n1946年,Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR-1A(气动气控压力限制型)。呼吸机的起源与发展第3页,讲稿共54张,创作于星期日呼吸机的起源与发展n n回顾正压机械通气回顾正压机械通气60多年的发展历史,我们认为它较好多年的发展历史,我们认为它较好地体现了地体现了临床医学临床医学与与电子技术、机械工程机械工程相互交叉和渗相互交叉和渗透,彼此促进和提高的一个发展过程,是透,彼此促进和提高的一个发展过程,是 “医学
3、科学医学科学与工程技术完美结合与工程技术完美结合”的典范(BME)。)。第4页,讲稿共54张,创作于星期日呼吸机的组成 可分为两大部分或三部分:n n主机主机(气路单元+监控单元)n n湿化器湿化器(温控+湿化灌)n n空、氧气源提供装置空、氧气源提供装置 床边压缩机+O2气源 中心气源(Air、O2)(2.55.5)kg/cm2 第5页,讲稿共54张,创作于星期日呼吸机各部分主要功能n n主主 机机气源处理、吸呼控制、监测报警n n混合器混合器外置或内置机械式,比例阀混合。n n湿化器湿化器病人吸入气体的加温、加湿n n病人管路病人管路5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器,病人吸入和呼出气体
4、的传输。n n气气 源源以适当方式提供压缩空气和氧气)n n其其 它它主机和病人管路的固定或支撑装置第6页,讲稿共54张,创作于星期日空氧配比方式机械配比 电子配比第7页,讲稿共54张,创作于星期日有创正压通气的人机系统工程输入主机的气体为高压,要求干燥、洁净;输出给病人的混合气体为低压,要求温暖、湿润并达到有效的肺泡通气量。第8页,讲稿共54张,创作于星期日主机工作原理压缩气源的处理:减压、过滤;空气、氧气配比混合,稳压,送到吸气阀;在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气;同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相;打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程;检测病人的状态,进入下一个呼吸周期(下 一
5、个吸气相的开始)。第9页,讲稿共54张,创作于星期日基本原理示意图第10页,讲稿共54张,创作于星期日通气控制流程n n空气、氧气配比混合(干燥的气体);n n细菌过滤(减少感染);n n降至低压、稳定压力、缓存一定量气体;n n吸气回路PID控制(实现各种通气模式);n n经湿化器加温、加湿(雾化)到病人;n n呼气回路PID控制(实现PEEP等),呼出气体排到大气中。第11页,讲稿共54张,创作于星期日呼吸机的分类 目前没有统一分类标准,可按习惯分为:目前没有统一分类标准,可按习惯分为:n n按使用对象按使用对象按使用对象按使用对象 成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机;n n按工作原理按
6、工作原理 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机;n n按人机接口方式按人机接口方式按人机接口方式按人机接口方式 有创或无创正压通气呼吸机;n n按机器的功能按机器的功能按机器的功能按机器的功能 急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。第12页,讲稿共54张,创作于星期日通气模式的定义及特点临床常用的基本通气模式第13页,讲稿共54张,创作于星期日机械通气吸、呼切换状态分析n n两个“开始、转换或切换”n n两个“相或过程内含保持”第14页,讲稿共54张,创作于星期日正压通气和生理性呼吸的区别与联系第15页,讲稿共54张,创作于星期日主要物理量和参数n n时
7、间量及参数n n气体流量及参数n n气道压力及参数n n温度、湿度参数 需要非常清楚地了解各参数的物理涵义及其作用或影响。第16页,讲稿共54张,创作于星期日时间参数及其符号n n(1)通气频率通气频率 (f f:0 0120)120)bpmbpmn n(2)(2)吸呼比吸呼比 (I:EI:E=T Ti i:T Te )n n(3)(3)吸气时间吸气时间 Ti i (s s)、T Triserise (s s)n n(4)(4)呼气时间呼气时间 Te(s s)n n(5)(5)屏气时间 T TP(s s)是吸气时间的一部份,是吸气时间的一部份,通常设定为通常设定为T T的的10%10%,临床根
8、据病情和呼吸习惯,临床根据病情和呼吸习惯 适当增加或减少。周期:周期:T=Ti+T+Te e,f=60s/(Ti+T+Te e)bpm第17页,讲稿共54张,创作于星期日容量和流量参数及其符号n n(1)分钟通气量(MV,L/min)=VTfn n(2)潮气量(TV/VT,ml)=VTI=VTE=F.dtn n(3)吸气流量(F,l/s),是一个动态参数,峰值流速Fpeak:影响吸呼比和吸气波形n n(4)叹气/深吸气 Sign:1.5或2倍的VT/100次n n(5)流量触发灵敏度(FT,L/min),包括吸 气和呼气触发灵敏度(需高速动态阀)第18页,讲稿共54张,创作于星期日吸气流量触发
9、灵敏度第19页,讲稿共54张,创作于星期日压力参数及其符号n n(1)气道压力(Airway Pressure,Pair/Plung不一致)是一个动态物理参数,波形、光柱:Ppeak,Pplateau,Pmean(cmH2O或kPa)n n(2)吸气压力水平(Pi-Level:010kPa)?n n(3)呼气末正压(PEEP:0.1 kPa3kPa)n n(4)吸、呼压力触发灵敏度(PT:-2kPa+2kPa)n n(5)呼吸机的工作压力、气源压力。低压:(6070)cmH2O,高压:120kPa第20页,讲稿共54张,创作于星期日压力参数及压力触发灵敏度n n触发压力触发压力 P=PEEP-
10、PTn n呼吸做功呼吸做功 W=S+SC第21页,讲稿共54张,创作于星期日气道阻力和顺应性n n静态气道阻力 RL=(Ppeak Pplateau)/flow cmH2O/L/s n n静态顺应性 CL=VT/(Pplateau PEEP)L/cmH2O第22页,讲稿共54张,创作于星期日常见通气模式解析(处方)n n用呼吸机的目目的的就就是是以以一一种种适适宜宜的的方方式式对对病病人人的的肺肺进进行行有有效效通通气气,既保障病人生命需要,又要尽可能地减少并发症,而且还要安全、舒适。n n重复进行机械通气的时间间隔叫重复进行机械通气的时间间隔叫机械通气周期机械通气周期,T T。n n一一次次
11、吸吸气气开开始始到到下下一一次次吸吸气气开开始始的的时时间间间间隔隔为为一一个个机机械械通通气周期。气周期。n n一一个个机机械械通通气气周周期期又又可可分分解解为为四四个个状状态态或或四四个个相相,即即:呼呼切切换到吸换到吸、吸气相吸气相、吸切换到呼和和呼气相呼气相。第23页,讲稿共54张,创作于星期日机械通气的四个相(状态)第24页,讲稿共54张,创作于星期日第一相呼气切换到吸气基于第一相定义和设计通气模式,根据吸气初始化条件或人机关系的不同,可分为:n n控制模式控制模式Control Mode Ventilation,CMV/VCV/PCVControl Mode Ventilatio
12、n,CMV/VCV/PCV 辅助控制模式辅助控制模式(Assist-Control Mode,A/C)n n同步间歇指令通气同步间歇指令通气(Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation,SIMV)第25页,讲稿共54张,创作于星期日第一相呼气切换到吸气n n压力支持压力支持(Pressure Support Ventilator,PSV)n n持续气道正压持续气道正压(Continuous Positive Airway Pressure,CPAP)在呼气切换到吸气时,如果切换或触发的条件是流量就叫流量触发,是压力就叫压力触发,控制通气可以看
13、作时间触发。第26页,讲稿共54张,创作于星期日容量控制VCVn nFt和 Pt曲线:n nVCV设定 定容:VT/MV=?n n时间:f、Ti、Te Trise、Tp、I:E=?n n压力:Pmax=?PT/FT=?第27页,讲稿共54张,创作于星期日压力控制PCVn nFt和 Pt曲线:n nPCV设定 定压:Pi-Level=?n n时间:f、Ti、Prise、Tp、I:E=?n n压力:Pmax=?PT/FT=?第28页,讲稿共54张,创作于星期日同步间歇指令通气同步间歇指令通气 SIMVn nFt和 Pt曲线:n nVCV/PCV间歇+自主 VT/MV=?Pi-Level=?n n时
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