陳華山

(廣州醫(yī)學(xué)院第四附屬醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科 廣州 510000)

有創(chuàng)呼吸機(jī)的通氣模式有很多,在臨床使用上,通常按送氣需要控制的目標(biāo)來(lái)分類(lèi),可分為定容模式(容量控制、容量恒定)和定壓模式(壓力控制、壓力恒定)。間隙性正壓通氣(IPPV)和同步間隙指定通氣(SIMV)是最常使用的定容模式,下面先介紹定容模式下的性能參數(shù),然后分別對(duì)IPPV和SIMV模式的通氣特點(diǎn)作較詳細(xì)的分析,并比較異同之處。

1 有創(chuàng)呼吸機(jī)定容模式下的性能參數(shù)

不論在何種通氣模式下,有創(chuàng)呼吸機(jī)都需要對(duì)吸氣觸發(fā)、吸氣控制、吸呼切換這3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

1.1 觸發(fā)參數(shù)的設(shè)定與調(diào)節(jié)

此類(lèi)參數(shù)的作用在于決定呼吸機(jī)何時(shí)向患者送氣。按觸發(fā)信號(hào)的來(lái)源可分為由呼吸機(jī)觸發(fā)和病人觸發(fā)。

(1)當(dāng)使用呼吸機(jī)觸發(fā)時(shí),所需設(shè)置的參數(shù)為呼吸頻率(f)。呼吸機(jī)按照預(yù)設(shè)的呼吸頻率定時(shí)給病人送氣。通常成人的呼吸頻率值設(shè)為12～20次/min。

(2)當(dāng)病人存在自主呼吸時(shí),可以使用病人觸發(fā),觸發(fā)信號(hào)為患者吸氣動(dòng)作導(dǎo)致的管路內(nèi)流速或壓力的變化。這種變化在呼吸機(jī)上體現(xiàn)為觸發(fā)靈敏度,包括流速觸發(fā)靈敏度和壓力觸發(fā)靈敏度;流速觸發(fā)靈敏度通常設(shè)為3～5L/min,壓力觸發(fā)靈敏度通常設(shè)為-0.5～-2cmH2O。現(xiàn)在大多采用的是流速觸發(fā)。呼吸機(jī)觸發(fā)和病人觸發(fā)方式可以單獨(dú)使用,但在目前臨床病人的使用上,較多采用2種觸發(fā)同時(shí)并用,從而使觸發(fā)方式從呼吸機(jī)觸發(fā)向病人觸發(fā)逐漸過(guò)渡,對(duì)應(yīng)于自主呼吸由無(wú)到有的過(guò)程,利于病人日后脫機(jī)。

1.2 控制參數(shù)的設(shè)定與調(diào)節(jié)

(1)控制參數(shù)指定了呼吸機(jī)按照預(yù)設(shè)的目標(biāo)向病人送氣。在定容通氣模式下,就是以預(yù)設(shè)的潮氣量(Vt)給病人送氣;潮氣量的設(shè)置一般根據(jù)病人的體重以6～8mL/kg來(lái)計(jì)算。

(2)控制參數(shù)除了潮氣量外,還包括:吸氣峰流速(peak flow)、氣體的流速波形、吸氣時(shí)間(Ti)、吸氧濃度(FiO2)和呼氣末正壓(PEEP)。通常情形下,成人的吸氣峰流速設(shè)為40～80L/min,它以使氣流滿(mǎn)足患者吸氣努力為目標(biāo)。吸氣時(shí)間通常設(shè)為0.8～1.2s。流速與送氣時(shí)間的積分即為潮氣量,所以當(dāng)潮氣量設(shè)定好以后,吸氣峰流速和吸氣時(shí)間只需設(shè)定其一。流速波形通常選用方波或減速波。臨床使用上,減速波因與人體正常吸氣時(shí)的正弦波較接近,也較符合生理狀態(tài),所以較多被采用。吸氣氧濃度是指呼吸機(jī)送入的氣體中氧氣所占百分比;在通氣的初始階段,為了糾正病人嚴(yán)重缺氧,可以給予高的吸氧濃度;隨著時(shí)間的推移,當(dāng)病人的血氧飽和度能維持在90%以上時(shí),應(yīng)該把吸氧濃度設(shè)在50%以下,以防氧中毒。呼氣末正壓(PEEP)指病人在呼氣末維持在氣道的內(nèi)壓為正壓,它可增加肺泡內(nèi)壓、功能殘氣量和肺的順應(yīng)性,改善通氣/血流比例。對(duì)COPD患者,PEEP通常設(shè)為3～5cmH2O。對(duì)ARDS患者,PEEP可設(shè)為10～20cmH2O。因PEEP具有較為復(fù)雜的生理效應(yīng),所以調(diào)節(jié)PEEP應(yīng)在嚴(yán)密監(jiān)測(cè)下進(jìn)行。

1.3 切換參數(shù)的設(shè)定與調(diào)節(jié)

切換參數(shù)的意義在于決定病人何時(shí)從吸氣轉(zhuǎn)換成呼氣,它可分為時(shí)間切換、流速切換2種。

(1)當(dāng)呼吸頻率(f)和吸氣時(shí)間(Ti)設(shè)定后,吸呼比可以換算出來(lái)(不用重新設(shè)定),也就決定了吸氣向呼氣切換的時(shí)間點(diǎn)。吸呼比通常為1:2～1:1.5。

(2)呼吸機(jī)上的流速切換信號(hào)通常是指“呼氣觸發(fā)靈敏度”,它是以吸氣流速的下降到峰流速的某一百分比值或某一絕對(duì)值來(lái)表示,通常設(shè)為25%或1～3L/min。

圖1

2 同步間歇指令通氣(SIMV)

(1)SIMV和其它定容通氣模式一樣,需要醫(yī)護(hù)人員在有創(chuàng)呼吸機(jī)上設(shè)置潮氣量(Vt)、吸氣峰流速(peak flow)、呼吸頻率(f)、吸氣時(shí)間(Ti)、氣體流速波形、呼氣末正壓(PEEP)和吸氧濃度(FiO2)等參數(shù),但由于SIMV是一種輔助通氣模式,所以還需設(shè)置觸發(fā)靈敏度,用流速觸發(fā)靈敏度(L/min)來(lái)表示。

(2)通過(guò)以上設(shè)置的參數(shù),根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程,P總=R×Flow+Vt/C+PEEP(其中,P總為氣道壓力,R為氣道阻力,Flow為吸氣流速,Vt為潮氣量,C為肺順應(yīng)性,PEEP為呼氣末正壓)、R=(Ppeak-Pplat)/Flow(其中,Ppeak為峰壓,Pplat為平臺(tái)壓)、C靜態(tài)=(Pplat-PEEP)/Vt以及C動(dòng)態(tài)=(Ppeak-PEEP)/Vt,可以算出Ppeak、Pplat、P總,從而可以得出時(shí)間—壓力曲線以及時(shí)間—流速曲線。

2.3 SIMV通氣模式的特點(diǎn)分析

假設(shè)呼吸頻率f=6次/min,下面以時(shí)間—壓力曲線為例(圖1)。

在上圖中,黑影部分是SIMV每個(gè)呼吸周期起始段的觸發(fā)窗,通常約占每個(gè)呼吸周期時(shí)間的25%。在觸發(fā)窗期間內(nèi)自主呼吸達(dá)到觸發(fā)靈敏度,呼吸機(jī)即輸送一次同步指令通氣;若無(wú)自主呼吸或自主呼吸較弱不能觸發(fā)時(shí),在觸發(fā)窗結(jié)束時(shí)呼吸機(jī)自動(dòng)給一次指令通氣.此后在呼吸周期的剩余時(shí)間內(nèi)允許患者自主呼吸,即使自主呼吸力達(dá)到觸發(fā)閾,呼吸機(jī)也不給指令通氣。圖中笫2、5個(gè)周期說(shuō)明觸發(fā)窗期巳消逝,圖中雖有向下折返的自主呼吸負(fù)壓,但呼吸機(jī)給的是指令通氣并非同步指令通氣。第1、3、4、6均為在觸發(fā)窗期內(nèi)自主呼吸力達(dá)到觸發(fā)閾呼吸機(jī)給予一次同步指令通氣。按照通氣參數(shù)之間的關(guān)系:潮氣量(Vt)×呼吸頻率(f)=分鐘通氣量(MV),在定容通氣模式下,設(shè)置了潮氣量與呼吸頻率,那么,分鐘通氣量也就確定了。但在SIMV通氣模式下,由于在每個(gè)呼吸周期起始段存在觸發(fā)窗,并且在觸發(fā)窗期,病人自主呼吸力達(dá)到觸發(fā)閥的時(shí)間又不確定(也不一定能達(dá)到),所以在每一個(gè)呼吸周期內(nèi)的實(shí)際潮氣量與設(shè)定值存在誤差,故實(shí)際分鐘通氣量值也隨之在小范圍內(nèi)波動(dòng)。

3 間隙性正壓通氣(IPPV)

3.1 IPPV通氣模式需要設(shè)置的通氣參數(shù)和SIMV基本一樣,唯一不同的是

IPPV通氣模式屬于控制(指令)方式,不需要設(shè)置觸發(fā)靈敏度的數(shù)值,也就是說(shuō)觸發(fā)靈敏度設(shè)置為0L/min。當(dāng)將觸發(fā)靈敏度設(shè)置為有數(shù)值的時(shí)候,通常是1～3L/min,就會(huì)變成有觸發(fā)的IPPV通氣模式,即IPPV/Assist,簡(jiǎn)稱(chēng)SIPPV。

3.2 IPPV、SIPPV通氣模式的特點(diǎn)分析

SIPPV通氣模式是在IPPV的基礎(chǔ)上,跟隨病人自主呼吸而提供的通氣循環(huán),它在達(dá)到呼氣時(shí)間末立即提供機(jī)械通氣,所以在潮氣量恒定的情況下,呼吸頻率可能增加,而分鐘通氣量也隨之增加。

4 比較SIMV、IPPV、SIPPV通氣模式的異同點(diǎn)

由上面的分析可以知道:SIMV、SIPPV屬于輔助通氣模式,IPPV屬于控制(指令)通氣模式;SIMV在每個(gè)呼吸周期起始段都有一個(gè)觸發(fā)窗期,在這段時(shí)間內(nèi),只要病人的自主呼吸達(dá)到觸發(fā)靈敏度,呼吸機(jī)即輸送一次同步指令通氣,否則,才提供指令通氣;SIPPV通氣模式是在呼吸周期結(jié)束(呼氣時(shí)間末)就立即提供指令通氣。簡(jiǎn)言之,SIMV通氣模式根據(jù)病人的不同情況既可以提供指令通氣,又可以提供同步間隙指令通氣,更適合有自主呼吸的病人,利于日后脫機(jī);而SIPPV只能提供指令通氣。

[1] 朱蕾,鈕善福.機(jī)械通氣[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2001.

[2] 方玲,儀垂杰,叢紅,等.呼吸機(jī)通氣模式綜述[J].醫(yī)療裝備,2006(6).