呼吸機(jī)新通氣模式的探討

時(shí)玉香

勝利油田中心醫(yī)院 器械科，山東東營(yíng) 257034

呼吸機(jī)新通氣模式的探討

時(shí)玉香

勝利油田中心醫(yī)院 器械科，山東東營(yíng) 257034

隨著呼吸機(jī)在臨床的廣泛應(yīng)用，呼吸機(jī)的通氣模式不斷發(fā)展和更新。本文簡(jiǎn)介幾種新的通氣模式，這些模式無論從病人角度還是從醫(yī)護(hù)人員角度都更具人性化、自動(dòng)化，為臨床的救治提供了更有效、更便捷的手段。

呼吸機(jī)；機(jī)械通氣；通氣模式；閉合環(huán)；潮氣量

呼吸機(jī)作為一種有效的臨床搶救和治療設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各大醫(yī)院的呼吸科、急診科、重癥ICU、術(shù)后恢復(fù)病房、CCU、神經(jīng)內(nèi)外科等[1,4]。在眾多機(jī)械通氣的技術(shù)和方法中，通氣模式是最難學(xué)習(xí)和掌握的，隨著呼吸機(jī)的不斷更新?lián)Q代，通氣新模式也層出不窮。

1 常用的通氣模式

2000年美國(guó)呼吸和危重病學(xué)雜志（Am J Respir CritCareNed）發(fā)表了Esteban等的一份調(diào)查報(bào)告[7]，該報(bào)告的調(diào)查范圍包括北美、南美、西班牙和葡萄牙的412個(gè)內(nèi)科、外科ICU(不包括兒科ICU、術(shù)后恢復(fù)病房和CCU)。調(diào)查時(shí)正在接受機(jī)械通氣的共有1638例患者，占ICU患者的39%。對(duì)這些患者所用通氣模式的調(diào)查結(jié)果是：47%應(yīng)用輔助-控制通氣（A-CV）模式；6%用同步間歇指令通氣（SIMV）；15%用壓力支持通氣（PSV）；25%用SIMV＋PSV；僅有7%用其它模式。對(duì)撤機(jī)方法的調(diào)查結(jié)果：最常用的撤機(jī)方法是PSV(占36%)；28%的患者聯(lián)合應(yīng)用SIMV和PSV；5%患者單用SIMV；17%患者用間歇自主呼吸試驗(yàn)〔包括用T型管、持續(xù)氣道正壓(CPAP)或flow-by〕；4%患者用每天自主呼吸試驗(yàn)，另10%用其它方法（如雙相氣道正壓通氣(BIPAP)、兩種或兩種以上方法聯(lián)用）。

在對(duì)醫(yī)生的問卷答案中[7]，A-CV為最喜歡應(yīng)用的通氣模式。最喜歡用的撤機(jī)方法有：34%醫(yī)生選擇PSV；35%選擇SIMV加或不加PSV，與臨床實(shí)際應(yīng)用的情況一致。從該調(diào)查可見，盡管近年來已發(fā)展了許多通氣新模式，但無論在常規(guī)通氣過程或撤機(jī)階段，臨床醫(yī)生最常用的仍是A-CV、PSV、SIMV或SIMV＋PSV這幾種老通氣模式。此現(xiàn)象說明，在研究證明各種通氣新模式的確切效果之前，人們還是喜歡應(yīng)用老模式，各種通氣新模式的研究和較普遍應(yīng)用尚待時(shí)日。

2 新的通氣模式簡(jiǎn)介

所謂“新”模式，是相對(duì)于“老”模式而言。其設(shè)計(jì)理念的不同，推出的通氣模式各有千秋[2,6]。

2.1 保留和扶持自主呼吸[5,15]

與控制通氣比較，自主呼吸的好處有：① 降低胸內(nèi)壓，使血流動(dòng)力學(xué)較少受正壓通氣的影響，增加各重要臟器的血流灌注；② 改善和促使萎陷的肺泡復(fù)張，增加呼吸的效率；③ 便于患者活動(dòng)，通過主動(dòng)咳嗽來改善氣道分泌物的廓清；④ 有較好的通氣/血流(V/Q)比例；⑤ 便于撤機(jī)。

為此而開發(fā)的通氣新模式有：BIPAP、氣道壓力釋放通氣（APRV）和按比例輔助通氣(PAV)。

⑴ BIPAP是一種壓力/時(shí)間循環(huán)的通氣模式[3,12]，俗稱“萬能模式”，它是通過軟件程序設(shè)置兩個(gè)不同水平的CPAP，病人可在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)，在兩個(gè)不同水平的CPAP上進(jìn)行自主呼吸，應(yīng)用BIPAP模式比應(yīng)用CPAP對(duì)增加患者的氧合具有更明顯的作用。近年臨床應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)表明：在疾病的各個(gè)階段，均可用BIPAP模式作為患者自主呼吸的通氣輔助、操作簡(jiǎn)單方便且無創(chuàng)傷性。

⑵ APRV 實(shí)際上是低壓力時(shí)間很短的BIPAP的一種特殊類型，APRV通過周期性的呼氣末正壓（PEEP）釋放保證有效的肺泡通氣。當(dāng)壓力釋放活瓣開放時(shí),氣體由此流出，氣道內(nèi)PEEP水平降低、呼出氣量增加、CO2排出增多、功能殘氣量減少, 形成一次大呼氣。PEEP的釋放頻率由定時(shí)器控制,該定時(shí)器還能控制壓力釋放的時(shí)間和程度。壓力釋放活瓣關(guān)閉時(shí)，自主呼吸在高PEEP水平上進(jìn)行。APRV方式下生理死腔減少，在延長(zhǎng)的吸氣相中氣體在肺內(nèi)分布較好，其缺點(diǎn)在于當(dāng)患者自主呼吸較快時(shí)，壓力釋放的頻率必須不斷調(diào)整以避免高PEEP活瓣釋放和與自主呼吸不同步。

⑶ PAV 又稱為比例壓力支持（PPS），是為患者提供與其自主呼吸產(chǎn)生的氣道壓成比例的壓力支持，使病人的吸氣努力與通氣之間保持一致，是患者自主呼吸能力的擴(kuò)大。由于PAV保護(hù)并加強(qiáng)病人自身控制機(jī)制，使通氣時(shí)氣道峰壓降低，過度通氣的可能性減少，避免機(jī)械損傷，大大降低呼吸功。

2.2 對(duì)壓力和容量進(jìn)行雙重控制

機(jī)械通氣模式可分為“定壓”和“定容”兩大基本類型。與定容型通氣比較，定壓型通氣的好處是：人-機(jī)協(xié)調(diào)性好，其流速波更有利于氣體在肺內(nèi)的交換，便于限制過高的肺泡壓和預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷（VALI）；缺點(diǎn)是不能保證恒定的潮氣量。研制雙重控制模式（Dual Control Modes）是希望兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)。但要對(duì)壓力和容量同時(shí)進(jìn)行雙重控制是不可能的，這不符合物理學(xué)規(guī)律。

可行的辦法有三種：

⑴ 每次呼吸先以定壓型（如PSV模式）來進(jìn)行，不足的氣量部分再以定容型〔如定容型輔助-控制通氣(VA-CV)模式〕來補(bǔ)充，這就是容量保障壓力支持通氣(VAPS)模式。該模式在保持最低水平潮氣量的同時(shí)，又有很好的同步輔助作用，呼吸機(jī)提供的流量與病人所需的流量一致，從而減少呼吸肌負(fù)荷，降低呼吸功并避免過度通氣。

⑵ 每次呼吸均以定壓型〔如壓力控制(PCV)或PSV模式〕來進(jìn)行，通過持續(xù)監(jiān)測(cè)患者的肺胸順應(yīng)性，自動(dòng)地逐步調(diào)整吸氣壓來維持潮氣量的恒定，這就是壓力調(diào)節(jié)容量控制(PRVC)和容量支持(VS)的工作原理。該模式下人機(jī)協(xié)調(diào)好，潮氣量恒定，可保障自主呼吸力學(xué)不穩(wěn)定患者的通氣安全。

⑶ 所謂“自動(dòng)模式”（Automode），即是盡量多地以支持通氣〔壓力支持(PS)或VS〕模式來工作，并以控制通氣〔如壓力控制(PC)或容量控制〕模式作后備以保障通氣安全。它與PSV加窒息通氣（Apnea Ventilation）的區(qū)別是：自動(dòng)模式的支持通氣與控制通氣間的轉(zhuǎn)換是雙向的，當(dāng)患者有連續(xù)2次的觸發(fā)時(shí)，呼吸機(jī)會(huì)自動(dòng)從控制通氣轉(zhuǎn)回支持通氣。而窒息通氣在啟動(dòng)后即以控制模式進(jìn)行通氣，同時(shí)發(fā)出報(bào)警。即使患者以后有觸發(fā)功能，呼吸機(jī)也不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換回支持模式。

2.3 CLV模式的研究和開發(fā)

所謂“閉合環(huán)通氣”(Closed Loop Ventilation，CLV)，通俗地說，可稱為智能化通氣[10,11]。呼吸機(jī)模擬醫(yī)生實(shí)施機(jī)械通氣的全過程，獲取患者的通氣需要和各相關(guān)資料自動(dòng)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，分析監(jiān)測(cè)結(jié)果并及時(shí)自動(dòng)地調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)。

新一代呼吸機(jī)采用了高精度微量傳感器、快速反應(yīng)的閥門系統(tǒng)和微電腦這三大先進(jìn)技術(shù)，使得快速自動(dòng)監(jiān)測(cè)阻力、順應(yīng)性、內(nèi)源性呼氣末正壓(PEEPi)、潮氣量（VT）、有效潮氣量（VA）、每分通氣量（VE）等成為可能。功能強(qiáng)大的微電腦可替代人的功能，對(duì)以上監(jiān)測(cè)指標(biāo)即輸入?yún)?shù)（input）進(jìn)行綜合分析，必要時(shí)通過物理學(xué)、生理學(xué)原理和數(shù)學(xué)公式運(yùn)算，形成指令，即輸出參數(shù)（output），呼吸機(jī)按指令對(duì)通氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，這就是CLV的工作流程。

閉合環(huán)通氣的主要模式有窗量保障壓力支持VAPS（Volume Assured Pressure Support）、PRVC、VS、每分鐘指令通氣（MMV）、ASV、PAV以及尚處于研究階段而未裝備于呼吸機(jī)。在市場(chǎng)上銷售的一些通氣模式，如氣道閉合壓控制壓力支持(pressure support controlled by airway occlusion pressure)，簡(jiǎn)稱P0.1控制模式。

VAPS、PRVC、VS在上面已經(jīng)介紹過，這三種方式即屬于壓力流量雙重控制的模式也屬于閉合環(huán)路設(shè)計(jì)理念下的模式[14]，下面僅對(duì)其它幾種新模式作一簡(jiǎn)單介紹。

⑴ MMV 只有在病人自主呼吸不夠且低于預(yù)設(shè)的最小分鐘通氣量時(shí)會(huì)自動(dòng)增加機(jī)械通氣，相反，恢復(fù)自主呼吸能力的病人在沒有改變呼吸機(jī)參數(shù)情況下，會(huì)自動(dòng)將通氣水平降低。MMV特別適用于那些神志紊亂而導(dǎo)致的自主呼吸不穩(wěn)定的病人，如腦炎、鎮(zhèn)靜藥過量、全身麻醉、急性腦損傷等，而對(duì)于那些淺快呼吸而導(dǎo)致通氣不足的病人要慎用。

⑵ ASV 利用微電腦系統(tǒng)監(jiān)測(cè)患者的情況，自動(dòng)設(shè)置和調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)來適應(yīng)患者的呼吸能力和通氣需要?；颊邿o自主呼吸時(shí)，提供控制通氣，自主呼吸功能恢復(fù)時(shí)提供支持通氣，而且它所提供的控制或支持通氣，均是在患者當(dāng)時(shí)的呼吸力學(xué)狀態(tài)下，以最低氣道壓和最佳頻率來適應(yīng)通氣目標(biāo)（每分通氣量）的。其基本工作原理是：根據(jù)體重和臨床情況，設(shè)置每分通氣量（MMV），呼吸機(jī)先提供5次試驗(yàn)通氣，自動(dòng)測(cè)出患者的動(dòng)態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）和呼氣時(shí)間常數(shù)（RCexp），然后根據(jù)計(jì)算最小呼吸功的Otis 公式，算出理想頻率（f）和理想潮氣量（VT），再用P-SIMV（無自主呼吸時(shí)）或PSV（自主呼吸時(shí)）來實(shí)施。ASV 也可理解為：MMV ＋ P-SIMV ＋ PSV 的理想組合。

ASV 的優(yōu)點(diǎn)：① 適應(yīng)各種患者和不同臨床情況；② 盡量簡(jiǎn)化參數(shù)的設(shè)置和通氣過程中的調(diào)試；③ 避免過高氣道壓和過大潮氣量，增加人-機(jī)協(xié)調(diào)性以減少機(jī)械通氣并發(fā)癥；④ 有利于盡早撤機(jī)。ASV只需設(shè)置3個(gè)參數(shù)：① 每分鐘通氣百分?jǐn)?shù)（%MV），若設(shè)置%MV為100%，即呼吸機(jī)提供的每分通氣量為0.1L/kg（成人）或0.2L/kg（兒童）；② 氣道壓報(bào)警上限；③ 體重（kg）。

⑶ PAV 旨在保留和扶持自主呼吸理念下的閉合環(huán)路的模式，前面已作過簡(jiǎn)單介紹，PAV的優(yōu)點(diǎn)：① 感覺舒適PAV模式下，患者的呼吸與呼吸機(jī)同步，患者自己控制呼吸形式和呼吸頻率, 不存在人機(jī)對(duì)抗。② 呼吸力學(xué)特性的改善 PAV時(shí)，氣道壓(Paw)與吸氣肌收縮產(chǎn)生的壓力(Pmus)成一定比例，在吸氣末期Pmus和Paw均達(dá)到最大值，所以氣道峰壓要小于被動(dòng)狀態(tài)下獲得相同的潮氣量和流速所需的壓力。③ 減少鎮(zhèn)靜劑和肌松劑的使用。④ 避免過度通氣。⑤ 加強(qiáng)患者對(duì)呼吸的自主控制能力。

PAV的缺點(diǎn)：① 需要自主呼吸驅(qū)動(dòng) PAV壓力的產(chǎn)生及大小均由自主呼吸控制，故不適用于危重病患者和呼吸驅(qū)動(dòng)障礙者。② PAV與呼吸形式 PAV只能在患者現(xiàn)有的呼吸形式下輔助通氣，并不能將其呼吸形式正?；艋颊叱蕼\快呼吸時(shí)，PAV不能降低其頻率，臨床醫(yī)師應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。③ 壓力脫逸現(xiàn)象 當(dāng)PAV裝置產(chǎn)生的輔助壓力大于呼吸系統(tǒng)力學(xué)特性所需的壓力時(shí)，即產(chǎn)生壓力脫逸現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為潮氣量過大，患者有明顯的激活呼氣肌的動(dòng)作以及流速波型的急驟變化。④ 增加通氣潛在的不穩(wěn)定性。

綜上所述，近年發(fā)展的各種通氣新模式從設(shè)計(jì)理念上更加人性化、自動(dòng)化，但其長(zhǎng)期使用的效果、對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響尚缺乏臨床上科學(xué)的隨機(jī)對(duì)照研究來證明它們的獨(dú)特好處，這就需要我們的臨床醫(yī)生在應(yīng)用這些新的通氣模式時(shí)，要密切觀察病人的各項(xiàng)生理參數(shù)的變化，而對(duì)通氣模式做出隨時(shí)調(diào)整，以避免造成醫(yī)療糾紛。

[1] 張波.機(jī)械通氣模式的發(fā)展與臨床應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2003(1):51-54.

[2] 周新,陳宇清.機(jī)械通氣模式的研究進(jìn)展[J].中國(guó)呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志,2004(3):12-15.

[3] 金巍.具有創(chuàng)新意義的呼吸機(jī)通氣模式[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2008(31):144-146.

[4] 俞森洋.現(xiàn)代機(jī)械通氣的理論和實(shí)踐[M].北京:中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2000.

[5] 鄭欲知,李振華.通氣模式臨床應(yīng)用研討[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2007(4):67-68.

[6] 方玲,等.呼吸機(jī)通氣模式綜述[J].醫(yī)療裝備,2006(6):4-7.

[7] DojetM,et al.Clinicalevaluationofacomputer-controlledpressure support mode[J].Am J Respir CritCareMed,2000,161(Pt1):1161 -1166.

[8] Kuhlen R,Guttmann J,Rossain R,ed.New forms of assisted spontaneous breathing,Urban&FischerVerlag Munich[J].Jena, Germany 1stEnglish edition,2001:21-65;93-106.

[9] Kimble BA,et al.Measurement of pulmonary mechanical during closedloop ventilation:leastsquaresfitvs.occlusion[J].Am J Respirt Crit Care Med,2000,161(3):A386.

[10] 夏慧琳,高關(guān)心,彭樹良.閉環(huán)控制在呼吸機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2008(5):56-57.

[11] 周新,等.閉環(huán)控制與現(xiàn)代機(jī)械通氣[J].中國(guó)呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志,2002(4):60-62.

[12] 董娟.機(jī)械通氣兩種BIPAP的比較[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2007(4): 48-50.

[13] 郁紅漪,韋漢鵬.呼吸機(jī)機(jī)械通氣的智能化[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2003(1):51-54.

[14] 俞森洋.機(jī)械通氣新模式(2):雙重控制模式[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2004(5):69-72.

[15] 覃海燕.自主呼吸跟蹤控制的關(guān)鍵技術(shù)[D].長(zhǎng)沙:國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2008.

Discussion on New Mechanical Ventilation Mode of Ventilator

SHI Yu-xiang
Equipment Department,Central Hospital of Shengli Oil Field, Dongying Shandong 257034, China

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.021

1674-1633(2010)11-0054-03

2010-03-12

作者郵箱：adongcai@126.com

Abstract:With extensive application of ventilator in the clinical,new ventilation mode of ventilator developed and updated continuously.This paper introduces several new ventilation modes,which can provide effective and convenient methods for clinical treatment.

Key words:ventilator;mechanical ventilation;ventilation mode;closed loop;tidal volume