对于呼吸机模式的学习，大多数朋友都是从教科书开始。但可能大家都有这种感觉，看了很多书，听了很多课，真的有一台呼吸机在面前却无从下手，换一台呼吸机又完全不会了。每次听课总希望能够听到什么病用什么模式怎么设置的内容。学完后发现，好像依然是白学了。如何真正把握机械通气的模式的内在规律呢？先从每一次通气开始讲。
呼吸机采用的是正压通气的原理，呼吸机提高了肺内压力，肺的容积增加，产生吸气，呼吸机压力降低，肺的弹性回缩力使得肺容积减小，产生呼气。一个吸气，一个呼气构成了一个呼吸周期。对于吸气，需要关注的 3 个要点：1. 吸气是如何开始的；2. 吸气是如何进行的；3. 吸气是如何结束的。
吸气是如何开始的，有两种方式：
第一种，患者有自主呼吸，呼吸机通过压力传感器、流速传感器感知到患者吸气时管道内的压力、流速的变化，在患者吸气同时开始给予一次正压通气。其中涉及一个参数「触发灵敏度」决定了呼吸机反应的快慢。触发灵敏度分为压力触发、流速触发。于是呼吸机就有了压力触发、流速触发两个设置按钮。
第二种，患者长时间没有自主呼吸，在一定时间后，呼吸机开始给予患者一次正压通气，吸气开始。「一定时间」是多长？大多取决于呼吸频率的设置，如果设置的是 20 次/分钟，则在 60 秒/20 = 3 秒以后，呼吸机没有感知到患者吸气的话，呼吸机就给予患者一次强制正压通气。
图 1：第一个呼吸波形，从第 2 秒开始，此时压力时间曲线的黄色方框处，由于患者的主动吸气造成了气道内压力的轻度降低，呼吸机感知到了患者的吸气，开始了一次通气。但是在随后的 4 秒钟内，即第 6 秒，呼吸机没有感知到患者的吸气，红色方框处没有压力的波动，呼吸机强制给予一次控制通气，即第二个呼吸波形。为什么会是 4 秒，因为呼吸频率设置的是 15 次，一次呼吸周期是 4 秒。
在吸气开始后，吸气是如何进行的？两种方式
第一种方式，定容通气。设定 500 mL 潮气量，呼吸机会为患者提供不少于 500 mL 的潮气量。注意：如果患者有强烈的自主呼吸，潮气量可以达到 600 mL，那么呼吸机是不会「阻止」患者多吸 100 mL 的。于是，呼吸机就有了潮气量这个参数设置。
如何完成 500 mL 的送气，又有两种方式，一个是按照流速方波，一个是按照流速递减波进行。前者使用较少，但便于监测呼吸力学参数，后者使用较多，因为更符合正常人呼吸生理——吸气初始时的高流速逐渐下降到吸气结束呼气开始前的 0 流速。于是呼吸机在定容通气的前提下，就有了流速方波、流速递减波的按钮了。
图 2 为是定容通气下的呼吸波形。在第二行的流速时间曲线，分别标示了方波和递减波的形态区别，方波通气时，红色方框所标示的压力时间曲线波形是经典的呼吸力学监测波形，可以看到峰压和平台压。而在递减波模式下，压力几乎是平稳没有波动的，看不到峰压和平台压的区别。
第二种方式，定压通气。设定用 20 cmH2O 的压力为患者提供通气。呼吸机就在患者吸气时给予正压通气，将压力水平由基线水平提高到 20 cmH2O。但这是多少潮气量呢？在本次通气结束前是谁都不会知道的，这一点不同于定容通气。于是，呼吸机就有了压力设置的按钮，分为两种，控制压力、支持压力。
那么问题来了，从 0 cmH2O 的基线水平到 20 cmH2O 的预计水平，要花多少时间：1 秒，2 秒还是 3 秒？于是呼吸机就有了压力上升时间按钮。下图为定压通气模式的波形。
图 3：在第三行的压力时间曲线上，不同的压力上升时间决定了气道压力从基线水平上升到预设水平的快慢。黄色方框中设置为 0.25 秒，而在红色方框中设置的是 2 秒，波形的形态出现了明显的变化——虽然压力都达到了预设水平。
吸气是如何结束的
这是个问题关系到这一次通气是「自主通气」，还是「控制通气」的问题。吸气结束有两种方式：第一种，人为设定吸气时间，吸气时间结束，本次正压通气结束；第二种，由患者自行决定吸气时间的长短。前者是控制通气、后者是自主通气。
先说控制通气，这并不等于患者没有自主呼吸，患者的自主呼吸也有可能触发控制通气，只是这一次控制通气的吸气时间长短有吸气时间设置来决定，而非患者自己决定。只要本次通气有吸气时间限定，这就是一次控制通气，无乱它是不是患者的自主呼吸。吸气时间长短可以设置吸气多少秒决定，也可以是设置吸呼比来决定。
但这个设置的吸呼比并不等于真实的吸呼比，假如设置吸呼比为 1:2，实际吸呼比可能是 1:1.5、1:2、1:1，但不会是 1:3。在定容通气模式下，吸气时间包括吸气保持或吸气平台时间。
在某些呼吸机定容通气模式下，吸气时间是通过设定流速快慢来实现的，比如 500 mL 潮气量的设置条件下，按照 30L/分钟的流速送气，比按照 50L/分钟的流速送气时间花得更长。这可能不是很好理解，但很多呼吸机在定容通气模式下是按照这个方式来间接设置吸气时间长短的，所以一定要学会。
图 4 为控制通气的呼吸波形。通过前面关于吸气触发的知识，可以判断出第一个波形是强制通气，后面三个波形均为自主呼吸，但无论如何变化，潮气量可能不同，但吸气时间总是固定的预设值 0.9 秒。
再说自主通气，这必然是患者的自主呼吸，但自主呼吸不一定是自主通气，也可能是有吸气时间限制的控制通气。在自主通气的模式下，呼吸机判断患者吸气结束的原理是：当管道内流速降低到最高流速（峰流速）的某个百分比时，呼吸机认为患者停止了吸气，于是停止通气，转为呼气。这个百分比就是呼吸机上的「呼气触发灵敏度」按钮。
假如峰流速为 50L/分钟，呼气触发为 80%，即当流速降低至 40L/分钟时，呼吸机停止通气；如果呼气触发为 10%，则同样的自主呼吸，流速需要降低到 5L/分钟时，呼吸机才会停止通气。显然，10% 的呼气触发灵敏度设置，比 80% 的呼气触发灵敏度，具有更长的吸气时间，但这个时间不由呼吸机决定，由患者决定。下图为不同呼气触发灵敏度设定的波形
图 5：这是同一个患者自主呼吸良好，给予自主通气，吸气时间由患者自己掌握，无固定吸气时间。但在呼气触发灵敏度设置不同时，同样的自主呼吸却有不同的吸气时间。
那么定容通气是自主通气还是控制通气？肯定是控制通气，因为如果设置 500 mL 的潮气量，呼吸机必须在一定的流速下、一定的时间内完成 500 ml 通气。如果由患者自行决定吸气时间，很有可能因为患者吸气时间过短而不能完成 500 ml 潮气量的「任务」。
定压通气则既可以是自主通气，又可以是控制通气。因为定压通气没有潮气量的「额定任务」，所以可以不对患者的吸气时间做一个强制的要求。当定压通气有吸气时间限定时，这个压力参数就是「控制压力」按钮；如果定压通气对吸气时间没有限定时，这个压力参数就是「支持压力」按钮。
图 6 是定压通气时，自主通气和控制通气在吸气时间上的差别。图中所有通气均为患者自主呼吸触发。红色的代表控制通气，黄色代表自主通气。虽然控制通气潮气量不同，但吸气时间是一定的，均为 0.9 秒。而黄色的自主通气，吸气时间则是长短不一的。在控制通气时按照控制压力通气，在自主通气时，按照支持压力通气。
到此为止，上述红色增粗字体几乎就是呼吸机需要设置的全部参数。不同的参数设置组合，构成了不同的机械通气模式。再加上两个所有模式都要设置的参数呼气末正压 PEEP（即气道压力的基线水平，不一定是 0 cmH2O，可能是 5 cmH2O 或者其他）和氧浓度。那么对于下图显示的一个呼吸模式设置界面，可能你不知道它是什么模式，但你应该知道了每一个参数的作用了。
最后跟大家布置一个作业，如同下图那样，将呼吸机连接夹板模肺，设置不同的呼吸参数，通过改变参数的大小，观察呼吸波形的变化，直观的感受不同参数设置对通气的影响。氧气不是必须，也不需要连接湿化器。
下一期内容我们会继续介绍，如何通过呼吸参数的组合学习呼吸模式。
