掌握机械通气的三大通气模式,看这篇文章就够了

2017-10-26 09:35 来源:丁香园 作者:兴伟
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之前说过,机械通气最基本的通气模式是控制通气、辅助通气和 PSV。这三种模式分别是怎么工作的呢?主要看这三种模式分别在什么时候开始送气、送气是怎么进行的、又是在什么时候开始呼气。

什么时候开始送气有个名称,叫「触发」。传统的触发方式有时间触发、压力触发、流速触发三种。时间触发是被动触发,就是到了某个时间点呼吸机便收到开始通气的指令并按指令开始送气,比如呼吸频率设每分钟 20,一次呼吸周期 3 秒。

我们按「启动」键后呼吸机马上送气一次,接下来都是每三秒送一次气。这种触发只管时间,无视患者的自主呼吸,不管患者是在吸气还是呼气,只要到了那个时间点就任性地给你送一次气。而压力触发和流速触发是相对人性化的触发方式,是在病人想吸气的时候呼吸机收到通气指令,开始送气,因此也叫同步触发。

我们看下压力触发和流量触发的工作原理。开始通气之前我们会设一个触发灵敏度,如果选择压力触发,可以设置为 -0.5~-1.5 cmH20,如果是选择流速触发的话一般设置 1~3 升/分。

先说下压力触发。压力触发是怎么进行的呢?请看图 1,吸气管路中有吸气阀门,呼气管路中有呼气阀门,两管路通过 Y 型管与患者相连。呼气末吸气阀和呼气阀都处于关闭状态,管路成为一个密闭容器,患者做吸气动作时,管路内压力就会降低,降低到我们所设定的触发灵敏度时,呼吸机就会收到通气指令,开放吸气阀,开始送气。这个短暂的过程就叫做压力触发。

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图 1 压力触发和流速触发

再看流速触发。如图 1 右所示,在呼气末,吸气阀和呼气阀并非完全关闭。管路中仍然存在一股基础气流(图 2),从吸气阀,经过呼吸管路后,再到呼气阀,最终排出。

如果患者吸气,呼气阀气流就会被倒吸进人 Y 型管和气道,致使它的流速低于吸气阀气流流速,两侧各有一个流速传感器,如果两边传感器产生的差值达到我们设置的触发灵敏度时,呼吸机就接到指令,在完全开放吸气阀的同时关闭呼气阀,送气开始。这个短暂的过程就叫流速触发。

大家对比一下,压力触发其实就是对着密闭容器捉气,就象吸田螺一样,别以为吸田螺很轻松,如果规定每吸一口气之前都要吸出一个田螺,吸不出田螺不许吸气,想象一下有多累,象我这种十个田螺只能吸出一两个的人,就活活憋死了。相对而言流速触发要容易一些,它的功耗要明显小于压力触发。

流速触发 (1).gif

图 2 流速触发

送气是怎么进行的,也有个名称叫「限定」,有两种方式:一种是容量限定,也就是以容量为目标导向;另一种是压力限定,也就是以压力为目标导向。

前者叫做容量控制(或定容通气),后者叫做压力控制(定压通气)。容控就是说我们设一个潮气量,比如 500 毫升,那么呼吸机每次就给你送 500 毫升的气体;压控又是怎样送气呢,比如我们设送气压力为 20 厘米水柱,呼吸机开始送气时气道压力是不是开始上升,直到气道升到 20 厘米水柱,然后维持这种压力水平直到吸气时间结束。

两种方式各有优缺点:定压通气是递减波,符合生理需要,气体进入肺泡较快,吸气峰压相对较低;定压通气还能使不同时间常数的肺泡都打开。它缺点是提供的潮气量不恒定。定容的优点则是潮气量有保证,不会因为肺功能改变而发生变化,但可能出现较高的气道峰压,容易发生气压伤;设置的吸气流速可能满足不了病人的需求,导致人机对抗,增加呼吸功耗。

什么时候开始呼气,叫做「切换」。这是个问题关系到这一次通气是「指令通气」,还是 「自主通气」的问题。

定压通气时我们要设置吸气时间,比如设定吸气时间为 1 秒,则吸气阀打开送气,持续至 1 秒钟时终止送气,转入呼气相,这种吸气转换呼气的方式叫做时间切换;定容通气时要设置潮气量、波形(即选择方波或递减波)、流速和平台时间,这几个参数间接决定了吸气时间,定容通气也是时间切换。时间切换和自主呼吸无关,时间切换决定了通气是指令通气。

定容通气还有可能发生压力切换(实际上是一种保护性的切换方式),一旦气路内压力达到预先设置的高压报警上限时,不管是否达到设定的吸气时间或送气容量,呼吸机强制发生切换,中止送气。PSV 的切换要复杂些,是流速切换(当然也有可能发生保护性的压力切换)。

图 3 是流量时间曲线,吸气早期流速很快达到一个峰值,在吸气中晚期开始下降,如设置呼气触发灵敏度为 25%,在吸气过程中当流速递减至峰流速值的 25% 时,呼气阀打开,开始呼气,这样的吸气转呼气的方式,叫做流速切换。呼气触发灵敏度确定之后,什么时候开始呼气取决于患者自已的吸气流速,也就是说流速切换是由患者自行决定吸气时间的长短。

PSV 之所以是自主通气,因为它是流速切换,吸气时间因患者吸气流速的变化而变化;而 CV 与 AV 之所以是指令通气,因为它们是时间切换,吸气时间由医生设置由呼吸机执行,是相对固定的。

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图 3 流量时间曲线

掌握了上面这些知识,就很容易理解三种最基本模式的工作原理(表1)。

第一,触发:控制通气为什么让有自主呼吸的病人生不如死呢,就因为时间触发,很难保证人机同步;辅助通气是同步触发,传统的同步触发有压力触发或流量触发两种;PSV 那就不用说了,既然是在自主呼吸基础上补一口气,那就肯定也是在病人想吸气时送气,因此在触发的角度看它和辅助通气是一样的。

第二,限定:不管是控制通气还是辅助通气,都可以选择定容或定压,根据病情随时调整;PSV 翻译成中文是压力支持通气,可想而知它是以气道压力为目标导向,所说它是压力限定。

第三,切换:控制通气和辅助通气都是指令通气,现代呼吸机中这两种通气模式都是时间切换,为了避免气压伤,同时可能发生压力切换; PSV 是自主通气,所以是流速切换,它也可能发生保护性的压力切换。

表 1:三种最基本模式的工作原理

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编辑: 王妍

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