急诊医学/机械通气的模式

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现代呼吸机可选择机械通气模式,通气模式(modes of ventilation)可决定呼吸机如何开始吸气和如何对患者的自主呼吸作出反应,包括呼吸机的性能、适应范围及其管道系统等。各种通气模式均有其有利的一面,又有其局限性。现常用的通气模式有以下几种,图28-1示常用的几种通气模式的气道压力曲线。

一、控制通气

控制通气(controlmode ventilation,CMV)是指呼吸机完全取代患者的自主呼吸,并提供全部通气量的工作方式。呼吸机和其管道系统对患者的吸气企图或反应完全置之不顾。患者不能改变和影响通气周期中的任何环节。呼吸机的频率和潮气量均是预置的。应用CMV时,不能允许患者进行自主呼吸,否则会造成患者与呼吸机的拮抗,所以有时需应用镇静剂或麻醉剂来抑制自主呼吸。正由于这个问题,现在CMV应用较小,但是当有呼吸肌麻痹或自主呼吸完全消失时,仍需应用CMV。

二、辅助/控制通气

辅助/控制通气(asist/control mode ventilation,AMV)是指在自主呼吸的基础上,呼吸机再补充自主呼吸通气量的不足。患者自主呼吸初的吸气,在管道中产生负压,这一负压触发呼吸机释出一次潮气量。故患者能控制通气频率,但每次释出的潮气量仍由呼吸机所控制。假如患者的自主呼吸频率低于预置的呼吸机频率,则机械通气转变为CMV。总之AMV只允许患者影响呼吸频率,与CMV相比,患者可触发吸气,减少与呼吸机发生拮抗的可能性。AMV理论上有两个优点:①患者能根据生理要求,自动调节通气量,减少呼吸功;②吸气肌主动收缩,吸气相时使胸内压相对低于控制呼吸,因而可减轻对心脏循环的负担。但实际上AMV只有在呼吸中枢功能正常,吸气肌能产生较强的吸气负压,并且患者能配合的情况下,才能得到较好的效果。重症呼吸衰竭患者因缺乏这些条件,应用AMV不一定能奏效。

几种通气模式的典型气道压力曲线


图28-1 几种通气模式的典型气道压力曲线 图中虚线示正常的自主呼吸(引自文献1)

三、间歇强制通气(IMV)

IMV,即呼吸机在一定预定间隙期间,自动释出预定的潮气量,患者也可自主呼吸,决定自己的呼吸频率和潮气量。IMV自1973年起得到广泛应用,最初是作为脱离呼吸机的一项措施,而现在已成为机械通气的一种模式。IMV与CMV、AMV之不同在于,无论是CMV还是AMV,患者均不能进行任何自主的负压呼吸(AMV、只能使呼吸同步化),IMV则允许患者不受任何阻力影响,自主地呼吸由呼吸机提供的相同温度、湿度和氧浓度的气体,并且呼吸机每隔一预定时间给予一次正压通气,正压通气也不受自主呼吸的影响。IMV有两种,即非同步IMV(简称NIMV)和同步间歇强制通气(synchronized intermittent mandatory ventilation,SIMV)。NIMV可能在自主吸气刚完时,呼吸机又给予一次正压通气,因而可能产生对心、肺功能的副作用,这就导致了正压呼吸与自主呼吸同步技术的出现,SIMV允许患者自主呼吸,每隔预定时间,由患者自主呼吸的吸气负压触发呼吸机,给予一次同步正压通气。SIMV与NIMV相比,非同步的IMV的吸气流量阻力较小,因而所需的呼吸功相当小。而SIMV系统中有一个按需控制阀,吸气初开放时需一定的负压,因而患者所作出的呼吸功较大。但SIMV可连续监测自主呼吸以及呼吸机的潮气量和每分钟通气量,这是SIMV优于NIMV处。

NIMV和SIMV的优点为:①预防患者与呼吸机发生拮抗,达到通气同步化,无需用镇静麻醉肌肉松弛剂;②预防呼吸性碱中毒,理论上患者能自行调整PaCO2;③降低气道压力,减少因胸内压升高所致的并发症;④应用SIMV或NIMV时,自主呼吸与机械通气相结合,理论上可使气体均匀地分布到整个肺区;⑤停用(weaning)机械通气的时间可缩短;⑥预防呼吸肌萎缩;⑦减少机械通气对心血管系统的副作用,适用于血流动力学已受损的患者。

但NIMV和SIMV也有缺点:①自主呼吸时因呼吸功的增加,氧耗量也增加;②呼吸驱动力受损患者(如甲状腺功能低下),不适于应用NIMV、SIMV;③如应用不当,停用机械通气的时间反可延长。

四、自主通气

有NIMV或SIMV的呼吸机,如将机械通气频率调为0,则允许患者自行呼吸而无正压通气。现代呼吸机常另外专门设置了自主通气按钮,来调节自主呼吸。自主呼吸时加用PEEP,则为CPAP,有的呼吸机上把这一装置标为CPAP,PEEP为OkPa,则能自主呼吸。

五、扩展型强制每分钟通气(extended mandatory minuteventilation,EMMV)

EMMV是呼吸机提供预定的每分钟通气量(MV),这一预定MV可完全由机械通气供给,也可完全由患者的自主呼吸提供,或两者结合起来提供。如自主呼吸的通气量低于预定的MV,不足的气量则由呼吸机按预定频率、以平均潮气量、以正压通气的方式强制供给患者。相反,当自主呼吸通气量大于预定MV时,超出的气量则通过单向活瓣排出。另外如自主呼吸停止时,患者也能获得预定的每分钟通气量。这类呼吸机常有微处理机装置,可进行信息处理,指导呼吸机工作,具有初步人工智能。

32 机械通气对生理功能的影响 | 完全通气支持与部分通气支持 32
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