呼吸機新通氣模式的探討

時玉香

勝利油田中心醫(yī)院 器械科，山東東營 257034

呼吸機新通氣模式的探討

時玉香

勝利油田中心醫(yī)院 器械科，山東東營 257034

隨著呼吸機在臨床的廣泛應(yīng)用，呼吸機的通氣模式不斷發(fā)展和更新。本文簡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)護人員角度都更具人性化、自動化，為臨床的救治提供了更有效、更便捷的手段。

呼吸機；機械通氣；通氣模式；閉合環(huán)；潮氣量

呼吸機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)查報告[7]，該報告的調(diào)查范圍包括北美、南美、西班牙和葡萄牙的412個內(nèi)科、外科ICU(不包括兒科ICU、術(shù)后恢復(fù)病房和CCU)。調(diào)查時正在接受機械通氣的共有1638例患者，占ICU患者的39%。對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。對撤機方法的調(diào)查結(jié)果：最常用的撤機方法是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〔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，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。最喜歡用的撤機方法有：34%醫(yī)生選擇PSV；35%選擇SIMV加或不加PSV，與臨床實際應(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)用尚待時日。

2 新的通氣模式簡介

所謂“新”模式，是相對于“老”模式而言。其設(shè)計理念的不同，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，通過主動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。

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)置兩個不同水平的CPAP，病人可在設(shè)置的時間內(nèi)，在兩個不同水平的CPAP上進行自主呼吸，應(yīng)用BIPAP模式比應(yīng)用CPAP對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)驗表明：在疾病的各個階段，均可用BIPAP模式作為患者自主呼吸的通氣輔助、操作簡單方便且無創(chuàng)傷性。

⑵ APRV 實際上是低壓力時間很短的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,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的釋放頻率由定時器控制,該定時器還能控制壓力釋放的時間和程度。壓力釋放活瓣關(guān)閉時，自主呼吸在高PEEP水平上進行。APRV方式下生理死腔減少，在延長的吸氣相中氣體在肺內(nèi)分布較好，其缺點在于當(dāng)患者自主呼吸較快時，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大。由于PAV保護并加強病人自身控制機制，使通氣時氣道峰壓降低，過度通氣的可能性減少，避免機械損傷，大大降低呼吸功。

2.2 對壓力和容量進行雙重控制

機械通氣模式可分為“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)防呼吸機相關(guān)肺損傷（VALI）；缺點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。但要對壓力和容量同時進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，又有很好的同步輔助作用，呼吸機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〕來進行，通過持續(xù)監(jiān)測患者的肺胸順應(yīng)性，自動地逐步調(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，呼吸機會自動從控制通氣轉(zhuǎn)回支持通氣。而窒息通氣在啟動后即以控制模式進行通氣，同時發(fā)出報警。即使患者以后有觸發(fā)功能，呼吸機也不會自動轉(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]。呼吸機模擬醫(yī)生實施機械通氣的全過程，獲取患者的通氣需要和各相關(guān)資料自動監(jiān)測各項指標(biāo)，分析監(jiān)測結(jié)果并及時自動地調(diào)整呼吸機參數(shù)。

新一代呼吸機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技術(shù)，使得快速自動監(jiān)測阻力、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。功能強大的微電腦可替代人的功能，對以上監(jiān)測指標(biāo)即輸入?yún)?shù)（input）進行綜合分析，必要時通過物理學(xué)、生理學(xué)原理和數(shù)學(xué)公式運算，形成指令，即輸出參數(shù)（output），呼吸機按指令對通氣參數(shù)進行調(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。在市場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)計理念下的模式[14]，下面僅對其它幾種新模式作一簡單介紹。

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會自動增加機械通氣，相反，恢復(fù)自主呼吸能力的病人在沒有改變呼吸機參數(shù)情況下，會自動將通氣水平降低。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)測患者的情況，自動設(shè)置和調(diào)整呼吸機參數(shù)來適應(yīng)患者的呼吸能力和通氣需要。患者無自主呼吸時，提供控制通氣，自主呼吸功能恢復(fù)時提供支持通氣，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），呼吸機先提供5次試驗通氣，自動測出患者的動態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）和呼氣時間常數(shù)（RCexp），然后根據(jù)計算最小呼吸功的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）或PSV（自主呼吸時）來實施。ASV 也可理解為：MMV ＋ P-SIMV ＋ PSV 的理想組合。

ASV 的優(yōu)點：① 適應(yīng)各種患者和不同臨床情況；② 盡量簡化參數(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-機協(xié)調(diào)性以減少機械通氣并發(fā)癥；④ 有利于盡早撤機。ASV只需設(shè)置3個參數(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，前面已作過簡單介紹，PAV的優(yōu)點：① 感覺舒適PAV模式下，患者的呼吸與呼吸機同步，患者自己控制呼吸形式和呼吸頻率, 不存在人機對抗。② 呼吸力學(xué)特性的改善 PAV時，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均達到最大值，所以氣道峰壓要小于被動狀態(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 加強患者對呼吸的自主控制能力。

PAV的缺點：① 需要自主呼吸驅(qū)動 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常化，若患者呈淺快呼吸時，PAV不能降低其頻率，臨床醫(yī)師應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)生機制進行相應(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，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)計理念上更加人性化、自動化，但其長期使用的效果、對血流動力學(xué)的影響尚缺乏臨床上科學(xué)的隨機對照研究來證明它們的獨特好處，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，要密切觀察病人的各項生理參數(shù)的變化，而對通氣模式做出隨時調(diào)整，以避免造成醫(yī)療糾紛。

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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