呼吸机的基本原理和通气模式.ppt

呼吸机的起源与发展 20世纪初，随着人工气道技术和喉镜直视气管插管技术的成熟，正压机械通气在麻醉和外科领域得以迅速发展。 1940年，第一台间歇正压通气（IPPV）麻醉呼吸机被发明，用于胸科手术和ARDS。 1946年，Bennet 公司研制出世界第一台初具现代呼吸机基本结构的间歇正压呼吸机PR-1A（气动气控压力限制型）。 呼吸机的起源与发展 回顾正压机械通气60多年的发展历史，我们认为它较好地体现了临床医学与电子技术、机械工程相互交叉和渗透，彼此促进和提高的一个发展过程，是 “医学科学与工程技术完美结合”的典范（BME）。 呼吸机的组成 可分为两大部分或三部分： 主机(气路单元+监控单元) 湿化器(温控+湿化灌) 空、氧气源提供装置 —床边压缩机+O2气源 —中心气源(Air、O2) (2.5~5.5)kg/cm2 呼吸机各部分主要功能 主 机——气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器——外置或内置机械式，比例阀混合。 湿化器——病人吸入气体的加温、加湿 病人管路——5-6根螺纹管、接湿化器或雾化吸入器，病人吸入和呼出气体的传输。 气 源——以适当方式提供压缩空气和氧气） 其 它——主机和病人管路的固定或支撑装置 空氧配比方式 机械配比 电子配比 有创正压通气的人机系统工程 主机工作原理 ①压缩气源的处理：减压、过滤； ②空气、氧气配比混合，稳压，送到吸气阀； ③在吸气相按约定通气模式和参数向病人送气； ④同时监控参数、满足条件,“切换”到呼气相； ⑤打开或不完全打开呼气阀完成呼气过程； ⑥检测病人的状态，进入下一个呼吸周期（下 一个吸气相的开始）。 基本原理示意图 通气控制流程 空气、氧气配比混合(干燥的气体)； 细菌过滤（减少感染）； 降至低压、稳定压力、缓存一定量气体； 吸气回路PID控制（实现各种通气模式）； 经湿化器加温、加湿（雾化）到病人； 呼气回路PID控制（实现PEEP等），呼出气体排到大气中。 呼吸机的分类 目前没有统一分类标准，可按习惯分为： 按使用对象 成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机； 按工作原理 气控气动、电控气动、电控电动呼吸机； 按人机接口方式 有创或无创正压通气呼吸机； 按机器的功能 急救、麻醉、治疗、家用、高频振荡、喷射。 通气模式的定义及特点 ——临床常用的基本通气模式 机械通气吸、呼切换状态分析 正压通气和生理性呼吸的区别与联系 主要物理量和参数 时间量及参数 气体流量及参数 气道压力及参数 温度、湿度参数 需要非常清楚地了解各参数的物理涵义及其作用或影响。 时间参数及其符号 (1)通气频率 ( f：0～120) bpm (2)吸呼比 (I:E = Ti: Te ) (3)吸气时间 Ti (s) 、Trise (s) (4)呼气时间 Te(s) (5)屏气时间 TP(s) 是吸气时间的一部份， 通常设定为T的10%，临床根据病情和呼吸习惯 适当增加或减少。 周期：T=Ti+Te，f=60s/(Ti+Te)bpm 容量和流量参数及其符号 (1)分钟通气量 (MV，L/min )=VT×f (2)潮气量 (TV/VT，ml) = VTI = VTE=∫F.dt (3)吸气流量 (F ，l/s)，是一个动态参数， 峰值流速Fpeak ：影响吸呼比和吸气波形 (4)叹气/深吸气 Sign：1.5或2倍的VT /100次 (5)流量触发灵敏度 (FT，L/min)，包括吸 气和呼气触发灵敏度（需高速动态阀） 吸气流量触发灵敏度 压力参数及其符号 (1)气道压力(Airway Pressure，Pair/Plung不一致) 是一个动态物理参数，波形、光柱： Ppeak , Pplateau, Pmean（cmH2O或kPa） (2)吸气压力水平 (Pi-Level：0～10kPa)？ (3)呼气末正压 (PEEP：0.1 kPa～3kPa) (4)吸、呼压力触发灵敏度 (PT: -2kPa～+2kPa) (5)呼吸机的工作压力、气源压力。 低压：(60~70) cmH2O，高压：＞120kPa 压力参数及压力触发灵敏度 气道阻力和顺应性 静态气道阻力 RL=(Ppeak – Pplateau)/flow cmH2O/L/s 静态顺应性 CL=VT/ (Pplateau –PEEP) L/cmH2O 常见通气模式解析（处方） 用呼吸机的目的就是以一种适宜的方式对病人的肺进行有效通气，既保障病人生命需要，又要尽可