第四节 呼吸机参数的设置与调节
目前,临床上呼吸机种类众多,但不论何种型号呼吸机和何种通气模式,均需对吸气触发、吸气控制、吸呼切换等三个关键环节进行参数设置。
一、触发参数设定与调节
此类参数的作用在于决定呼吸机何时向患者送气。按触发信号的来源可分为由呼吸机触发和患者触发。
1.呼吸机触发:一般是指时间触发,参数为呼吸频率(f)。呼吸机按照预设的呼吸频率定时给患者送气。此种触发方式多用于患者自主呼吸较弱或无自主呼吸时,如昏迷状态、全麻术后恢复期患者等。呼吸频率在成人通常设为12~20次/分,取决于欲达到的理想每分通气量和PaCO2目标值。
2.患者触发:此种触发方式需要患者存在自主呼吸,触发信号为患者吸气动作导致的管路内流速或压力的变化。这种变化在呼吸机上体现为触发灵敏度(Trigger sensitivity),相应的有流速触发灵敏度和压力触发灵敏度,流速触发灵敏度通常设为3~5 L/min,压力触发灵敏度通常设为-2~-0. 5 cm H2 O。目前,大多采用的是流速触发。
上述两种触发方式可以单独使用,亦可联合应用。相对应于自主呼吸由无到有的过程,触发方式一般是从呼吸机触发向患者触发逐渐过渡的。
二、控制参数的设定与调节
此类参数的作用在于呼吸机怎样按照预设的目标向患者送气。按照控制目标可分为容量控制和压力控制。
1.容量控制:是指呼吸机以一个预设的潮气量(VT)为目标送气。这一潮气量通常可按照6~8 ml/kg来计算,需注意达到预设潮气量时气道压力不可过高,以防气压伤。此控制方式下还需要设置吸气峰流速(Peak flow)、气体的流速波形、吸气时间(Ti)。
吸气峰流速一般情况下以使气流满足患者吸气努力为目标,成人通常设为40~80 L/min。吸气时间通常设为0. 8~1.2秒。流速与送气时间的积分即为潮气量,所以潮气量设定后吸气峰流速与吸气时间只须设定其一。
许多呼吸机还有多种气流模式可供选择,常见的气流模式有减速气流、加速气流、方波气流和正弦波气流。气流模式的选择只适用于容量控制通气模式。压力控制通气时,呼吸机均提供减速气流,使气道压力迅速达到设定的压力水平。容量控制通气中,有关气流模式比较的研究较少,从现有资料看,当潮气量和吸气时间/呼气时间一致的情况下,不同的气流模式对患者通气和换气功能及呼吸功的影响均是类似的,习惯将气流模式设定在方波气流上。
2.压力控制:呼吸机以一个预设的吸气压力(Inspiratory pressure)为目标送气。此压力目标通常设为35 cm H2 O以下,以达到合适的潮气量且防止肺内压过高。还需要设置吸气触发后达到目标压力所需的时间,这一参数在有些呼吸机上为压力上升时间(Rise time),通常设为0.05~0.1秒,在有些呼吸机上为压力上升的斜率(Ramp),通常设为75%左右,一般以使吸气流速恰好满足患者吸气努力为目标。
三、切换参数的设定与调节
此类参数的作用是决定吸气向呼气转换的时机,可分为时间切换、流速切换两种方式。
1.时间切换:在呼吸频率确定后,吸呼比(I∶E)或吸气时间决定了吸气向呼气切换的时间点。正常人平静呼吸时吸呼比约为1∶2~1∶1. 5。机械通气时,吸呼比的设置主要取决于患者疾病的病理生理特点、氧合状态、血流动力学状态对通气的反应以及自主呼吸的水平。当自主呼吸较强时应尽量采用近似于生理状态的吸呼比,以维持人机协调。完全性控制性通气时,吸呼比可根据病情的需要进行适当的调整。当吸呼比超过1∶1时,即为反比通气。
2.流速切换:是以吸气流速的下降到峰流速的某一百分比值或某一绝对值作为切换信号,呼吸机上一般称为“呼气触发灵敏度”,在一些呼吸机上是可以调节的,通常设为25%左右或3~5 L/min。
四、吸氧浓度(FiO2)的设定与调节
吸入气体氧浓度指呼吸机送入气体中氧气所占的百分比,此参数的调节以能维持患者的血氧饱和度正常为目的。机械通气初始阶段可给高FiO2以迅速纠正严重缺氧,以后通常设为能维持血氧饱和度>90%的最低氧浓度,一般应低于50%~60%,以防氧中毒。
五、呼气末正压(PEEP)的设定与调节
PEEP指在呼气末维持气道内压为正压,PEEP具有较为复杂的生理效应,应用PEEP可增加肺泡内压和功能残气量,在整个呼吸周期维持肺泡的开放,使萎陷的肺泡复张,增加肺的顺应性;能对肺水的分布产生有利影响,改善通气/血流比例;还可减少由于内源性呼气末正压(PEEPi)造成的吸气功增加等。应用PEEP不当可导致气道压增加;回心血量减少,心排出量降低。对COPD患者,PEEP通常设为3~5 cm H2 O。对ARDS患者,PEEP可设为10~20 cm H2 O。调节PEEP应在严密监测下逐步进行,以避免对患者产生不利的影响。
六、其他特殊的设定
1.PSV(压力支持):在自主呼吸的条件下,每次吸气都接受一定程度的压力支持。这是一种辅助通气功能,患者本身独立控制呼吸频率和吸气时间。患者先触发通气,呼吸机在呼气时给患者一定的正压支持用以减少患者的吸气做功,有利于患者呼吸肌功能的恢复,是撤离呼吸机的一种手段。一般情况下PSV设置在5~20 cm H2 O,同时也适用于小儿。
2.叹息功能(SIGH):此功能是当患者长时间使用机械通气时,使用SIGH模式定期对患者进行一次扩肺,此时每100次呼吸,呼吸机会自动加1次深呼吸,该次通气量是设定潮气量的1. 5倍,吸气时间是设定吸气时间的1. 5倍。这样可改善气体交换,防止通气/血流比值失调,防止肺不张。
3.分钟指令性通气(MM V):该功能保证每分钟通气量,如果自主呼吸模式(SPON T)的每分钟通气量低于设定量,不足的气量则由呼吸机供给。SPONT的每分钟通气量大于或等于设定量,呼吸机则自动停止供气。该功能比较适用于自主呼吸不稳定的患者。
(陆远强、杨云梅)
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