几种呼吸模式的介绍

几种呼吸模式的介绍

1、IPPV （Intermitent Positive Pressure Ventilation ）—间歇正压通气，又称机械控制通气（CMV ）。是一项临床应用较多的通气技术，主要用于无自主呼吸的病人。呼吸机不管病人自主呼吸的情况如何，均按预置的通气参数为病人间歇正压通气。临床应用IPPV ，需注意叹息技术（sigh ）的插入，方法是每隔一定时间供给一个1.5—2倍的潮气量，目的是预防长期IPPV 时肺泡凹陷性肺不张。

2SIMV=自主呼吸+IPPV

（Synchronized Intermitent Mandatory Ventilation ）—同步间歇指令性通气。在病人有自主呼吸的同时，间断给予IPPV 通气，即自主呼吸+IPPV。自主呼吸的气流由呼吸机的持续大流量恒流供给（70—90）L/min，IPPV 由呼吸机按预置的频率、潮气量、吸气时间供给。自主呼吸和IPPV 有机结合的通气技术，保证了病人的有效通气，无人机对抗，适当调节SIMV 的频率和量，利于患者锻炼呼吸功能。临床上SIMV 已成为撤离呼吸机前的必用技术。

3、MMV （Minute Mandatory Ventilation ）—一分钟指令性通气。于1997年首先应用于临床，目前许多呼吸机都具有MMV 通气。根据患者性别、年龄、体重、体位和代谢情况等，预调分钟通气量，呼吸机自动机械辅助一个预调的潮气量或预定的压力或吸气时间的机械通气，无论病人自主呼吸如何变化，总能获得大于或等于预调分钟通气量的通气。使用MMV ，减少了人工检测和调节呼吸机的次数，能使某些患者Pa CO2（二氧化碳分压）得到更大控制。发生急性通气不足或呼吸暂停时不会导致突然的高碳酸血症和急性缺氧，对于从药物过量或麻醉状态中恢复的患者，保证从机械通气过渡到自主呼吸，总之MMV 利于患者呼吸肌的锻炼和呼吸机的撤离。

4、CPAP(Continuous Positive Airway Pressure) —持续气道正压。呼吸机内装有灵敏的气道压测量和调节系统，随时间调整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预测的

CPAP 水平上。插管病人的CPAP 可从（2～5）cmH2O 开始，最高不超过15cmH2O 。CPAP 技术只能用于呼吸中枢功能正

常有自主呼吸的病人，作为辅助呼吸，可锻炼呼吸功能。凡是主要因肺内分流量增加引起的低氧血症都可应用CPAP 。CPAP 可和SIMV 、MMV 合用。

5、PSV(Pressure Support Ventilation) —压力支持通气。呼吸机的PSV 开始送气和停止送气都是从自主触发气流敏感度来启动的，自主呼吸期间病人吸气一开始，呼吸机即开始送气，并使气道压迅速上升到预置的压力值，并维持气道压在这一水平，当自主吸气流速降低至最高吸气流速的25%时，送气停止，病人开始呼气，呼吸频率、呼吸比由病人决定。PSV 可作为撤离呼吸机的一种手段，病人呼吸做功减少自觉舒服，利于呼吸肌疲劳的恢复，对于有人机对抗者，应用PSV 易于使呼吸协调。PSV 可与CPAP 、SIMV 、MMV 合用，以保证病人的通气量和氧合。

6、PCV(Pressure Controlled Ventilation) 压力控制通气——预先设置气道压和吸气时间。吸气开始后，气流速度很快上升，达到预置压力水平后，通过反馈系统使气流速度减慢，维持预置压力水平至吸气末，然后呼气开始。使用PCV

时，气道压降低，没有峰压，发生气压伤少，利于不易充盈的肺泡充气，改善通气/血流比值，气体交换好。PCV 多用于新生儿、婴儿及ARDS 或COPD 引起的呼吸衰竭，严重通气/血流比值失调患者，呼吸管漏气时也能保证潮气量的供给，气管漏气时应选用PCV 。

7、VSV （Volume Support Ventolation ）—容量支持通气。VSV 是一种新型的自主呼吸通气技术，病人自主呼气启动呼吸机后，呼吸机能够在每一次通气过程中自主测定胸/肺顺应性和通气频率，根据自主呼吸能力的情况，自主调节下一次通气的支持水平，使自主呼吸时通气量稳定在预调每分钟通气量之上，VSV 与PSV 区别是：PSV 由吸气支持压力水平来辅助自主呼吸，支持压力水平不能调节，当病人自主呼吸能力发生变化时，潮气量也随之发生改变；VSV 则不同，可通过预设分钟通气量和频率来设定潮气量，而吸气压力水平由呼吸机根据胸部/肺顺应性和自主呼吸能力来调节。VSV 可用于有自主呼吸能力的大手术恢复期患者，麻醉苏醒期患者，流产后贩血症合并呼吸衰竭者和肺损伤者。VSV 改善了

机械通气对循环的不良影响，减少机械性肺损伤，病人更舒适，缩短呼吸机的撤离时间。

8、PRVC(Pressure Regulated Volume Control) —压力调节容积控制通气。它的独到之处是在确保预先设置的潮气量等参数的基础上，呼吸机能够自动连续测定胸廓/肺顺应性和容积/压力关系，并据调节下一次通气时的吸气压力水平，使气道压尽可能降低，以减少正压机械通气的气压损伤，PRVC 是结合VC （容量控制）和PC （压力控制）优点的一种智能化的新型通气技术，适用于无自主呼吸能力患者，肺各部分时间常数明显不等的患者和需要较高的始流速才能打开关闭者的部分肺区域的患者。

9、VAPS(Volume Assured Pressure Support) —容量保证压力支持通气。包含了容量控制呼吸及压力控制呼吸的优点，减少了患者的呼吸做功，通过匹配病人与呼吸机的流速及维持整个吸气周期的峰压来维持氧的供应。VAPS 确保提高人机同步及固定潮气量的输出，保证病人舒适。VAPS 是一项非常值得在临床推广应用的新型通气技术。

10、ASV （Adapt Support Ventilation ）—适应性支持通气。在自主呼吸和指令性通气时，都可使用ASV 。应用ASV ，需设分钟通气百分数，气道压报警上限值和患者体重三项参数，从通气工作开始的瞬间就持续检测每一次呼吸的顺应性，气道阻力，呼吸时间常数等各项指标。根据最低做功原理自动调整潮气量和呼吸频率。ASV 以最低的气道压力和最低的呼吸频率来满足患者的通气需求，避免压力伤，容量伤和呼吸急促。ASV 是目前最理想的通气和撤机的模式。

1 引言

传统的通气模式包括强制通气(CV)、辅助通气(AV)、强制／辅

助通气(A／CV) 、间歇指令通气(IMV)、同步间歇指令通气(SIMV)、持续气道正压通气(CPAP)、呼气末正压通气(PEEP)、深呼吸(SIGH)、手动呼吸(MV)等

2 呼吸机的呼吸模式及应用

2．1压力支持通气(PSV)

病人通过呼吸机在自发吸气时，从呼吸机所设置的按需阀得到一个附加气流，接受气道内的正压支持。PsV 比间歇正压通气(IPPV)的吸气峰压低，这与自主呼吸所产生的胸腔负压有关，在相同的压力下，PsV 的潮气量大于IPPV ，这有利于减少VD ／vT 比值，提高肺泡通气量，改善通气，亦有利于减少对血流动力学的影响，PSV 是发挥病人自主呼吸的一种有用的部分辅助呼吸模式，但PSV 需一定的中枢敏感性和呼吸肌力量，呼吸力学不稳定或病情在短期内可能迅速变化者应慎用PsV ，一般临床多采用SIMV 与PSV 低水平压力支持相结合的方式．代表的机型有SIMENS 900C、PB840、DRAGER E—vITA 系列、NEwPORT E200及BEAR 1000等呼吸机，在DRAGER EVITA 系列呼吸机中还采用了先进的辅助自主呼吸压力支持(ASB)技术，除调节支持的压力外还可调节压力上升时间来改

变压力支持的斜率，使得压力支持的l 方式更为灵活。

2．2双相气道正压通气(BIPAP)

BIPAP 是一种压力／时间循环的通气模式，俗称“万能模式”，它是通过软件程序设置两个不同水平的CPAP ，即P1和P2及其执行时间Tl 和T2，病人可在设置的时间内，在两个不同水平的CPAP 上进行自主呼吸，应用BIPAP 模式比应用PAP 对增加患者的氧合具有更明显的作用。近年临床应用的经验表明：在疾病的各个阶段，均可用BIPAP 模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。但一般认为BIPAP 和APRV 仅适应用轻中度呼吸衰竭，因为它提供的机械辅助功并不是很高，代表的机型有DRAGER EVITA 4。

2．3气道压力释放通气(APRV)

让病人在持续气道内压力带短暂压力释放的情况下自主呼吸，在病人自主吸气的高压段，呼吸机提供呼吸环路高流量的气体以保持一个几乎恒定的CPAP 水平，保持了较人体在大气压下自主呼吸时更高的肺容量，为了辅助呼吸，CPAP 短暂的下降以允许功能残气量(FRC)有瞬间的降低，此时可以通过肺的自然顺应性使气体被动排出，清除二氧化碳。APRV 方式下生理

死腔减少，在延长的吸气相中气体在肺内分布较好，这种通气模式适用于气体交换很差的病人，由于加压时希望气体尽可能排出，故对气道阻塞的病人效果不佳，代表的机型有DRAGER EVITA4．其中PB840的BILEVEL 、SIMENS SERVO 300／300A 中的BIVENT 和HAMITTON 伽利略中的DUOPAP 包含了BIPAP 和APRV 两种方式。

2．4按比例辅助通气(PAv)

按比例辅助通气(PAV)又称为比例压力支持(ees)，呼吸机根据病人吸气容量，吸气流量，按比例改变气道内压，传统的正压通气所提供的容量均是固定的。而PAV 所提供的容量和气道压力按照病人瞬间的吸气努力成比例地增加，使吸气努力与通气之间趋于一致。由于PAV 保护并加强病人自身控制机制，使通气时气道峰压降低，过度通气的可能性减少，避免机械损伤，大大降低呼吸功，因PAV 需要有病人自主呼吸努力，故对中枢抑制和异常呼吸形式的病人(呼吸过快或过慢) 效果不佳。代表的机型有PB 840 SERIES。 医疗器械w.chinamedi.cn

2．5反比通气(IRV)

IRV 通过逐步延长吸气时间使吸呼比(I：E) 大于1：1的一种通

气方式。IRV 在吸气过程中提供一个时问较长的正压以进一步复张萎陷的肺泡，这种正压同时使肺泡缓慢充气，从而改善通气，较短的呼气时间不可避免地产生PEEPI ，从而防止肺泡萎陷并提高肺泡稳定性，IRV 主要用于对PEEP 治疗无效的急性呼吸衰竭，如严重的ARDS ，由于IRV 给病人强加了一个非自然的呼吸模式，引起病人不适，多需给予镇静药或肌松药，避免病人与呼吸机对抗，对严重气道阻塞性肺疾病和心功能不全的病人要慎用，

2．6容量保障压力支持通气(VAPS)

VAPS 是一种不仅可提供与病人同步的压力支持通气，同时也能提供有容量保证作用的容量支持通气的机械呼吸模式，，该模式在保持最低水平潮气量的同时，又有很好的同步辅助作用，呼吸机提供的流量与病人所需的流量一致，从而减小呼吸肌负荷，降低呼吸功并避免过度通气，该模式可于多种通气模式联合使用，代表的机型有BIRD 8400STI ，类似的通气模式还有BERR1000呼吸机中的压力扩增(PA)。

2．7每分钟指令通气(MMV)

MMV 只有在病人自主呼吸不够且低于预设的最小分钟通气量时会自动增加机械通气，相反，恢复自主呼吸能力的病人在没有改变呼吸机参数情况下，会自动将通气水平降低，MMV 特别适用于那些神志紊乱而导致的自主呼吸不稳定的病人，如脑炎，镇静药过量，全身麻醉，急性脑损伤等，而对于那些浅快呼吸而导致肺泡通气不足的病人要慎用MMV ，

2．8压力调节容量控制(PRVC)

PRVC 实际是一种压力控制通气，呼吸机连续测定病人的顺应性，在病人当前的肺顺应性条件下以最小的气道压力，达到选定的潮气量VT 并避免出现峰压，该模式下人机协调好，潮气量恒定，可保障自主呼吸力学不稳定患者的通气安全。 对通气功能的影响 机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以克服呼吸机管路和呼吸系统的阻力，把一定潮气量的气源按一定频率送入肺内而获得一定量的分钟通气量。驱动压和阻力的对比关系决定潮气量，用运动方程（equation of motion）表示为： P=VT/C+F×R

P 为驱动压，由自主呼吸和呼吸机共同提供。机械通气

一方面全部或部分替代呼吸肌做功，使呼吸肌得以放松、休息；另一方面通过纠正低氧和CO 2潴留，使呼吸肌做功环境得以改善。但长期应用呼吸机会使呼吸肌出现废用性萎缩，功能降低，甚至产生呼吸机依赖。为了避免这种情况的发生，临床上可根据病情的好转，给予适当的呼吸负荷。

VT 为潮气量，与呼吸频率共同决定分钟通气量。

C 为呼吸系统的顺应性（compliance ），其倒数为弹性，大小与弹性阻力有关。正压通气可通过复张萎陷肺泡、减轻肺水肿和增加肺表面活性物质的生成，使肺顺应性改善。若气道压过高，则肺泡过度扩张和肺表面活性物质减少，顺应性降低。 R 为粘性阻力（resistance ），由呼吸机管路、人工气道和呼吸系统气道阻力三部分构成。其中人工气道使气道阻力增加较为明显，大小与人工气道的管径及长度有关。正压通气对气道的机械性扩张作用可在一定程度上降低气道阻力。

F 为气体流速。流速大小和流速波形的不同，对通气和换气有不同的影响。

此外，机械通气使肺扩张及缺氧和C02潴留的改善，使肺牵张感受器和化学感受器传人呼吸中枢的冲动减少，自主呼

吸受到抑制。另外，胸廓和膈肌机械感受器传入冲动的改变，也可反射性地使自主呼吸抑制。

2．对换气功能的影响 一般而言，正压通气对通气的影响往往是有利的，而对换气功能的影响如何，则取决于使用者能否合理地调节通气参数。

（1）对通气／血流比值（V ／Q ）的影响

V ／Q 改善：一方面通过机械性扩张作用使通气不良肺泡的肺气容积增加，并通过增加肺泡通气使低V ／Q 趋于正常，另一方面能使萎陷肺泡重新复张，减少分流，并通过改善低氧和CO 2潴留，缓解肺血管痉挛，降低死腔通气，使高V ／Q 亦趋于正常。

V ／Q 恶化：往往见于气道压较高和／或肺顺应性较好时，此时局部肺泡过度充气（hyperinflation ），肺泡压较高，使得肺血管受压，肺血流减少；而过高的胸内压又使回心血量减少，心输出量降低，均能导致V ／Q 增加；如果潮气量较小，局部肺泡通气不足，肺泡压力低，血流增多，分流增加，会造成V ／Q 降低，同样不利于气体交换。

（2）对弥散功能的影响 弥散功能与膜弥散能力、肺血管床容积和气体与血红蛋白的结合速率有关。正压通气通过减轻肺水肿、增加功能残气量和提高肺泡与毛细血管之间的压力梯度，使弥散能力增加；但回心血量减少，使肺血管床容积下降，弥散降低。

（二）对循环系统的影响（心肺交互作用）

正压通气通过对肺容积、胸内压和呼吸功耗的影响而影响循环系统的功能。

1．肺容积变化对循环系统的影响

（1）自主神经系统 肺扩张反射性地引起副交感兴奋，心率和血压下降。

（2）肺血管阻力 肺容积增加一方面使肺泡周围的肺泡血管（alveolar vessel ）受压，阻力增加；另一方面，受间质压力（interstitial pressure）影响的肺泡外血管（extraalveolar vessel ）在肺容积增加时，由于间质弹性回缩力增加，间质压降低，其阻力下降。但肺容积增加总的净效应往往是使肺血管阻力增加。肺容积降低时，由于肺弹性回缩力下降，肺泡外血管阻力增加，同时使终末气道趋于陷闭，产生低氧性肺血管收

缩，肺血管阻力进一步增加。在ARDS 和肺间质纤维化患者加用呼气末正压（PEEP ），使功能残气量增加，在一定程度上可降低肺血管阻力。

（3）对心包腔的挤压 类似心包填塞，使回心血量减少，心输出量降低。严重时使冠脉受压，心肌供血减少，心功能受损。

2．胸内压的变化对循环系统的影响

正压通气使胸内压增加→血液回流↓→右室前负荷↓→心输出量↓；同时，心室跨壁压（心室壁内和心室壁外压力之差）↓→左室后负荷↓→心输出量↑。

正压通气对循环系统的影响与多种因素有关：

（1）气道压力：通常认为气道平均压在7cmH 2O 以上或PEEP>5cmH2O 时即可引起血流动力学变化。

（2）心脏的功能状态：正压通气由于能减少静脉回流和左室后负荷，可能对心输出量产生一定的影响。对于健康心脏，其心输出量的变化主要与前负荷有关，对后负荷的变化相对不敏感，因而往往使心输出量降低。但心功能不全者对前负荷相对不敏感，主要与后负荷有关，故合理应用正压通气往往能改

善其心功能。

（3）前负荷：血容量不足的患者，对正压通气的影响非常敏感，上机前应尽量补足血容量。

（4）肺的力学性质：肺的顺应性越好，循环系统对正压通气的反应越敏感；反之，影响则不明显。如在ARDS 患者，由于其肺顺应性较差，可以给予很高水平的PEEP （10-20cmH 2O ），但心功能不会受很大的影响。但对于肺顺应性正常的患者，即使较低水平的PEEP （5cmH 2O ），也可能引起心功能较明显的变化。

（5）呼吸功耗：自主呼吸的呼吸功耗越大，心脏负担越大。在危重病患者，由于缺血、感染等的影响，心功能常受损，在心输出量不足以代偿呼吸功耗的增加时，往往会发生呼吸肌疲劳和呼吸衰竭。正压通气可完全或部分替代自主呼吸，使呼吸功耗降低，从而减轻心脏的负担。

（三）对氧输送量（DO 2）的影响

DO 2由呼吸、循环功能和血红蛋白水平共同决定，其大小直接决定了机械通气改善组织氧合的效果。在临床实践中应通过调节通气模式和参数使DO 2达到最佳，而不应仅仅关注某

一个系统的变化。

（四）加重或减轻肺损伤

大量的研究证实，过大或过小的潮气量或PEEP 都可能会对肺造成损伤，而合理应用机械通气有助于减少肺损伤。

（五）对其他脏器功能的影响

1．消化系统 正压通气时胃肠道血液灌注和回流受阻，pH 降低，上皮细胞受损，加之正压通气本身也可作为一种应激性刺激使胃肠道功能受损，故上机患者易并发上消化道出血（6％-30％）。正压通气时肝脏血液灌注和回流受阻，肝功能受损，胆汁分泌亦受一定影响。

2．肾脏 由于正压通气时回心血量和心输出量减少，使肾脏灌注不良，并激活肾素—血管紧张素—醛固酮系统（RAAS ），同时抗利尿激素（ADH ）分泌增加，从而导致水钠潴留，甚至肾功能衰竭。但缺氧和CO 2潴留的改善又有利于肾功能的恢复。

3．中枢神经系统 PaCO 2降低使脑血流减少，颅内压随之降低。正压通气使颅内静脉血回流障碍，颅内压升高。 总之，正压通气对机体的影响是全身性的，其中对呼吸

和循环系统的影响最为直接和重要，对其他系统的影响程度往往与当时的呼吸和循环功能有关。此外，正压通气对机体的影响是双向的，既有利，又有弊，所以被称之为“双刃剑”。因而在实施正压通气时，要着眼全身，注意对各脏器功能进行监测，同时又要权衡利弊，把握住矛盾的主要方面，随时调整通气模式和参数。

四、机械通气的目标和应用指征

（一）机械通气的目标

明确机械通气的目标是针对每个患者制定机械通气策略和具体调整通气参数时的出发点和依据。一般而言，机械通气的目标包括：为治疗原发病争取时间，改善病人的预后；充分机械通气可用于改善很多疾病的症状。本节中将详细介绍机械通气的目标和应用指征。 的通气和氧合；稳定的血流动力学状态；尽量减少和防止肺损伤。这些目标是相互联系的，其中改善预后是贯穿机械通气始终的最高目标，也是从接触机械通气开始就必须把握的最基本的原则，在决定是否给病人上机之前，一定要充分估计原发病的可逆程度和患者可能的最终预后。而能否达此目标，必须不断通过调整机械通气策略和通气参数

以保证充分的通气和氧合，稳定的血流动力学状态，并尽量减少和防止肺损伤。

（二）机械通气的应用指征

1．应用范围 机械通气可用于改善具有下述病理生理状态的疾病：

通气泵衰竭为主的疾病：COPD 、支气管哮喘、重症肌无力、格林—巴利综合症，胸廓畸形、胸部外伤或胸部手术后等所致外周呼吸泵衰竭，脑部炎症、外伤、肿瘤、脑血管意外、药物中毒等所致中枢性呼衰。

换气功能障碍为主的疾病：ARDS 、肺炎、间质性肺病、肺栓塞等。

需强化气道管理者：保持气道通畅，防止室息；使用某些有呼吸抑制的药物时。

禁忌和相对禁忌：气胸及纵隔气肿未行引流者，肺大疱和肺囊肿，低血容量性休克未补充血容量者，严重肺出血，气管食管瘘，缺血性心脏病及充血性心力衰竭。

2．机械通气时机 判断是否行机械通气可参考以下条件：

（1）针对呼吸衰竭的一般治疗方法效果不明显，而病情

有恶化趋势；

（2）呼吸形式严重异常：呼吸频率35～40次／分或

（5）PaCO2进行性升高，pH 动态下降。

判断是否行机械通气除参考以上因素外，还应注意：

（2）在出现致命性通气

和氧合障碍时，机械通气无绝

对禁忌证。

（3）撤机的可能性。 能防止病情进行性发展，应及

早上机。

（4）社会和经济因素 （1）动态观察病情变化，尤其是呼吸形式和神志的变化。若使用常规治疗方法仍不

参数设置

（1）模式选择：依据病情需要

（2）参数调节：

①潮气量（Tidal Volume）：8~15ml/kg ；定容：VT=Flow×Ti（三者设定两者）； 定压：C=ΔV/ΔP（根据监测到的潮气量

来设置吸气压力Inspirator Pressure）

②吸气时间：Ti=60/RR，一般吸呼比（I:E）为1:1.5~2；吸气停顿时间：属吸气时间，一般设置呼吸周期的10%秒（应〈20%） ③吸气流速：Peak Flow键；流速波形：递增、正弦波、方波、递减

④通气频率（RR ）：接近生理频率

⑤氧浓度（FiO2，21%~100%）：只要PaO2/FiO2满意，FiO2应尽量低， FiO2高于60%为高浓度氧

⑥触发灵敏度：压力触发水平一般在基础压力下0.5~1.5cmH2O；流速触发水平一般在基础气流下1~3L/min ⑦呼气灵敏度（Esens ）：一般设置20~25%

⑧呼气末正压（PEEP ）：生理水平为3~5 cmH2O

⑨压力支持水平（Pressure Support）：初始水平10~15 cmH2O ⑨压力支持水平（Pressure Support）：初始水平10~15 cmH2O ⑩吸气上升时间百分比（Insp RiseTime%）、压力上升梯度、压力斜坡（Pressure Scope）、流速加速百分比