呼吸机气道压力的监测和报警设置

一、呼吸机的潮气量的设置潮气量的设定是机械通气时首先要考虑的问题。容量控制通气时，潮气量设置的目标是保证足够的通气，并使患者较为舒适。成人潮气量一般为5～15ml/kg，8～12mｇ/kg是最常用的范围。潮气量大小的设定应考虑以下因素：胸肺顺应性、气道阻力、呼吸机管道的可压缩容积、氧合状态、通气功能和发生气压伤的危险性。气压伤等呼吸机相关的损伤是机械通气应用不当引起的，潮气量设置过程中，为防止发生气压伤，一般要求气道平台压力不超过35～40cmH2O。对于压力控制通气，潮气量的大小主要决定于预设的压力水平、病人的吸气力量及气道阻力。一般情况下，潮气量水平亦不应高于8～12ml/kg。二、呼吸机机械通气频率的设置设定呼吸机的机械通气频率应考虑通气模式、潮气量的大小、死腔率、代谢率、动脉血二氧化碳分压目标水平和患者自主呼吸能力等因素。对于成人，机械通气频率可设置到8～20次/分。对于急慢性限制性通气功能障碍患者，应设定较高的机械通气频率（20次/分或更高）。机械通气15～30分钟后，应根据动脉血氧分压、二氧化碳分压和pH值，进一部调整机械通气频率。另外，机械通气频率的设置不宜过快，以避免肺内气体闭陷、产生内源性呼气末正压。一旦产生内源性呼气末正压，将影响肺通气/血流，增加患者呼吸功，并使气压伤的危险性增加。三、呼吸机吸气流率的设置许多呼吸机需要设定吸气流率。吸气流率的设置应注意以下问题：1．容量控制/辅助通气时，如患者无自主呼吸，则吸气流率应低于40升/分钟；如患者有自主呼吸，则理想的吸气流率应恰好满足病人吸气峰流的需要。根据病人吸气力量的大小和分钟通气量，一般将吸气流率调至40～升/分钟。由于吸气流率的大小将直接影响患者的呼吸功和人机配合，应引起临床医师重视。2．压力控制通气时，吸气峰值流率是由预设压力水平和病人吸气力量共同决定的，当然，最大吸气流率受呼吸机性能的限制。四、呼吸机吸呼比的设置机械通气时，呼吸机吸呼比的设定应考虑机械通气对患者血流动力学的影响、氧合状态、自主呼吸水平等因素。1．存在自主呼吸的病人，呼吸机辅助呼吸时，呼吸机送气应与病人吸气相配合，以保证两者同步。一般吸气需要0.8～1.2秒，吸呼比为1∶2～1∶1.5。2．对于控制通气的患者，一般吸气时间较长、吸呼比较高，可提高平均气道压力，改善氧合。但延长吸气时间，应注意监测患者血流动力学的改变。3．吸气时间过长，患者不易耐受，往往需要使用镇静剂，甚至肌松剂。而且，呼气时间过短可导致内源性呼气末正压，加重对循环的干扰。临床应用中需注意。五、呼吸机气流模式的设置许多呼吸机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，从现有资料来看，当潮气量和吸气时间/呼吸时间一致的情况下，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。当然，容量控制通气时，习惯将气流模式设定在方波气流上。不同气流模式对患者的影响，应进一步深人研究和观察。六、呼吸机吸入氧浓度的设置机械通气时，呼吸机吸人氧浓度的设置一般取决于动脉氧分压的目标水平、呼气末正压水平、平均气道压力和患者血流动力学状态。由于吸人高浓度氧可产生氧中毒性肺损伤，一般要求吸人氧浓度低于50％～60％。但是，在吸人氧浓度的选择上，不但应考虑到高浓度氧的肺损伤作用，还应考虑气道和肺泡压力过高对肺的损伤作用。对于氧合严重障碍的患者，应在充分镇静肌松、采用适当水平呼气末正压的前提下，设置吸人氧浓度，使动脉氧饱和度＞88％～90％。七、呼吸机触发灵敏度的设置目前，呼吸机吸气触发机制有压力触发和流量触发两种。由于呼吸机和人工气道可产生附加阻力，为减少患者的额外做功，应将触发灵敏度设置在较为敏感的水平上。一般情况下，压力触发的触发灵敏度设置在-0.5～-1.5cmH20，而流量触发的灵敏度设置在1～3升/分。根据初步的临床研究，与压力触发相比，采用流量触发能够进一步降低患者的呼吸功，使患者更为舒适。值得注意的是，触发灵敏度设置过于敏感时，气道内微小的压力和流量改变即可引起自动触发，反而令患者不适。八、呼吸机呼气末正压的设置应用呼气末正压（PEEP）的主要目的是增加肺容积、提高平均气道压力、改善氧合。另外，呼气末正压还能抵销内源性呼气末正压，降低内源性呼气末正压引起的吸气触发功。但是呼气末正压可引起胸腔内压升高，导致静脉回流减少、左心前负荷降低。呼气末正压水平的设置理论上应选择最佳呼气末正压，即获得最大氧输送的呼气末正压水平，临床上应用较为困难。对于ARDS患者，呼气末正压水平的选择应结合吸入氧浓度、吸气时间、动脉氧分压水平及目标水平、氧输送水平等因素综合考虑。肺力学监测（压力-容积环）的开展，使呼气末正压选择有据可依。一般认为，在急性肺损伤早期，呼气末正压水平应略高于肺压力-容积环低位转折点的压力水平。对于胸部或上腹部手术患者，术后机械通气时采用3～5cmH20的呼气末正压，有助于防止术后肺不张和低氧血症。九、呼吸机气道压力的监测和报警设置呼吸机通过不同部位监测气道压力，其根本目的是监测肺泡内压力。常见的测压部位有呼吸机内、Y管处和隆突。测压部位离肺泡越远，测定压力与肺泡压力的差异就可能越大。当病人吸气触发时，呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次降低，而当呼吸机送气时，呼吸机内压力、Y管压力、隆突压力和肺泡压力依次升高。只有当气流流率为零时，各个部位的压力才相同。C呼吸机的测压部位在呼吸机内，而Newport和Drag呼吸机的测压部位在Y管。呼吸机对气道压力的监测包括：1．峰值压力峰值压力是呼吸机送气过程中的最高压力。容量控制通气时，峰值压力的高低取决于肺顺应性、气道阻力、潮气量、峰值流率和气流模式。肺顺应性和气道阻力类似的情况下，峰值流率越高，峰值压力越高。一般来说，其它参数相同的情况下，采用加速气流时的峰值压力比其它气流模式高。压力控制通气时，气道峰值压力水平与预设压力水平接近。但是，由于压力控制为减速气流，吸气早期为达到预设压力水平；呼吸机提供的气体流率很高，气道压力可能略高于预设水平1～3cmH20。2．平台压力平台压力为吸气末屏气0.5秒（吸气和呼气阀均关闭，气流为零）时的气道压力，与肺泡峰值压力较为接近。压力控制通气时，如吸气最后0.5秒的气流流率为象则预设压力即为平台压力。3．平均压力平均压力为整个呼吸周期的平均气道压力，可间接反映平均肺泡压力。由于呼气阻力多高于吸气阻力，平均气道压力往往低于肺泡平均压力。4．呼气末压力呼气末压力为呼气即将结束时的压力，等于大气压或呼气末正压。当吸气延长、呼气缩短时，呼气末肺泡内压仍为正压，即产生内源性呼气末压力，此时，呼气末的气道压力和肺泡压力不同。因此，吸气末气道压力高于肺泡内压力，与气道对气流的阻力有关，而在呼气末，如气道压力低于肺泡内压力，则与内源性呼气末正压有关。值得临床医师注意。

呼吸机常见监测指标的临床意义

压力参数

Ppeak（气道峰压）

气道峰压指呼吸周期中气道的最高压力，在吸气过程中气道压力（Pinsp）的变化符合下面公式：

Pinsp=（Flow*Rinsp）+（Vt＊1/C+PEEP）

其中Flow为吸气流速，Rinsp为单位吸气阻力，Vt为潮气量，C为静态肺顺应性，PEEP为呼气末正压。

从上面这个公式可以得到以下启发：

（1）在整个吸气（也就是呼吸机送气）过程中只有流速和潮气量是可以变化的，气道阻力保持不变，顺应性一般变化较小，可以忽略。

（2）在压力控制方式下，呼吸机在应用起始流速达到目标压力以后，为了维持压力目标恒定必须通过降低流速以平衡潮气量的增加；在容量控制下，由于压力不受限制，所以呼吸机可以使用恒定流速持续送气直到吸入（也就是呼吸机送出的）潮气量达到目标。

（3）较高的气道峰压并不一定立即带来肺的损伤，因为这也许是由于流速会过快或气道阻力过大导致的，实际会不会引起气压伤还要结合潮气量的多少，下面提到的平台压才是引起气压伤的关键指标，但瞬间大量的气体堆积在气道会令患者感觉异常难受，所以送气速度要根据患者的气道阻力和实际需求进行调整，阻力高流速要慢，设定的吸气时间乃至呼吸周期都要加长，呼吸频率降低，潮气量变大；气道通畅可以相应缩短吸气时间乃至呼吸周期。

气道峰压的正常值一般为8-16cmH2O，不宜超过40cmH2O，以避免发生气压伤，原则上尽量以低的峰压维持血气正常为佳。

Pmean（平均压）

平均压为若干个呼吸周期的平均气道压力，就一个呼吸周期而言它等于压力时间曲线下的面积除以呼吸周期，在完全的控制通气情况下，可以采用如下公式近似地计算每个呼吸机周期的平均压力：

Pmean＝k*(Ppeak-PEEP)*Ti/Ttotal+PEEP

其中k为系数（压力控制通气为1，容量控制为0.5），Ti为吸气时间，Ttotal为呼吸周期。

此值的大小可影响病人肺泡氧合状态及血液循环，从公式可以看出，平均气道压受呼气末正压的影响最大，其次吸气时间的延长也可以提高平均气道压，而气道峰压对气道平均压力的影响相对较小，该项指标的正常值一般为5～15cmH2O。

Pplat（平台压）

应用气道压力的计算公式，当吸气流速为零时的压力即为平台压力，可以用如下公式表示：

Pplat＝Vt＊1/C+PEEP

平台压近似等于平均肺泡内压，一般情况下应保持在35cmH2O以内，若高于此值发生气压伤的危险将可能明显增高，所以如果气道压力达到或超过平台压力，应该降低潮气量的设定目标，再相应增加呼吸频率以维持分钟通气量不变。应用压力控制方式通气有利于控制气道压力，使其接近平台压，以达到较好的通气效率。

PEEP／CPAP（呼气末正压）

在呼气末，肺泡、气道内继续保持正压，可改善氧合和影响V/Q比例。对COPD病人的小气道起支撑作用，有利排出CO2，减少AutoPEEP。用于ARDS、急性肺水肿、肺不张、顺应性较差等病人，有利氧合。

关于最佳PEEP值的选择：理论上指FiO2≤0.6时，能提供PaO2≥60mmHg的最低PEEP值。实践中：对COPD病人，改变PEEP的设定，观察AutoPEEP及Rexp（呼气阻力）的变化，以最少的AutoPEEP及最低的Rexp所对应的PEEP的设定为佳。对ARDS病人，PEEP的设定应能让病人有较佳的氧合状态。但在正常的通气下，PEEP的设定不能高于最高PEEP（特殊的通气要求除外）。

最高PEEP的简单判断：调节PEEP由低到高，观察心率。当心率开始变快，此时的PEEP为极限PEEP，极限PEEP乘以0.75~0.8即为最高PEEP。

AutoPEEP（内源性PEEP或PEEPi）

由于呼气时间不足，呼气末非功能残气在肺泡内自然形成的正压。它可增加病人呼吸肌负荷和呼吸做功，令呼吸肌疲劳，对循环有不利影响并发生肺大泡及CO2储留的病理现象。

产生原因有：气道梗阻、小气道萎缩、呼气时间太短、频率过快、呼气峰流不足、呼吸回路不畅等。根据原因采取对应措施，消除AutoPEEP。

通气量参数

VTe（呼出潮气量）

呼出潮气量是通过位于呼气管路末端或近病人端的流量传感器测量得到的，患者的呼出气流经传感器呼吸机便可记录下呼出潮气量的数值，一般情况下等于患者的吸入潮气量，在漏气情况下呼出潮气量小于设置潮气量或者呼吸机送出的气体量。

在呼吸机上看到的潮气量数值指示的前一个呼吸周期的潮气量。

潮气量分自主呼吸和指令性通气或称作强制性通气两种类型，在A/C模式下，均为指令性潮气量，在SIMV模式，PSV被出触发所释放的潮气量被记作自主呼吸类型，而潮气量或者控制压力被触发所释放的潮气量被记作指令类型。自主呼吸模式下均为自主呼吸类型的潮气量。

实际中要控制潮气量以使平台压低于35cmH2O。

ExpMinVol（呼出分钟通气量）

几次呼吸的平均呼出分钟通气量之值，分钟通气量的正常范建议在使用以下公式计算的分钟通气量的增减50%之间：

理想分钟通气量＝理想体重＊k

理想体重不低于30公斤的患者k值为1。

分钟通气量是通气的最高目标，通过这个目标的调整可以对患者进行通气支持与锻炼、CO2的清除与过渡通气的纠正。如果监测到的总分钟通气量过高，可以通过增加分钟通气量或镇静加以纠正，也可以通过提高或降低分钟通气量设置水平降低或增加PaCO2至正常水平，通过减少分钟通气量设置促进从疲劳中恢复过来的患者进行自主呼吸锻炼。

Vleak（漏气量）

流量传感器放在患者嘴边的，可以监测到在病人侧呼吸系统（气管插管、胸廓）的漏气情况或残气储留情况。

流量传感器放在呼气末端的，只能监测到呼吸回路和气管插管所组成回路系统的漏气量。

流速参数

InspFlow（吸气峰值流速L/mim）

在压力控制模式中,InspFlow是根据设定压力的大小、Pramp（压力斜率上升时间）、病人肺顺应性阻力等因素决定。在容量控制模式中，InspFlow由设定的潮气量VT、呼吸频率f、吸气平台Pause决定。自主呼吸时InspFlow与Ps（压力支持）有关。

根据上述原理，我们可以参考InspFlow参数去决定各种通气的参数。如：设定Ps，令病人自主呼吸的InspFlow在比较生理的吸气流速50-80L/min之间，此Ps即为合适的Ps。

ExpFlow（呼气峰值流速）

流速降低反映气道阻力升高，及/或Vi与Vexp对称性下降；肺气肿（呼气流速较吸气流速相对高哮喘和肺水肿（呼气流速高度减损）。比较应用支扩药的疗效，可观察Vin、Vexp的改变及ExpFlow参数有否升高来评估。

时间参数

Ti（吸气时间）

在每个呼吸周期中由吸气开始到切换呼气所经过的时间。

Texp（呼气时间）

在每个呼吸周期中由吸气切换到呼气起到下一个呼吸周期的吸气开始的这段时间。

I：E（吸呼比）

正常人为1：2～1：1.5之间。肺疾病患者可根据FRC、C、R等参数设置适当的I：E比。

一般情况下，COPD病人设置较低的I：E，ARDS病人用较高的I：E。

ftotal（总呼吸频率）

包括机控指令性通气频率和自主呼吸通气频率之和，辅助控制通气（A/C）模式下全都是指令性通气类型的通气，总频率大于等于设置的频率；SIMV模式下，包括指令性通气和自主通气两种类型，呼吸机把PSV被触发的次数计入自主呼吸频率，而把潮气量或者控制压力被触发的次数计入指令性通气频率且指令性通气频率等于设置的呼吸频率；自主呼吸模式下，总频率等于自主呼吸频率。

fspont（自主呼吸频）

每分钟自主呼吸次数的平均值。

在SIMV模式通气时，随着fspont↑应适当降低f机控数。维持ftotal不致过高而造成MV偏大，以避免因过度通气令自主呼吸出现逆向反复，产生呼吸机依赖。

肺功能参数

Cstat（肺静态顺应性StaticComplianceml/cmH2O）

Cstat＝Vt／Plat

可用于反映肺组织的弹性。Cstat很低或急刷下降，多见于限制性肺疾患，如急性肺损伤，包括肺纤维化、肺淤血、ARDS、胸膜纤维化等。

机械通气中，如Cstat很低，应多观察P-V环，了解有否出现过度通气现象。顺应性变低需要适当减少潮气量提高呼吸频率。

肺静态顺应性的正常值一般在60～70ml/mbar

Rinsp（吸气阻力cmH2O/L/S）

在吸气相，吸气气流在气管插管和病人气道中所遇到的气道阻力。气道阻力是指气道压强差与气道流速的比值：R=ΔP/V,由于阻力与流速，压差与流速是呈对数关系，所以阻力与流速之间不是简单的线性关系。Rinsp的增加会令病人呼吸做功增加，不利于撤机。根据Rinsp的大小，设置适当的Ps。

气道阻力的正常值约为3mba/l/m，气管插管的阻力一般为9mbar/l/m。

Rexp（呼气阻力cmH2O/L/S）

呼气时气流的阻力。正常人的吸气阻力与呼气阻力很接近，一般没有差别。当有气道疾病特别是处于机械通气时，吸气阻力与呼气阻力常常不一样。插管产生的阻力是不会有吸气呼气差异的，因此来自插管的影响可忽略。在机械通气中，当吸气阻力大于呼气阻力时，自主呼吸可提高Ps，令病人减少自主吸气做功，控制呼吸适当增加吸气时间或吸气平台。当呼气阻力大于吸气阻力时，往往因气管痉挛造成。此时可提高PEEP的值，使病人在呼气相中，气道仍保持一较大正压（此正压对痉挛的气管有支撑作用），减缓气管痉挛所产生的阻力。高吸气阻力会增加病人的呼吸做功及影响VT，高呼气阻力会增加AutoPEEP的可能。

气道分泌物也会造成吸气呼气的阻力。分泌物在气道里是可移动和变形的，因此分泌物所产生的阻力是不稳定的。当阻力老在变，忽大忽小，吸气和呼气阻力互不平衡、互不稳定。此种现象可判断是分泌物造成。

可应用TRC阻力补偿功能，减少来自插管阻力的影响，让通气处于较稳定的状态。

RCinsp（吸气顺应性阻力常数，又称吸气时间常数）

反映肺泡被充满气体所需的时间。如果吸气时间小于2倍RCinsp，则呼吸机提供的压力和肺泡压力之间不平衡，未能达到肺泡的充分充盈。

RCexp（呼气顺应性阻力常数，又称呼气时间常数）

RCexp的值决定呼气排空肺内气体所需的时间。有以下准则：

呼气时间

肺内气体排空率

1RCexp

75～78％

2RCexp

88～92％

3RCexp

95～97％

4RCexp

99％

5RCexp

99.99％

由此可见通气中呼气时间少于3RCexp，则废气有机会在肺内积

存，增加AutoPEEP可能。机械通气中，可应用RCinsp、RCexp两个监测参数去设置呼吸机的时间参数和了解病人的肺功能。ARDS病人以RCinsp确定吸气时间为先决，COPD病人以RCexp确定呼气时间为先决。一般情况下，I：E、f（呼吸频率）、T（呼吸周期）可遵循以下规则：

I：E→1.8RCinsp～2.5RCinsp：3～5RCexp（或更大均可）

T=ti＋te（ti=吸气时间，te=呼气时间），f＝60T

ARDS病人的吸气时间甚至可2RCinsp，视需要决定。

RSB（浅快呼吸指数RapidShallowBrathing）

RSB=f/VT(1/分*L)为频率与潮气量之间的关系

若，说明病人的f↓，及每次呼吸所得到的VT↑，预示可成功撤机。

若，说明病人为浅快、死腔通气，指示撤机可能失败！

注：婴幼儿病人不按此规则

P01（自主吸气经过0.1秒时病人的口腔闭合压。cmH20）

病人在吸气刚开始的0.1秒瞬间，在口腔中测到的闭合压力，是反映神经中枢对呼吸运动输出能力的反应指标。正常应在75pxH20～.5pxH20之间。若3，说明病人还没有达到可以完全自主呼吸的能力；若5，说明中枢神经可能处于高应激状态，导致呼吸肌疲劳，也说明撤机还未到时候。

PTP（压力时间乘积PressuretimeproductcmH20?S）

从自主吸气起始压力下降到触发，然后上升至PEEP/CPAP设定压力止，这段期间压力与经过时间的乘积。从伽利略的趋势图中看PTP的趋向，如果PTP呈上升或下降趋势，说明神经中枢还未达到稳定的自主呼吸驱动。因此，必须在趋势中观察到撤机前一段较长时间稳定的PTP后，撤机成功率才能高。另外可应用PTP的趋势图了解中枢状况以及中枢抑制药物的作用情况。

WOBimp（附加呼吸做功WorkofBreathingimpusedJ/L）。

WOBimp指病人在自主呼吸时，克服呼吸机送气阀、呼吸回路、湿化器、气管插管等阻力附加所做的功。伽利略呼吸机WOBimp的正常值约在0.4～0.7J/L。若0.75J/L则说明呼吸肌疲劳，做功过大，此时可调节增加Ps。若﹤0.3J/L则说明呼吸肌的做功能力很差，所做的功根本不能克服呼吸机附加的阻力，此时观察一下触发灵敏度是否处于较灵敏水平。

注：P01、PTP、WOB三个参数要在病人有自主呼吸且呼吸机设定在压力触发状态方可测量。

认识自主呼吸与机械呼吸：影响和监测

认识自主呼吸与机械呼吸：影响和监测

重症行者翻译组李国新

重症行者作品

介绍

机械通气期间的自主呼吸具有改善氧合和较少膈肌废用等重要优点，抵消了机械呼吸可能增加对肺和膈肌的损伤和导致潜在低生存率的严重缺点。当然，自主呼吸是撤机成功的绝对需求，所以它最终必须成为所有患者的一个目标。虽然急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的传统研究焦点是控制和监测呼吸机通气，最近的进展指出了自主呼吸和机械呼吸在病理生理学和监测方面的重要区别。本文回顾了这些观点，并为机械通气期间ARDS患者自主呼吸努力的床边监测提供了建议，建议重点

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