對于呼吸機模式的學(xué)習(xí),大多數(shù)朋友都是從教科書開始。但可能大家都有這種感覺,看了很多書,聽了很多課,真的有一臺呼吸機在面前卻無從下手,換一臺呼吸機又完全不會了。每次聽課總希望能夠聽到什么病用什么模式怎么設(shè)置的內(nèi)容。學(xué)完后發(fā)現(xiàn),好像依然是白學(xué)了。如何真正把握機械通氣的模式的內(nèi)在規(guī)律呢?先從每一次通氣開始講。
呼吸機采用的是正壓通氣的原理,呼吸機提高了肺內(nèi)壓力,肺的容積增加,產(chǎn)生吸氣,呼吸機壓力降低,肺的彈性回縮力使得肺容積減小,產(chǎn)生呼氣。一個吸氣,一個呼氣構(gòu)成了一個呼吸周期。對于吸氣,需要關(guān)注的3個要點:1. 吸氣是如何開始的;2. 吸氣是如何進行的;3. 吸氣是如何結(jié)束的。
第一種,患者有自主呼吸,呼吸機通過壓力傳感器、流速傳感器感知到患者吸氣時管道內(nèi)的壓力、流速的變化,在患者吸氣同時開始給予一次正壓通氣。其中涉及一個參數(shù)“觸發(fā)靈敏度”決定了呼吸機反應(yīng)的快慢。觸發(fā)靈敏度分為壓力觸發(fā)、流速觸發(fā)。于是呼吸機就有了壓力觸發(fā)、流速觸發(fā)兩個設(shè)置按鈕。
第二種,患者長時間沒有自主呼吸,在一定時間后,呼吸機開始給予患者一次正壓通氣,吸氣開始?!耙欢〞r間”是多長?大多取決于呼吸頻率的設(shè)置,如果設(shè)置的是20次/分鐘,則在60秒/20 = 3秒以后,呼吸機沒有感知到患者吸氣的話,呼吸機就給予患者一次強制正壓通氣。
圖1:第一個呼吸波形,從第2秒開始,此時壓力時間曲線的黃色方框處,由于患者的主動吸氣造成了氣道內(nèi)壓力的輕度降低,呼吸機感知到了患者的吸氣,開始了一次通氣。但是在隨后的4秒鐘內(nèi),即第6秒,呼吸機沒有感知到患者的吸氣,紅色方框處沒有壓力的波動,呼吸機強制給予一次控制通氣,即第二個呼吸波形。為什么會是4秒,因為呼吸頻率設(shè)置的是15次,一次呼吸周期是4秒。
第一種方式,定容通氣。設(shè)定500 mL潮氣量,呼吸機會為患者提供不少于500 mL 的潮氣量。注意:如果患者有強烈的自主呼吸,潮氣量可以達到600 mL,那么呼吸機是不會“阻止”患者多吸100 mL的。于是,呼吸機就有了潮氣量這個參數(shù)設(shè)置。
如何完成500 mL的送氣,又有兩種方式,一個是按照流速方波,一個是按照流速遞減波進行。前者使用較少,但便于監(jiān)測呼吸力學(xué)參數(shù),后者使用較多,因為更符合正常人呼吸生理——吸氣初始時的高流速逐漸下降到吸氣結(jié)束呼氣開始前的0流速。于是呼吸機在定容通氣的前提下,就有了流速方波、流速遞減波的按鈕了。
圖2為是定容通氣下的呼吸波形。在第二行的流速時間曲線,分別標示了方波和遞減波的形態(tài)區(qū)別,方波通氣時,紅色方框所標示的壓力時間曲線波形是經(jīng)典的呼吸力學(xué)監(jiān)測波形,可以看到峰壓和平臺壓。而在遞減波模式下,壓力幾乎是平穩(wěn)沒有波動的,看不到峰壓和平臺壓的區(qū)別。
第二種方式,定壓通氣。設(shè)定用20cmH2O的壓力為患者提供通氣。呼吸機就在患者吸氣時給予正壓通氣,將壓力水平由基線水平提高到20cmH2O。但這是多少潮氣量呢?在本次通氣結(jié)束前是誰都不會知道的,這一點不同于定容通氣。于是,呼吸機就有了壓力設(shè)置的按鈕,分為兩種,控制壓力、支持壓力。
那么問題來了,從0cmH2O的基線水平到20cmH2O的預(yù)計水平,要花多少時間:1秒,2秒還是3秒?于是呼吸機就有了壓力上升時間按鈕。下圖為定壓通氣模式的波形。
圖3:在第三行的壓力時間曲線上,不同的壓力上升時間決定了氣道壓力從基線水平上升到預(yù)設(shè)水平的快慢。黃色方框中設(shè)置為0.25秒,而在紅色方框中設(shè)置的是2秒,波形的形態(tài)出現(xiàn)了明顯的變化——雖然壓力都達到了預(yù)設(shè)水平。
這是個問題關(guān)系到這一次通氣是“自主通氣”,還是“控制通氣”的問題。吸氣結(jié)束有兩種方式:第一種,人為設(shè)定吸氣時間,吸氣時間結(jié)束,本次正壓通氣結(jié)束;第二種,由患者自行決定吸氣時間的長短。前者是控制通氣、后者是自主通氣。
先說控制通氣,這并不等于患者沒有自主呼吸,患者的自主呼吸也有可能觸發(fā)控制通氣,只是這一次控制通氣的吸氣時間長短有吸氣時間設(shè)置來決定,而非患者自己決定。只要本次通氣有吸氣時間限定,這就是一次控制通氣,無亂它是不是患者的自主呼吸。吸氣時間長短可以設(shè)置吸氣多少秒決定,也可以是設(shè)置吸呼比來決定。
但這個設(shè)置的吸呼比并不等于真實的吸呼比,假如設(shè)置吸呼比為1:2,實際吸呼比可能是1:1.5、1:2、1:1,但不會是1:3。在定容通氣模式下,吸氣時間包括吸氣保持或吸氣平臺時間。
在某些呼吸機定容通氣模式下,吸氣時間是通過設(shè)定流速快慢來實現(xiàn)的,比如500mL 潮氣量的設(shè)置條件下,按照30L/分鐘的流速送氣,比按照50L/分鐘的流速送氣時間花得更長。這可能不是很好理解,但很多呼吸機在定容通氣模式下是按照這個方式來間接設(shè)置吸氣時間長短的,所以一定要學(xué)會。
圖4為控制通氣的呼吸波形。通過前面關(guān)于吸氣觸發(fā)的知識,可以判斷出第一個波形是強制通氣,后面三個波形均為自主呼吸,但無論如何變化,潮氣量可能不同,但吸氣時間總是固定的預(yù)設(shè)值0.9秒。
再說自主通氣,這必然是患者的自主呼吸,但自主呼吸不一定是自主通氣,也可能是有吸氣時間限制的控制通氣。在自主通氣的模式下,呼吸機判斷患者吸氣結(jié)束的原理是:當(dāng)管道內(nèi)流速降低到最高流速(峰流速)的某個百分比時,呼吸機認為患者停止了吸氣,于是停止通氣,轉(zhuǎn)為呼氣。這個百分比就是呼吸機上的“呼氣觸發(fā)靈敏度”按鈕。
假如峰流速為50L/分鐘,呼氣觸發(fā)為80%,即當(dāng)流速降低至40L/分鐘時,呼吸機停止通氣;如果呼氣觸發(fā)為 10%,則同樣的自主呼吸,流速需要降低到5L/分鐘時,呼吸機才會停止通氣。顯然,10%的呼氣觸發(fā)靈敏度設(shè)置,比80%的呼氣觸發(fā)靈敏度,具有更長的吸氣時間,但這個時間不由呼吸機決定,由患者決定。下圖為不同呼氣觸發(fā)靈敏度設(shè)定的波形。
圖5:這是同一個患者自主呼吸良好,給予自主通氣,吸氣時間由患者自己掌握,無固定吸氣時間。但在呼氣觸發(fā)靈敏度設(shè)置不同時,同樣的自主呼吸卻有不同的吸氣時間。
那么定容通氣是自主通氣還是控制通氣?肯定是控制通氣,因為如果設(shè)置500mL的潮氣量,呼吸機必須在一定的流速下、一定的時間內(nèi)完成500ml通氣。如果由患者自行決定吸氣時間,很有可能因為患者吸氣時間過短而不能完成500 ml潮氣量的“任務(wù)”。
定壓通氣則既可以是自主通氣,又可以是控制通氣。因為定壓通氣沒有潮氣量的“額定任務(wù)”,所以可以不對患者的吸氣時間做一個強制的要求。當(dāng)定壓通氣有吸氣時間限定時,這個壓力參數(shù)就是“控制壓力”按鈕;如果定壓通氣對吸氣時間沒有限定時,這個壓力參數(shù)就是“支持壓力”按鈕。
圖6是定壓通氣時,自主通氣和控制通氣在吸氣時間上的差別。圖中所有通氣均為患者自主呼吸觸發(fā)。紅色的代表控制通氣,黃色代表自主通氣。雖然控制通氣潮氣量不同,但吸氣時間是一定的,均為0.9秒。而黃色的自主通氣,吸氣時間則是長短不一的。在控制通氣時按照控制壓力通氣,在自主通氣時,按照支持壓力通氣。
到此為止,上述紅色增粗字體幾乎就是呼吸機需要設(shè)置的全部參數(shù)。不同的參數(shù)設(shè)置組合,構(gòu)成了不同的機械通氣模式。再加上兩個所有模式都要設(shè)置的參數(shù)呼氣末正壓PEEP(即氣道壓力的基線水平,不一定是0cmH2O,可能是5cmH2O或者其他)和氧濃度。那么對于下圖顯示的一個呼吸模式設(shè)置界面,可能你不知道它是什么模式,但你應(yīng)該知道了每一個參數(shù)的作用了。
來源:丁香園