呼吸机基础知识
控制（目标）变量是根据所选择的机械通气模式设定的目标。例如，压力控制和容量控制通气模式。
条件变量是机械通气中的因变量。例如，在容量控制通气模式中，潮气量是设定的变量，而压力是条件变量，可因每次呼吸不同而不同。
触发：即触发吸气相（呼吸机送气）的因素，可以是压力触发、流量触发或时间触发。
切换：决定着结束吸气，继而开始呼气，例如，在机械通气中有容量切换， 压力切换和时间切换。
生理学术语气道阻力是指机械通气呼吸周期中遇到的对抗力。正常气道阻力 ≦ 5 cmH2 O。
肺顺应性指的是肺的弹性，或者肺为为适应容积或压力的变化而伸展扩张的容易程度。顺应性较低（或弹性回缩力大）的肺，表现为吸气性呼吸困难，这样的肺被通俗地称为“僵硬”肺。顺应性差的例子是限制性肺病的患者， 如肺纤维化。相反，顺应性较高（或弹性回缩力低）的肺，表现为呼气性呼吸困难，如阻塞性肺疾病。
肺泡塌陷是由于肺不张引起的气体交换表面积的减少。肺泡塌陷是导致插管患者逐渐发生低氧血症的最常见原因之一，可通过增加 PEEP 将其降至最低。
肺复张是通过施加压力重新打开塌陷或肺不张区域来恢复气体交换表面积。
预测体重（或理想体重）是确定呼吸机设置时应使用的体重，而不是实际体重。肺容积主要由性别和身高决定，因此，这两个因素用于确定预测体重（或理想体重）。男性的计算公式为：PBW（kg）理想体重（kg）= 50＋0.91×［身高（cm）－152.4］；女性：理想体重（kg）= 45.5＋0.91×［身高（cm）－152.4］）。
机械通气呼吸周期的各阶段
起始期是机械通气呼吸的开始，无论是由患者触发还是由机器触发。患者开始呼吸时，你会看到压力波形轻微的负向（负压）（图2.1）。
图 2.1 启动阶段或触发阶段（曲线红色部分）
吸气相是机械通气呼吸的一部分，在此期间有气流进入患者肺部以达到最大气道压力、气道峰压（PIP 或 Ppeak）和潮气量（TV 或 VT）（图 2.2）。
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图 2.2 吸气阶段（曲线红色部分）
平台期 在机械通气呼吸中并不常规出现，但可作为评估平台压力 (Pplat) 的重要诊断操作进行检查。随着气流的停止，平台压力和潮气量（TV或 VT） 短时间内保持不变（图 2.3）。
图 2.3 平台阶段（曲线红色部分）
呼气相 在机械通气过程中，呼气是一个被动过程。呼气相的开始可以是容量切换（达到最大潮气量时）、时间切换（在设定的时间秒数后）或流速切换（达到一定流速后）（图 2.4)
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图 2.4 呼气阶段（曲线红色部分）
呼吸机设置吸气峰压力（PIP或 Ppeak）是吸气相气道内的最大压力。该数值经常显示在呼吸机屏幕上，它是由一段时间内的气流产生的，因此 PIP是由气道阻力和顺应性共同决定的。按照惯例，机械通气中的所有压力均以 cmH2O报告，最好以 PIP<35cmH2O为目标。
平台压 (Pplat) 是在平台期肺泡内的压力，在此过程中气流停止或患者屏气。要计算此值，临床医生可以按下呼吸机上的吸气保持按钮。平台压力实际上是每次机械通气呼吸时肺泡的压力，并反映着气道的顺应性。为防止肺损伤，Pplat 应维持在 <30 cmH2O 。
呼气末正压 (PEEP) 是呼气末气道内保持的正压。这种额外施加的正压有助于通过防止呼气末肺泡萎陷来预防肺不张。PEEP 通常设定在 5 cmH2O 或更高，它也是呼吸机初始设置的一部分。由临床医生设定的 PEEP 也被称为外源性PEEP 或 PEEPe，以区别于气体陷闭所产生的 PEEP。按照惯例，如果没有特别说明，PEEP 通常指的是 PEEPe。
内源性 PEEP(PEEPi) 或称 auto-PEEP 是由于呼气不完全而使滞留在肺部的气体产生的压力，可发生于阻塞性肺疾病患者。这个数值可以通过在呼吸机上按住呼气暂停或呼气保持按钮来测量。
驱动压力(∆P) 是描述吸气过程中气道压力发生变化的术语，等于平台压力与PEEP之差(Pplat-PEEP)。例如，某患者的Pplat30cmH2O，PEEP10 cmH2O ,则驱动压力是20cmH2O。换句话说，20cmH2O是施加于肺组织使肺膨胀的压力。
吸气时间(iTime)是呼吸机送入一定的潮气量（在容量控制模式中）或保持一定气道压力（在压力控制模式中）的持续时间。
呼气时间(eTime)是设定用于完全呼出机械通气所交付的潮气量的时间。
I：E比率或吸气时间与呼气时间的比率 通常设置为1：2、1：3 等。I：E 比值可通过改变吸气时间、吸气流速或呼吸频率在呼吸机上直接或间接设定。按照惯例，降低比率意味着增加呼气时间。例如，1：3就小于1：2，就像1/3小于1/2一样。
吸气峰流量 是指吸气的气流速率，以L/min表示。一般设置在60L/min。增加和减少吸气流量是间接改变I：E比率的方法。某患者的呼吸频率设定为20次/分，如果没有过度呼吸，那么每个完整的呼吸周期为3s。如果你增加吸气流量，吸气速率会更快，这就为呼气留出了更多的时间。因此，吸气流量间接改变了I：E比率。
潮气量（TV或 VT）是每次呼吸输送给患者的气体量。潮气量最好以毫升（例如：450mL）和预测体重的毫升千克（例如：6mL/kg）来表示，就像在儿科中描述药物剂量一样。临床医生可以选择将呼吸机设置为容量控制模式，每次呼吸的潮气量将保持恒定。在压力控制模式下，压力是恒定的，但潮气量是一个变量，并且会随着每次呼吸而略有变化。无论如何，每一种通气方式都会产生潮气量。图 2.5 说明了潮气量，流速和压力波形之间的相关性。
呼吸频率（RR 或 f）是呼吸机每分钟强制性输送的呼吸次数。但是，重要的是要注意患者可以超过这个设定的速率呼吸，因此必须记录你设定的 RR 和患者的实际 RR；这两个值都可以在呼吸机屏幕上找到。此外，还要记住，RR 是决定呼气时间的关键因素。例如，如果患者的 RR 为每分钟 10 次呼吸 (bpm)，他的每次呼吸周期将有 6s：（（60s/min）/10bpm=6s）。20bpm 的 RR 整个呼吸周期只有 3s。
分钟通气量（VĖ、Vė 或 MV） 是患者在1分钟内接受的通气量，以潮气量乘以呼吸频率 (TV xRR) 计算，以升每分钟 (L /min) 表示。大多数健康成人的最低每分钟通气量为 4 -6 L/min，但危重病人，如需要代偿代谢性酸中毒的病人，可能需要每分钟通气 12 L/min，甚至更高以满足他们的需求。
吸入氧浓度 (FiO2) 是呼吸机在吸气过程中输送的氧气的浓度，以百分比表示。室内空气中含有 21 %氧气。机械呼吸机可以输送不同浓度的氧气，最高可达 100%。
机械通气模式
常用的通气模式
辅助控制 (Assist control，AC) 是一种常用的通气模式，也是最安全的通气模式之一。患者接受相同的呼吸，每次呼吸的参数与临床医生设定的相同。他们可能会进行额外的呼吸，或者过度呼吸，但每次呼吸都会交付相同的设定参数。辅助控制可以是临床医生设定所需的容量为目标（容量控制，AC/VC），也可以是临床医生选择所需的压力为目标（压力控制，AC/PC）。
同步间歇指令通气 (SIMV) 是一种间歇指令通气，即IMV。设置的参数类似于 AC，设置可以是容量控制 (SIMV-VC) 或压力控制 (SIMV-PC)。与 AC 类似，SIMV 中的每个强制呼吸将提供相同的设置参数。但是，在额外的自主呼吸中，患者将只接受压力支持或CPAP。例如，在 SIMV-VC中，我们可以设置一个潮气量，只要病人没有呼吸，每次机械通气都能达到这个潮气量。然而，根据患者和气道因素，这种通气模式下自主呼吸可以有更多的可变潮气量。
力调节容量控制 (PRVC)是将容量控制和压力控制的最佳属性结合在一起的辅助控制通气模式。临床医生选择设定所需的潮气量，呼吸机在尽可能低的压力下给予每次呼吸以达到目标潮气量。如果压力过高且达到预定的最高水平，呼吸机将停止送气并切换进入呼气阶段，以防止气道压力过高而导致肺损伤。在这种通气模式下，呼吸机自动根据肺顺应性调整压力目标，以帮助实现设定的潮气量。
压力支持（PS） 是对患者触发的每一次呼吸给予部分压力进行支持的通气模式，期间患者除了接受固定的压力（如：PEEP）之外，还接受了额外的支持压力。在这种模式下，临床医生可以设定 PEEP 和 在 PEEP 之上的额外支持压力。不过在该模式中，吸气峰流量、呼吸频率和潮气量都不是独立固定的变量，它们是由患者的呼吸努力决定的。每一次呼吸均由患者触发，当患者停止用力时，呼吸机则停止给予驱动压力或 PEEP之上的支持压力。因此，采用这种通气模式的患者必须能够自主呼吸。
无创正压通气 (NIPPV)包括了两种无创通气模式，由于没有进行气管插管， 患者的气道是得不到保障的。这些通气模式是通过紧凑的面罩或鼻罩来进行的。它有几种适应证，同时也有着明确的禁忌证，请参见后面的无创正压通气 (NIPPV)，CPAP 和 BPAP 均为无创通气模式。
持续气道正压通气 (CPAP) 是一种部分支持通气模式，患者在整个呼吸周期内接受恒定的气道压力。吸气峰流速、呼吸频率和潮气量都是不固定的，这取决于患者的呼吸努力。因此，在这种通气模式下，患者必须清醒，最低限度镇静，并能自主呼吸。
双水平气道正压通气（Bilevel positive airway pressure，BPAP 或 BiPAP）是一种部分支持通气模式，患者在整个呼吸周期中接受了两个水平不同的气道压力。高吸气压力 (IPAP) 与气道峰压设置相似。低呼气压 (EPAP) 与 PEEP 相似，临床上主要作用在呼气末期，有助于维持肺泡膨胀。在这种通气模式下，患者必须清醒，最低限度镇静，并能自主呼吸。
不常用的通气模式
在 ICU 中，某些特定情况下偶尔会使用一些其它通气模式，包括气道压力释放通气 (APRV)，也称为双水平或双通气，高频振荡通气，比例辅助通气(PAV) 和神经调节呼吸机辅助 (NAVA)，但这些模式在未经专家会诊不合适在急诊科内使用。
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