【资源】传统通气模式的发展演变和临床应用
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早期正压通气模式仅有压力控制通气（PCV）和容积控制通气（VCV），随着对同步性和安全性要求的提高，两种模式逐渐发展为压力辅助/控制通气（P-A/C）、容积辅助/控制通气（P-A/C，简称A/C），并出现定容型和定压型间歇指令通气（IMV）、压力支持通气（PSV）等模式。
近20年来，新模式不断出现，但除成比例通气（PAV）、神经调节辅助通气（NAVA）是真正意义上的突破外，其他模式皆为上述传统模式的衍化。由于PAV和NAVA并不成熟，传统模式仍是临床医生应用的主体，但从最基本的VCV、PCV、PSV到其衍生的各种模式，其形式和内涵皆发生了巨大变化。
—、传统通气模式的发展演变
1.同步功能的出现和参数调节的变化：早期机械通气（MV）主要用于心跳、呼吸骤停的救治，对呼吸机性能的要求不高，因此通气模式少而简单，仅有VCV和PCV，潮气量或通气压力、呼吸频率、吸呼气时间比（I：E）完全由呼吸机控制。
其后MV开始用于有一定自主呼吸的患者，故出现容积辅助通气（VAV）和压力辅助通气（PAV），即潮气量或通气压力由呼吸机控制，但吸气由自主呼吸触发，呼吸频率和I：E随自主呼吸变化，实质是控制通气模式与患者吸气触发同步化；其缺点是自主呼吸停止或显著减弱的情况下，呼吸机不能送气，故又出现了上述两种模式的结合，即A/C模式，其特点是自主呼吸能力超过预设呼吸频率为**，反之为CV，现代呼吸机几乎全部用A/C模式取代单纯的CV和**模式。
不仅如此，同一种模式的参数调节方法也不断变化，如早期的VAV采取容积限制容积转换方式，即呼吸机送气达潮气量预设值转换为呼气；其后逐渐出现容积限制时间转换方式，即呼吸机按潮气量预设值送气后屏气，达预设吸气时间后转为呼气。两者皆能较好地保障潮气量，但设置不当也容易出现通气不足或通气过度，前者还容易发生气体分布不均；后者可使不同肺区的气体重新分布，发生负效应的机会减少。
现代呼吸机的V-A/C模式多采用流量限制时间转换，即呼吸机按一定的流量形态（常用方波和递减波）和流量大小送气，然后屏气，达预设吸气时间后转为呼气，潮气量=预设流量的平均值X预设送气时间，肺内气体分布更均匀，但需设置的吸气参数更多，包括流量形态、流量大小、送气时间、屏气时间、目标潮气量、流量上升速度、限制压力等。
任何一个参数设置不当都可能导致送气量不足或过度、送气时间过短或过长、屏气时间缺失或过长。在不同呼吸机，需设置参数的多少、方式不同’更容易导致临床应用的混乱。
P-A/C模式也有类似特点，从早期的压力限制压力转换发展为现代的压力限制时间转换，需设置的参数有通气压力、吸气压力坡度、呼气压力坡度、吸气时间等。
由于上述各种模式皆强制作用于患者的每一次吸气，自主呼吸不发挥或仅发挥较弱的作用，故称为持续指令通气（CMV）；有自主吸气触发时也称为同步持续指令通气（SCMV），主要用于心肺复苏、严重呼吸肌疲劳或呼吸中枢受抑制的患者。
在气道阻塞性疾病也常应用，在肺实质疾病，容易导致人机配合不良，故尽可能选择定压型模式，两者皆需注意通气参数的调节，必要时适当应用镇静剂和肌肉松弛剂。控制通气模式也用于呼吸力学参数的精确监测。
2.间歇指令通气（IMV）的出现和演变：与CMV不同，IMV是指呼吸机间断进行指令通气，每两次MV之间允许自主呼吸，此时呼吸机仅提供气源。早期IMV为定容型（V-IMV，简称IMV），其后又出现定压型（P-IMV）。
同步间歇指令通气（SIMV）实质是IMV与患者吸气触发的同步化，提前出现的自主吸气动作触发呼吸机送气；若无自主呼吸或自主呼吸太弱，在下一个呼吸周期开始时，呼吸机按IMV的设置要求送气。
现代呼吸机的IMV和SIMV有相同的含义，即皆有同步功能，故主要用于有一定自主呼吸能力或准备撤机的患者。定容型或定压型IMV的发展、变化规律与CMV相似，参数的设置要求也相似，不赘述。需强调，由于习惯上认为MMV既能适当改善气体交换，又能锻炼呼吸肌，同步性更好。
而忽视或不了解现代SIMV的特点，更容易出现流量形态和大小、送气和屏气时间或吸气压力坡度、呼气压力坡度等设置不当，使SIMV或SMV+PSV达不到预想的设计要求，从而经常成为“最差”的通气模式。
3.自主通气模式的出现和演变：与CMV全部限制或IMV部分限制自主吸气过程不同，自主通气模式的吸气流量、潮气量、吸气时间、呼吸频率由自主呼吸、通气压力和通气阻力共同决定，故具有良好的同步性。其典型代表是PSV，主要用于有一定自主呼吸能力或准备撤机的患者。
SIMV和PSV模式常联合应用，其应用范围更广，可用于绝大部分呼吸衰竭的治疗。与传统P-A/C相似，传统PSV的吸气压力形态也为方波，一旦吸气触发，压力和流量皆迅速上升至峰值；其后随着肺泡压力的升高，呼吸机输出压力与肺泡压力的差值降低，吸气流量也相应降低，达一定水平转换为呼气，故流量呈递减波，更符合呼吸生理；但若呼吸较弱时，患者对初始高流量可能不耐受，在人工气道通气患者容易诱发咳嗽，在无创正压通气患者容易导致漏气和胃胀气。
若使通气压力逐渐上升至峰值，即给予适当的吸气压力坡度，则吸气流量逐渐上升，患者更舒适；但若压力坡度时间过长，则吸气流量增加过慢，反而导致人机对抗和氧耗量增大。部分呼吸机也有呼气压力坡度，仅适用于阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的治疗，但临床上“滥用”的情况也非常多见。
PSV的吸呼气转换为流量转换，一般吸气流量降至峰流量的25%时转换为呼气，这在强、快呼吸或深、慢呼吸患者欠合适，故又出现了可调式流量转换lP此与传统PSV模式仅需设置通气压力（公共参数除外），现代PSV模式需设置通气压力、吸气压力坡度、呼气压力坡度、吸呼气转换流量等多个参数，且不同呼吸机设置参数的多少、方式不同，也容易导致临床应用的混乱。
二、现代通气模式发展和完善
1.定容型和定压型模式的融合：V-A/C、V-SIMV的基本特点是潮气量为预设值，气道压力随通气阻力变化，故称为定容型模式。通气阻力显著增大时容易导致峰压和平台压的过度升高；.自主呼吸显著增强时则容易导致胸腔负压过大和切变力升高，并发生人机对抗。P-A/C、P-SIMV、PSV、双水平气道正压（BIPAP）、适应性支持通气（ASV）的基本特点是压力为预设值，潮气量随通气阻力变化，称为定压型模式。
在通气阻力较大的患者容易导致通气不足；反之则容易导致通气过度。为减少或避免上述情况，逐渐出现两类模式的融合，如压力增强（VA）是PSV和VAV的融合，需预设支持压力和目标潮气量。
患者首先用PSV送气，流量逐渐下降到一定程度转换为呼气，若转换时的流量仍高于预设值，而潮气量巳达到或超过预设值，用PSV模式完成通气。
若潮气量尚未达预设值，则由VAV模式按预设流量补充送气，直至达预设潮气量转换为呼气-流量适应容积控制通气，习惯上称为定容型模式+自主气流（autoflow），是指在定容型模式（包括A/C和SIMV模式）的基础上具有流量调节功能，在呼吸机送气的过程中，能感知患者的吸气用力，根据患者需要在一定限度内自动调节气流大小，压力形态为方波，故兼有定压型模式的特点，更适合重度高碳酸血症患者；
压力调节容积控制通气（PRVCV）和容积支持通气（VSV）则需首先预设目标潮气量和最高压力上限（部分有下限），分别用PCV和PSV通气，通过电脑自动测定通气阻力，并自动调节通气压力，用尽可能小的压力获得预设潮气量，故兼有定容型模式的优点。
前者可用于各种呼吸衰竭，特别是自主呼吸消失或较弱的患者；后者用于有一定自主呼吸能力的患者，用于撤机过程则更具优势。但定压型或定容型模式在兼有上述优点的同时，也丧失了其本身的一部分特点；参数的调节不仅涉及传统模式的基本参数，也-兼顾新增加的参数，故调节可能更复杂s
2.智能型通气模式：大部分通气模式，如VCV、PSV、BIPAP等，通气参数需操作者根据病情经常调节，称为人为调节型模式..e少部分模式，如PRVCV、VSV、ASV等，通气参数由电脑自动调节，直至撤机，称为智能型模式。后者是前者的完善和发展，理论上更适合从上机、治疗到撤机的全过程。
在不同病理情况下，患者对潮气量或通气压力的需求是不同的，固定的目标潮气量或压力更容易导致人机不协调，在病情加重、需要控制高压的情况下，容易导致峰压和平台压的过度升高，若该类模式的智能化程度和优点被过度强调，出现问题的机会可能更多。
3.复合型通气模式：早期和现代的VCV、PCV、IMV、PSV等模式和被通气者都有固定的关系，称为单一模式，其适应证相对较狭窄。如VCV适合于自主呼吸消失或非常弱的患者，一旦自主呼吸能力明显恢复，需改用SIMV或PSV等模式。.BIPAP和ASV通过调整通气参数，可设计出从PCV到P-SIMV、PSV（或自主呼吸）等多种模式，故称为复合型或万能通气模式，适合各种病理状态，以及从上机、治疗到撤机的全过程。
BIPAP模式有高压、低压两个压力水平，以及相应的高压时间和低压时间。与持续正压通气（CPPV）不同，BIPAP两个水平压力的调节互不影响，即低压增大或降低，高压皆维持不变，但通气压力相应降低或升高，同样其高压时间和低压时间的调节也互不影响；其另一个特点是在一定限度内允许自主呼吸在二个压力水平上“随意”发生，从而克服了CPPV时，自主呼吸和指令通气不能并存的缺点，提高人机配合程度，更适合肺实质疾病患者。
ASV模式则根据患者的呼吸阻力和呼吸功，设置合适的初始通气参数；通气过程中，电脑自动测定上述指标的变化，并自动调节通气参数；若病情加重，逐渐改为PCV为主，反之则逐渐转为PSV为主，直至撤机。但该类模式不仅需要调节基本通气参数，还要特别注意初始目标潮气量或压力的设置和调节，否则也容易出现较多问题。
总之，呼吸机发展的基本特点是“简单一复杂一简单”，后者的“简单”应该是完全智能化意义上的简单；而临床应用也应该是符合呼吸生理学特点的个体化应用。
尽管现代呼吸机皆强调智能化的简单，但事实上仍处于复杂阶段&传统西门子、德尔格、PB等系列呼吸机等皆存在上述问题，有的还很严重，甚至缺乏基本的“保护设置”；而介绍又不准确，仅强调其“所谓的优点”，不仅导致理论和实践的混乱，也是患者住院显著延长和病死率上升的重要原因；
以进行无创通气为主的BiPAP呼吸机也普遍存在上述问题，特别是所谓的“新模式、新参数、新功能”的问题更多。故掌握呼吸生理知识，区分工程师设计理念和生理学特点的差异、区分不准确介绍和实际临床应用的差异是现阶段临床医生必须特别重视的问题。
近20年来，新模式不断出现，但除成比例通气（PAV）、神经调节辅助通气（NAVA）是真正意义上的突破外，其他模式皆为上述传统模式的衍化。由于PAV和NAVA并不成熟，传统模式仍是临床医生应用的主体，但从最基本的VCV、PCV、PSV到其衍生的各种模式，其形式和内涵皆发生了巨大变化。
—、传统通气模式的发展演变
1.同步功能的出现和参数调节的变化：早期机械通气（MV）主要用于心跳、呼吸骤停的救治，对呼吸机性能的要求不高，因此通气模式少而简单，仅有VCV和PCV，潮气量或通气压力、呼吸频率、吸呼气时间比（I：E）完全由呼吸机控制。
其后MV开始用于有一定自主呼吸的患者，故出现容积辅助通气（VAV）和压力辅助通气（PAV），即潮气量或通气压力由呼吸机控制，但吸气由自主呼吸触发，呼吸频率和I：E随自主呼吸变化，实质是控制通气模式与患者吸气触发同步化；其缺点是自主呼吸停止或显著减弱的情况下，呼吸机不能送气，故又出现了上述两种模式的结合，即A/C模式，其特点是自主呼吸能力超过预设呼吸频率为**，反之为CV，现代呼吸机几乎全部用A/C模式取代单纯的CV和**模式。
不仅如此，同一种模式的参数调节方法也不断变化，如早期的VAV采取容积限制容积转换方式，即呼吸机送气达潮气量预设值转换为呼气；其后逐渐出现容积限制时间转换方式，即呼吸机按潮气量预设值送气后屏气，达预设吸气时间后转为呼气。两者皆能较好地保障潮气量，但设置不当也容易出现通气不足或通气过度，前者还容易发生气体分布不均；后者可使不同肺区的气体重新分布，发生负效应的机会减少。
现代呼吸机的V-A/C模式多采用流量限制时间转换，即呼吸机按一定的流量形态（常用方波和递减波）和流量大小送气，然后屏气，达预设吸气时间后转为呼气，潮气量=预设流量的平均值X预设送气时间，肺内气体分布更均匀，但需设置的吸气参数更多，包括流量形态、流量大小、送气时间、屏气时间、目标潮气量、流量上升速度、限制压力等。
任何一个参数设置不当都可能导致送气量不足或过度、送气时间过短或过长、屏气时间缺失或过长。在不同呼吸机，需设置参数的多少、方式不同’更容易导致临床应用的混乱。
P-A/C模式也有类似特点，从早期的压力限制压力转换发展为现代的压力限制时间转换，需设置的参数有通气压力、吸气压力坡度、呼气压力坡度、吸气时间等。
由于上述各种模式皆强制作用于患者的每一次吸气，自主呼吸不发挥或仅发挥较弱的作用，故称为持续指令通气（CMV）；有自主吸气触发时也称为同步持续指令通气（SCMV），主要用于心肺复苏、严重呼吸肌疲劳或呼吸中枢受抑制的患者。
在气道阻塞性疾病也常应用，在肺实质疾病，容易导致人机配合不良，故尽可能选择定压型模式，两者皆需注意通气参数的调节，必要时适当应用镇静剂和肌肉松弛剂。控制通气模式也用于呼吸力学参数的精确监测。
2.间歇指令通气（IMV）的出现和演变：与CMV不同，IMV是指呼吸机间断进行指令通气，每两次MV之间允许自主呼吸，此时呼吸机仅提供气源。早期IMV为定容型（V-IMV，简称IMV），其后又出现定压型（P-IMV）。
同步间歇指令通气（SIMV）实质是IMV与患者吸气触发的同步化，提前出现的自主吸气动作触发呼吸机送气；若无自主呼吸或自主呼吸太弱，在下一个呼吸周期开始时，呼吸机按IMV的设置要求送气。
现代呼吸机的IMV和SIMV有相同的含义，即皆有同步功能，故主要用于有一定自主呼吸能力或准备撤机的患者。定容型或定压型IMV的发展、变化规律与CMV相似，参数的设置要求也相似，不赘述。需强调，由于习惯上认为MMV既能适当改善气体交换，又能锻炼呼吸肌，同步性更好。
而忽视或不了解现代SIMV的特点，更容易出现流量形态和大小、送气和屏气时间或吸气压力坡度、呼气压力坡度等设置不当，使SIMV或SMV+PSV达不到预想的设计要求，从而经常成为“最差”的通气模式。
3.自主通气模式的出现和演变：与CMV全部限制或IMV部分限制自主吸气过程不同，自主通气模式的吸气流量、潮气量、吸气时间、呼吸频率由自主呼吸、通气压力和通气阻力共同决定，故具有良好的同步性。其典型代表是PSV，主要用于有一定自主呼吸能力或准备撤机的患者。
SIMV和PSV模式常联合应用，其应用范围更广，可用于绝大部分呼吸衰竭的治疗。与传统P-A/C相似，传统PSV的吸气压力形态也为方波，一旦吸气触发，压力和流量皆迅速上升至峰值；其后随着肺泡压力的升高，呼吸机输出压力与肺泡压力的差值降低，吸气流量也相应降低，达一定水平转换为呼气，故流量呈递减波，更符合呼吸生理；但若呼吸较弱时，患者对初始高流量可能不耐受，在人工气道通气患者容易诱发咳嗽，在无创正压通气患者容易导致漏气和胃胀气。
若使通气压力逐渐上升至峰值，即给予适当的吸气压力坡度，则吸气流量逐渐上升，患者更舒适；但若压力坡度时间过长，则吸气流量增加过慢，反而导致人机对抗和氧耗量增大。部分呼吸机也有呼气压力坡度，仅适用于阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的治疗，但临床上“滥用”的情况也非常多见。
PSV的吸呼气转换为流量转换，一般吸气流量降至峰流量的25%时转换为呼气，这在强、快呼吸或深、慢呼吸患者欠合适，故又出现了可调式流量转换lP此与传统PSV模式仅需设置通气压力（公共参数除外），现代PSV模式需设置通气压力、吸气压力坡度、呼气压力坡度、吸呼气转换流量等多个参数，且不同呼吸机设置参数的多少、方式不同，也容易导致临床应用的混乱。
二、现代通气模式发展和完善
1.定容型和定压型模式的融合：V-A/C、V-SIMV的基本特点是潮气量为预设值，气道压力随通气阻力变化，故称为定容型模式。通气阻力显著增大时容易导致峰压和平台压的过度升高；.自主呼吸显著增强时则容易导致胸腔负压过大和切变力升高，并发生人机对抗。P-A/C、P-SIMV、PSV、双水平气道正压（BIPAP）、适应性支持通气（ASV）的基本特点是压力为预设值，潮气量随通气阻力变化，称为定压型模式。
在通气阻力较大的患者容易导致通气不足；反之则容易导致通气过度。为减少或避免上述情况，逐渐出现两类模式的融合，如压力增强（VA）是PSV和VAV的融合，需预设支持压力和目标潮气量。
患者首先用PSV送气，流量逐渐下降到一定程度转换为呼气，若转换时的流量仍高于预设值，而潮气量巳达到或超过预设值，用PSV模式完成通气。
若潮气量尚未达预设值，则由VAV模式按预设流量补充送气，直至达预设潮气量转换为呼气-流量适应容积控制通气，习惯上称为定容型模式+自主气流（autoflow），是指在定容型模式（包括A/C和SIMV模式）的基础上具有流量调节功能，在呼吸机送气的过程中，能感知患者的吸气用力，根据患者需要在一定限度内自动调节气流大小，压力形态为方波，故兼有定压型模式的特点，更适合重度高碳酸血症患者；
压力调节容积控制通气（PRVCV）和容积支持通气（VSV）则需首先预设目标潮气量和最高压力上限（部分有下限），分别用PCV和PSV通气，通过电脑自动测定通气阻力，并自动调节通气压力，用尽可能小的压力获得预设潮气量，故兼有定容型模式的优点。
前者可用于各种呼吸衰竭，特别是自主呼吸消失或较弱的患者；后者用于有一定自主呼吸能力的患者，用于撤机过程则更具优势。但定压型或定容型模式在兼有上述优点的同时，也丧失了其本身的一部分特点；参数的调节不仅涉及传统模式的基本参数，也-兼顾新增加的参数，故调节可能更复杂s
2.智能型通气模式：大部分通气模式，如VCV、PSV、BIPAP等，通气参数需操作者根据病情经常调节，称为人为调节型模式..e少部分模式，如PRVCV、VSV、ASV等，通气参数由电脑自动调节，直至撤机，称为智能型模式。后者是前者的完善和发展，理论上更适合从上机、治疗到撤机的全过程。
在不同病理情况下，患者对潮气量或通气压力的需求是不同的，固定的目标潮气量或压力更容易导致人机不协调，在病情加重、需要控制高压的情况下，容易导致峰压和平台压的过度升高，若该类模式的智能化程度和优点被过度强调，出现问题的机会可能更多。
3.复合型通气模式：早期和现代的VCV、PCV、IMV、PSV等模式和被通气者都有固定的关系，称为单一模式，其适应证相对较狭窄。如VCV适合于自主呼吸消失或非常弱的患者，一旦自主呼吸能力明显恢复，需改用SIMV或PSV等模式。.BIPAP和ASV通过调整通气参数，可设计出从PCV到P-SIMV、PSV（或自主呼吸）等多种模式，故称为复合型或万能通气模式，适合各种病理状态，以及从上机、治疗到撤机的全过程。
BIPAP模式有高压、低压两个压力水平，以及相应的高压时间和低压时间。与持续正压通气（CPPV）不同，BIPAP两个水平压力的调节互不影响，即低压增大或降低，高压皆维持不变，但通气压力相应降低或升高，同样其高压时间和低压时间的调节也互不影响；其另一个特点是在一定限度内允许自主呼吸在二个压力水平上“随意”发生，从而克服了CPPV时，自主呼吸和指令通气不能并存的缺点，提高人机配合程度，更适合肺实质疾病患者。
ASV模式则根据患者的呼吸阻力和呼吸功，设置合适的初始通气参数；通气过程中，电脑自动测定上述指标的变化，并自动调节通气参数；若病情加重，逐渐改为PCV为主，反之则逐渐转为PSV为主，直至撤机。但该类模式不仅需要调节基本通气参数，还要特别注意初始目标潮气量或压力的设置和调节，否则也容易出现较多问题。
总之，呼吸机发展的基本特点是“简单一复杂一简单”，后者的“简单”应该是完全智能化意义上的简单；而临床应用也应该是符合呼吸生理学特点的个体化应用。
尽管现代呼吸机皆强调智能化的简单，但事实上仍处于复杂阶段&传统西门子、德尔格、PB等系列呼吸机等皆存在上述问题，有的还很严重，甚至缺乏基本的“保护设置”；而介绍又不准确，仅强调其“所谓的优点”，不仅导致理论和实践的混乱，也是患者住院显著延长和病死率上升的重要原因；
以进行无创通气为主的BiPAP呼吸机也普遍存在上述问题，特别是所谓的“新模式、新参数、新功能”的问题更多。故掌握呼吸生理知识，区分工程师设计理念和生理学特点的差异、区分不准确介绍和实际临床应用的差异是现阶段临床医生必须特别重视的问题。
