葛慧青教授：机械通气的基本模式 | CACP 2022
在刚刚开幕的中国医师协会 2022 年呼吸医师年会（CACP2022）上，来自浙江大学医学院附属邵逸夫医院的葛慧青教授为我们带来机械通气的基本模式的专题讲座。
机械通气是为各种原因导致呼吸衰竭的患者给予呼吸支持。机械通气模式的设置、人机同步性以及呼吸力学的评估，都离不开最基本的呼吸周期 (图 1)。
图 1
首先吸气的起始，是由患者的一个吸气努力，或者呼吸机为患者提供的吸气触发而开始。
第二个阶段就是吸气期呼吸机送气的过程，再到送气结束、切换到呼气相，就是整个呼吸周期的组成。呼吸周期可以帮助我们理解呼吸机的参数设置在每个环节中的重要性，哪些参数设置是不合适的、可能导致人机不同步的发生，以及不同模式下的波形是如何产生的，它们的特征是什么，这些是我们讨论呼吸支持过程中的人机同步性等问题的基础。
容量控制型通气
这个是一个容量控制型通气的波形（如图 2）。
图 2
我们都知道整个呼吸支持分为两大类，一类是以容量为目标的通气方式，目标是潮气量，呼吸机送气达到潮气量，然后切换成呼气相。另一大类就是以压力为目标的通气类型，其中包括 PCV（压力控制型通气），目标为压力，需要设置维持压力的时间；以及 PSV（压力支持通气），也就是自主呼吸模式，也是以压力为目标的。
那么首先我们来看容量控制型通气，我们从波形特征上就看到它的目标是潮气量，所以在容量时间曲线上，我们能够看到它的每一次呼吸的潮气量目标都是一致的。变化的就是当患者的气道顺应性下降或者气道阻力增加的时候，它的压力会有变化。
我们推荐容量控制型通气，作为所有机械通气患者最初始的通气模式。通常设定 6 ~ 8 mL/kg 的理想公斤体重为目标潮气量。而对于 ARDS 患者要进行肺保护性通气，可能的设置目标潮气量为 4 ~ 6 mL/kg，甚至更小。
流速的大小决定了吸气时间的长短。在图 2 这样的波形上，我们看到流量时间曲线是一个恒定流速的方波，恒定流速的方波送气能够帮助我们在容量控制型通气的时候进行静态力学的评估。在机器送气的过程中，在患者的吸气末有一个屏气，也就是流量到 0 的这样的一个屏气时间，我们看到了吸气的峰压，吸气末屏气的时间出现得就是平台压（Pplat），这样的一个波形就是我们最常用的静态力学的一个评估方法。所以容量控型通气除了能帮助我们设定目标潮气量，还能帮助我们去进行力学的评估。
图 3
上图 3 是进行静态力学评估最常用一个波形，ΔP = PIP-Pplat 是克服气道阻力的这部分压力，和流量的一个比，就可以得到气道阻力这样一个值。在患者吸气末屏气的时候出现的平台压 Pplat 相当于肺泡内压，Pplat-PEEP 得到的就是驱动压，而这个压力差产生的容量变化，可以计算出顺应性。
简易的运动方程式也告诉我们，给患者送气的压力，可以克服气道阻力产生的压力以及肺泡弹性回缩力所需的压力，以及残存在肺泡内源性的 PEEP。当流速恒定，我们就能计算出吸气相气道阻力的大小，也就是气体在气道内流动产生的摩擦力。（如图 4）
图 4
下图 5、6 是成人、儿童、婴儿以及新生儿的吸气阻力的正常范围，随着气流的增加和人工气道的管径的增大，气道阻力逐步减少，因此气道阻力跟管径的粗细以及气流相关。
图 5
图 6
而慢性阻塞性肺疾病患者的气道阻力增加主要表现在呼气相，患者的外周气道的体积很大，气道阻力并不高。但当外周气道的气流受限反复存在并逐步加重，呼气相的阻力也会显著增加。
从肺功能检测上也能够看到呼气相的气道凹陷，以及呼气时间的延长。在呼吸机的容量流速时间曲线上我们也会经常观察到这种特征的呼吸阻力的变化 (如图 7）。
图 7
压力控制型通气
压力控制型通气是临床上最常用的通气模式，这种通气类型的目标是压力，为了达到目标压力，患者的吸气流速是随着患者的吸气努力来变化的，患者吸气努力增加的时候，流速会随时跟进患者的需求，以快速达到目标压力。
压力控制型通气所需要设置的参数是压力上升的时间（或者是压力上升的斜率）、目标压力、维持压力的时间，以及 PEEP（如图 8）。
图 7
压力上升的时间，包含在整个维持吸气压力的吸气时间内，所以当我们的压力上升斜率过于平坦或上升时间过长时，会导致患者的潮气量下降，因为它占用了整个压力维持的吸气时间。
压控的吸气触发和容控一样，或是流量触发或是压力触发，也可以是时间触发，目标是压力，吸呼期的切换点就是维持压力的时间，然后再进入呼气相，这个是压力控制通气的 AC 模式的一个特点。
当患者有自主呼吸的时候，他可以自主触发增加呼吸的频率，但是每一次送气都是以呼吸机预设好的送气标准来送气，包括目标压力、压力的维持时间以及吸呼期的切换点都是预设好的。
压力、流量和容积是呼吸力学中的最基本的参数，但是其中我们还要注意到的是肺的充气状态可能影响静态力学的评估，以及影响到我们对患者状态的评估。
在肺过度充气的情况下，呼期末的肺容积超过功能残气量（FRC）的时候，我们看到相对的顺应性（ΔV/ΔP）会下降。所以我们不仅要了解患者肺部病变的病理生理改变的特点，其可能隐藏在背后的一些信息，也要了解在呼吸过程中动态力学的变化特征。
如图 9，患者呼气相的呼气不完全，导致内源性 PEEP 存在，患者容易出现动态的肺过度充气，给肺损伤带来一定风险，而患者的下一次的吸气也会收到影响。
图 9
在下图 10 的流量时间曲线中，左边我们能够看到这个患者呼气相气流明显受限，需要很长的呼气时间。当使用支气管舒张剂以后，患者呼气相的时间明显缩短。
图 10
下图 11 表现了在患者呼气相上出现了吸气的努力，但是没有触发到呼吸机的送气，也称为无效努力。
图 11
同步间歇指令通气
以上我们学习的两个通气类型都是 AC 模式下的通气模式，AC 也就是辅助/控制通气模式（每次根据预设的 PCV 或 VCV 的通气方式送气）。SIMV 模式是同步间歇指令通气，不管是压控、容控，都可以设置 SIMV 模式（如图 12）。
图 12
SIMV 模式指的是当患者有自主触发的时候，呼吸机以 PSV（压力支持通气）的方式来送气；而在时间控制模式下或患者自主触发在呼吸机的时间窗内时，呼吸机则以 PCV（压力控制通气）的方式送气。两种方式送气的目标不同，吸呼期的切换点也是不同的。
所谓时间窗，是指呼吸机在研发的时候为了力保患者自主触发和呼吸机送气的同步性所设置的。呼吸机监测到在时间窗内的触发，就能够同步给予一个控制型通气，在时间窗外的自主触发，则以自主呼吸的方式来送气。
自主呼吸模式
自主呼吸模式是临床最常用的撤机模式之一，也是最常用的保留患者自主呼吸的模式之一，目前临床上最常用的是 AC 模式和自主呼吸模式。
自主呼吸模式在不同呼吸机上的名称也不同，有些称为 PSV 模式，有些称为 SPONT 模式，那么还有就是 CPAP + PSV 模式。自主呼吸模式所有的吸气触发都是由患者来触发，呼吸机送气通常是以目标压力来送气，也就是 Pressure Support。
自主呼吸模式的吸呼期切换，是以流量的峰流速的百分比来设置的，通常呼吸机默认流量达到峰流速的 25% 时切换到呼气相，峰流速的百分比相当于呼气的灵敏度，呼气灵敏度如果设置过高，患者的潮气量就会减少（图 13）。
图 13
对于慢阻肺的患者，呼气灵敏度需要设置得高一些，使患者呼气时间能够更久，能够降低其内源性的 PEEP。而对于 ARDS 患者可以延长吸气时间，需要设置呼气灵敏度低一些，可以使患者有更多的时间进行气体交换。
以上是自主呼吸模式和 AC 模式在吸呼期切换方面的不同。自主呼吸模式的吸气触发是由患者自主触发，送气以压力为目标；吸呼期的切换，是以流量的峰流速的百分比来切换，其实整个呼吸过程都是患者自主控制的。
不管是在容控/压控或者 AC/PSV 模式下，我们都要关注到驱动压对于肺损伤的影响，所以建议驱动压维持在 ＜ 15 cmH2O 这样一个安全范围，以避免自主呼吸诱导的肺损伤以及参数设置过多、过高导致的肺损伤。
总结
1. 机械通气的基本模式是通气的基础。
2. 容量控制通气（VCV）是基础的通气模式，也能够帮助我们进行呼吸力学的分析。
3. PCV 和 PSV 模式能够改善人机的同步性，两者不同点在于吸呼期的切换点，以及吸气触发方式。
4. 要基于不同模式下患者的变化来动态评估患者的病情。
本文整理自葛慧青教授的专题报告《机械通气的基本模式》，感谢葛慧青教授的审阅！
最后编辑于 2022-10-09 · 浏览 2166
