智能呼吸機屬于醫(yī)療器械技術(shù)，用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇等。

　　智能呼吸機簡介：

　　在現(xiàn)代臨床醫(yī)學中，智能呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段，已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇中，在現(xiàn)代醫(yī)學領(lǐng)域內(nèi)占有十分重要的位置。呼吸機是一種能夠起到預防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長病人生命的至關(guān)重要的醫(yī)療設(shè)備。

 

　　智能呼吸機主要機械通氣模式：

　　2.1間隙性正壓通氣(IPPV)：在吸氣相是正壓，呼氣相壓力為零。(1)工作原理：呼吸機在吸氣相產(chǎn)生正壓，將氣體壓入肺內(nèi)，壓力上升到一 定的水平或吸入的容量達到一定的水平后，呼吸機停止供氣，呼氣閥打開，病人的胸廓和肺被動性萎陷，產(chǎn)生呼氣。(2)臨床應用：各種以通氣功能為主的呼吸衰病人，如COPD等。

　　2.2間隙性正、負壓通氣(IPNPV)：吸氣相為正壓，呼氣相為負壓。(1)工作原理：呼吸機在吸氣相和呼氣相均可以起作用。(2)臨床應用：呼氣相負壓可以造成肺泡萎陷，造成醫(yī)源性肺不張。

　　2.3持續(xù)正壓氣道通氣(CPAP)：指病人在有自主呼吸的條件下，整個 呼吸周期內(nèi)，均為人為的加以一定的氣道內(nèi)正壓。(1)工作原理：吸氣相給予持續(xù)正壓氣流，呼氣相也給予一定的阻力，使吸、 呼氣相的氣道壓均高于大氣壓。(2)優(yōu)點：吸氣時持續(xù)的正壓氣流大于吸氣氣流，使病人的吸氣省力，增加 FRC，防止氣道及肺泡萎陷?？梢杂糜诿摍C前的鍛煉。(3)缺點：對循環(huán)干擾大，肺組織的氣壓傷大。

　　2.4間隙性指令通氣和同步間隙性指令通氣(IMV/SIMV)(1)IMV：沒有同步裝置，呼吸機供氣不需要病人的自主呼吸觸發(fā)，每次供 氣在呼吸周期中出現(xiàn)的時間不恒定。(2)SIMV：有同步裝置，呼吸機在每分鐘內(nèi)按照事先設(shè)計的呼吸參數(shù)給病人 指令性呼吸，病人可以有自主呼吸，不受呼吸機的影響。(3)優(yōu)點：在脫機中發(fā)揮自身調(diào)節(jié)呼吸的能力;較IPPV對循環(huán)和肺的影響小; 在一定程度上減少了震靜藥的使用。(4)應用：一般于脫機時才考慮使用，當R<5次/分時，仍舊保持較好的氧合 狀態(tài)，可以考慮脫機，一般加用PSV，避免呼吸肌疲勞。

　　2.5指令每分鐘通氣(MMV)(1)當自主呼吸>預設(shè)分鐘通氣量時，呼吸機不指令通氣，，只提供一個持 續(xù)正壓。(2)當自主呼吸<預設(shè)分鐘通氣量，呼吸機作指令通氣，增加分鐘通氣量， 達到預設(shè)水平。

　　2.6壓力支持通氣(PSV)(1)定義：在有自主呼吸的前提條件下，每次吸氣多接受一定水平的壓力支 持，增加病人的吸氣深度和吸如氣體量。(2)工作原理：吸氣壓力隨病人的吸氣動作開始，隨吸氣流速減少到一定程 度或病人有努力呼氣而結(jié)束。與IPPV相比其支持的壓力恒定，受吸氣流速的反饋調(diào)節(jié);與SIMV相比其每次吸氣均可以得到壓力支持，但支持的水平可隨需要不同而可設(shè)定。(3)應用：SIMV+PSV：用于脫機前的準備，可減少呼吸作工和氧耗量 (4)適應癥：鍛煉呼吸機;脫機前的準備;各種原因所致呼吸機無力;嚴重 的連枷胸致反常呼吸。(5)注意事項：一般不單獨使用，會產(chǎn)生通氣不足或過度通氣。

　　2.7容量支持通氣(VSV)：每次呼吸均由病人的自主呼吸觸發(fā)，病人 也可以不要任何支持進行呼吸，并能達到預計的TV和MV水平，呼吸機將會允許病人進行真正的自主呼吸，同樣適用于脫機前的準備。

　　2.8壓力調(diào)節(jié)的容量控制

　　2.9雙相或雙水平正壓通氣(1)工作原理：P1相當于吸氣壓力，P2相當于呼吸壓力，T1相當于吸氣時間， T2相當于呼氣時間。(2)臨床應用： a、當P1=吸氣壓力，T1=吸氣時間，P2=0或PEEP，T2=呼氣時間，相 當與IPPV。 b、當P1=PEEP，T1=無窮大，P2=0，T2=O，相當于CPAP。C、當P1=吸氣壓力，T1=吸氣時間，P2-0或PEEP，T2=期望的控制呼 吸周期，相當于SIMV。

　　智能呼吸機功能：

　　3.1吸氣末屏氣

　　3.11在吸氣結(jié)束后與呼氣開始前，呼吸機不供氣，呼氣閥繼續(xù)關(guān)閉一段時間，以保持肺內(nèi)壓力 在一定的水平;

　　3.12臨床應用：a、延長了吸氣時間，有利于氣體的分布。 b、有利于氣體的彌散 C、有利于霧化吸入的藥物在肺內(nèi)的分布和彌散 。

　　3.13可加重心臟的負擔。

　　3.2呼氣末正壓通氣

　　3.21在呼氣末，氣道壓力并不降未0，仍舊保持一定的正壓水平。

　　3.22臨床應用：適用于肺內(nèi)分流所致的低氧血癥，如ARDS ;

　　3.3 PEEP糾正ARDS的機制

　　3.31減少肺泡的萎陷，減少肺內(nèi)分流，糾正了肺內(nèi)分流所致的低氧血癥;

　　3.32減少肺泡的萎陷，增加FRC，有利于肺泡-毛細血管兩側(cè)氣體的 充分交換;

　　3.33肺泡壓升高，使肺泡-動脈氧分壓升高，有利于氧向毛細血管 彌散，肺泡始終處于膨脹狀態(tài)，能增加肺泡的彌散面積;

　　3.34肺泡的充氣增加，能使肺的順應性增加，還可以減少呼吸作功。

　　3.4 PEEP的主要付作用

　　3.41對血流動力學的影響;

　　3.42對肺組織的氣壓傷;

　　3.43能夠壓迫肺毛細血管。使肺血流量減少，可能增加無效通氣;

　　3.44可減少肺泡表面活性物質(zhì)。

　　3.5最佳PEEP的選擇

　　保持FiO2<60%的前提下，能使PaO2》60mmHg的最低 PEEP水平。

　　3.6內(nèi)原性PEEP

　　3.61由于呼氣時間太短或呼吸阻力過高，導致肺泡內(nèi)氣體滯留， 能使肺泡壓在整個呼氣周期均保持正壓，相當于PEEP的作用，可以由疾病造成，也可以由應用呼吸機人為的造成。

　　3.62呼氣延長和呼氣末屏氣：適用于COPD伴二氧化碳滯留的病人;

　　3.63嘆息：每50-100次呼吸周期中有1-3次相當于1.5倍-2倍的潮氣 量的深吸氣，為了使易于萎陷的肺底部的肺泡定時膨脹，改善這些部位的氣體交換，防止肺不張;

　　3.64反比通氣(IRV) 優(yōu)點：延長吸氣時間，有利于氣體的彌散和分布，有利于糾正缺氧;缺點：對循環(huán)干擾大，對肺組織的氣壓傷大。

　　智能呼吸機技術(shù)參考：

　　同步霧化吸入時間：1-60分鐘;

　　高壓時間同步(T High sync)：0-50%;

　　低壓時間同步(T Low sync)：0-50%;

　　高壓時間壓力支持(T High psv)：關(guān)/開;

　　高壓：5-120cmH(2下標)O;

　　低壓：關(guān)，2-60cmH(2下標)O;

　　低分鐘通氣量：關(guān)，0-99.9L;

　　高呼吸頻率：關(guān)，3-150bpm;

　　救命通氣起動時間：10-60秒;

　　救命通氣呼吸頻率：最低12bpm;

　　低氧氣輸入壓力：38psig(2.62bar);

　　高氧氣輸入壓力：85psig(6.0bar);

　　呼吸機不工作：紅色指示;

　　報警沉默：60秒;

　　報警聲響：65-85dba at 1米

　　智能呼吸機解決方案：

　　該智能呼吸機 包括電路、氣路、操作面板和顯示器，所述的氣路中設(shè)有流量計和傳感器，所述的電路中設(shè)有電源板，其還包括微電腦電子控制板和生命體征傳感器，該微電腦電子 控制板設(shè)于所述的電路中，該微電腦電子控制板與電源板、操作面板、顯示器、氣路和生命體征傳感器分別通信連接。該智能呼吸機的通氣方法包括如下步驟：微電 腦電子控制板通過生命體征傳感器采集人體體征參數(shù)的信息變化，控制氣路中空氣和氧氣的流速比和報警裝置，從而實現(xiàn)對病人進行氧濃度的智能調(diào)節(jié)以及發(fā)出警報 進行急救處理。本發(fā)明可實現(xiàn)智能控制，從而實現(xiàn)對氧濃度進行“按需適時”調(diào)節(jié)而不改變潮氣量。

　　呼吸機智能的操作步驟：

　　6.1智能檢測的重要性呼吸機在各大醫(yī)院臨床急救中是最關(guān)鍵的設(shè)備之一，在現(xiàn)代化醫(yī)院設(shè)備中占有重要的位置。但由于呼吸機屬搶救設(shè)備，有其自身的特殊因素，往往是臨床最容易出現(xiàn)問題、使用難度大的設(shè)備之一，因此呼吸機的日常維護就顯得格外重要。在沒有相應檢測設(shè)備的情況之下，充分發(fā)揮呼吸機自身的智能檢測(自檢)就顯得格外重要，以次初步判定呼吸機是否處于正常工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，以確保呼吸機始終處于最佳性能狀態(tài)。

　　6.2智能檢測的重要性

　　呼吸機在各大醫(yī)院臨床急救中是最關(guān)鍵的設(shè)備之一，在現(xiàn)代化醫(yī)院設(shè)備中占有重要的位置。但由于呼吸機屬搶救設(shè)備，有其自身的特殊因素，往往是臨床最容易出現(xiàn)問題、使用難度大的設(shè)備之一，因此呼吸機的日常維護就顯得格外重要。在沒有相應檢測設(shè)備的情況之下，充分發(fā)揮呼吸機自身的智能檢測(自檢)就顯得格外重要，以次初步判定呼吸機是否處于正常工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，以確保呼吸機始終處于最佳性能狀態(tài)。

　　6.3智能檢測的差異性

　　現(xiàn)常用的呼吸機系列主要有以下四種：美國Puritan—Bennett(簡稱PB)、紐邦(New Port)，德國西門子(SIEMENS)、德爾格(Drager)。這幾種機型的智能化程度各不同，設(shè)置、檢測、計量允許誤差大小各異，因而在智能檢測(自檢)時的性能測試亦存在差異。有的很簡單，只要觀察面板指示燈開機時都能亮，過幾分鐘不需進行任何人為操作即能通過(如紐邦、德爾格等)，而有的則較為復雜，較為復雜，較為費時，需經(jīng)過一定的操作才能完成(如PB、西門子等)。

　　6.4智能檢測的步驟

　　不同類型、不同檔次的呼吸機其自檢過程各不同，有的較為簡單易行，有的則較為復雜費時，以PB840呼吸機的自檢為例簡述其操作過程及注意事項。PB840呼吸機的自檢主要有3種：POST(Power On Self Test)上電自檢、SST(Short Self Test);快速自檢、EST(Extended Self Test)完整自檢。

　　呼吸機的發(fā)展應用現(xiàn)狀：

　　7.1呼吸機微機化程度 呼吸機微機化程度決定呼吸機的檔次，表現(xiàn)在： (1)開機后有自檢功能。 (2)發(fā)生故障時有屏幕提示，便于維修。 (3)完善的報警功能，如氧供，氣體供應，分鐘通氣量，壓力上限，壓力下限，呼吸頻率，潮氣量，窒息通氣，背景通氣設(shè)置，機器斷開，漏氣及漏氣量，流量傳感器，工作狀態(tài)，氧流量等諸多環(huán)節(jié)確保機械通氣過程安全，臨床醫(yī)生可根據(jù)病人狀態(tài)調(diào)整參數(shù)設(shè)定的報警范圍。 (4)其他特殊功能，包括吸痰功能，霧化功能，屏氣功能(包括吸氣和呼氣屏氣，滿足照胸片需要)，鎖機功能(防止通氣參數(shù)被任意改動)。

　　7.2通氣機的監(jiān)護功能 通氣機的監(jiān)護功能是決定呼吸機檔次的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。完善的呼吸機監(jiān)護功能是實現(xiàn)呼吸機適合患者肺臟病理生理改變的重要前提，不僅要顯示常規(guī)通氣及肺機械參數(shù)數(shù)值，如VTe，VT，R，c，f，氣道溫度，F(xiàn)io2，Pp阻k，P ，Pn一，VA，VAleak，I：E而且能進 一步顯示： (1)壓力一時間，容量一時間，流速一時間曲線可單一或同時在一個屏幕上顯示。 (2)spo2，ETCO2并計算VD/VTe，co2產(chǎn)量。 (3)監(jiān)測Paw—V，V—Flow，F(xiàn)low—Paw，V—co2，Ptrach—V，F(xiàn)low—Ptrach等曲線環(huán)的描記。 (4)趨勢回顧(24—48小時)。 (5)logbook即通氣機應用事件設(shè)定值的回顧。 (6)定標功能，包括co2，F(xiàn)low，o2的定標。 (7)通氣及各種功能的設(shè)置：音量的大小，屏幕顯示不同組合，任意通氣方式選擇(10余種常用方式)，多種語音設(shè)定等等。 (8)通氣機允許用戶用低流速法描記P—V曲線[1,2,3 J，以進一步了解患者肺靜態(tài)順應性(c)，阻力(R)及內(nèi)源性PEEP(PEEPi)。進而為較好的調(diào)整通氣參數(shù)提供依據(jù)，通過曲線描記可計算上下拐點，復張量，并可與計算機聯(lián)機打印記錄。 (9)呼吸機整合其他裝置(呼吸力學監(jiān)護儀“Bi— core”)增強了在通氣過程中單用呼吸參數(shù)不能了解問題的解決，如呼吸力學監(jiān)護，放置食管壓，胃內(nèi)壓監(jiān)測以了解跨肺壓，跨膈壓及動態(tài)auto—PEEP可進一步闡明呼吸力學狀況，為臨床專業(yè)醫(yī)師提供科研空間。 (10)經(jīng)過多年來的臨床實踐，國外呼吸機廠家及時整合一些有用的參數(shù)如RVR，MIP，Po.1， PlP，au柵P放入到監(jiān)測系統(tǒng)中來_4J，為臨床醫(yī)生設(shè)置的調(diào)整及脫機提供依據(jù)。近年來自動化的脫機模式悄然升起_5. 5，通氣機又整合了患者的重要參數(shù)、體重及理想通氣參數(shù)、BGA，提高了機械通氣的水平，縮短了帶機時間?？傊粑鼨C的微機化，網(wǎng)絡(luò)化，提供了機械通氣的科研平臺，促進了機械通氣應用水平的發(fā)展。

　　7.3通氣機模式的發(fā)展是呼吸機檔次水平的重要體現(xiàn)不管通氣機是容量控制還是壓力控制，均在不同程度上導致通氣機相關(guān)性肺損傷(Ventilator—inducedLung Inj~y VILI)E3]，近年來，國外在這方面作了很多基礎(chǔ)和臨床研究，在原有IPPV、IMV、SIMV、PSV等基礎(chǔ)上作了重大的改革，很多研究表明壓力的自主模式能很好的實現(xiàn)非保護策略，最大限度的減低VILI的發(fā)生，進一步拓展呼吸機作為臨床一種治療手段的作用。 (1)當今呼吸機應用從新生兒到成人，僅需更換濕化器及管路;機械通氣從無創(chuàng)至有創(chuàng)，無創(chuàng)通氣有較強的漏氣補償。 (2)在容量控制通氣模式增加Autoflow(自主氣流)或flow—by更增加患者的自主性，降低氣道壓，增加患者舒適度，克服了容量通氣模式的缺點。 (3)呼吸機送氣反應時間(30—40ms)，送氣波形(方波一恒流，減速波)，觸發(fā)靈敏度是流速觸發(fā)可調(diào)，棄用壓力觸發(fā)，PSV模式的呼氣敏感度(Es.end)可調(diào)。在呼吸機監(jiān)護下，臨床醫(yī)生很容易調(diào)整患者的Esem，由此解決人機相互作用方式能最大限度的減少對心肺功能的干擾及VILI的發(fā)生。 (4)國際上的臨床實踐進一步證實壓力通氣方式，在維持氣道正壓，減少心肺干擾，改善氧合方面優(yōu)于容量控制方式，而且最大限度減少VILI的發(fā)生。在PCV的基礎(chǔ)上，近年來推出了BiPAP/PS，APRV。 尤其BiPAP通氣模式以其具有壓力控制，人機協(xié)調(diào)好，萬能通氣模式被諸多呼吸機廠家所采用，命名為：Bilevel，duoPAP等不同名稱。 (5)自主通氣與閉環(huán)通氣模式：實驗及臨床應用表明最大限度縮短控制通氣時間，以此最大限度減少VILI的發(fā)生，而為縮短帶機時間。很多研究表明，自主呼吸有諸多優(yōu)點，有利于患者病生理學改變的恢復，對自主呼吸不再是過去簡單的Spon模式，而是一種伺服模式(servo)及閉環(huán)通氣模式，其最大優(yōu)點在于系統(tǒng)內(nèi)輸出信息可得到精確控制?？稍诹阏`差的前提下迅速達穩(wěn)態(tài)，并能排除各種外源干擾。采用閉環(huán)控制原理的機械通氣技術(shù)可以使相當簡單的，也可以是較為復雜的。最簡單的閉環(huán)控制是根據(jù)輸入一個信息，對一個輸出變量進行控制，如PSV。相對復雜的閉環(huán)控制則可根據(jù)多個輸入信息，對多個輸出變量進行連續(xù)調(diào)控。雙重控制就是在一次通氣或?qū)γ恳淮瓮鈺r輸出壓力和容積進行同步控制。采用一次通氣內(nèi)雙重控制原理的通氣技術(shù)有容量保障壓力支持通氣(Ⅵ )和壓力擴增(PA)。其通氣目標是在保證最小吸入潮氣量和分鐘通氣量的前提下，減少患者吸氣做功，其他還包括：PRVC，autoflow，VTPC(容量標定壓力控制)，其技術(shù)原理是呼吸機隨患者呼吸力學特征變化自動調(diào)整吸氣壓和吸氣流速，以保證每一次通氣時vT趨于恒定。呼吸機對每一次通氣均進行負反饋控制。依據(jù)閉環(huán)通氣控制原理將閉環(huán)通氣分為：正反饋通氣(PAV)，負反饋通氣(APV，ASV，PRvC)，呼吸間閉環(huán)通氣(MMV，APV，ASV)以及呼吸內(nèi)閉環(huán)通氣(nw)。

　　近20年來，PSVE7,8,9J受到臨床醫(yī)生的歡迎，對通氣機依賴患者脫機成功率提高，鑒于PSV是一種恒壓吸氣支持，在低水平Ps，其VT的產(chǎn)生必然經(jīng)過支持過度，支持相當，支持不足三個階段，該模式存在吸氣延遲與呼氣延遲，應用該模式時，容易發(fā)生人機不同步。近年來，很多廠家對呼氣相增加呼氣靈敏度調(diào)整(Esens)，大大減少人機不同步的發(fā)生，改善臨床應用效果，然而臨床醫(yī)生在識別及調(diào)節(jié)上仍存在很多難點，在波形觀察上不能很好識別。近l0年來，PAV或PPS模式通氣成為當代危重病研究的重點[10,11,12]，該模式依據(jù)患者呼吸努力成比例的提供壓力支持解決了PSV通氣中人機不協(xié)調(diào)，通過了解患者阻力、順應性的變化，或采用目標調(diào)節(jié)方法調(diào)整呼吸機的設(shè)定(VA及FA)，通氣機設(shè)定壓力過高，容量過高及窒息通氣報警確保該模式使用的安全性，減少通氣機依賴明顯縮短帶機過程。目前國際上有DI.ea 公司，PB公司，偉康公司具有這種模式，PB840 也已采用自動設(shè)置方法是該模式的使用更加方便。該種閉環(huán)模式正在被臨床醫(yī)生認可。 (6)自動導管補償(AT℃)自動導管補償是對建立人工氣道導管不同口徑流速產(chǎn)生的阻力壓進行瞬間補償，不同口徑，不同流速其補償阻力壓亦不同，補償范圍從0- 100%不同。通氣機可以在曲線和波形 上反映出來。ATC的設(shè)定便于臨床醫(yī)生觀察評價自主呼吸能力，在實施低輔助通氣時容易實現(xiàn)脫機。

　　7.4通氣機的調(diào)節(jié) 現(xiàn)代呼吸機一改過去多旋鈕單一功能，采用單一旋鈕的調(diào)節(jié)方式，便于臨床使用。采用數(shù)字化調(diào)節(jié)增加了參數(shù)設(shè)定的精確性。同時對臨床醫(yī)師要求有豐富的理論和實踐經(jīng)驗，才能使參數(shù)設(shè)定更符合患者狀況，呼吸機還規(guī)定常規(guī)參數(shù)的安全范圍，超過范圍需確認，增加了機械通氣的安全性。由于呼吸機監(jiān)測顯示功能增強，對所設(shè)定的參數(shù)均有明確的顯示，有利于臨床醫(yī)師對患者的狀況進行評估，并可通過網(wǎng)絡(luò)傳送也便于對機械通氣進行管理指導治療。

　　7.5呼吸機的選購原則 呼吸機是呼吸支持的有用工具，是當今危重癥患者常用的治療手段。呼吸支持好壞直接涉及危重患者的搶救水平。在購置呼吸機時應遵循以下原則： (1)了解呼吸機發(fā)展應用現(xiàn)狀，監(jiān)護，通氣模式?jīng)Q定呼吸機的檔次。 (2)根據(jù)醫(yī)院規(guī)模是綜合ICU還是專科ICU，估計出收治病種，是應用型單位還是醫(yī)、教、研大型醫(yī)院。 (3)根據(jù)應用呼吸機經(jīng)驗，ICU醫(yī)生水平，不要片面購置高檔機，呼吸機與其他醫(yī)療器械的發(fā)展一樣，更新很快，既要解決臨床問題，又要避免資源浪費。 綜上所述，對插管患者的呼吸機治療是一個復雜的系統(tǒng)工程，即涉及通氣機的檔次更與使用呼吸機醫(yī)生的水平，護士的呼吸管理及醫(yī)院整體實力(各輔助科室)相關(guān)。片面追求高檔機不一定能提高呼吸衰竭搶救成功率。