医用呼吸机系统基础知识:临床指南-介绍

人穷志不穷

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2020-11-21

1.1什么是机械通气?

机械通气可采用间歇正压通气(IPPV)、间歇负压通气(INPV)、高频通气(HFV)三种工作原理之一实现。其中,IPPV是目前最受欢迎的,是大多数市售呼吸机的基础。除非另有说明,本书中的“机械通气”是指使用IPPV原理的机械通气。

机械通气是治疗多种临床原因导致的严重呼吸衰竭或呼吸不足的呼吸护理疗法。如果进行得当,该疗法可暂时、人为地支持或替代严重受损的肺功能,维持正常或接近正常的通气和氧合。这为临床医生提供了治疗原发性疾病和改善患者一般临床状况的时间。如果操作得当,机械通气是一种强大而有效的救命工具。然而,如果不适当地进行,机械通气在伤害通气患者方面可能同样强大和有效。

一套专门的医疗设备是进行这种治疗所必需的(见框1.1)。该设备是一种呼吸机系统,通常有六个基本组件:(1)压缩气体(氧气和空气)供应,(2)电源,(3)呼吸机,(4)呼吸回路,(5)人工气道和(6)患者肺系统。因此,呼吸机只是呼吸机系统的一部分。我们将在第4章中更深入地讨论呼吸机系统的概念。

框1.1机械通气的主要特征

1、为生命支持呼吸治疗;

2、需要呼吸机系统;

3、功能强大、有效;

4、风险大;

5、高度复杂;

6、劳动密集型;

7、容易出错;

8.通常由一组临床医生轮班应用;

9、成本极高的;

10、在全世界广泛应用。

机械通气的风险很高,不仅因为呼吸对生存至关重要,还因为使用IPPV时,通气患者仅通过气密性呼吸机系统呼吸。如果治疗在临床或技术上出错,患者的安全可能会立即受到威胁。

机械通气非常复杂,因为它要求临床医生除了具备一般临床医学知识和技能外,还具备两类专业知识。这种疗法的临床结果在很大程度上取决于这种专业知识。因此,擅长临床医学的临床医生并不自动具备进行机械通气的资格。

机械通气是劳动密集型的。除临床医生的典型例程外,机械通气还需要治疗特定工作。这包括定义和修改治疗策略、组装和维护呼吸机系统、检查和调整呼吸机设置、响应报警和故障排除、管理气道以及管理雾化和加湿,更不用说要注意记录。

机械通气容易出错。由于其复杂且劳动密集型,机械通气会引起人为错误。错误发生的频率远远超过我们希望的频率;一些具有非常严重的后果。

通常,患者的通气时间从数小时到数天不等,尽管这段时间可能要长得多。因此,几个不同班次的临床医生——专家和新手都一样——联合进行该疗法。单个患者的治疗质量可能不同,取决于值班临床医生的专业知识和他们之间的沟通程度。

机械通气治疗非常昂贵。在很大程度上,它定义了重症监护室(ICU)的住院时间。一项大规模研究发现,在美国,机械通气的平均增量成本为每例患者每天1522美元(Dasta等,2005)。理论上,如果每例通气患者的治疗甚至可以缩短1小时,将会节省大量费用。

机械通风的应用加速了世界范围的发展。在发展中国家尤其如此。

1.2机械通气需要哪些知识?

许多医院都知道机械通气是一种有效的维持生命和维持生命的疗法,因此急于进行机械通气。他们的主管可能会相信,仅对一流的呼吸机进行投资,再加上强大的医护人员和基础设施,就可以保证治疗的成功。实际上,即使不是灾难性的,结果也可能令人非常失望。

什么会出错?可能会因多种原因发生不良后果。主要是临床医生没有足够的知识来进行这种治疗。

那么,机械通气疗法需要哪些类型的知识?

为了从机械通气获得最佳结局,临床医生必须具备两类专业知识:临床知识和治疗特定知识(图1.1)

图1.1成功进行机械通气所需的知识

显然,任何参与机械通气的临床医生必须在临床医学的相关分支中具有足够的资格,例如重症监护医学、麻醉学、肺病学、重症监护护理和急救医学。不太明显的是对治疗特定知识的需求。机械通气可能成为临床医生的梦魇——甚至是优秀的临床医生——几乎没有治疗特定的知识。没有这些知识,他们就无法理解问题是什么,为什么会发生,如何纠正。即使是最坚定的临床医生也不能帮助有问题的患者。盲目的试验往往会使情况更糟。如序言所述,作者也发生了这种情况。

很少有人会认识到,针对治疗的知识有两个层面。第一个涉及机械通气的临床应用,而第二个涉及所需的治疗设备。

1.2.1维度1:机械通气的临床应用

治疗特异性知识的第一个维度属于呼吸治疗和临床医学领域。重点介绍如何正确、有效、安全地开展这种疗法。其回答了以下问题:

该患者是否需要机械通气?

患者应进行有创或无创通气?

该患者现在必须插管吗?

目前哪种通气模式是该患者的最佳模式?

该患者的最佳控制设置是什么,如呼吸频率、潮气量、吸气压力、呼气末正压(PEEP)和吸入氧分数(FiO2)?

如何优化患者与呼吸机的相互作用?

是否需要镇静剂?

我可以做些什么来减少呼吸机引起的肺损伤?

我该如何让患者脱离呼吸机?

机械通气已应用半个多世纪,是一种相对成熟的呼吸治疗方法。然而,它不断发展,关于如何最好地执行它存在争议。如今,公共领域中存在大量信息,以专着、已发表文章、研讨会、培训课程、研讨会和大会的形式存在,尽管这些来源的信息质量差异很大。

1.2.2维度2:治疗设备

治疗特异性知识的第二个维度侧重于机械通气所需的设备,即呼吸机系统。其回答了以下问题:

机械通气需要什么治疗设备?

呼吸机系统的基本组件是什么?

如何组装呼吸机系统?

间歇性气道正压通气是如何产生的?

呼吸机系统工作所需的条件是什么?

呼吸机如何控制吸气的输送?

容量模式、压力模式和自适应模式之间有什么区别?

各种呼吸机控制意味着什么,如何工作?

呼吸机监测参数是什么意思?

呼吸机报警是什么意思,如何工作?

如何在机械通气期间预防和排除设备问题?

如何适当加温和加湿吸气?

与第一维不同,在机械通气教育中,针对治疗的知识的第二维几乎被忽略了。教育材料可能会触及到它,但表面如此分散,以至于无法看清全局。

因此,呼吸机使用者可能会分享一些共同但尚未说出来的看法。例如:

呼吸机是机械通气所需的设备。其他部件,如呼吸回路、人工气道、加湿装置以及气体和电气供应,无关紧要。

呼吸机应在所有可能的使用条件下正常工作。

如果机械通气出错,呼吸机必须出现故障。

由技术人员对设备负责。临床医生只需操作即可。

您是否同意这些观点?为什么或者为什么不?

1.3为什么临床医生需要知道设备?

临床医生需要了解设备的四个重要原因。

1.3.1设备的功能是治疗的基础

机械通气的临床应用完全取决于治疗设备的功能状态。如果设备发生故障,机械通气理论和策略就会变成单纯的假设。

1.3.2临床医生需要组装设备

通常,呼吸机系统组装是临床医生的任务。它应包括:

a.获取呼吸机系统组件;

b.将这些组件正确、牢固地组装到一个完整的呼吸机系统中;

c.确保满足所有所需条件(参见框1.2);

d.通过操作前检查和校准,确认组装系统的关键功能;

e.在机械通气过程中维护系统。

框1.2机械通气的先决条件

1.所需的所有组件均存在、功能正常且兼容;

2.组件组装正确、牢固;

3.供电连续、适宜;

4.压缩空气和氧气供应连续适宜;

5.整个系统气密性好,无闭塞;

6.肺容量可对施加的气道压力变化作出反应;

7.操作者使呼吸机设置适应患者临床状况的变化。

显然,这些任务需要设备知识。否则,设备准备不正确的概率很高。事实上,未能满足一个或多个所需条件是机械通气问题的常见来源。

1.3.3临床医生需要了解他们进行的呼吸机设置

根据设计,呼吸机系统是一种不智能的机器,以呼吸机设置的形式,准确地根据操作员的指令执行任务(机械通气)。正确的设置会导致良好的结果,而不正确的设置会导致不良的结果。

呼吸机操作员需要了解呼吸机设置的含义和功能的设备知识,如通气模式、控制参数和报警限值。缺乏这些知识大大增加了错误的概率。呼吸机设置不当是机械通气问题的重要来源。

1.3.4临床医生需要对设备进行故障排除

机械通气过程中可发生许多问题。我们可以将其根本原因大致分为三类:患者或临床来源、设备来源和手术来源(图1.2)尽管原因非常不同,但这些问题的临床后果通常是非特异性呼吸窘迫。

图1.2机械通气问题的三个主要根源

操作来源

未能正确组装系统

患者状况改变时,未能设置或调整呼吸机设置,例如,使用不正确的模式、控制或警报限制

未能快速适当地响应警报

未能正确排除设备问题

设备来源

呼吸机系统组件的技术问题,例如。

呼吸机有缺陷

整个呼吸机系统的功能问题,例如气体泄漏或阻塞供应问题,例如交流电源中断

临床/患者来源

通气需求变化,如代谢性酸中毒

肺功能恶化,如气胸、大量胸腔积液、肺泡功能显着丧失

每种起源类型的问题都必须相应解决,即临床上必须解决一个临床问题,技术上必须解决一个技术问题,操作上的问题必须通过优化呼吸机设置来解决。

我们需要设备知识来快速正确地识别和去除我们遇到的问题的真正原因。例如,如果呼吸窘迫是由呼气阀阻塞引起的,这是一个设备功能问题,那么试图改变呼吸机设置或使患者镇静是不合适的。

1.4关于这本书

这不仅仅是另一本关于机械通气临床应用的书,而是一本关于机械通气设备的书。系统全面地说明了呼吸机系统的一般工作原理、组成和主要功能。设备的描述适用于所有正压呼吸机系统。

该书共13章。第1章和第2章介绍了呼吸机系统及其基本的气动概念。第3章到第5章描述了呼吸机系统的概念和组成。第6章解释了加湿和管路中雾化两个专题。第7章至第10章涵盖了通气功能的各个方面。第11章和第12章涵盖呼吸机监测和报警。最后一章涵盖了故障排除的所有重要主题。

本书的目标读者包括:

参与机械通气治疗的医疗保健提供者。他们可能是呼吸治疗师、医生和重症监护医学护士,

麻醉学、呼吸治疗、肺科、急救医学和长期护理站;

医院技术(生物医学)工作人员;

高级医护学生;

参与机械通气治疗和设备的研究人员;

呼吸机生产和分销公司的员工。

为了便于阅读和理解,这本书是用简明的英语写的,包括许多插图。具备机械通气的技术背景和经验是有利的,但不是必需的。

作者衷心希望所有读者都能获得实际有用的设备知识,使机械通气更容易、更好。

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