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1、整理拉斐尔呼吸机摘 要:呼吸机是一种用于临床抢救、呼吸衰竭的治疗以及提供麻醉和手术后呼吸支持的重要设备。它是针对无呼吸功能的危重病人，采用人工方法实现呼吸功能的一种常规医疗设备。呼吸机提供的机械呼吸支持能维持病人的呼吸通畅、改善通气功能、纠正缺氧以及防止二氧化碳的蓄积，并为抢救提供有力的生命支持，使病人机体度过呼吸功能衰歇的困扰，从而恢复健康。时至今日，呼吸机应用更加广泛，它能大大改善心肺复苏、呼吸衰歇等危重病人的预后。尤其是在非典（SARS）肆虐期间，呼吸机所起的作用更为重要。如何正确操作和使用呼吸机并使其发挥最佳作用就成为当今临床医生、护士乃至工程技术人员必须认真对待的课题。本文仅以瑞士夏

2、美顿公司生产的拉斐尔(RAPHAEL)呼吸机为例，通过对该型呼吸机原理、临床使用和维护等方面进行较深入的研究和探讨，从而达到举一反三的目的。拉斐尔呼吸机能为超过5公斤体重的儿童及成年病人提供通气支持。它能提供自适应的潮气量控制方式（SCMV和SIMV+）、压力控制方式（PCV和PSIMV+）以及自主方式SPONT。关键词: 呼吸机 拉斐尔呼吸机 机械通气 原理 临床使用 维护 呼吸模式第一章 呼吸机的发展和未来呼吸机是大中型医院必备的常规抢救设备之一，它除了能延长病人生命、为进一步治疗争取宝贵时间外，通过它的机械装置还可根据不同的治疗目的，为呼吸功能不全的危重病人提供呼吸支持。随着电子技术和机

3、械制造水平的不断提高，呼吸机的性能日益完善，使用范围也更加扩大。1.1 呼吸机发展历程呼吸机发展历史十分悠久。起初是采用铁肺或胸甲作不同形式的负压通气，接着是采用气管插管或切开行正压通气。但现代呼吸机的出现应是在20世纪4050年代脊髓灰质炎大流行时期。那时出现的第一种正压呼吸机结构比较简单，不能选择呼吸模式。而这一时期的呼吸机被称为第一代呼吸机，主要机型有Bennett PR-1A和Bird mark 等，因常常不能保证有效的潮气量，以及灵敏度不高，所以很快被容量转换型呼吸机所替代。到6070年代，电子技术被引入呼吸机的设计中，实现了电子设备对气动能源的控制，开发出了由电位计控制的容量、压力

4、监测系统，大大方便了临床。这类具有电子设备控制的第二代呼吸机的代表有Bennett MA、Engstrom200和Servo900等型号。而这一时期是呼吸机应用经验积累的主要阶段，出现了机械通气治疗等许多新观念和新模式，例如呼气末正压(PEEP)、持续气道正压(CPAP)、间歇指令通气(IMV)和同步间歇指令通气(SIMV)以及T型管技术。再到80年代中期，电子计算机引入了呼吸机的设计，出现了以微处理器为基础的第三代呼吸机。这一代呼吸机的特点表现在功能齐全、可靠耐用，并集定压与定容于一体，兼有多种新的大有用途的通气模式，一机多能，同一型号适用于成人和儿童。代表机型有Servo900c、Benn

5、ett7200、Bennett7200ae、Bear1000和Bear1000T/se等。但在临床应用中仍存在一些问题，比如微处理器的应用虽然给了使用者带来了方便，但有时也会造成使用者难以选择。我国呼吸机的研制起步较晚，1958年在上海制成了钟罩式正负压呼吸机。1971年制成电动时间切换定容呼吸机。改革开放以后，我国呼吸机的制造水平得到长足的进步，各种类型的呼吸机已接近国外先进水平，代表机型有SH系列呼吸机、HVJ-880同步呼吸机、SC型电动呼吸机和KTH系列呼吸机。1.2 呼吸机发展趋势近20年来，呼吸机的发展非常迅速，临床应用日趋广泛，已经积累了不少经验，对呼吸机对的研究更加深入，同时也

6、发现了一些亟待解决的问题，临床上对此也提出了一些新的要求，正是这些问题和要求促进了呼吸机的发展。 为了满足这些要求，目前新一代的呼吸机的性能较以往有了很大的改善。如在呼气、吸气转换上，高档机均有两种以上的切换方式；在通气上力求使病人更舒适，减少病人的呼吸功；而最关键的是计算机在呼吸机上应用，微机替代电子控制不但减低了成本，而且误差小，操作更直观、方便，加之微机具有自检功能，可以自我检查故障，缩短保养和维修的时间，大大方便了使用。 可以预测，未来的呼吸机性能更加完善、操作更加方便直观，并采用微机控制以及人工智能和模糊控制技术。而现在呼吸机本身不能改善换气功能的缺点，将来也会迎刃而解。第二章 拉斐

7、尔呼吸机原理本章仅从机械通气原理和呼吸机的工作机制两方面来阐述拉斐尔呼吸机原理。2.1 机械通气原理由呼吸生理可知，正常的呼吸由吸气时间和吸气时间组成，吸气动力所产生的大气-肺泡压力差决定吸气潮气量（TV）；而TV和呼吸频率的乘积决定分钟通气量（MV）。所以呼吸机的工作原理是在建立一个大气-肺泡压力差的基础上的，通过这个压力差达到肺部的通气功能。要实现这个压力差，目前主要采取以下3种方式：（1） 胸廓加压方式。由于该方式要求要求动力较大，致使机器体积笨重，通气不佳，现已淘汰。（2） 神经或者膈肌刺激器方式。电刺激膈神经或膈肌膈肌收缩胸内压降低肺泡扩张吸气。停止电刺激膈肌复原胸内压恢复肺弹性回缩

8、呼气。但此放法还处于试验阶段。（3） 经呼吸道直接加压方式。在呼吸道开口（口腔、鼻腔或气管插管及气管切开插管导管）以气体直接施加压力，超过肺泡压产生压力差，气体进入肺，即吸气；释去压力，肺泡压高于大气压，肺泡气排出体外，即呼气。该方式正被广泛使用。2.2呼吸机工作的机制拉斐尔呼吸机的工作原理是采用经呼吸道直接加压方式实现的。它主要由主机、显示屏、空氧混合器、空气压缩机、外部管道、湿化器和雾化器和备用电池等部分组成。为了实现经呼吸道直接加压方式，呼吸机工作时，经过加压的氧气和空气先通过过滤器进入空氧混合器，并由电子控制单元按照预先设定的参数将氧气和空气进行混合并送入储气箱，然后以一个恒定的压力供

9、给病人。当储气箱内的气体压力达到要求时，系统会停止向储气箱供气，储气箱内还有一个吸入阀门，微处理器会根据设定的参数，对阀门打开的大小、时间的长短进行自动控制。第三章 拉斐尔呼吸机的临床使用3.1呼吸机的操作规程要用好呼吸机必须熟练掌握其操作规程，并按操作规程操作，这样才能发挥呼吸机的最佳效能，使病人得到安全、有效的治疗。我们认为在拉斐尔呼吸机使用时主要应注意以下几点：(1)病人准备：针对妨碍机械通气的情况进行处理，如气胸尤其是张力性气胸的闭式引流，循环功能的调整，以防发生意外。建立合理和必要的人工通道。对意识清醒病人应做好解释和说明工作，以减轻心理负担，取得较好配合。(2)呼吸机的准备：检查呼

10、吸机是否清洗完毕。安装检查呼吸机的各个部件：即呼吸回路、监控管道、湿化器等的安装，力臂的角度和长度调节等。安装呼出阀薄膜：将硅薄膜放入阀盒里，金属面朝上。标“下”的标记的一端必须朝下。安装流量传感器：流量传感器应插入病人回路与病人接管之间，蓝色管靠近病人。病人呼吸管路接口的蓝色接头接蓝色管，银色接头接透明管。如需启动呼吸机的雾化功能，则不能在病人回路中使用呼出过滤器。因为喷雾会导致过滤器堵塞。另外呼吸机使用一种集成的氧传感器来监控呼吸机所释放的氧气浓度。如果氧气浓度有超过设置的5%的变化，系统将会报警。所以使用呼吸机前要检查一下氧传感器。为防止病人对呼吸机的污染，在呼吸机与病人呼吸回路的吸气支

11、路，要有细菌过滤器。为防火安全，勿使用金属导体管，只能使用专用的呼吸回路。最后我们应该注意在正常情况下呼吸机的备用电池仅能保证呼吸机使用约60分钟。在临床使用前，我们还要对呼吸机做相应的设置和测试。启动呼吸机后在机器荧屏上，可以看到呼吸机在作系统自检。在自检的过程中机器的喇叭应发出声音，若没有则表示呼吸机的音频报警可能有故障。同时在开机时一直按着转换键不放，系统自检完毕，系统将会进入配置方式窗口，并有以下选项：重要设置、标准设置、图形、语言、效用、大事记要、工厂设置。表3.1 重要设置的基本选项一览表：ExpMinvol(高或低的呼出分钟量)PmeanVTE（呼出潮气量）Insp FlowOx

12、ygen(释放的氧气浓度)fSpontPEEP/CPAP(呼气末正压/连续正气道压力)MV SpontTI(呼吸周期中的吸入时间)RcexpI:E(吸气时间/呼气时间)Auto PEEPPpeak（气道里的峰得压力）RinspFTotalCstat 只能选择三项在呼吸机的荧屏才会直观的显示出来。标准设置：选择默认的控制设定。图形：选择需显示的曲线。有压力/时间、流量/时间、容量/时间供选择。效用（实用程序）：选择或不选择感应流量及氧气的监测，和荧屏的对比度调节。工厂设定：允许在使用过程中，系统回复出厂设定。每次进行临床应用前，都应对呼吸机进行测试及校准。表3.2 呼吸机测试及校准一览表 前提

13、测试与校准的内容呼吸机接到病人前密封性能测试、流量传感器测试、功能测试、电池测试安装新的呼吸回路以后密封性能测试、流量传感器测试安装新的流量传感器后流量传感器测试安装新的氧气传感器后氧传感器校准发现任何监控数据有问题所以可应用测试报警要求报警测试为确保呼吸机的操作安全，每次使用前都应做测试校准工作，如发现有问题，应立即终止临床使用。具体的测试及校准选项在实用程序窗口里。（3）启动呼吸机：在呼吸机临床应用于病人时，要选择不同的设置以确保呼吸机的安全工作：首先要输入病人的体重数据。因为体重不同的病人其呼吸频率、潮气量及呼出分钟量。然后要在Mode窗口下选用适当的通气方式。本文将另有探讨。在这一窗口

14、还可以得到叹息和呼吸暂停备份功能。叹息功能是在每100个呼吸里释放一个叹息呼吸，其压力比非叹息呼吸高5cmH2O。呼吸暂停备份功能在病人20秒后没有呼吸时，呼吸机能自动提供通气。呼吸机备份使用的是标准的（S）CMV+方式。当然推荐呼吸暂停备份功能永远设置成有效。同时还要在Control窗口和Alarm窗口下进行相应的设置。临床应用。(4)关机顺序：1 切断氧气气源，关闭氧气减压器。再关掉空气压缩机电源，等待两种气源压力降为零。2 关闭呼吸机主机电源和湿化器电源。3 拆下病人气路和湿化罐一同消毒。3.2. 呼吸机提供的呼吸模式：在拉斐尔呼吸机的临床操作中，应还把各种不同的工作参数进行不同的组合，

15、根据临床的需要，组成各种工作的模块以便临床工作者进行选择。而且要按病情需要适当选择呼吸模式，以达到合理使用和最佳治疗效果的目的。拉斐尔呼吸机主要提供5种呼吸模式：（1） SCMV容量控制强制通气： 该方式只提供容量控制强制呼吸。潮气量的设置决定了所释放的潮气量。频率和I:E(吸气时间/呼气时间)的设置决定了呼吸周期的时长。并根据新的概念、适配控制器，来完成潮气量的控制。即适配控制器在每个呼吸当中都大潮气量的设置值和释放量比较，以获得最佳的选择、配置。因其执行的是潮气量控制的通气，病人不但能够自主的呼吸，且还可以触发强制呼吸。而采用的适配控制器保证有适当的潮气量给病人，保证了分钟通气量，不受呼吸

16、系统的影响。使用时有以下特点：给了病人一个减速流量模式；对于呼吸较好的病人，从吸入开始时，以实际的压力获得高流量通气；对于呼吸较好的病人，通气流速会随病人的自主度变化。（2）PCV 压力控制通气：该模式是压力控制的强制呼吸。压力控制确定吸气的最高压力，速率和I:E(吸气时间/呼气时间)决定呼吸时间。并在吸气开始即提供压力，给出高流量的通气，满足对流量需求教高的要求。而且在控制期间病人可随时进行自主呼吸。在该模式中，每当释放一个压力，不保证释放固定的潮气量，此时它与呼吸系统有关。所以此时要注意病人的最大/最小呼出分钟量。（3）SIMV同步间歇指令性通气（Synchronized Intermit

17、tent Mandatory Ventilation）：自主呼吸频率(f)和TV由病人自己控制，间隔一定的时间(可调)给予同步IPPV。若在等待触发时期(称同步触发窗)内无自主呼吸，在触发窗结束时呼吸机自行给予IPPV，避免人机对抗。触发窗一般为IPPV呼吸周期的25%，位于IPPV前。例如,预调IPPV为10次/分。其呼吸周期为6秒，触发窗为1.5秒。若在6秒的后1.5秒内有自主呼吸触发呼吸机，即给予一次IPPV通气；在此期内无自主呼吸或较弱不能触发，在6秒钟结束时即给予一次IPPV。优点：可保证病人的有效通气。临床根据病人的自主TV、f和MV变化，适当调节SIMV的频率和TV，利于呼吸肌的

18、锻炼。是撤离呼吸机前的必要手段。当PaCO2过高或过低时，病人可以通过自主呼吸加以调整，这样减少了发生通气不足或过度的机会。缺点：使用不当会导致呼吸肌疲劳。（4）PSIMV 压力同步间歇指令性通气： 在PSIMV模式中，强制呼吸是PCV呼吸，也可取代自主呼吸。该方式不能保证在所有的时刻都有适当的潮气量释放，此时应注意监控病人的状态变化。（5） SPONT自主方式：该模式下，通气由自主呼吸控制。并可设定一个通气的支持压力，支持病人自主呼吸。在这一呼吸模式中，呼吸暂停备份被设定为有效。3.3. 其它呼吸模式的补充：（1）IPPV间歇正压通气 （Intermittent Positive Press

19、ure Ventilation）,也称机械控制通气( CMV)：呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺内；随吸气动作进行，压力上升至一定水平或吸入的容量达到一定水平，呼吸机即停止供气，呼气阀打开时，病人的胸廓回弹和肺被动的萎缩，产生呼气。 该方式下，呼吸机不管病人自主呼吸的情况如何，均按预调的通气参数为病人间歇正压通气。主要用于无自自主呼吸或自主呼吸很微弱的病人及手术麻醉期间应用肌肉松弛者。 若患者有自主呼吸，会发生人机对抗。若调节不当可发生通气不足或过度。不利于自主呼吸锻炼。(2) SIPPV同步间歇正压通气：由病人自主吸气触发呼吸机供给IPPV通气。由于SIMV和MMV通气方式的临床应用，S

20、IPPV已渐被弃用。 (3) IMV间歇指令性通气 ( Intermittent Mandatory Ventilation)：在病人自主呼吸的同时，间断给予IPPV通气,即自主呼吸+IPPV。单纯IMV自主呼吸频率(f)和TV由病人自己控制,间隔一定的时间(可调)给予IPPV。由于不同步可能出现人机对抗，所以单纯IMV不常采用。(4) MMV分钟指令性通气 (Minute Mandatory Ventilation)： 根据一定的指标，预设好一定的分钟通气量(MV minute Ventilation)。若自主MV吸气气流，吸气省力。呼气期气道内正压，起到呼气末正压(PEEP)的作用：防止和

21、逆转小气道闭和和肺萎缩增加功能残气量(FRC),降低分流量PaO2增高。同时胸内压增加。使用CPAP应注意：只能用于呼吸中枢正常、有自主呼吸的病人。凡是主要因肺内分流量增加引起的低氧血症都可应用CPAP，但同时有呼吸道梗阻、通气不足者效果较差。未插管的病人应用CPAP，应防止胃扩张、呕吐、恶心、鼻腔炎、泪囊炎等。CPAP可和SIMV、MMV、PSV等方式合用。 (6) PEEP呼气末正压呼吸 (Positive End-expiratory Pressure Ventilation)：呼气末正压(PEEP)的概念：吸气由病人或呼吸机产生，而呼气末借助于呼气端的限制气流活瓣等装置，使气道压力高于

22、大气压。PEEP的主要作用：呼气末正压的顶托作用使呼气末小气道开放，有利于CO2排出。防止气泡萎陷使功能残气量(FRC)上升，有利于氧合。PEEP的临床应用：低血氧症，尤其是急性呼吸窘迫综合症(ARDS)患者，单靠Fi O2氧合改善不大，加用PEEP可以提高氧合量。肺水肿、肺炎，加用PEEP除增加氧合以外，还有利于水肿和炎症的消退。大手术后预防、治疗肺不张。慢性阻塞性肺病(COPD)患者，加以适当的PEEP可支撑小气道，防止呼气时在小气道形成“活瓣”作用，有利于C O2排出。最佳PEEP的选择：最佳PEEP值应该是对循环无不良影响而达到最大的肺顺应性、最小的肺内分流、最高的氧运输、最低的Fi

23、O2时的最小PEEP值。选择时应从2.5cmH2O开始，逐步增加至有效改善血气状态(Fi O20.50.6,Pa O2 70mmHg)，而动脉压、心排量无明显减少，中心静脉压（CVP）稍上升为止。一般在10cmH2O左右，多数病人使用46cmH2O即可。应用PEEP的禁忌症：严重循环功能衰竭。低血容量。肺气肿。气胸和支气管胸膜瘘等。 (7) PSV压力支持通气 (Pressure Support Ventilation)：自主呼吸期间，病人吸气相一开始，呼吸机即开始送气并使气道压迅速上升到预置的压力值,并维持气道压这一水平。当病人自主吸气气流流速降低到最高吸气流速的25%时，送气停止，病人开始

24、呼气。特点：病人完全自主呼吸，呼吸频率和吸呼比I/E由病人决定。潮气量(TV)的多少，取决于PSV压力高低和自主吸气的强度：压力30cmH2O时，TV多由呼吸机提供，相当于同步定压IPPV。病人可以根据Pa C O2的高低自行调节自主呼吸频率，吸气力量大小和时间长短调整通气量的多少。吸气压力辅助，能有效地克服通气管道的阻力，病人吸气做工减少，自觉舒服。有利于呼吸肌疲劳的恢复。目前临床应用PSV有两种方法：低水平压力支持(0.490.98kPa)，同时使用同步间歇指令性通气(SIMV)。其特点为病人感到舒适，减少自发呼吸时由于按需式气流系统装置及气管插管高阻力所致的功耗。单独压力支持，将压力调高

25、到能达到所需的潮气量(TV)及分钟通气量(MV)时，可调节通气作工增加幅度。这种方式临床上对呼吸中枢功能正常者，当自主呼吸已经出现,准备撤离呼吸机时最为适用。还有一点值得我们关注：对于有人机对抗者，应用PSV易于使呼吸协调，可以减少镇静剂和肌松剂的用量。PSV也有其不足的地方，作为一种辅助通气方式，预置压力水平比较困难，潮气量(TV)依病人吸气力量而变化，分钟通气量(MV)依潮气量(TV)和自主呼吸频率而定。若病人自主呼吸频率、力量和吸气时间改变，有可能发生通气不足或过度。呼吸中枢、呼吸运动和肺功能者不宜单独使用，可以和SIMV、MMV合用。 (8) PCV压力控制通气 (Pressure C

26、ontrolled Ventilation)：预先设置气道压力和吸气时间。吸气开始，气流很快进入肺部，达到预置压力水平后，通过反馈系统使气流流速减慢，维持气道压力为预置压力至吸气结束，然后呼气。PCV和吸气末停顿有区别，吸气末停顿的吸气平台期无气流供给，而PCV只是气流速度减慢。特点和用途：气道压较低，没有峰压，出现气压伤小。吸气流速随胸-肺顺应性和气道阻力的大小而变化。潮气量(TV)的供给比定压IPPV多，也随胸-肺顺应性和气道阻力而变化，但变化幅度较小。由于压力平台时间较长，吸气峰压较低使气体分布均匀，氧合和通气良好。多用于新生儿、婴幼儿及急性呼吸窘迫综合症(ARDS)和慢性阻塞性肺病(C

27、OPD)引起的呼吸衰竭，严重通气/血流比失调的病人。管道漏气时也能保证潮气量(TV)的攻击。在实际应用上，因为PCV模式下潮气量(TV)随胸-肺顺应性和气道阻力而变化，需要随时观察病人的潮气量(TV)和分钟通气量(MV)，以保证病人通气的需要。还有的呼吸机在PCV时，若期望的潮气量(TV)没有达到，会发出报警，提示操作者调节有关参数。 (9) BiPAP双水平气道正压通气 (Bi-level Positive Airway Pressure)：分别调节两个压力水平和时间。两个压力均为压力控制，气流速度可变。其设计出发点是为了解决常见的患者的自主呼吸不能与强制的机械通气相匹配即人机对抗的难题。它

28、允许病人在两个水平上全程自主呼吸，为开放式自主呼吸、减少人机对抗、减少镇静剂和肌松剂的使用，是一个涵盖从机械通气过度到自主呼吸整个过程的单一通气模式。为较新的通气方式，开发前景较大。 (10) HFV高频通气 (High Frequency Ventilation)：是指通气频率超过正常呼吸频率4倍的机械通气(在成人60次/min)，其潮气量接近或低于解剖死腔量。HFV的共同特点有：气道压、胸内压低，可减少肺组织及气道压损伤。对循环系统影响较少。反射性抑制自主呼吸。目前HFV在临床的应用仍在研究当中，现在主要在大的支气管胸膜瘘存在的情况下以及在ARDS或某些外科手术过程通气时应用。HFV主要有

29、高频正压通气、高频喷射通气和高频振荡通气：HFPPV高频正压通气：用常规呼吸机将通气频率提高到60次/分以上，本质上和正压机械通气无差别。HFJV 高频喷射通气：高频喷射呼吸机通过高频电磁阀、气流控制阀、压力调节阀和喷嘴,喷射出高频率、低潮气量的快速气流进入病人气道和肺内，并将周围的空气带入肺内(Venturi)效应，以改善气体交换。HFOV 高频振荡通气：以5003000次/分的高频活塞泵运动，将少量气体（2080%解剖死腔量）送入和抽出气道，可以满足肺气体交换的要求。 第四章 拉斐尔呼吸机的维护4.1呼吸机的主要组成(1)空氧混合器：可输入压缩空气、环境空气或压缩氧气。一般使用压缩氧气。空氧混合器是利用射流原理制成。氧气通过小孔喷嘴形成高速气体射流时产生负压，吸带喷嘴附近的空气来稀释浓度。调节空气的进量可控制空氧混合比例，从而改变吸氧浓度。吸氧浓度允许在21%100%范围内调节