第六节 通气补偿
一、 自动漏气补偿
机器通过比较吸气端气流和呼出端气流的差值,来测算泄漏量,容量控制通气时,可对漏气进行补偿。
例如:设定的潮气量VT = 500ml,管道中有10%的漏气。
如果关闭漏气补偿,则机器送气500ml时,肺部实际吸入量为450ml时,有50ml被泄漏。呼气量为450ml时,其中又有45ml泄漏,呼气端的测量值就是405ml。
开启漏气补偿,则呼吸机基于测定的泄漏量(50ml),实际输出550ml潮气量(而不是设定的500ml)。因此,这500ml就是实际到达肺内的吸入潮气量,与设定值一样。
具备漏气补偿时,设定的容量决定了病人得到的气体容量。而如果没有漏气补偿,则病人得到的气体容量就要小于设定的容量。
实际上,泄漏计算值还考虑到了管道系统中的压力。由于吸气压力高于呼气压力,因此吸气过程的漏气比例要高于呼气过程的漏气比例。根据平均压力可计算出每分钟通气的漏气量。因此,机器得到的每分钟通气量,不但考虑了每分钟通气的泄漏量,还考虑了每分钟通气的容量损失。
由于技术性偏差,即使管道系统没有漏气,设备可能仍然显示一个很小的分钟漏气量。
二、呼吸管道的顺应性补偿
无论是容量控制还是压力控制通气模式,吸气期间呼吸管道系统和患者胸肺部都产生正压。呼吸机送气总量按胸肺顺应性和管道系统顺应性的比率,分布到病人肺部和安装的管道系统中。
成年病人的呼气流量及所得数值(如分钟通气量和潮气量)的偏差较低,这是由于其胸肺顺应性比呼吸管道的顺应性高。
既然只有肺部获得和释放的容量与通气功效有关,而且儿童通气可能存在更大的差异,高档呼吸机对机械通气过程中呼吸管道的顺应性提供基本的补偿。
通气前设备自检时,呼吸机检测确定呼吸管路的顺应性,并在通气过程中以容量的形式,来补偿管道顺应性的影响。根据呼吸道压力,机器以呼吸管路内的气体滞留量来增加潮气量。
如果更换了呼吸管道,应重新启动呼吸机的管道顺应性检测程序,以修正管道顺应性补偿值。
三、气管插管阻力补偿
气道的呼吸阻力主要来自气管插管,因此气道阻力的补偿主要就是气管插管的阻力补偿。气管插管的阻力与患者的呼吸流速呈正弦曲线关系。
气管插管阻力补偿功能是根据插管规格的不同,来调节气道压力,以克服插管(人工气道)所带来的呼吸阻力,有助于支持呼吸功能弱的患者。调节压力的变化与呼吸管道两端的压力变化是同步的,呼吸机根据压力的变化,随时调整补偿的压力。
插管补偿功能基于插管的数学模型、插管方式和插管内径,来计算出补偿所需要的气道压力。
机器计算气管压力公式,基于插管阻力和病人流量的平方。
P气管=PAW-K×流量2
P气管:气管压力;PAW:管道系统Y型管压力(近端压力); K:插管系数(见表3);流量:患者吸入或呼出的气体流量(吸气时,流量>0;呼气时,流量<0)。(www.xing528.com)
当自动插管补偿功能启用时,呼吸机在自主通气和压力限制通气过程中,调控通气压力,机器根据所选定的补偿类型,使插管的呼吸阻力得到相应的补偿。
呼气过程中可以关闭补偿功能。
根据病人流量的方向,呼吸道压力在吸气过程中提高或在呼气过程中下降。在此情况下,呼吸道压力可提高到设定的报警极限值的上限值以下5 mbar,最低降为0mbar。使用插管补偿时,要增加一个报警参数:高吸入潮气量。
计算压力支持时,依据的是管子阻力和患者流量的平方函数:
△PAW = Comp.×K×流量2
△PAW:施加于插管的压力;Comp.:补偿度(0%~100%);K:插管系数(见表3);流量:病人流量。
在机器上设定补偿值时,需要设定几个方面:
(1)补偿度Comp.(0%~100%)。
(2)选择导管的种类(气管插管或气管切开)和内径。必须与实际使用的导管相对应,才能保证正确计算出补偿用的气道压力。
(3)湿化罐不装水时的容量。
(4)呼气灵敏度、触发方式等相关参数。
插管系数K见表3。对于缩短的管子应始终以K为基础,可以忽略所减长度的影响。
表3 插管系数K
四、标准条件下气体的容积转换
气体的体积由气体条件来决定,如温度、压力和湿度。
为了接近肺的生理状态,分钟通气量和潮气量的值应取肺的条件作为参照:37℃体温、肺内压力、100%相对湿度。在这样的条件下测得的气体容积称为BTPS (BTPS=体温、压力、饱和)。
从气体罐或中心供应那里获得的医用气体是干燥的(相对湿度大约为0%),从呼吸机开始供气的温度为20℃左右。在这样的条件下测得的容量和体积称为NTPD (NTPD=正常温度压力)。
BTPS和NTPD之间测量值相差约12%
例如:500ml的NTPD气体在37℃和100%相对湿度的条件下,将变成564ml的BTPS气体。
要正确控制供气量,就应该以肺内BTPS条件下的潮气量来供气。因此机器应以此来调整潮气量的控制水平。
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