有创呼吸机(Invasive Ventilator)又称多功能呼吸机,该呼吸机主要用来辅助病人呼吸与控制病人自主呼吸动作,是一种人工机械通气的装置,具有气体交换功能。
1864年美国人阿尔弗雷德·琼斯发明的世界上的第一台呼吸机,直到20世纪40年代,专为正压有创通气设计的有创呼吸机出现。有创呼吸机是目前急危重症患者常见的器官功能支持手段。普遍应用于麻醉、各种原因所致的呼吸衰竭及大手术后的呼吸支持与治疗中。有创呼吸机通气是呼吸机经口/鼻气管插管或经气管切开插管等人工气道与患者相连接,完成吸气和呼气功能,达到改善通气、换气功能,减少呼吸功耗,从而挽救或延长患者生命。
有创呼吸机的临床应用分为三大类。一类以呼吸系统疾病为主,包括肺部感染、肺不胀、哮喘、肺水肿等影响肺内气体交换功能。第二类以外科手术为主,有利于病人麻醉恢复,维持正常的呼吸功能,减少呼吸肌运动,降低氧耗量。第三类是以睡眠呼吸暂停为使用,通过一定的压力解决上气道的堵塞情况。
发展历程
1864年美国人阿尔弗雷德·琼斯发明的世界上的第一台呼吸机。1928年,波士顿的医生Philip Drinker发明了第一台电动躯体负压呼吸机,当时被称为“铁肺”。
直到20世纪40年代,专为正压有创通气设计的有创呼吸机出现。随着1952年脊髓灰质炎的大流行,有创正压通气开始被用来代替“铁肺”进行治疗,这一改变显著降低了临床死亡率。
结构与原理
有创呼吸机经呼吸道直接加压,在呼吸道开口(口腔、鼻腔或气管插管及气管切开)以气体直接施加正压力,超过肺泡压产生压力差气体进入肺即吸气;释去压力后肺泡压高于大气压,肺泡气排出体外即呼气。现在临床所用的呼吸机均以这种方式进行工作。
管理类别
(1)定压型呼吸机产生的气流进入呼吸道使肺泡扩张,当肺泡内压达到预定压力时气流即终止,随肺泡和胸廓弹性回缩力将肺泡内气体排出,待呼吸道内压力降到预定呼吸机参数时再次供气。
(2)定容型呼吸机将预定量的气体压入呼吸道,又依赖于肺胸弹性回缩将肺泡内气体排出体外。
(3)定时型按预设的吸、呼气时间送气。
(4)高频通气型有高频喷射(100~200次/分)、振荡(200~900次/分)、正压(60~100次/分)、短促喷气,改善缺氧快,有二氧化碳潴留者禁忌,长期应用要谨慎。
以上信息来源参考
医疗用途
综述
有创呼吸机的临床应用分为三大类。一类以呼吸系统疾病为主,包括肺部感染、肺不胀、哮喘、肺水肿等影响肺内气体交换功能。此时呼吸机的治疗主要改善肺内气体交换,提高血液中氧浓度和排出二氧化碳。第二类以外科手术为主,有利于病人麻醉恢复,维持正常的呼吸功能,减少呼吸肌运动,降低氧耗量。第三类是以睡眠呼吸暂停为使用,通过一定的压力解决上气道的堵塞情况。呼吸衰竭作为临床常见的综合征,由其导致的低氧血症和高碳酸血症严重危及患者的健康甚至生命。现代机械通气技术(主要是正压机械通气技术)作为临床救治急性呼吸衰竭的最主要手段广泛应用于各临床科室,使得重症呼吸衰竭的病死率从上世纪七十年代的90%以上降至目前的40%左右,挽救了众多患者的生命。
临床疾病
慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型
当患者长期暴露于存在有害气体或颗粒的环境中,或是因反复呼吸道感染所造成的炎症反应,可诱发慢性阻塞性肺疾病。有研究报道显示,当COPD患者处于急性加重期时,有26%~74%的患者并发Ⅱ型呼吸衰竭。在临床治疗过程中,为改善患者呼吸功能纠正呼吸衰竭状态,往往需要对患者进行机械通气以辅助呼吸。目前临床上常使用的机械通气方式主要为有创通气和无创通气,当患者出现急性呼吸衰竭急性失代偿后或合并急性感染需进行有创通气。
新生儿呼吸窘迫综合征
新生儿呼吸窘迫综合征是新生儿常见的临床危重症,是新生儿致死、致残的主要原因之一。新生儿呼吸窘迫综合征病因及发病机制复杂,作为一种临床综合征,与其他疾病难以鉴别。该病的治疗目前缺乏特效手段,仍是以呼吸支持、肺表面活性物质替代、体外膜肺氧合治疗、营养支持及液体管理等对症及综合治疗为主。现已公认,呼吸机机械通气是治疗新生儿呼吸窘迫综合征的基础手段,有助于促使呼吸功能改善,从而改善病情。
新生儿呼吸窘迫综合征可采用有创-无创呼吸机序贯机械通气联合肺表面活性剂治疗新生儿呼吸窘迫综合征患者,通过对比有创机械通气联合肺表面活性剂治疗与有创-无创序贯机械通气联合肺表面活性剂治疗,发现与有创机械通气联合肺表面活性剂治疗相比,有创-无创序贯机械通气联合肺表面活性剂治疗可显著缩短新生儿器械通气时间和住院时间,有创-无创序贯机械通气联合肺表面活性剂治疗对新生儿血气指标的改善效果更好,而且有创-无创序贯机械通气联合肺表面活性剂治疗还可显著降低新生儿的并发症发生率。
重症慢阻肺
慢性阻塞性肺病患者多存在气道阻塞、通气功能不良、呼吸肌疲劳等表现,同时因肺不张,导致通气与血流比例失衡,降低肺泡换气能力,在长时间缺氧影响下,致肺血管重构、收缩,肺动脉压增高,从而引发呼吸衰竭。重症慢阻肺Ⅱ型呼吸衰竭患者实施机械通气,可以改善呼吸耗能及呼吸肌疲劳状况。临床常用机械通气方式为有创机械通气和无创机械通气,其中有创呼吸机需借助气管实施,对患者气道造成一定损伤,肺部感染、相关性肺炎等问题较突出,同时在通气时呼吸机参数调整不当,易导致患者病情恶化,增加疾病治疗难度。无创呼吸机无需介入性操作,利用接口鼻、接口器、呼吸机维持患者呼吸通畅性,但存在气体不完全交换的情况。患者撤机成功的关键因素是选择恰当的时机从机械通气切换为无创正压通气,而序贯治疗强调严格控制拔管时机。选择序贯切换点为肺部感染控制窗(患者痰量下降,痰液粘稠度降低,为白色痰液,体温下降,外周血白细胞下降,以支气管症状为主要表现),将其作为脱离有创机械通气的过渡点。对重症慢阻肺Ⅱ型急性呼吸衰竭患者实行有创-无创呼吸机序贯疗法,可显著改善患者血气状况,缩短治疗时间,获取良好预后结果。
使用操作
有创机械通气是呼吸机经口/鼻气管插管或经气管切开插管等人工气道与患者相连接,完成吸气和呼气功能,达到改善通气、换气功能,减少呼吸功耗,从而挽救或延长患者生命。因人工气道的建立、镇静镇痛药的应用及约束带的使用,患者的自我防护能力减弱甚至消失,此时有创机械通气使用中的维护尤为重要。
常规的护理方式包括有创机械通气患者的观察(呼吸循环功能、意识、血气分析、体温、其他)、人工气道护理(人工气道的固定、气管内吸引、人工气道湿化、气囊护理)、呼吸机的撤离、呼吸机的消毒及维护[1]。干预组在对照组护理的基础上增加了有创呼吸机使用中的维护。该流程主要用于呼吸机使用时的风险防范,规定在护士交接班时、管床期间每2~3小时以及患者体位变换后执行。
参考资料
安全风险
主要风险
在有创呼吸机使用过程中,主要的风险包含三种类型:显性风险、隐性风险与潜在风险。
1.显性风险:是由于呼吸机使用不当,或者管理不当导致呼吸机存在一定的风险。
2.隐性风险:主要是呼吸机显示值与真实值不同,如潮气量、吸气量等,呼吸机显示值与医生设定值有较大偏差。
3.潜在风险:主要是呼吸机显示值与设定值相同,但与实际值有较大偏差,当潮气量或支撑压力高时,呼吸机工作异常,该因素非常危险,在使用时很难发现该风险,会直接影响患者的身体健康。
参考资料
常见问题
呼吸机作为急救设备在临床一线发展发挥着重要作用。因其使用频率高,并且无中心供气,这就造成了呼吸机在使用中故障出现率比较高,如压缩机卡死、压缩机长期运行热保护、压缩机管道漏气、传感器失灵、压缩机空气积水、阀门堵塞或不畅等,一旦出现这类情况将会导致整台呼吸机不能使用。如果故障出现在抢救过程中,那么对病人的危害是极大的,严重的会危及病人的生命。因此有效的对呼吸机进行科学化得管理是非常有必要的。
维护保养
参考资料
相关事件
2020年2月15日,对于如何降低新冠肺炎病亡率,国家卫健委医政医管局副局长焦雅辉15日表示,最近一段时间以来,重点在抓有创呼吸机的使用,要求临床医生做到关口前移,一定要把握抢救患者生命的有利时机,尽早使用有创呼吸机,恢复患者的血氧饱和度,降低病亡率。目前效果逐渐显现,以武汉市最早重症定点两家医院为例,武汉市金银潭医院和武汉肺科医院现在患者的出院率已经达到了30%到39%。
2020年6月5日,张静华因发热到邯郸市第一医院住院治疗。医院病历及司法鉴定材料显示,张静华在该院住院共81天,直至8月25日死亡。她先后到医院的三个科室治疗:老年病二科、呼吸二科、重症医学科。7月15日,张静华的血氧饱和度显示正常——多次检测为96%至99%。当天,医护人员再次对她经鼻气管插管,接有创呼吸机辅助通气治疗。8月7日,北京朝阳医院一位呼吸科专家对张静华进行远程视频会诊。会诊视频显示,该专家认为,开放气道使用有创呼吸机后,患者极易产生对呼吸机的依赖,而开放的气道又使肺部容易受到外部感染。2023年2月,西南政法大学司法鉴定中心出具了司法鉴定意见书。该中心分析诊疗行为时指出,医方对张静华的病情诊断、用药等方面的处理符合规范。但是,医方对患者间断脱机(有创呼吸机)的过程中,没有病情变化、脱机是否成功等描述,不能准确判断患者脱机情况,存在过错。2023年9月,邯郸市丛台区法院对这起医疗损害责任纠纷作出一审判决。一审民事判决书显示,丛台区法院认为,根据中华人民共和国民法典的相关规定,患者在诊疗活动中受到损害,医疗机构或者其医务人员有过错的,由医疗机构承担赔偿责任。对于司法鉴定意见书,被告邯郸市第一医院虽有异议,但未提交证据推翻该鉴定,“故对该鉴定意见书本院予以认可”。2024年2月1日,邯郸市第一医院呼吸二科主任郭瑞霞表示,当时给张静华使用有创呼吸机,与钱无关。
参考资料
China enhances ventilator production to meet domestic, overseas demand.中国政府网.2024-02-03
感谢他们,发明了伟大的呼吸机.腾讯网.2024-02-03
The Mechanical Ventilator: Past, Present, and Future.rcjournal.2024-02-03
呼吸机.PDF.2024-02-03
医政医管局:抢救新冠肺炎患者尽早使用有创呼吸机.www.chinanews.com.2020-02-15
家属诉医院滥用有创呼吸机致老人感染死亡,获赔26万全捐中国青基会.中青在线.2024-02-03