NICU 机械通气入门：通气机的原理

很多人把「通气机」 称作「 呼吸机」，认为通气机能解决呼吸的所有问题，导致不想学、害怕学、不会学机械通气。为此，我写下这篇入门文章，希望对刚刚接触通气机的临床医生有所帮助。

通气机构造示意图

空氧混合机混合后出来的气体是我们希望使用的气体，其调节需要用 FiO2（摄入氧分数）旋钮进行调节。加热加湿装置好比我们鼻咽部的功能；吸气阀与呼吸阀可以通过呼气时间、吸气时间按钮进行调节；流量阀通过流量按钮进行调节；PEEP 阀通过 PEEP 旋钮进行。控制单元相当于通气机的管理计算机。流量传感器监测流量反馈给控制单元；触发用于告诉机器何时送气。

呼吸的组成

呼吸由外呼吸、气体在血液中的运输及内呼吸组成。外呼吸又包括肺通气及肺换气，而我们临床常用的通气机一般只能解决肺通气问题，英文为 ventilation，机器英文名称是 ventilator，即通气机而非呼吸机。如果要代替整个呼吸过程，能完全替代心肺功能，那是 ECMO，不是传统意义上的通气机。

自主呼吸与机械通气的区别

自主呼吸是先胸廓运动，出现容量改变，产生压力差，再出现气体流动；机械通气是直接给予大于大气压的压力差，导致气体流动，从而产生容量改变，实现通气。临床通常使用的通气机其实就是个复杂化的「打气筒」，或者「鼓风机」，机械通气可以简单的理解为向肺里打气。

上面是两种 PT 曲线，红线代表自主呼吸，黑线代表机械通气。P 代表胸腔压力，t 代表时间。从此可以看出不论哪种控制通气，吸气时压力均大于大气压，呼气时自然也是大于大气压（要不气体出不来）；自主呼吸时吸气相胸腔压力小于大气压，气体顺着压力差自然流进肺脏而非强行「打」进去，呼气时大于大气压，气体自然流出。因此，自主呼吸不会产生肺损伤，机械通气容易导致压力伤。

顺应性与阻力

肺顺应性为单位压力肺容积的变化，即顺应性 C（Compliance）＝ΔV÷ΔP 。下面是以后我们会提到的 P-V 环，其斜率代表的是顺应性，因此其头越高顺应性越好，头越低顺应性越差。

气道阻力为单位流量流速气体所需要的压力，与气道的半径的 4 次方成反比，与气道的长度成正比。即气道阻力 R（Resistance）=（8L×visc）÷（πr⁴）。所以临床我们希望减少管道长度，比如把气管导管剪短一些再连接通气机就是这个道理。

正压通气与负压通气

负压通气（negtive ventilation）指的是胸腔的压力低于大气压的通气，自主呼吸属于负压通气。正压通气（positive ventilation）与其相反，是指通气时胸腔压力大于大气压，目前临床应用的机械通气一般属于正压通气，当然也有负压通气的机械通气，只是目前临床上基本不用。

一些名词

要学习机械通气需要记住以下常用名词的缩写，以便以后我们学习参数调节时不会被字母弄得晕头转向：