作者丨王生成 海南省儋州市人民医院呼吸内科

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在临床工作中，呼吸机的作用越来越重要，应用越来越广泛。呼吸机是通过监测某些参数来执行各阶段之间的转换，来帮助完成人的呼吸周期工作。

无论是有创呼吸机，还是无创呼吸机，呼吸机做功都离不开三个重要环节——触发、送气、切换。这三个重要环节是呼吸机理论和临床实践的重中之重，是一切呼吸通气模式的基础，如果不了解此知识点，说自己会用呼吸机那是不可能的，由此可见它的重要性！

通过监测触发参数来实现呼吸周期第一阶段的开始，即吸气的开始，这就是第一个重要环节——触发；第二个重要环节就是送气，这个环节呼吸机在吸气相必须完成送气的量化指标（容量或压力），即完成送气目标；吸气在什么时候结束,以及呼气在什么时候开始，即吸气相向呼气相转换，这就是第三个重要环节——切换。

一、触发

通常分为两大类，即强制触发和同步触发。

强制触发：是指呼吸机根据设置的呼吸频率在规定时间内强制启动送气，无论病人此时是否需要吸气，都会强制进行。在控制模式下，假如呼吸机设置的呼吸频率为 20 次/分，那就意味着呼吸机每 3 秒钟将启动送气 1 次，即触发 1 次，故也称为时间触发。这类触发是用在病人无自主呼吸或呼吸微弱的病人，不然容易引起人机不同步而发生对抗。

同步触发：是指呼吸机主动探测并一旦发现病人开始吸气的信号，呼吸机即自动开放吸气阀，开始送气，呼吸机的触发与病人吸气动作的开始相同步，故称为同步触发。

根据吸气信号的不同，同步触发分为压力触发、流量触发两种。两者的不同点是：

采用压力触发方式时，每到呼气末，吸气阀和呼气阀都处于关闭状态，如果病人做吸气动作，呼吸机管路内压力就会降低，降低到触发阈值时，这种吸气努力信号就会被呼吸机探测到，从而触发呼吸机，开放吸气阀，开始送气。

由于压力触发时，病人需在盲管中吸气直到形成一定的负压值，呼吸机才送气，因此，病人需要做的呼吸功较高，压力触发值通常设置在-1~-3cmH2O。

采用流量触发方式时，在呼气末，吸气阀和呼气阀并非完全关闭，而是由一股连续气流从吸气阀送出，经过呼吸管路后，从呼气阀排出。这股持续气流就叫做基础气流（base flow）或偏流（bias flow）。如果病人不吸气，从呼气阀排出的基础气流流量不变，如果病人吸气，呼吸阀排出的气流就会比吸气阀送出的气流有所降低，减少的幅度达到触发阈值时，呼吸机被触发，在完全开放吸气阀的同时关闭呼气阀，送气开始。 流量触发值通常设置在1~3L/min。

在临床实践中，触发值的设定应注意结合病人的病情而调节。也就是说，如果病人呼吸急促、窘迫时，应增大触发的绝对值，以避免呼吸频率过快；如果病人吸气能力较弱，则应降低触发的绝对值，以保证病人的吸气肌能得到有效的休息，并同时保证吸气的同步性。

二、送气

触发之后接着就是呼吸机送气。呼吸机的送气目标是用容量（潮气量）或压力来衡量，也就是所谓的容量控制（Volume Control）或压力控制（Pressure Control）。

容量控制通气的特点是容量和吸气时间固定，但管路内压力不稳定。容量控制通气（VCV）顾名思义就是以容量值为送气目标的，比如，呼吸机设置潮气量为 460ml，呼吸机就会将460ml 作为送气的目标，达到目标后，转换为呼气。这是临床上应用最多的通气方式，适合于慢阻肺（COPD）合并呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等需要严格控制通气量的病人。

决定容量控制通气的基本控制参数主要是潮气量（容量值）和送气流速（或吸气时间或吸呼比）

潮气量（Vt）：是指呼吸时每次吸入或呼出的气体量。正常人的潮气量一般为400ml~600ml，呼吸机的设置标准一般为 6~12ml/kg，具体需要根据病人的病理生理状况以及治疗目的进行设置。

送气流速（flow） ：简单的说是管道中气流的速度，亦称为流量。只有在容量控制通气的方式下，才需要控制流速。流速可分为恒流速、递减流速（减速波）、按需流量、管路顺应性补偿。

恒流速是经典的容量控制通气采用的送气方式，是以不变的流速向一个容积相对恒定的容器内持续吹入气体，其内压力必然不断升高。当送气结束转换为呼气之前的那一刹那，压力达到最高点，即峰压。因气道峰压对肺组织可能会造成损伤，一般要求不要超过30L/min。如图：

递减流速：也称为减速波。因恒流速送气时，气道峰压可能对肺组织造成伤害，而减速送气方式则大大降低了这种风险。当呼吸机采用容控减速波送气时，其流量会按照呼吸机预先计算好的斜率持续减速，直至完成容量目标切换为呼气。如图：

按需流量：无论是恒流速还是递减流速，其流速是不可更改的，如果病人在这过程中突然想多吸入一点气流，呼吸机是不能提供的，而按需流量功能，就可以根据病人需要，提供额外气流量来满足病人的需求。

管路顺应性补偿：仅在容量控制通气时起作用。因呼吸机的管路由软塑料或硅胶等材料制成，具有一定弹性。因此，在送气过程中，管路容积会有不同程度的增大。在容量控制通气时，病人所得到的潮气量必然与呼吸机的递送容量有差距。管路顺应性补偿就是通过测量不同压力下管路的容积变化，并将其记录在呼吸机的内存中，当输出容量时除递送呼吸机设置的容量之外，还将管路变化容积一起递送，以保证病人真正得到呼吸机所设置的容量值。

临床上常用的另一个送气方式是压力控制通气。压力控制通气的特点是送气压力和送气时间恒定不变，但潮气量不稳定。压力控制通气的送气目标有两个：一是达到特定的吸气压力，其次是整个吸气相达到特定的吸气时间，然后一般采用时间切换，即达到吸气时间后吸气切换为呼气。

在设置吸气时间时，务必要注意其时长与病人实际吸气时长的关系，如果设置的吸气时间太长，则会出现流量降低为 0 的状况，在这样的情况下，相当于吸气屏气，如果病人有自主呼吸的情况下，就极有可能会出现呼气不同步，发生人机对抗，引起病人不适。如图：

为了改善有自主呼吸能力的病人的呼气同步性，在压力控制通气方式下，有些呼吸机除采用时间切换外，还同时采用流速切换两种切换方式，呼吸机按照先达到的切换标准进行切换。可同时启动流速切换，改善病人的呼气同步性，这种切换形式的压力控制通气称为时间/流量双切换的压力控制通气。如图：

压力控制通气具有压力平稳的优点和潮气量不稳定的缺点；容量控制则具有潮气量稳定而压力不稳定尤其是峰压较高的缺点。因此，衍生了另一种送气方式是压力调节容量控制通气（PRVC）。PRVC 就是用压力控制的方法进行送气，避免了容量控制的峰压；以设定容量为目标，保持了容量的相对稳定。非常适合于 COPD病人的机械通气。其基本参数为目标容量和吸气时间。

启动 PRVC 通气后的第一次控制呼吸，呼吸机按照所设的潮气量和吸气时间进行容量控 制通气，同时通过吸气暂停测定平台压（Pplat）。第二次呼吸开始，就按照测定所得的平台压和预设的吸气时间进行压力控制通气。同时监测潮气量，根据实际潮气量大小，调节下一次送气的吸气压力。如图：

三、切换

切换是指吸气结束并转换为呼气的过程，也就是呼吸机送气结束并转为呼气的环节。 这一环节的实现有赖于吸气阀的关闭并同时呼气阀的开放。

呼吸机采用的切换方式包括时间切换、容量切换、流量切换以及压力切换。

1.时间切换：即通过规定吸气时间来实现，一旦达到规定的吸气时间，即发生切换。现代呼吸机采用压力控制方式或时间切换压力限制方式送气时，采用时间切换。

2.容量切换：通过规定送气容量（吸气潮气量）来实现，一旦达到规定的容量，就会发生切换。容量控制送气方式均采用容量切换方式。

3.压力切换：预先设置一定的气道压力值，一旦气路内压力达到该预设值，即会发生切换。一旦发生高压报警，送气中止，同时呼吸阀开放，以保证病人安全。

4.流量切换：呼吸机以预设压力的方式送气时，起始流量很高（先给予峰流量），管路内压力达到预设压力时，为了保证管路压力不会超出设定压力，流量必然逐渐降低。当流量降低到某一数值时，即关闭吸气阀、开放呼气阀，完成切换，即称为流量切换。通常以峰流量的某个百分比值作为流量切换的量化指标。一般情况下，多采用峰流量的 5%~25%，作为流量切换的指标。

参考资料：

[1]郭英江.呼吸机基础及应用.北京.2008.5.

[2]张翔宇.机械通气手册.人民卫生出版社,2013.

[3]朱蕾.机械通气（第4版）.上海科学技术出版社.2016.

[4]王庭槐.生理学(第9版).人民卫生出版社.2018.8.

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