有创机械通气是一种挽救危重症患者生命的治疗措施。由于各种因素，尤其是人口老龄化，接受机械通气的患者人数逐步增加。尽管有创机械通气的使用率越来越高，但来自各医疗机构的报告称，对于如何使用机械通气的教育及培训存在不足。
有创机械通气往往意味着气管插管或气管切开。这种人工气道除了作为机械通气输送管道外，还具有保护气道、允许分泌物吸引，并有助于开展其他相关治疗，包括支气管镜检查。
有创机械通气有助于稳定低氧血症和高碳酸血症呼吸衰竭患者，减少呼吸做功，将休克患者呼吸肌运动的血流重新分配到其他组织，并允许对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者实施肺保护性通气。
呼吸机是一种吸气辅助装置，它集成了容积、压力、时间和流量（每个都是因变量或自变量），以在正压下进行潮气呼吸。临床医生如何设置这些变量决定了模式。如果设置了潮气量，但输送潮气量所产生的压力没有设置，则患者正在接受容量控制（VC）通气。相反，如果设置了压力，但潮气量没有设置，则患者正在接受压力控制（PC）通气。
要了解可用模式之间的差异，必须熟悉三个术语：触发、目标和切换。
触 发
“触发”是指导致呼吸开始的“信号”。
患者的自主吸气努力引发的呼吸是由患者触发的。呼吸机通过气道压力（压力触发）或吸气流量（流量触发）的变化感知自主吸气。触发呼吸所需的压力或流量阈值可调，称为触发灵敏度。而如果患者在达到设定呼吸频率（RR）所需的时间内没有开始呼吸，则可以通过时间触发呼吸。
例如，如果RR设置为每分钟12次呼吸，在患者无吸气努力的情况下，呼吸机每5秒进行一次呼吸，以确保达到目标RR。
目标
“目标”是指呼吸传递策略——在整个吸气过程中设定、实现和保持的参数。这可以是一个设定的吸气流量和流量波形或压力，具体取决于模式。
切换
“切换”描述了呼吸是如何终止的，这可能是潮气量（VT）、设定吸气时间（Ti）的结束或吸气流量的变化。
1.辅助/控制模式，A/C
重症监护病房最常见的机械通气模式是A/C模式。A/C的一个关键特征是，患者通过自主触发（辅助）和时间触发（控制）获得支持性呼吸。A/C根据控制目标可分为容量控制型（VC）和压力控制型（PC）。
1.1 VC-A/C
在VC-A/C中，呼吸可以由患者触发，也可以由时间触发。患者通过产生必要的气道压力或吸气流量变化来触发呼吸。如果患者在达到设定RR所需的时间内没有触发呼吸，则会接受时间触发呼吸。
VC-A/C以流量为目标，作为一个设定的流量和流量波形来驱动呼吸输送。设置了以升/分钟（LPM）为单位的流量和流量波形（方形/恒定流或斜坡/减速流）。必须认识到，在VC-A/C中，患者每次呼吸都会收到设定的流量和流量波形。临床医生应选择接近患者需求的设置，并优化患者-呼吸机同步。
一般来说，减速波形的耐受性更好，是许多呼吸治疗师的默认选择。在方形/恒定流量下，潮气量的传递速度比减速波形更快，因此通常用于帮助延长存在气体潴留和auto-PEEP风险的患者（例如严重哮喘患者）的呼气时间。
VC-A/C中的呼吸是容量切换的。吸气气流持续，直到达到设定的VT，之后呼气阀打开，气道压力降至设定的PEEP。因此，VC-A/C是患者或时间触发的，流量目标，容量循环（图1A）。
在VC-A/C中，气道压力不受临床医生的直接控制，而是受呼吸系统顺应性和阻力以及患者努力影响。当改变患者的VT或流量设置时，应注意这些变化如何影响气道压力，特别是在吸气保持期间获得的压力，称为平台压力（Pplat）。维持Pplat<30 cm H2O与ARDS患者死亡率相关，应密切监测所有机械通气患者的Pplat。
1.2 PC-A/C
与VC-A/C中一样，PC-A/C中的呼吸可由患者或时间触发。PC-A/C吸气时的控制参数是压力。临床医生选择在PEEP上施加吸气压力（也称为驱动压力），并在整个吸气过程中保持该压力。与VC-A/C一样，应致力于在吸气末保持测量的Pplat<30 cm H2O，以降低气压伤的风险。
PC-A/C是以时间切换的。吸气压力将维持预设的Ti，之后呼气阀打开，气道压力恢复到PEEP。因此，PC-A/C是患者或时间触发的、压力目标和时间循环的。由于Ti可以直接调整，临床医生可以轻松的增加患者在吸气的时间。反向通气是指吸气时间与呼气时间之比超过1的策略。由于平均气道压力与吸气时间成正比，因此有人提出反比例通气作为改善ARDS患者肺泡复张和氧合的一种方法。然而，缺乏证明这一策略优越性的数据，人们担心这可能会增加气压伤的风险。
与VC-A/C中VT由临床医生设定不同，PC-A/C中VT由患者的呼吸系统力学、自主呼吸强度、设定吸气压力和设定Ti决定。因此，应在呼吸机设置发生变化后监测潮气量。同样，随着每次呼吸都达到设定的吸气压力，患者肺力学的变化将主要反映在VT的变化上。
1.3 PRVC
部分呼吸机具有一种称为PRVC的A/C模式，也称为VC+或自适应压力模式。在此模式下，Ti和目标VT由临床医生设定。在Ti期间，呼吸机提供恒定的吸气压力和减速气流，然后停止呼吸。因此，该模式是患者或时间触发、压力目标和时间切换模式。
PRVC的独特之处在于，呼吸机调整吸气压力，以纠正呼出VT和目标VT之间的差异。例如，如果设定VT为500 mL，而实际呼出量VT为600 mL，呼吸机将降低后续呼吸周期中的吸气压力，使实际的VT更接近目标VT。因为流量既不是由临床医生设定的，也不是固定的，PRVC可以改善患者-呼吸机的同步性，并减少不适当低流量设置的可能性。
相反，虽然目标VT是由临床医生设定的，但VT会根据努力和机制的变化而波动。因此，PRVC可能会降低对肺保护性通气策略的依从性，在ARDS患者中应谨慎使用。它还可能增加呼吸功，因为当患者的吸气努力增加时，将减少呼吸机支持来满足并确保实现目标VT。因此，这种模式可能最适合于临床症状改善并逐渐脱离机械通气的患者。
目前缺乏证据说明哪一种A/C模式更佳。一般而言，PC-A/C中缺乏固定流量可能会改善患者-呼吸机的同步性，但尚不清楚这是否会影响最终预后。
2.压力支持，PS
PS是自主呼吸试验中最常用的一种自主通气模式。在PS中由于没有设置后备RR，所有呼吸都由患者触发。如果呼吸暂停患者使用PS进行通气，则不会进行任何呼吸。而一旦触发呼吸，整个吸气过程中都会保持高于设定PEEP的吸气压力。因此，PS是压力目标。
PS是流量切换的，因为吸气流量下降会使吸气切换。该变量可由临床医生调整，通常设置为最大吸气流量的百分比（例如，当吸气流量降至最大吸气流量的25%时）。因此，PS是由患者触发的、压力目标和流量切换的一种通气模式。
3.同步间歇指令通气，SIMV
SIMV是一种常用的机械通气模式。在SIMV中，呼吸机提供的强制呼吸以设定的频率进行。如果患者在下一次强制呼吸之前的预设时间间隔内触发呼吸，机器将强制呼吸与患者努力同步。和A/C模式相同，SIMV可以使用VC（流量目标，容积切换）、PC（压力目标，时间切换）或PRVC（压力目标，时间切换）策略进行强制呼吸。
SIMV和A/C之间的关键区别在于，SIMV支持下的患者可以在强制呼吸之间进行自主呼吸。通常，在这些自主呼吸时会给予部分压力支持（PS），以克服ETT的阻力负荷并增加VT。自主呼吸时的VT不受临床医生的控制，而是患者努力、PS水平和呼吸系统力学的共同作用。在存在自主呼吸的患者中使用SIMV通常会导致两种独特的呼吸机波形：强制呼吸和自主呼吸。对于没有自主呼吸努力的患者（例如，由于神经肌肉阻滞），SIMV与A/C相同，因为此时患者只接受时间触发的强制呼吸。
SIMV旨在减少呼吸肌废用性萎缩，改善呼吸机同步性，预防呼吸性碱中毒；然而，在自主RR明显高于设定RR的患者中，SIMV可能会促进呼吸肌疲劳。目前缺乏令人信服的证据来支持或阻止将SIMV作为急性病患者机械通气的主要模式。此外一些试验发现，SIMV在呼吸机撤机期间表现欠佳，不宜作为常规患者撤机的初始和常规模式。
参考文献：
Walter JM, Corbridge TC, et al.Invasive Mechanical Ventilation. South Med J 2018 年 111 卷 12 期 第 746-753页.
作者简介
段开亮
浙江大学邵逸夫医院呼吸治疗科主任助理,中国医学装备协会呼吸病学装备技术专业委员会呼吸机/呼吸支持装备学组委员，中国康复医学会呼吸康复专业委员会青年委员，浙江省呼吸治疗联盟常务委员，浙江省肺功能联盟委员。
2004年毕业于四川大学华西临床医学院呼吸治疗与危重症监护专业，现主要从事重症患者的呼吸支持和肺康复工作。
参与编写专家共识3部，编写和翻译著作10部。
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