第三章 呼吸机的工作原理及组成

第一节 呼吸机的基本工作原理

呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。

一、世界上第一台呼吸机——铁肺

铁肺（图3-1）是由美国工程师菲利普·德林克在1929年发明，铁肺是第一个代替人体器官功能的机器。铁肺曾挽救了许多人的生命，铁肺虽然很古老，已被淘汰，但她最大的优点是：不用气管插管，所以对呼吸道的并发症也最小。

铁肺的功能与原理——负压通气。空气是否有规律地进入肺里，取决于有关的肌肉是否有规律地充分收缩。有时肌肉因疾病麻痹失去了收缩功能，病人就停止了呼吸，要想维持病人的呼吸，就必须维持病人的胸廓有节律地运动。因此铁肺就是利用这个原理设想而研制出来的。德林克把病人完全放在一个密封舱内，只有颈部以上暴露在空气中。连接颈部和腔室的是可调整的塑胶环。“铁肺”的足底部，有个电动马达，马达利用皮带驱动转轮，通过连动装置连接到铁肺背部上面可以移动的隔膜板，使隔膜板固定地上下移动。当隔膜板上下移动，抽走腔室内的气体，腔室可以使胸腔进行必要的有规律的扩张。用泵使气密箱里的气压产生有节奏的起伏。这就会使病人胸廓也产生有节律地缩小与扩张，这样肺泡内的压力也就随着增大与变小，由于肺泡通过气管、喉咙、鼻子和嘴巴则与外面相通，这种压力的变化就会使外界空气而进出肺内。在这样的情况下，每当铁肺中的空气被吸出时，空气泵使铁肺箱里的气压低于外面的气压，铁肺内就形成负压，使胸廓扩大，肺泡内也就有了负压，大气压力就会迫使空气进入胸腔。当铁肺中的压力升高时，肺内的空气被压出去。

二、正压通气呼吸机

20世纪50年代后期，正压呼吸器制成后，铁肺便被淘汰了。正压呼吸器用一根管子插入患者的气管，把空气输入肺部，而且可以模仿人的呼吸的正常节奏；经过改良后，正压呼吸器还能让肺在每两次呼吸之间休息，并预先把空气增温加湿，能维持患者的生命达数月、甚至数年之久。

目前临床主要使用呼吸机通过正压通气支持肺功能，目前提供的呼吸机大多是正压通气的呼吸机。自主呼吸时，由于呼吸肌主动收缩，膈肌下降，胸内负压增加，使肺泡内压低于气道口压，气体进入气管。支气管和肺泡内，而正压通气是指呼吸机提供高于肺泡内压的正压气流，使气道口与肺泡之间产生压力差，从而建立机械通气。

三、各类通气模式的意义和产生机制

随着对各种类型呼吸衰竭发病机制，病理生理认识的不断深化，以及呼吸机技术的进步，机械通气模式越来越多。在20世纪40～50年代，广泛使用的定压型呼吸；即呼吸机在吸气相产生气流，进入呼吸道，使肺泡扩张，随着气道压力不断升高，当达到某个预定值时，呼吸机停止送气，开始呼气。该类呼吸机技术上存在缺陷，不能提供稳定的潮气量，同时因监测技术落后，不能保证稳定的通气。故定压型呼吸机渐被定容型呼吸机取代。定容型呼吸机的特点是吸气时呼吸机产生气流，送入气道，使肺泡扩张；当预定的潮气量输送完毕，呼吸机停止送气，开始呼气。定容型呼吸机的优点是能够提供稳定的潮气量，保证通气稳定。其缺点是当病人顺应性下降时，气道压力升高，甚至可产生气压伤。20世纪80年代末，由于微电脑技术的应用，压力预置（容量调节）型通气模式随即产生。由于吸气流量的精确变化，保证预设气道压力得到有效控制。同时因有完善的监测和报警系统，压力预置型通气模式得到广泛的承认。

（一）容量预置模式

1．机械控制通气

机械控制通气（control mechanical ventilation, CMV）是临床出现最早，应用最普遍的通气模式，也是目前机械通气最基本的通气模式。CMV是时间启动、容量限定、容量或时间切换。在吸气时由呼吸机产生正压，将预设容量的气体送入肺内，气道压力升高；呼气时肺内气体靠胸肺弹性回缩，排出体外，气道压力回复至零。CMV时若PEEP=0，又称为间歇正压通气（intermittent positive pressure ventilation, IPPV）。若PEEP＞0，则称为持续正压通气（continuous positive pressure ventilation, CPPV）。

CMV时，呼吸机完成全部的吸气呼吸功，是一种完全呼吸支持模式。CMV时，吸气相是定时启动的，与病人的自主呼吸周期无关，即是非同步的。但目前多数呼吸机配置同步装置，使得CMV转变成下面介绍的辅助控制通气（Assisted/control ventilation, A/C）。

2．机械辅助呼吸

机械辅助呼吸（Assisted Mechanical Ventilation, AMV）有辅助/控制呼吸（Assist/control ventilation, A/C），是一种压力或流量启动、容量限定、容量切换的通气方式。AMV可保持呼吸机工作与病人吸气同步，以利病人呼吸恢复，并减少病人做功。辅助/控制呼吸可自动转换，当病人自主呼吸触发呼吸机时，进行辅助呼吸。当病人无自主呼吸或自主呼吸负压较小，不能触发呼吸机时，呼吸机自动转换到控制呼吸。辅助控制呼吸通气方式适用于需完全呼吸支持的病人。

CMV和AMV通气时，可应用吸气平台方式，此时，CMV、AMV即转变为时间切换方式。吸气平台又称吸气末停顿（End-inspiratory pause, EIP），其含义为：CMV时，于吸气末呼气前，呼气活瓣通过呼吸机的控制装置再继续停留一定时间（0.3～3s），一般不超过吸气时间的15%，在此期间不再供给气流，但肺内的气体可发生再分布，使不易扩张的肺泡充气，气道压下降，形成一个平台压。吸气平台的时间为吸气时间的一部分。主要用于肺顺应性较差的病人。

3．间歇指令通气和同步间歇指令通气

间歇指令通气（Intermittent Mandatory Ventilation, IMV）又称间歇强制呼吸。1971年，Kirby报告用IMV治疗新生儿呼吸窘迫综合征。1973年，Dowrs等提出用IMV撤离正压通气。近年来，采用同步间歇指令通气（synchronized intermittent mandatory venti-lation, SIMV）实际上是自主呼吸和控制呼吸的结合，在自主呼吸的基础上，给病人有规律地和间歇地触发指令潮气量，并将气体强制送入肺内，提供病人所需要的那部分通气量，以保持血气分析值在正常范围（pH值小于7.35, PaCO235～45mmHg），与CMV类似，潮气量由呼吸机自动产生，病人容易从机械通气过渡到自主呼吸，而最后撤离呼吸机。

IMV的优点：①气道内压和胸膜腔内压比CMV和AMV低，故对心脏和肾脏功能的影响较小，气压伤的危险性也少；②保证适当通气量，避免通气过度和通气不足；③减少镇静、镇痛和肌肉松弛药的使用；④维持呼吸肌活动，减少呼吸肌失用性萎缩和不协调；⑤V/Q比率更适当；⑥使病人迅速脱离呼吸机。

IMV的缺点：①不能随临床病情变化而随时调节通气量，易至CO2潴留；②呼吸做功增加；③呼吸肌疲劳；④如IMV频率减少太慢，则呼吸机撤离延长；⑤在机械通气撤离期间可能发生心脏功能不全；⑥呼吸幅度增大发生气压伤机会多。

SIMV是IMV的一种改良方式，为了保证机械呼吸与病人自主呼吸相同步，又不干扰病人的自主呼吸，除调节SIMV的机械通气频率外，还必须调节同步呼吸的触发或灵敏度，在有规律的触发时间内（触发窗），通过吸气努力使SIMV与自主呼吸同步。

IMV/SIMV主要用于脱机前的训练和过渡，也可用于一般的常规通气，如部分呼吸情况相对平稳的情况下。应用于脱机前准备时，可将IMV/SIMV的呼吸次数由正常水平逐渐减少，直到完全脱机。一般当指令呼吸次数降至4～5次/min，病人仍可保持较好氧合状态时，即可考虑脱机。

4．分钟指令通气

分钟指令通气（mandatory minute volume ventilation, MMV）最早由Hewlett于1977年首先介绍。产生和设计MMV的主要目的是试图解决采用IMV/SIMV脱机时可能遇到的问题：病人自主呼吸不稳定，使潮气量和分钟通气量下降，而IMV/SIMV不能自动弥补其不足，从而可能发生缺氧或二氧化碳潴留。MMV则可根据病人需要，自动根据预设通气量来控制和调节指令通气的频率，当分钟通气量达到预先设定的通气量时，仍依靠病人的自主呼吸；但当自主呼吸所产生的分钟通气量低于预定值时，机器可自动提高指令通气的频率予以补足分钟通气量。

对呼吸不稳定和通气量不恒定的病人，用MMV通气方式作脱机前的准备或从机械通气的形式过渡到自主呼吸，可能较IMV/SIMV更安全。目前多种呼吸机有MMV功能，如：Enqstrom, Serveo, Drager Evita, Bear-5 and Hamilton等。

（二）压力预置模式

1．压力限制通气

压力限制通气（Pressure Limited Ventilation, PLV）是Evita呼吸机的特有功能，通过限定气道压力，可“降低”气道峰压而不减少潮气量。通常设置的吸气峰压（PIP）=平台压（EIP）+3cmH2O。最高报警压设置为PIP+10cmH2O。当气道压力达到设置的PIP值时，流量减慢，延长供气时间，将剩余潮气量慢慢送入。采用PLV，有两个优点：①降低气道峰压，减少气压伤和气管损伤的危险；②递减流量减少了在不等量分配通气期间通气良好的肺组织过度通气的现象。

2．压力控制通气

压力控制通气（pressure controlled ventilation, PCV）是时间切换压力控制模式。它的特点是气道压力迅速上升到预设峰压，后接一个递减流量波形以维持气道压力于预设水平。PCV可以按通常吸呼比例通气，也可行反比通气。PCV时，若肺顺应性或气道阻力发生改变时，潮气量即会改变。所以，使用该通气模式时应严密监测，并保持报警系统工作正常。PCV的优点是：①降低气道峰压，减少气压伤发生的危险性。②气体分布更加均匀。③改善气体交换。④适用于儿童、不带套囊的气管导管及有瘘管的病人，因为通过增加流量可维持预设的压力。研究业已表明，对严重的ARDS病人，采用PCV方式和通常的呼吸比，可增加PaO2，改善组织氧合，增加心脏指数及肺顺应性。

3．压力支持通气

压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）是流量切换压力控制模式。它的特点是病人自行调节吸气时间、呼吸频率、由呼吸机产生预定的正压；若自主呼吸的流速及幅度不变，潮气量则取决于吸气用力、预置压力水平及呼吸回路的阻力和顺应性。压力支持从吸气开始，直至病人吸气流速降低到峰值的25%停止。PSV的主要优点是减少膈肌的疲劳和呼吸做功；当潮气量达到10～20ml/kg时的PSV水平可消除呼吸做功，称为PSVmax。PSV可与SIMV或CPAP联合应用，有利于撤离呼吸机。PSV是一种辅助通气方式，预置压力水平较困难，可能发生通气不足或过度、呼吸运动或肺功能不稳定者不宜单独使用。

比例辅助通气（proportional assist ventilation, PAV），也称成比例压力支持（PPS），是Evita-4呼吸机提供的一种新的辅助呼吸模式，是用于自主呼吸需要辅助或由于气道阻力增加和/或肺顺应性降低而致呼吸功增加的患者。它可看做是压力支持通气（PSV）的进一步发展，虽然二者之间有着某些显著的差别。PSV时，患者自主吸气触发呼吸机后，呼吸机提供预设的压力。当患者自主吸气增大后，呼吸机提供的压力并不改变。虽然呼吸机提供的气流速度和容量相应增加，相应于该部分的呼吸功其实是由病人完成。

以公式表示即：Pvent+Pmus=R×V+1/c×V（1）；

Paw：即呼吸机提供的压力；

Pmus：即患者自主呼吸时肌肉收缩力；

R：气道阻力；V：气流速度；C：肺顺应性；V：潮气量。

而在PAV时，压力支持会根据吸气压力而改变。

改变公式（1）为：Pmus=R×V+1/c×V（2）。

若呼吸机能控制病人的气流速度和所需潮气量，则Pvent=K1×V+K2×V（3）。

将（3）代入（2），则为：Pmus=R×V+1/c×V-K1×V -K2×V（4）。

根据（4）式，很显然，只要合适的设定常数K1和K2，患者的自主呼吸功可得到最大程度的补偿。在PAV中，K1即为流量辅助，K2即为容量辅助。

PAV时呼吸机持续测量和计算患者的流量和潮气量。利用预设的流量辅助和容量辅助，在呼吸周期中的每一点呼吸机均持续计算。

当患者吸气用力改变后，PSV时压力支持恒定，而PAV时压力支持是成比例的，与病人所做的呼吸功也是成比例的，潮气量、吸气和呼气的持续时间、气体流量等呼吸参数都完全由病人自己控制，病人的吸气努力越大，机器所提供的辅助也越多。因为流量辅助和容量辅助可能相对于实际的气道阻力或肺顺应性被过高设定，因此，气道阻力和肺顺应性的测定就非常重要。

PAV时，VT有着更高的可变性。即使病人的通气需求增加，RR也可保持相对恒定，避免了PSV时RR变快所致的内源性PEEP（PEEPi）增加。且吸气时，气道峰压较低，可以经面罩使用而避免气管插管，主观感觉较舒适，不仅可以降低病人总的呼吸功，容量和流量辅助还可选择性地用以降低弹性附加功和阻力附加功；对于脱机困难的COPD患者，PAV除改善通气外，还降低口腔关闭压（P0.1），减轻呼吸肌负荷，便于呼吸机撤离。

4．自动导管补偿（automatic tube compensation, ATC）

气管插管病人在自主呼吸时，需克服人工气道阻力而做功。因此，与不插管病人相比，呼吸更加费力。以前所有的辅助通气模式（PSV等），由于其本身的设计缺陷，只能进行固定的呼吸补偿。呼吸机参数一经设定，就不会改变，除非再次人工设定。ATC就是对这些通气模式的一种新的补充。它可以对人工气道阻力进行精确的补偿，从而减少病人的呼吸附加功，使病人感觉更加舒适。

气流通过气管导管时在导管两端形成一个压力差（·Ptube）。自主呼吸时，病人呼吸肌在肺内产生额外负压，用以代偿此压力差。实际上，呼吸机可以通过在导管顶端精确地产生这一·Ptube来消除病人这一部分额外的附加功。但由于·Ptube随着通过导管的气体流量的改变而相应的发生变化，意味着机器产生的补偿压力必须根据气体流量持续地进行调节才能准确地进行补偿。在PSV模式下，当呼吸机检测到病人的吸气努力后，就按照预设的压力水平产生一固定的通气压力（Paw），可对导管进行补偿，但它不会随着病人自主呼吸情况和气体流量的改变而自动调节。如果病人的吸气努力增强，通过气管导管的流量也大，·Ptube就会高于预设的压力支撑水平，导致补偿不足。相反，则会过度补偿发生。当气管导管内径7.5mm时，PSV 5cmH2O对·Ptube所提供的补偿仅在气体流量为45L/min时最合适。因而，随着病人自主呼吸情况的变化，PSV的水平必须经常手动调节。而在ATC模式下，呼吸机通过持续测量导管内的气体流量，计算·Ptube并自动调节起到精确的调节作用。ATC的参数设置仅有两个，即气管导管内径和补偿程度。

使用ATC可使病人主观感觉舒适，通过导管阻力作足够的补偿，避免了过度补偿或补偿不足的发生或所致的不适，病人呼吸做功减少；也可以用于鉴别急性呼吸功能不全的原因，是由于气管内插管或真正的呼吸力学机制障碍所致。补偿程度的设置（1～100%）还可以用来锻炼呼吸肌，为病人的顺利脱机作准备。ATC与PAV一起应用时，能有选择性地对病人的呼吸进行补偿。

5．容量支持

容量支持（volume support ventilation, VSV）是Servo300特有的通气方式，工作原理与PRVC基本相同，即不同的是VSV仅用于自主呼吸的病人，需调节吸气负压灵敏度才能启动。呼吸频率和吸/呼比率也由病人自主呼吸控制，当吸气减慢至流速50%吸气时间超过预置呼吸周期80%时，吸气停止，转换为呼气。吸气压力支持也可随自主呼吸增强而自动降低，而且当呼吸暂停时间成人超过20s，儿童超过15s，新生儿超过10s时呼吸机可自动将VSV转换为PRVC。VSV主要用于存在自主呼吸而尚不完善的病人，麻醉和手术后呼吸支持、COPD伴呼吸功能不全及撤离呼吸机时，并可与其他通气方式联合使用。

6．气道压力释放通气

气道压力释放通气（Airway Pressure Release Ventilation, APRV）于1987年由Stock和Downs介绍。它是一种时间切换或病人触发、压力调节的通气模式。它采用将气道压力从预置（高）CPAP压力值瞬变到较低的CPAP值的方法来达到让自主呼吸的病人更多的呼气。APRV允许病人在整个呼吸周期自主呼吸。由于从CPAP的较高压力降低到较低压力，也方便了气体交换，且无需病人自主努力。预置的CPAP值决不会被任何峰压值超过。APRV被认为是一种比目前所用大多数通气方法损伤性小的通气模式。

Downs采用的方法是：尽可能保留病人的自主呼吸，CPAP 20～25cmH2O，维持2～3s。压力降低到0（维持0.5s），减压时间短使肺泡不会萎陷，使CO2容易排出。众多科研机构对APRV进行了研究。一组包括50例病人的研究表明：使用APRV后，均保持了相似的血气状态、血流动力学状态和分钟通气量，但气道压力较低。气道压力平均降低28 ±12cmH2O。另一个研究报道与传统通气模式相比，使用APRV平均气道压降低25 cmH2O。Ros-nanen、Stock和Downs等指出APRV能纠正呼吸性酸中毒，但对氧合、静脉回流、心脏指数或组织氧合影响不显著。而传统通气模式会导致血压、每搏输出量降低，组织氧供受损。

7．压力调节容量控制

压力调节容量控制（pressure regulated volume control, PRVC）为Servo300特有的通气方式，PRVC设预置潮气量，先给第一次控制呼吸（吸气压为5cmH2O），后根据呼吸机自动连续测定胸肺顺应性和容量/压力关系，调节第二次呼吸的潮气量和通气压力（为上述计算机值的75%），依次类推，直至第四次呼吸后，通气压力峰值达到100%，使实际潮气量与预置潮气量相同。吸气峰压在预置下5cmH2O时，可自动调节，两个相邻吸气峰压超过预置压力50%时，可自动转换为呼气，以防发生气肺气压伤。PRVC主要用于无自主呼吸的病人，如支气管哮喘病人的呼吸支持，可加用PEEP。

8．双气道正压通气

双气道正压通气（Bi-phasic positive airway pressure, BiPAP）于1994年由Horman等介绍。它可看做是一种压力控制型通气，该系统允许在通气周期的任何时间进行不受限制的自主呼吸。也可将它看作是一种对CPAP采用时间切换的连续CPAP系统。如同在压力控制、时间切换方式中一样，每一相的持续时间（Thigh和Tlow），以及相应的压力（Phigh和Plow）均可分别进行调整。

按照自主呼吸情况，BIPAP可分为：

（1）非自主呼吸：CMV-BIPAP（连续指令通气BIPAP）。

（2）在低压（CPAP）上自主呼吸：SIMV-BIPAP（同步间隙指令通气BIPAP）。

（3）在高压（CPAP）上自主呼吸：APRV-BIPAP。

（4）在两种CPAP上自主呼吸：真正的BIPAP。

由此可见BIPAP是一种适合于整个机械通气期的方式。它甚至能使大多数通气状况受到损伤的病人自由地呼吸。APRV始终是反比通气，BIPAP对吸呼比的调整不受限制。BIPAP的气道压力按下述进行调整：Plow按照容量控制通气时的PEEP调整，Phigh按先前所用IPPV的平台压调节。Thigh和Tlow分别与容量控制通气时的吸气时间和呼气时间相符。

在具体实施时，可发现在相同的FIO2时气体交换无显著差异。在由CPPV转换到BIPAP后，平均气道压将轻微上升，但无显著差异。若未使用过容量控制通气，建议按下述方法进行：按照所需要的PEEP值，调整Plow，根据所估计的病人肺顺应性，在超出Plow之上的12～16cmH2O选择Phigh。通过提高或降低Phigh可增加或减少所获得的潮气量。要改变BIPAP的调整值，必须按血气分析进行，并需区分通气欠佳和氧合功能障碍。若通气紊乱（通气不足或过度通气），提高或降低通气是必需的。而在氧合障碍时，提高平均气道压力则可增加气体交换面积。

BIPAP的脱机程序为：①减少FIO2小于0.5。②减少Thigh至I∶E小于1∶1。③逐步调整Plow和Phigh，使平均气道压力降低。④调整Phigh和Plow，使△P降至8～12cmH2O。⑤减少RR至8～9次/min，进一步降低Phigh和Plow至平均气道压，即CPAP模式，再降低CPAP至理想水平。

BIPAP具有很多优点：①所设定的吸气压（Phigh）不会被超出，甚至不会被病人强力作出的呼气所超出。②在整个通气周期，均可进行不受限制的自主呼吸，不需要用极度的镇静和肌松来抑制自主呼吸。③吸气和呼气促发灵敏度变化，压力上升时间和流量触发灵敏度可调，使得病人呼吸较舒适。

9．呼气末正压和持续气道正压

呼气末正压（positive end-expiratory pressure, PEEP）指在控制呼吸呼气末，气道压力不降低到零，而仍保持一定的正压水平。其产生原理是借助PEEP阀，在呼气相使气道仍保持一定的正压。

早在1938年，Barach就描述了PEEP的治疗作用，1967年和1969年Ashkrech描述了PEEP治疗急性呼吸衰竭的作用，以后广泛地应用于临床，目前已成为治疗低氧血症，尤其是ARDS的主要手段之一。PEEP可增加FRC，使原来萎陷的肺再膨胀，同时肺顺应性也增加，因此，改善通气和氧合，减少Qs/Qt，提高PaO2。但PEEP增加了气道内压力，可影响心血管功能，临床应用时需选择最佳PEEP，以减轻对循环功能的抑制。

持续气道正压（continuous positive airway pressure, CPAP）于1970年由Gregory首先介绍用于治疗新生儿透明膜肺病，存活率可提高到70%～80%。CPAP是指在病人有自主呼吸的情况下，在整个呼吸周期，由呼吸机向气道内输送一个恒定的新鲜正压气流，正压气流大于吸气气流。

呼气活瓣系统对呼出气流给予一定的阻力，使吸气期和呼气期气道压均高于大气压。呼吸机内装有灵敏的气道压测量和调节系统，随时调整正压气流的流速，维持气道压基本恒定在预调的CPAP水平。

CPAP只能用于呼吸中枢功能正常，有自主呼吸的病人。凡是用肺内分流量增加引起的低氧血症都可应用CPAP。CPAP可用于插管病人，也可经面罩或鼻塞使用。CPAP可和SIMV、PSV等方式合用。

10．反比通气

反比通气（Inverse Ratio Ventilation, IRV）是延长吸气时间的一种通气方式。常规通气IPPV的I/E为1∶2或1∶3，而反比通气I/E一般在1.1∶1～1.7∶1之间，最高可达4 ∶1，并可同时使用EIP或低水平PEEP/CPAP。反比通气的特点是吸气时间延长，气体在肺内停留时间长，产生类似PEEP的作用，由于FRC增加可防止肺泡萎陷，减少Qs/Qt肺顺应性增加和通气阻力降低，因而改变时间常数。常与限压型通气方式同时应用于治疗严重ARDS病人。但反比通气也有缺点，可使平均气道压力升高，心排血量减少和肺气压伤机会增多，二氧化碳排出受到影响，使用时还需监测氧输送，一般只限于自主呼吸消失的病人。

11．高频通气和低频通气随体外CO2排除

（1）高频通气（High Frequency Ventilation, HFV）高频呼吸机是装上气动阀头后由氧或压缩空气驱动，输出高速气流的一种呼吸机。根据不同的机械装置的气体运输方式，目前HFV可分为3种通气的类型，即高频正压通气（High Frequency Positive Pressure Ventilation, HFPPV），频率60～100次/min，高频喷射通气（High Frequency Jet Ventilation, HFJV），频率60～100次/min，潮气量50～250ml，高频振荡（High Frequency Occilation, HFO），频率300～800次/min。潮气量5～50ml。

HFV的频率较IPPV快3～4倍，一般60～100n/min, I/E小于0.5，潮气量较小，或相当于病人的解剖死腔量，呼吸道内压较低，不易产生肺气压伤，而且对循环功能的影响较小。肺顺应性较差时，气流速度也不变，气体分布均匀，不与自主呼吸对抗，病人容易耐受，而且减少了镇静药和肌松药的使用，因为呼出气流受限，肺容量增多，功能残气量增加，有类似PEEP的作用，如呼吸参数调节适当，通气和氧合效果满意，能维持较高PaO2和正常的PaCO2。

其适应证为：①麻醉和手术中应用：喉镜检查及激光手术、支气管镜检查、气管和支气管重建手术、降主动脉瘤手术、声带手术、颞浅动脉与中脑动脉显微外科吻合术及体外碎石术等；②重危病人治疗：伴有休克的急性呼吸衰竭、急性心室功能不全、支气管胸膜瘘及气管切开或长期气管插管的继发性病损等。

禁忌征为：①慢性阻塞性肺部疾病；②哮喘状态。

（2）低频正压通气（Low Frequency Positive Ventilation，简称LFPPV）和体外二氧化碳排除（Extracorporal CO2Removal，简称ECCOR）主要用于治疗晚期ARDS。病人经气管插管后，用低频率LFPV维持呼吸，同时用膜肺由颈内静脉-股静脉旁路排除CO2。LFPPV的频率为2～3次/min，通气量仅0.7～1.5L/min, FIO2为1.0，可用于肺顺应性差的病人，能避免CPPV引起的并发症，减少肺气压伤，使PaO2升高及Qs/Qt降低，CO增加，肾功能也有改善，但本法为创伤性，价格昂贵，同时全身肝素化可致出血，如动静脉旁路系统局部肝素化，则可能避免出血。应用LFP-PV-ECCOR治疗严重ARDS，成活率可提高到50%左右。