呼吸机 机械通气的临床应用.docx
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呼吸机机械通气的临床应用
临床机械通气技术概论
一、肺的基本功能:
摄入氧和排出CO2.
提高肺摄入氧的功能可以通过以下方式调节
1.增加肺泡内氧分压(PAO2):
需要增加肺泡内氧浓度、增加肺泡内压、增加通气量等。
2.改善通气/灌流比例。
呼气末正压(PEEP)可以通过重新打开塌陷的肺泡,防止再次塌陷改善通气/灌流比例。
肺排除CO2的能力主要决定于肺泡的通气量。
二、呼吸机主要参数的设置主要就是考虑改善肺的这种基本功能。
改善氧供时:
通过呼吸机:
1.增加吸入氧浓度(FIO2)
2.增加肺泡内平均压:
增加PEEP、增加吸呼比(I:
Eratio)等。
3.用PEEP重新打开肺泡。
增加CO2排除能力时可以:
增加呼吸频率和增加潮气量
其它呼吸机需要设置的参数有吸气时间、吸气停顿时间、吸呼比。
吸气时间:
指呼吸机在一个呼吸周期内供给潮气量所需的时间或维持一定气道压力的时间
在时间切换的模式(压力控制、西门子和Drager呼吸机上的容量控制、压力调节的容量控制)中, 要设置吸气时间或吸呼比可以调整流速,以保证所设置的潮气量在设定的时间内提供完成。
吸气停顿时间:
只有在潮气量固定的模式(容量控制及事先设定容量的SIMV模式)中才需要设置。
呼气时间:
无论那种方式,上次吸气结束到下次吸气开始的时间是呼气时间。
吸呼比:
=(吸气时间+吸气停顿时间):
呼气时间。
通常设置为1:
2以模仿正常呼吸。
吸气时间稍长可以通过增加平均气道压、提供气体在顺应性较好与较差的肺之间重新分布的时间以改善氧合,但有增加气体滞留、内源性PEEP、气压伤的危险,患者耐受性差,需要更深度的镇静。
触发灵敏度:
触发灵敏度决定患者触发呼吸机送气的难易程度。
一般应该使用比较高的灵敏度,以改善患者与呼吸机的同步性(即防止患者与呼吸机打架)。
但敏感度过高容易导致错误的触发或呼吸机自身触发(即虽然患者没有呼吸,但呼吸机错误检测到患者呼吸的努力)。
呼吸机可以通过流量触发,也可以通过压力出发,流量触发一般更加敏感。
流量设置的越小,负压设置的越低,触发越敏感。
吸气流速上升时间:
决定吸气流速增加的时间(容量控制的模式)或压力上升的时间(压力控制或压力调节的容量控制模式)。
吸气流速上升的时间越短,患者会越不舒服。
吸气流速上升时间较慢,送气潮气量就会不足(压力控制模式)或需要较高的压力(容量控制的模式或压力调节的容量控制模式)。
三、通气模式:
容量控制的模式(CMV,定容模式)
一般要设置呼吸机的参数以保证在一定的时间内提供一定容量的气体。
肺内产生的压力决定于肺内的阻力和顺应性。
压力控制模式(PCV,定压)或压力调节容量控制模式(既保证容量又考虑压力)。
在设定的时间内保持某一水平的压力。
呼吸机送气的潮气量依赖于呼吸系统的阻力和顺应性。
辅助-控制模式(A/C,容量控制,压力控制,压力调节的容量控制)
呼吸机保证患者接受设定的最低呼吸次数(尽管病人可以触发更多次呼吸)。
压力支持(PS)模式中,只有患者触发呼吸机时,呼吸机才给予呼吸支持。
四、呼吸机对病人的影响。
1.呼吸系统
(1)呼吸机相关性肺炎(获得性肺部感染)。
(2)气压伤。
气道压力升高、肺内容量过高、剪切力都可以引起气压伤,剪切力引起的损伤是由于肺 泡反复塌陷或重新复张开的界面存在的张力造成的。
可以表现为:
气胸、纵隔气肿、心包积气、外源性 肺气肿、急性肺损伤等。
(3)肺内残气滞留。
指肺泡没有足够的时间在下次呼吸前排空肺泡。
哮喘或COPD的患者、吸气时间过长而呼气时间过短、呼吸频率快导致绝对呼气时间缩短等情况容易出现。
可以导致肺泡膨胀进行加重,呼气末正压进行性增加(内源性PEEP增加)等,从而引起气压伤或因胸腔内压增加影响心血管系统功能。
在严重的患者可以导致心脏停止搏动(无脉性电活动)。
2.对心血管系统的影响
(1)前负荷:
机械通气引起的胸腔内正压减少静脉回流,在吸气压增高、吸气时间延长、使用较高PEEP时更加明显
(2)后负荷:
指心脏收缩时的室壁张力(T)
其中:
Ptm=透壁压,R=半径andH=心室的厚度,Ptm=心室腔内压-胸膜。
机械通气增加胸膜腔内的压力,因此可以通过减少透壁压而减少后负荷。
(3)心输出量
减少前负荷可以减少心输出量,而减少后负荷又有增加心输出量的作用。
而最后效应决定于左室收缩性。
对心肌收缩性正常的患者,机械通气减少心输出量,而对心肌收缩性减退的患者增加心输出量。
脱机失败也可能与还没有适应前、后负荷的变化有关。
(4)心肌氧耗:
正压通气可以减少心肌的氧耗。
附:
香港推荐的SARS患者的常规有创机械通气。
(仅供有一定基础的ICU低级医师或为治疗SARS刚刚使用呼吸机的其它科医师参考)
一、SARS患者的病变特点是:
尽管总的顺应性下降,但可以肯定的是顺应性正常的区域和下降的区域同时存在。
过度膨胀可能会导致容量伤,肺泡反复塌陷和复张会导致剪切力性损伤,持续的塌陷会引起肺内分流增加。
另外,这些患者似乎特别容易出现气压伤、气胸、纵隔气肿。
当然,气压伤很容易引起误导,因为气压伤会让人认为只有气道压力升高才对肺部有害。
而事实上容量增加同样会引起肺部损伤。
SARS患者肺内分流非常严重,导致患者对氧气的高度依赖性,氧气诱导的肺部损伤的危险也增加。
二、对SARS患者的通气原则:
1.在达到目标氧饱和度88-94%的前提下,尽量减少吸入氧气的浓度。
当然,如果患者存在其它问题,就要根据情况修改这一目标。
因为氧浓度低时,氧中毒一般不会出现,因此,在没有其它问题时,氧饱和度达到94%以上的情况下,氧浓度要尽可能在50%以下。
2.低压、低潮气量通气,开始8ml/kg,并逐渐减少至4-6ml/kg。
计算体重时,要测量患者的高度,以防临床医生过高估计患者的体重。
为了补偿低潮气量带来的影响,呼吸频率通常会增加,残气量增加和产生内源性PEEP的危险就会随而产生。
尽管呼吸频率增加,PaCO2也肯定会增加。
但在大多数情况下,如果患者酸中毒不是太严重,患者一般不会出现问题。
但如果患者同时存在心律失常或颅内压升高,就要慎重考虑是否选择这种通气策略。
低潮气量通气与多数患者平时呼吸习惯相差较大,常常需要深度镇静,有时还需要肌松药。
3.病情严重时,考虑俯卧位通气。
三、常用通气方式:
以下介绍的方法只是给SARS患者通气的一般知识,没有必要教条的执行,也不能代替ICU专家会诊。
(一)容量控制:
1.测量患者的高度,并根据体重计算或查找预计的体重。
2.PEEP:
6-12cmH2O
3.I:
E1:
2
4.开始潮气量设定在8ml/kg,
5.呼吸频率25-30次/分。
(如果已经通气,调节呼吸次数以保持一定的通气量)。
6.每1-2小时降低潮气量1ml/kg,直到4ml/kg.但任何改变要根据测定的气道峰压、内源性PEEP和 PH值进行调整。
这些参数要在调整参数后的大约30分钟测量,常规4小时测量一次。
维持潮气量在4-6ml/kg.
7.保持总PEEP高于外源性PEEP或设定的PEEP2cmH2O,气道平台压保持在25-30cmH2O.如果压力低于这个范围,潮气量可以增加到6ml/kg。
如果压力在这个范围内,由于呼吸频率快产生了显著的内源性PEEP,将潮气量增加到7-8ml/kg,并适当降低呼吸频率。
8.如果压力高于上述范围,降低潮气量,但不要低于4ml/kg。
9.理想的PH值为7.15-7.3,但PH在7.15-7.3时,如果通过增加呼吸频率或碳酸氢钠不能纠正,也能很好耐受。
10.如果PH小于7.15,将呼吸频率设定在35次/分。
并考虑给予50mmol碳酸氢钠。
如果经过以上调整,仍然不能将PH值调整到7.15以上,每次增加潮气量1ml/kg,直到PH超过7.15
11.如果PH大于7.45,调低设定的呼吸频率,直到患者的自主呼吸频率超过设定的呼吸频率。
但设定的呼吸频率不要低于6次/分钟。
(二)压力控制:
1.测量患者的高度,并根据体重计算或查找预计的体重。
2.PEEP:
6-12cmH2O
3.I:
E1:
2
4.吸气压力开始设定在潮气量达8ml/kg,
5.呼吸频率25-30次/分。
(如果已经通气,调节呼吸次数以保持同样的通气量)。
6.每1-2小时降低设定的压力一次,使潮气量减少1ml/kg,直到4ml/kg.但任何改变要根据测定的气道峰压、内源性PEEP和PH值进行调整。
这些参数要在调整参数后的大约30分钟测量,常规4小时测量一次。
7.目标气道平台压设定在25-30cmH2O,目标潮气量4-6ml/kg。
如果压力低于这个范围,潮气量低于6ml/kg。
可以增加吸气压以增加潮气量,将潮气量增加到6ml/kg。
8.如果压力在25-30cmH2O范围,由于呼吸频率快产生了显著的内源性PEEP,增加吸气压力,将潮气量增加到7-8ml/kg,并适当降低呼吸频率。
9.如果气道平台压超过以上范围,降低吸气压,但保持潮气量在4ml/kg。
10.如果压力限制呼吸反复出现,或压力上限报警,以每1-2小时降1ml/kg的速度降低潮气量,但不要低于4ml/kg,有时可能需要短暂地增加压力报警上限,以达到所需的潮气量。
11理想的PH值为7.15-7.3,但PH在7.15-7.3时,增加设定的呼吸频率,使呼吸频率为35次分,PH为7.3PaCO2<3.24.如果PH小于7.15,将呼吸频率设定在35次/分,并考虑给予50mmol碳酸氢钠。
如果经过以上调整,仍然不能将PH值调整到7.15以上,每次增加潮气量1ml/kg,直到PH超过7.15。
12.如果PH大于7.45,调低设定的呼吸频率,直到患者的自主呼吸频率超过设定的呼吸频率。
但设定的呼吸频率不要低于6次/分钟。
(三)、压力调节容量控制(PRVC):
1.测量患者的高度,并根据体重计算或查找预计的体重。
2.PEEP:
6-12cmH2O
3.压力报警上限设定在35cmH2O
4.开始设定潮气量达8ml/kg,
5.每1-2小时降低设定的压力一次,使潮气量减少1ml/kg,直到4ml/kg,保持潮气量在4-6ml/kg,但任何改变要根据测定的气道峰压、内源性PEEP和PH值进行调整。
这些参数要在调整参数后的大约30分钟测量,常规4小时测量一次。
6.如果压力上限反复报警,以每1-2小时降1ml/kg的速度降低潮气量,但不要低于4ml/kg,有时可能需要短暂地增加压力报警上限,以达到所需的潮气量。
7.目标气道平台压设定在25-30cmH2O,目标潮气量4-6ml/kg。
如果压力低于这个范围,潮气量低于6ml/kg。
可以增加吸气压以增加潮气量,将潮气量增加到6ml/kg。
8.如果压力在25-30cmH2O范围,由于呼吸频率快产生了显著的内源性PEEP,将潮气量增加到7-8ml/kg,并适当降低呼吸频率。
9.理想的PH值为7.15-7.3,但PH在7.15-7.3时,增加设定的呼吸频率,使呼吸频率为35次分,PH为 7.3或PaCO2<3.25。
如果呼吸频率为35,PH小于7.3,可以给NaHCO3。
10.如果PH小于7.15,将呼吸频率设定在35次/分。
并考虑给予50mmol碳酸氢钠。
如果经过以上调整,仍然不能将PH值调整到7.15以上,每次增加潮气量1ml/kg,直到PH超过7.15。
11.如果PH大于7.45,调低设定的呼吸频率,直到患者的自主呼吸频率超过设定的呼吸频率。
但设定的呼吸频率不要低于6次/分钟。
(五)、俯卧位通气
俯卧位可以使通气量增加,背部的肺泡复张,而腹部肺泡由于使用了PEEP也可以保持张开。
通气的重新分布部分是由于总的胸廓顺应性下降。
俯卧位要求2个先决条件,a.胸部或腹部能够容许在床上躺平,将总的胸部的顺应性减少到最大值。
B.患者改为俯卧时,要保持与呼吸机相连。
因为取掉呼吸机可能会导致PEEP消失。
实际应用:
1.氧气需要量超过50%时,考虑俯卧位通气。
2.尽管有些患者改为俯卧位后,氧合立即改善,但有些患者需要几小时才能改善,因此,除非俯卧位引起病情明显恶化,可以保持俯卧位几个小时。
胸部、腹部及骨盆应该用枕头撑垫,以免颈部过度屈曲。
有些患者头部需要撑垫,以防气管插管扭曲。
3.如果患者反应良好,可以每天一次俯卧位,以便护理、临床检查或线路更换。
很多患者对俯卧位通气的反应会持续,有些患者没有必要再改为俯卧位。
4.如果患者没有反应,试着从腹部下面抽出一个枕头。
在翻身、特别是在从仰卧位改为俯卧位时,不能脱掉呼吸机。
翻身时要特别注意防止造成患者损伤,防止气管内插管或套管、静脉通路、胸腔引流管等脱出。
受压部位要仔细检查,眼睛要用绷带和填料保护,有时需要深度镇静和肌松药。
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,机械通气病人脱机方法
机械通气病人采用压力支持通气(PSV)和同步间隙指令通气--压力支持水平(SIMV-PS)的方法进行脱机。
两种方法脱机比较无显著差异。
故临床应用中,可根据病人病情合理选用。
1 脱机前的心理护理:
病人担心脱机后会出现呼吸困难,甚至窒息死亡,因此,精神紧张,导致心率加快,呼吸急促。
脱机前要告知病人脱机步骤及脱机中可能产生的感觉(轻度气促等),使病人对脱机过程有思想准备,以取得病人的配合。
2 加强营养,增强呼吸肌活动耐力:
机械通气时,机体处于高分解状态,耗能增加20%~30%,尿氮排出增加,每天吸出痰液中蛋白质约4.0g。
因此要积极补充营养,以维持呼吸肌的正常功能。
①营养供给组成。
供热量188.28~230.12kJ/(kg.d),过多的营养,尤其是糖的过多摄入,可使CO2产生量增加而不利于脱机。
故三大营养素供给比例为碳水化合物50%~60%,蛋白质15%~20%[1.5~2.5g/(kg.d)],脂肪20%~30%[2g/(kg.d)]。
②营养素的供给采用消化道和静脉相结合的途径。
30例病人行机械通气的当天留置胃管,先注入生理盐水200ml,以促进肠蠕动,待病人排气后鼻饲高营养剂--安素。
安素内含有人体所需要的蛋白质、脂肪、各种维生素及微量元素。
鼻饲量2000~3000ml/d,静脉输入10%葡萄糖注射液及0.9%氯化钠注射液,同时输入氨基酸和脂肪乳。
输入白蛋白时应控制滴速(15gtt/min),不与其它溶液及电解质混合,脂肪乳应在4~5h滴入500ml,两瓶间隔>10h,否则可发生高乳糜微粒血症。
3 掌握脱机时机:
肺功能测定值正常,最大吸气负压1.96~2.94kPa;肺活量10~15ml/kg;VT>5ml/kg;f<35/min;吸入氧浓度<40%;PaO2>9.30kPa;SpO2>0.95,体温正常,无酸碱失衡及电解质紊乱者可脱机。
4 脱机时的护理:
①脱机时间宜选择在病人良好的睡眠后(早晨或上午)。
②脱机时协助病人取坐位或半坐位,以减轻腹腔脏器对膈肌的压迫,改善膈肌运动。
③脱机过程中密切监测病人的R、P、BP、末梢循环、意识状态,有条件时进行心电、BP、SaO2监测。
每一脱机步骤后检测肺功能及血气的有关指数,对病人脱机反应作出评估,必要时暂停脱机,酌情部分或完全恢复机械通气支持呼吸。
④熟练掌握停止脱机指标。
心率增快或降低>20/min;自主呼吸频率增加>10/min;潮气量<250ml,出现胸腹矛盾呼吸或明显呼吸肌参与呼吸的现象;血气检查PaO2下降>3~6kPa;PaCO2上升>2.6kPa;pH下降>0.1,病人自觉明显气促,表情痛苦,意识模糊,出汗等。
若f/VT>80需放慢脱机速度或暂停脱机;若f/VT>105,需恢复机械通气。
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首都医科大学附属北京朝阳医院北京呼吸疾病研究所王辰
一、历史
二、呼吸机(respirator)的基本构造和种类
三、正压通气的生理学效应
四、应用指征
五、呼吸机的操作方法
摘要:
机械通气是在患者自然通气和/或氧合功能出现障碍时运用器械(主要是通气机—呼吸机,)使患者恢复有效通气并改善氧合的方法。
机械通气为临床医学中不可缺少的生命支持手段,为治疗原发病提供了时间,极大地提高了对呼吸衰竭的治疗水平。
本文上半部分介绍了机械通气的发展历史、呼吸机的基本构造和种类、正压通气的生理学效应和机械通气的应用指征。
关键词:
机械通气呼吸机生理效应指征
机械通气是在患者自然通气和/或氧合功能出现障碍时运用器械(主要是通气机,ventilator)使患者恢复有效通气并改善氧合的方法。
机械通气为临床医学中不可缺少的生命支持手段,为治疗原发病提供了时间,极大地提高了对呼吸衰竭的治疗水平。
一、历史[返回]
(一)早期阶段
在罗马帝国时代,著名医生盖伦(Galen)曾经作过这样的记载:
假如通过已死动物咽部的芦苇向气管吹,会发现动物的肺可以达到最大的膨胀。
1543年,Vesalius在行活体解剖时,采用类似盖伦介绍的方法,使开胸后萎陷的动物肺重新复张。
1664年,Hooke把一根导气管放入气管,并通过一对风箱进行通气,发现可以使狗存活超过一个小时。
1774年,Tossach首次运用口对口呼吸成功地对一例患者进行复苏。
Fothergill还建议在口对口呼吸不能吹入足够气体时可使用风箱替代吹气。
之后不久,在英国皇家慈善协会(RoyalHumanneSociety)的支持下,基于这种风箱技术的急救方法被推荐用于溺水患者的复苏,并在欧洲被广泛接受。
但在1827-1828年间,Leroy通过一系列研究证明风箱技术会产生致命性气胸(但以后证实上述研究所使用的压力在实际应用中不可能达到),法国科学院据此开始限制这种技术的应用,英国皇家慈善协会也放弃了这一技术。
早期阶段的机械通气实质上属正压通气,但限于当时的认识水平和技术条件,在以后相当长的时间里发展相对缓慢,直至进入20世纪。
(二)负压通气阶段
苏格兰人Dalziel在1832年首先制作成型一负压呼吸机:
患者坐在一密闭的箱子中,头颈部显露于箱外,通过在箱外操纵一内置于箱中的风箱产生负压而辅助通气。
1864年,美国人Jones申请了第一个负压呼吸机的专利,其设计与Dalziel类似。
此后,各种设计更为精致小巧的负压呼吸机相继出现,使患者的护理更加容易。
但真正成功进入临床并广泛使用的负压呼吸机是由Driker-Shaw在1928年研制成的“铁肺(ironlung)”,这种呼吸机的使用使当时脊髓灰质炎的死亡率大大降低。
由于当时脊髓灰质炎的流行,客观上促成了铁肺的广泛应用和负压通气的发展,直至本世纪50年代正压通气的再次崛起。
(三)正压通气阶段
在本世纪50年代以前,正压通气技术,特别是人工气道技术有了长足的进步,但仅限用于麻醉科和外科的手术患者。
本世纪30和40年代在欧美发生的脊髓灰质炎的大流行以“铁肺”为代表的负压通气提出了挑战,并为正压通气的再次崛起提供了契机。
1952年夏天,在哥本哈根市,因脊髓灰质炎所致呼吸肌麻痹而接受治疗的首批31例患者在3天内死亡27例,麻醉科医生Ibsen被请去会诊,他建议放弃负压通气,而行气管切开,采用麻醉用的压缩气囊间隙正压通气。
事实证明这种做法非常成功,以致于当时许多医学生和技术员被动到医院操作气囊以完成手动正压通气。
哥本哈根成功的经验对正压通气的发展起了极大的推动作用,之后,正压通气方式不断增多、完善,而负压通气几乎被淘汰。
近年来负压通气重新得到重视,特别是在神经肌肉疾患的长期夜间和家庭通气方面具有重要作用。
在此主要介绍临床最为常用的正压通气技术。
二、呼吸机(respirator)的基本构造和种类[返回]
由于呼吸机的主要功能是辅助通气,而对气体交换的影响相对较少,因而称为通气机(ventilator)更符合实际情况。
本文沿用习惯叫法,称ventilator为呼吸机。
呼吸机本质上是一种气体开关,控制系统通过对气体流向的控制而完成辅助通气的功能。
呼吸机的种类
1.依工作动力不同:
手动、气动(以压缩气体为动力)、电动(以电为动力)。
2.仍吸-呼切换方式不同:
定压(压力切换)、定容(容量切换)、定时(时间切换)。
3.依调控方式不同:
简单、微电脑控制。
三、正压通气的生理学效应[返回]
(一)对呼吸功能的影响
1、对呼吸肌的影响
机械通气一方面全部或部分替代呼吸肌做功,使呼吸肌得以放松、休息;另一方面通过纠正低氧和CO2潴留,使呼吸肌做功环境得以改善。
但长期应用呼吸机会使呼吸肌出现废用性萎缩,功能降低,甚至产生呼吸机依赖。
为了避免这种情况的发生,临床上可根据病情的好转,给予适当的呼吸负荷。
机械感受器和化学感受器的反馈机制在机械通气中的作用:
机械通气使肺扩张及缺氧和CO2潴留的改善,使肺牵张感受器和化学感受器传入呼吸中枢的冲动减少,自主呼吸受到抑制。
另外,胸廓和膈肌机械感受器传入冲动的改变,也可反射性地使自主呼吸抑制。
2、对呼吸动力学的影响
机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以克服呼吸机管路和呼吸系统的阻力,把一定潮气量的气源按一定频率送入肺内。
驱动压和对比关系决定潮气量,用运动方程式(equationofmotion)表示为:
P=VT/C+F×R,其中P为压力,VT为潮气量,C为顺应性,R为阻力,F为流速。
(1)压力指标
◎吸气峰压(peakdynamicpressurePD)用于克服胸肺粘滞阻力和弹性阻力。
与吸气流速、潮气量、气道阻力、胸肺顺应性和呼气末正压(PEEP)有关。
◎平台压(peakstaticpressure或plateaupressure,PS)用于克服胸肺弹性阻力。
与潮气量、胸肺顺应性PEEP有关。
若吸入气体在体内有足够的平衡时间,可反映肺泡压。
◎呼气末正压(positiveend-expiratorypressure,PEEP)若无外源性PEEP,呼气末压应为零。
◎气道平均压(meanairwaypressure,Pmean)为数个周期中气道压的平均值。
与影响PD的因素及吸气时间长短有关。
Pmean的大小直接与对心血管系统的影响有关。
(2)气道阻力(resistance,R)
人工气道使气道阻力增加,与人工气道的管径及长度有关。
正压通气对气道的机械性扩张作用使气道阻力降低。
(3)顺应性(compliance,C)
正压通气通过减轻肺水肿和增加肺表面活性物质的生成,使肺顺应性改善。
气道压过高,肺泡过度扩张和肺表面活性物质的减少,使肺顺应性降低。
3.
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- 呼吸机 机械通气的临床应用 呼吸 机械 通气 临床 应用