机械通气可以是：
选择和使用适当的机械通气技术需要医生理解呼吸力学。
指征
有创或无创机械通气的适应证众多，但一般而言，当临床或实验室检查提示患者无法维持充分氧合或通气时，应考虑机械通气。气道无法维持也可能是气管插管的指征，后者通常需行某种有创机械通气（参见表）。
提示需要机械通气的表现包括：
呼吸频率>30次/分
尽管使用了包括高流量供氧在内的无创供氧策略（NIV），仍无法维持动脉血氧饱和度> 90%
酸碱度 < 7.25
二氧化碳分压（PaCO2）>50mmHg（除非慢性且稳定）
启动机械通气的决定应该基于临床判断，考虑整个临床情况，而不是简单的数值标准。然而，机械通气不应延迟到患者处于极端状态。部分患者可采用无创通气（如无创正压通气）治疗，而无需接受有创机械通气。
呼吸力学
正常吸气时胸腔内产生的负压使空气和肺泡之间形成压力差，这种压力差使空气流向肺内。机械通气时，该压力差由气源压力升高（正压通气）所致。
气道峰压测压点在气道开口处（Pao），呼吸机常规显示该监测数值。气道峰压是驱动气体进入并充盈肺所需的总压力。压力用于克服气流的阻力（粘滞阻力）、克服肺和胸壁的弹性回缩力（弹性阻力）和吸气开始时的肺泡内压力（呼气末正压[PEEP]—见图）。因此，
粘滞阻力：气流通过呼吸环路时产生的气道阻力。机械通气时，呼吸机环路、气管导管以及患者气道会产生气道粘滞阻力，其中患者气道产生的粘滞阻力最为重要。（注：即使这些因素是恒定的，只要气流流速增加，粘滞阻力压力也会增加。）
机械通气时气道压力的组成（吸气后屏气状态）
PEEP= = 呼气末正压。 |
弹性阻力 是由肺和胸壁的弹性回缩力以及气体输送量决定的。对于给定的通气量，肺僵硬度增加（如肺纤维化）或胸壁、膈肌活动受限（如张力性腹水或Ⅲ级肥胖）均会使弹性压力升高。弹性=1/顺应性，故弹性越大，顺应性越小。
呼气末压力正常情况下呼气末肺泡内压力与大气压是相等的。但是，出现气道梗阻、气流受限或者呼气时间过短时，肺泡内气体不能完全排空，肺泡呼吸末压可高于大气压。此时的肺泡内压称为内源性PEEP，用来区别体外施加的（治疗性）PEEP。呼吸机或正压面罩都可以提供外源性PEEP。
气道峰压的任何升高（如>25cm H2O）都应通过吸气末屏气操作测量吸气末压力（平台压），以确定阻力压和弹性压的相对贡献。在此操作中，吸气结束后继续保持呼气阀关闭 0.3～0.5 秒，从而延迟呼气。此时，随着气流终止，吸气峰压逐渐下降。吸气末压减去呼气末正压即为弹性压力（假设在测量时患者无主动吸气或呼气肌收缩）。气道峰压与平台压的差值即为气道粘滞阻力。
阻力压升高（如> 10 cm H2O）提示气管导管扭曲或被分泌物堵塞，或存在管腔内肿物或支气管痉挛。
弹性阻力的升高（例如, > 10cm H2O）提示肺顺应性下降，见于：
肺水肿，肺纤维化，或 肺不张
肺外限制性疾病包括环形烧伤或其他胸壁畸形，腹水，妊娠或过度肥胖
潮气量超过通气肺容积也会导致弹性阻力升高（例如，气管内导管错位时常规大小潮气量进行单肺通气。）
被动患者的内源性PEEP（auto-PEEP）可以通过呼气末屏气操作来测量。吸气前，呼气口会关闭2秒钟。气流停止，粘性阻力消失，此时测得的压力即为呼气末肺泡压（内源性PEEP）。尽管准确测量要求患者在呼吸机支持下处于完全被动状态（即无自主呼吸努力），但仅为测量内源性 PEEP 而使用神经肌肉阻滞剂并无必要。
另一种判断内源性PEEP的非定量方法是检查呼气期流速曲线。如果在下一次吸气前患者仍有呼气气流，或胸壁未复原，提示存在内源性PEEP。内源性 PEEP 升高提示吸气做功增加及静脉回流减少，可能导致心排血量下降和低血压。
出现内源性PEEP时应及时寻找气道阻塞的原因（如气道分泌物、弹性回缩力下降、气管痉挛）；但是即使没有气道阻塞，患者在高分钟通气量（>20L/min）时也会产生内源性PEEP。如是因气流受限所致，缩短吸气时间（即增大吸气流速）或降低呼吸频率都能延长呼气时间，可以降低内源性PEEP。
机械通气的方法和模式
机械通气模式包括：
容量循环：每次呼吸提供恒定容量（压力可能会有所不同）
压力循环：在每次呼吸期间输送恒定压力（输送量可能会有所不同）
体积和压力的组合循环
辅助控制 (A/C) 通气模式是保持最低呼吸频率的模式，无论患者是否开始自主呼吸。 压力和容积直接相关，所以无论呼吸机采用何种通气模式，特定的容量总是对应特定的压力。
容量切换通气
容量循环通气提供设定的潮气量。 该模式包括：
容量控制 (V/C)
同步间歇指令通气 (SIMV)
合成气道压力不是固定的，而是随呼吸系统的阻力和弹性以及所选流速而变化。
V/C 通气是一种通气模式，每次吸气努力超过设定的触发灵敏度阈值时，均会触发输送固定潮气量。如果自主呼吸触发的通气频率不够，呼吸机将启动一次通气，确保达到预设的最低呼吸频率。
SIMV也可以按照预设的呼吸频率和容量送气，并可与患者的自主呼吸同步。与V/C模式不同，当自主呼吸高于预设呼吸频率时，吸气阀打开保证气流，但呼吸机并不提供压力支持。尽管研究表明，该模式不能像 V/C 一样提供完全的呼吸机支持（1），不能降低死亡率或缩短 ICU 住院时间（2、3），不能促进患者脱离机械通气（4），也不能提高患者舒适度，但该模式仍被广泛采用。
压力切换通气
压力循环通气提供设定的吸气压力。 该模式包括：
压力控制通气 (PCV)
压力支持通气 (PSV)
通过紧密贴合的面罩应用的无创方式（有几种类型可供选择）
采用压力切换通气时，潮气量随呼吸系统阻力和弹性阻力而变化。在这种模式下，呼吸系统力学的变化可能导致无法识别肺泡通气的变化。由于限定了肺膨胀压，理论上压力通气模式对 急性呼吸窘迫综合征（ARDS）有利，但尚无文献证明其较V/C通气模式更优(5, 6)。而且，如果PCV的送气量与V/C相同，那么两者所需的肺膨胀压其实也相同。
压力控制通气 是压力切换的A/C模式。当吸气功超过预设的触发阈值，呼吸机会在固定的吸气时间内提供持续的压力支持。保证最低的呼吸频率。
压力支持通气时无需设置最低呼吸频率，所有呼吸支持均由患者的自主呼吸触发。呼吸机以恒定的压力水平辅助患者呼吸，直到患者的吸气气流速降至低于由算法确定的预设值。因此，病人吸气越深、时间越长，潮气量越大。这种模式常用于撤机时，使患者进行更多的自主呼吸锻炼。研究表明，这种方法在停止机械通气方面比其他方法更成功(7)。
呼吸机设置
可调节的呼吸机设置因模式而异，但包括：
呼吸频率
潮气量或吸气压力（依模式而定）
灵敏度（触发通气所需）
流量
流速波形
吸气/呼气 (I/E) 比
呼气末正压
呼吸机设置视具体情况而定，基本原则如下：
每分钟通气量取决于：
潮气量
呼吸频率
当潮气量设置过高时（或在压力循环通气中，若设定压力导致潮气量过高），则存在过度充气风险；设置过低则可能导致肺不张。呼吸频率 过快会导致过度通气和呼吸性碱中毒，同时因呼气相时间过短而产生内源性PEEP；太慢则会出现分钟通气量不足和呼吸性酸中毒。
对于患有以下情况的患者，建议最初采用 6 至 8 mL/kg 理想体重 (IBW) 的低潮气量 急性呼吸窘迫综合征 （ARDS—见侧栏） ARDS 的初始呼吸机管理）(8)。对于肺力学正常的某些患者，低潮气量也是合适的（9，10，11），例如急性加重期的慢性阻塞性肺疾病（COPD）或哮喘患者，或在手术期间使用机械通气的患者（12，13）。术中低潮气量策略通常包括周期性肺复张。 其他患者（如创伤、意识模糊、严重酸中毒的患者）可能起始潮气量略高（如8~10mL/kg）。
对于有肺部疾病且接受机械通气的患者，使用理想体重计算合适潮气量，而不是实际体重：
触发灵敏度指触发呼吸机送气的负压水平。一般设置在–2cm H2O。如果触发的负压水平设置太高（如低于-2cm H2O），则虚弱的患者可能无力触发呼吸机的辅助通气。如果触发的负压水平设置太低（如高于-2cm H2O），则可能引起呼吸机辅助通气持续自动循环，导致过度通气。内源性PEEP较高的患者（如COPD患者、哮喘患者）很难通过深吸气达到足够的的气道内负压。
这 I:E 比率 （吸气：呼气比）是吸气时间与呼气时间之比。 有些通气模式可以调节呼吸机的吸呼比。对于呼吸力学正常的患者，吸呼比通常设置在1：3。患有 哮喘 或 慢性阻塞性肺疾病 急性加重的患者，吸呼比应设为1:4或更长，以限制内源性PEEP的程度。
有些通气模式则还可以调节吸气流速 （也就是说可以调节吸气流速或吸呼比，但不能同时调节）。吸气流量一般设定在60L/min，但对有流量限制的病人则可增加至120L/min，使呼气相时间延长，从而限制内源性PEEP。
FIO2（吸入氧浓度）最初设置为 1.0（100% 氧气），随后降低到维持充足氧合所需的最低水平。
PEEP可在任何通气模式下使用。PEEP可增加肺呼气末容积，减少呼气末气道和肺泡塌陷。大部分机械通气患者可从应用 5 cm H2O 的 PEEP 中获益，以限制气管插管、镇静、肌松和/或仰卧位通气引起的肺不张。对于存在阻塞的患者，呼吸机施加的 PEEP 可以减少与内源性 PEEP 相关的呼吸功。较高水平的 PEEP 可改善心源性肺水肿和ARDS等疾病患者的氧合，并通常可降低左心室后负荷。PEEP 在维持足够动脉氧合的同时，允许使用更低的 FIO2 水平。这对于防止因长期暴露于高 FIO2（≥0.6）而可能引起的肺损伤有重要意义。然而，PEEP增加胸腔内压力，如果过高可能会阻碍静脉回流，引起低血容量患者的低血压，并可能使部分肺过度扩张，从而导致呼吸机相关肺损伤（VALI）。过高的PEEP还可能增加肺血管阻力，导致右心室输出量下降。如果PEEP太低，则会引起肺泡周期性开闭，发生剪切伤也可导致VALI。由于肺部不同区域的压力-容积曲线各异，因此对于给定的 PEEP，肺部依赖区域的容积增加将会低于非依赖区域。
患者体位
机械通气时，患者通常处于仰卧、半直立位。但是，对于ARDS患者，俯卧位通气由于能使肺内通气更均匀，从而可能改善氧合。肺通气均匀可减少无通气肺泡量（即分流量），这些肺泡大部分位于肺的背部和下部，同时也减小对肺灌注的影响 (4)。
建议中重度ARDS患者每日俯卧位通气至少12小时（15、16、17）。一项具有里程碑意义的随机试验发现，采用俯卧位通气的患者 28 天和 90 天死亡率较低，且相关并发症发生率未显著增加（18）。对于曾患 COVID-19、意识清醒、能够自主呼吸、存在低氧血症且正在接受高流量鼻导管氧疗的患者，俯卧位可减轻低氧血症；一项大型临床试验显示，俯卧位还可降低治疗失败的风险，治疗失败定义为 28 天内需要气管插管或死亡（19）。
俯卧位通气禁用于脊柱不稳或颅内压增高的患者。该体位还要求重症监护室工作人员对患者密切观察与护理，以防止发生并发症，如气管导管或血管内导管移位。
手段和模式参考
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机械通气时的镇静和舒适
尽管许多患者无需镇静剂（1、2）也能耐受经气管插管的机械通气，但有些患者需要静脉给予镇静剂（如丙泊酚、劳拉西泮、咪达唑仑）和镇痛剂（如吗啡、芬太尼），以减轻应激和焦虑。 这些药物一定程度上也能降低能量消耗，进而减少二氧化碳的产生和氧气的消耗。应根据预期效果滴定剂量，并以标准镇静/镇痛评分系统为指导（见表 和 ）。ARDS患者在行机械通气时通常需要较大剂量的镇静剂和止痛剂。有证据表明，持续静脉给予镇静药会延长机械通气时间（3）；对于需要机械通气的危重成年患者，推荐采用浅镇静而非深镇静（4）。此外，使用丙泊酚超过24-48小时者，应定期（如每48小时）监测血清甘油三酯水平。因此，镇静目标是充分但不过度，可通过每日中断的持续镇静方案或间歇性输注来实现。
机械通气患者不常规使用神经肌肉阻滞剂，因为存在导致长期神经肌肉无力以及需要深度持续镇静的风险。尽管一项研究显示，早期重度 ARDS 患者接受 48 小时神经肌肉阻滞治疗后，90 天死亡率降低（5），但在随后一项规模更大的研究中未能重复这一结果；该研究比较了 ARDS 患者早期神经肌肉阻滞与不使用神经肌肉阻滞的较浅镇静（6）。 因此，不建议对严重 ARDS 进行常规麻痹。 然而，有些患者可能受益于神经肌肉阻滞，包括无法耐受某些更复杂机械通气模式的患者。
镇静和舒适度参考文献
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机械通气的并发症和安全措施
机械通气的并发症可分为以下几类原因所致：
气管插管:
机械通气本身
长时间不动
气管插管并发症
机械通气并发症
持续机械通气本身的并发症包括：
气胸和肺大泡
低血压
氧中毒
呼吸机相关性肺损伤
气胸，包括张力性气胸，以及肺气囊（肺大疱）都是风险，尤其是在高压通气时。若机械通气病人出现急性低血压，特别是伴有心动过速和（或）吸气峰压突然升高时，必须考虑 张力性气胸；应立即胸部查体和胸片检查（如单凭查体即可确诊，应立即予以治疗）。
然而，更常见的是，低血压由镇静药或阿片类药物的交感神经抑制作用所致。对于接受较高水平 PEEP 的患者，或因哮喘或 COPD 而存在较高水平内源性 PEEP 的患者，低血压可能由胸腔内压升高导致静脉回流减少所致。如查体没有张力性气胸的体征，但又考虑低血压与机械通气相关，可在等待床旁胸片时，断开病人与呼吸机的连接，以100%O2吸入并用球囊以2～3次/分的频率手动加压辅助通气，同时予以补液扩容（如成人用500～1000mL的生理盐水，儿童按20mL/kg计）。若情况迅速改善则提示低血压和机械通气有关，应根据情况调整呼吸机设置。
氧中毒是指长时间暴露于高 FIO2（例如， >0.6）后可能发生的炎性改变、肺泡浸润，并最终发展为肺纤维化。毒性呈浓度和时间依赖性。传统上，除非为维持生命所必需，否则应避免使用 FIO2> 0.6。FiO2 <0.6长期耐受性好。氧饱和度目标，而非FiO2的目标值或临界值，也可用于最大程度避免高氧血症（1，2）。
呼吸机相关性肺损伤，有时也称呼吸机所致肺损伤，是与机械通气相关的肺泡和/或小气道损伤。可能的机制包括肺泡过度膨胀（即容积伤）以及由肺泡反复开放和塌陷（即萎陷伤）产生的剪切力，这导致炎性介质的释放，从而引起肺泡通透性增加、液体积聚和表面活性物质减少。这些炎症介质可导致更多的肺和远端器官损伤（生物创伤）。
经验与提示
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无法活动导致的并发症
减少机械通气并发症的保障措施
多数医院都有减少并发症的标准防护方案。降低呼吸机相关性肺炎风险的措施包括尽量减少插管和重新插管、尽量减少镇静、尽早提供肠内营养、提供口腔护理、注意身体锻炼，以及将床头抬高至>30°（3）。对病人必须常规进行营养评估，若估计机械通气持续时间较长，应予置管行肠内营养。
建议每2至4小时对患者进行常规体位调整，以降低皮肤破损和压力性溃疡的风险（4）（另见压力性溃疡的预防）。
所有接受机械通气的患者均应接受深静脉血栓预防，优选使用低分子量肝素（5），以普通肝素、磺达肝癸钠及间歇充气加压装置作为备选方案，具体取决于患者对肝素的耐受性、出血风险及其他个体因素。
为预防应激性溃疡和胃肠道出血，患者应接受组胺H2受体拮抗剂或质子泵抑制剂。一旦肠内营养建立，对于应激性溃疡低风险患者可停用药物性应激性溃疡预防（6）。
肺保护性通气策略，包括将潮气量限制在≤6 mL/kg理想体重和将平台压限制在≤30 cm H20，用于降低呼吸机相关性肺损伤的风险，尤其适用于ARDS患者（7）。
减少机械通气所有并发症最有效的方法是缩短机械通气时间。每日镇静中断和自主呼吸训练有助于患者撤除机械支持。
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