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人工通氣

人工通氣（英文：Artificial ventilation 或 Artificial respiration），或人工呼吸，是指通過外呼吸或內呼吸來輔助或刺激體內氣體交換的代謝過程。[1][2]人工呼吸可以手動向無法呼吸或呼吸不足的人提供空氣（稱為手動通氣），[3]也可以在全身麻醉手術、昏迷狀態或重症外傷等情況下，使用人工呼吸機將空氣輸入或排出肺部，以協助無法自主呼吸的患者進行呼吸（稱為機械通氣）。

人工通氣
呼吸治療師在重症監護室檢查一名接受機械通氣的病人。
專科呼吸醫學，急診醫學，麻醉學，重症醫學

方式

手動通氣

→ 詳細內容請參閱「袋瓣罩甦醒球」、「口對口人工呼吸」及「呼吸」

 
口對口人工呼吸

肺通氣（外呼吸）可以通過救助者向患者肺部吹氣（即口對口人工呼吸）或使用設備手動將空氣輸入肺部（如袋瓣罩甦醒球通氣）來實現。這種通氣方式已被證明比通過操作患者胸部或手臂進行通氣的傳統方法（如西爾維斯特法，[4]後述）更為有效。[5]

口對口人工呼吸是心肺復甦（CPR）的一部分，[6][7]也是急救中不可或缺的技能。在阿片類藥物過量等情況下，有時會單獨進行口對口人工呼吸而不伴隨胸外按壓。袋瓣罩甦醒球（BVM）中甦醒球部分的擠壓通氣，通常由醫生、護士、急救人員等醫護人員操作。

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    戴面罩的人工呼吸
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    人工呼吸用面罩

根據《中國公眾心肺復甦衛生健康指南》，嬰兒和兒童的心跳驟停多是呼吸原因引起，心肺復甦時一定要聯合人工呼吸。而窒息造成的心跳驟停也是如此，例如溺水後的心跳驟停，患者離水後要立即給予連續五次的人工呼吸，之後馬上進行胸外按壓聯合人工呼吸進行復甦。如果患者口中有血液、嘔吐物等，存在感染風險時，建議使用人工呼吸面罩或呼吸口罩以提高安全性。[8]

機械通氣

→ 詳細內容請參閱「機械通氣」

機械通氣是利用機器對患者的自主呼吸進行輔助或替代的方法，[9]通常使用呼吸機來完成。若通過口腔（如氣管插管）或皮膚（如氣管切開）引入輔助裝置，則被稱為侵入性通氣。[10]機械通氣包括正壓通氣和負壓通氣，正壓通氣是將空氣（或其他氣體混合物）通過壓力強制送入氣管，負壓通氣是將通過降低胸腔內壓力使空氣吸入肺部。

氣管插管常用於短期機械通氣，方法為將導管經鼻（經鼻插管）或經口（經口插管）插入氣管內。為了防止漏氣或誤吸，通常使用帶有膨脹式套囊的套囊導管。研究表明，使用套囊導管是防止誤吸最有效的方法。

由於氣管插管會引發疼痛或咳嗽反應（屬於侵入性操作），因此除非患者處於意識障礙或已接受麻醉，一般會給予鎮靜劑以減少不適感。[11]氣管插管的併發症可能包括上咽喉和中咽喉黏膜損傷與聲門下狹窄。[12]

→ 詳細內容請參閱「氣管插管」

在緊急情況下，可通過環狀甲狀韌帶切開術進行氣道開放，這種方法與氣管切開類似，但僅在急救時使用。通常僅在咽喉完全閉塞或面部嚴重損傷、無法使用其他輔助設備時才進行。[13]

→ 詳細內容請參閱「環甲膜切開術」

神經刺激法

膈肌起搏（Diaphragm Pacing）是通過對膈肌進行規律性的神經刺激來實現通氣的方法。[14][15]在歷史上，通常通過植入體內的接收裝置或電極對膈神經進行電刺激。而如今，還可以選擇通過經皮導線將電極連接到膈肌上以進行神經刺激。[16]

歷史

古代

古希臘醫師蓋倫首次描述了人工呼吸的概念：「如果用手拿起一隻死去的動物，從喉頭通過蘆葦吹入空氣，就會看到氣管被充滿，肺部膨脹到最大程度。」[17]維薩留斯也記錄了通過插入蘆葦莖到動物氣管內進行通氣的做法。[18]

近代

1773年，英國醫生威廉·霍斯（William Hawes，1736-1808）開始宣傳人工呼吸對溺水者的搶救效果。在一年間，他甚至出資獎勵那些及時將從水中救出的軀體帶給他的人。1767年，霍斯在阿姆斯特丹成立了水難事故防止協會，英國醫生托馬斯·科根（Thomas Cogan）對這一主題產生興趣，並加入了霍斯的行動。1774年夏天，霍斯和科根分別邀請了15位朋友，在聖保羅大教堂的Chapter Coffee House召開會議，並成立了旨在推廣急救和復甦的組織——皇家人道協會（Royal Humane Society）。[19][20]

此後，人們開始探索更加衛生、有效地向肺部輸送空氣的工具和方法。當時使用的復甦方法和設備有些與現代方法類似。例如，向受害者的鼻腔插入木製管道以向肺部輸送空氣。此外，還有一種通過肛門吹入煙霧以試圖喚醒生命跡象的、帶有柔性管道的煙囪型裝置，但隨着對呼吸機制的深入研究，這種方法被廢棄了。[21]

對正壓通氣的否定

1856年，英國醫生兼生理學家馬歇爾·霍爾（Marshall Hall）在其著作中建議不使用任何形式的氣袋裝置或正壓通氣，這一觀點在隨後幾十年間受到廣泛支持。[22]1858年，一種徒手外部操作法被提出，這就是亨利·羅伯特·西爾維斯特（Henry Robert Silvester）發明的「西爾維斯特法」。這種方法要求將患者仰臥，抬高雙臂以協助吸氣，再將手臂壓向胸部以促進呼氣。另一種人工呼吸手法「俯臥位壓迫法」，由愛德華·謝菲爾（Edward Sharpey Schafer）爵士於1903年提出。[23]該方法將患者置於俯臥位，通過壓迫肋骨下部來幫助呼吸。這種方法長期以來被紅十字會及類似急救手冊推薦為標準人工呼吸方法，[24]一直沿用至20世紀中葉口對口人工呼吸開始普及。[25]

由於徒手操作法存在局限性，19世紀80年代，醫生們開始研究改良方法並發明了手動通氣技術。例如，喬治·費爾博士（George Fell）提出了使用氣袋和呼吸閥向氣管輸送空氣的「費爾呼吸器」（也被稱為「費爾法」）。[26]他與約瑟夫·奧德懷爾博士（Joseph O'Dwyer）合作發明了由氣管導管和氣袋組成的「費爾-奧德懷爾裝置」，用於插入和移除患者氣管內的導管。[27][28]然而，這些方法因被認為存在風險而在很長時間內未被廣泛採用。

 
20 世紀 50 年代至 2003 年美國脊髓灰質炎患者使用的鐵肺（iron lung）。

負壓通氣時代

1930年代，「鐵肺」裝置被發明，這種機器通過將患者頸部以下的身體置於一個密閉艙內，將艙內壓力降至低於大氣壓，從而促使空氣被吸入胸腔。[29]然而，由於這種設備體積龐大且所需資源巨大，能夠接受治療的患者數量非常有限。

脊髓灰質炎大流行與正壓通氣的再評價

1952年，哥本哈根爆發了脊髓灰質炎疫情，標誌着長期人工呼吸治療的起點。負責控制呼吸肌的中樞脊髓前角受到脊髓灰質炎病毒的侵襲，導致兒童因無法進行有效呼吸而接連死亡。[30]

由於「鐵肺」設備數量遠遠無法滿足大量患者的需求，醫療團隊不得不為患者進行氣管切開術，[a]並利用麻醉機進行手動通氣輔助呼吸。這種方法取得了顯著效果：使用鐵肺的患者死亡率高達約80%，而接受麻醉機輔助通氣的患者中約75%得以存活。然而，這種方法需要大量人力資源支持。為此，哥本哈根的醫學院課程被迫中斷，約1400名醫學生被召集參與手動通氣的救治工作。[30][32][33]

在此事件之後，正壓式機械通氣設備迅速發展，逐漸成為現代人工通氣設備的主流技術。[34][33]

腳註

  1. ^ 針對兒童進行氣管切開術，由於併發症風險高且管理難度大，即便在當今醫療條件下也需要經過審慎評估後才能實施。[31]可以推測，當時的醫療人員在做出這一決定時承受了極大的心理壓力和矛盾情緒。

參考資料

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