3分钟，让你了解动物呼吸机的使用
机械通气是在患者自然通气或者氧合功能出现障碍时运用器械，使患者恢复有效通气并改善氧合的方法。其中常用的器械成为“呼吸机”。
机械通气这种手段为临床医学研究中不可缺少的生命支持手段，为进行动物实验和动物疾病治疗提供了时间，极大的提高了一些长时间性实验或者开胸等呼吸衰竭实验的成功率。
那么呼吸机到底是怎么样？小编带大家了解一下：
首先，让我们了解下什么是呼吸？如下图所示：呼吸包含两个过程，即主动吸气和被动呼气。
因为呼吸的原理和过程包含如下：
其实呼吸机的本质就是一种气体开关，控制系统通过对气体流路的控制而完成给实验动物肺部供气，保持实验动物生理活性的设备。呼吸机必须具备四个基本功能，即向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，依次循环反复。
而一般的呼吸机的结构如下图：
其实呼吸机历史还蛮悠久的，这里我们回顾回顾下：
早在罗马帝国时代，呼吸机就有一个雏形。1792年，当时在英国皇家慈善协会(Royal Humanne Society)的支持下，首次在人身上实施气管切开、插管及风箱式正压通气技术，用于溺水患者的复苏，在当时欧洲被广泛接受。后面因为会产生致命性的气胸被终止。到了20世纪，由Driker-Shaw在1928年研制成的“铁肺”（iron lung，图如下），使当时脊髓灰质炎的死亡率大大降低。开始了一种负压通气的模式。
而后因为负压通气会引起呼吸肌麻痹以及正压通气的技术进步，正压通气又再次崛起。以及后面逐步向人工智能呼吸机“有创型”和“无创型”发展。
所以，现今我们在市面上看到不同工作方式的的动物呼吸机。那么他们之间又是怎样区分的呢?
1、依据不同的吸气控制方式，可以将动物呼吸机分为压力控制型呼吸机和容量控制型呼吸机，在临床呼吸机领域，压力控制更主流一些。在但动物实验领域，相当多的用户习惯设置潮气量进行容积控制。
2、依据呼吸机的结构原理，可分为活塞式呼吸机和电磁阀式呼吸机。一般活塞式呼吸机使用容积控制，而电磁阀式呼吸机即可以进行容控制，也可以进行压力控制。
3、依据调控方式不同，可分为电动电控型和气动电控型呼吸机。
因为具有不同的呼吸机，其实他们给动物的通气方式也是不同的，根据通气方式不同，我们可以将通气方式分为：
控制模式（CV）：呼吸机完全替代实验动物的呼吸，其呼吸频率，潮气量均由呼吸机控制，属于完全的呼吸支持。
适用于自主呼吸消失或很微弱的情况，比较典型的应用，就是动物的开胸手术实验。 根据控制参数的不同，控制通气又可以分为容量控制通气(VCV）和压力控制通气(PCV)。容量控制通气(VCV）是呼吸机按预置的潮气量、呼吸频率、呼吸比等参数完成通气。 压力控制通气(PCV)则是呼吸机按照预置的频率、呼吸比、吸气压力工作。
辅助通气（AV）: 呼吸机的送气是通过呼吸机检测实验动物的气道压的降低来触发。输助通气是一种与临床应用类似的呼吸方式，动物的输助通气一般可以通过设置压力触发、人工触发或定时触发等方式启动。对于动物呼吸机而言，输助通气(AV）是一种较高级的呼吸模式，仅少量动物呼吸机具体此功能。
叹气模式(sigh): 是一种在常规呼吸通气条件下，隔一段时间进行一次深呼吸的通气方式。通常实验动物在长期使用控制通气，尤其是容量控制通气条件下，某些边缘肺泡会膨胀不全，肺部功能会逐步减弱，加入定时或手工叹气，可防止肺部萎陷不张，改善气体交换性能。
说了这么久，该谈谈小动物呼吸机怎么使用的了：
一、我们先看看实验动物部分生理参数，作为动物生理参数实验监护的参考值：
二、气管插管
气管插管是为了在动物手术过程中保持动物呼吸道顺畅,减少动物窒息死亡的常用手术。
同时气管内插管还可用于气管内给药治疗研究。气管插管对犬、猪等大动物操作过程相对容易,对啮齿类动物相对较难，是动物呼吸机辅助呼吸的重要步骤。在某些需要呼吸机 辅助呼吸的实验中，顺利的气管插管是实验成败的关键之一。 气管插管推荐使用静脉留置针的套管:
大鼠一般使用14-18G插管， 小鼠一般使用20-24G插管
不同的实验室采用不同的插管技术，目前所使用的有：
1、切气管，直接插管法
2、切气管，逆行导丝法
3、经口插管，盲插法
4、经口插管，透射光辅助法
5、经口插管，光纤辅助法
三、选择通气模式:选择压力控制模式或者容量控制模式。
采用压控模式相对安全，因为不会过度充胀动物的肺，也不会对“脆弱”的肺造成伤害；参数容易设置和操作，而不用管动物的肺的容积和柔韧度；然而，若实验时间很长（通常超过1小时，很有可能在动物的气道积聚分泌物或其它阻塞物，导致吸气提前终止（此时需疏通气管和气道）。
容控模式则适合长时间实验，因为它总是输送一定量体积的气体至动物的肺部，不会引起动物的肺的柔韧度变化；然而，参数的预设置相对复杂，需确定气体流量和吸气时间（或吸呼比），一旦这两个参数设定，若想对呼吸的状态随时进行调整就很容易，只需简单地升高或降低气体流量，这样，可精细地调节动物的呼吸以维持较恒定的CO2分压。
总之，压控模式设置快速、操作安全，适用于短时间的动物实验和动物呼吸机初级使用者；容控模式设置相对复杂，但可精细调节动物的呼吸，适合长时间的动物实验。
如选择容积控制模式，根据如下参考，选择相对应的动物的潮气量和呼吸频率。
如果选择压力控制模式，初始的泵气压力，一般初始值为15cmH2O。为防止潮气量过大，损伤动物肺。一般最大压力为20cmH2O。
呼吸未正压(PEEP):在呼气末气道开放时，气道压力仍保持高于大气压，防止肺泡萎缩塌陷，一般开胸手术需要设置PEEP，设置的范围是为3-5cmH2O。
吸/呼比（I/E Ratio)：吸气与呼气时间的比例，一般设置为1/2，某些活塞式呼吸机这个参数不可设置，相当于1/1。
这样我们的呼吸机的设置就完成了，我们就可开始做实验了。然而对于初学者可能起初的参数不清楚，我们可以选择傻瓜式的一键输入动物体重，我们的VentStar呼吸机就可以根据体重推荐相应的参数。
