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當呼吸器官不能維持正常的氣體交換，發生呼吸衰竭的時候，可用機械裝置輔助呼吸肌工作，增加肺內氣體交換，這個過程叫做機械通氣，所用的機械裝置稱為呼吸機。機械通氣是一種呼吸支持方法，不是病因治療，不能夠用來治愈疾病，它只會為導致呼吸衰竭的各種原發病的治療爭取時間和創造條件。機械通氣可以改善病人的氧合、降低二氧化碳分壓、減少病人呼吸做功。但是可能出現不良影響，比如對肺，可能出現氣壓傷，出現氣胸、縱隔氣腫以及皮下氣腫等，少數引起嚴重臨床后果。對心臟，由于機械通氣是正壓通氣，導致胸腔內壓力增加，會影響心臟泵血功能和血壓。但是有時候因為病情需要，必須使用高氣道壓力的時候，可能同時需要補充循環血量，甚至使用升壓藥物。對于胃腸道，由于氣壓作用，病人可能發生胃擴張，可以通過留置胃管減輕胃內壓力。 機械通氣的患者，要達到適當的營養支持比較困難。營養不足會影響呼吸肌群的功能，增加肺炎和脫機困難風險。而過度的喂食增加基礎代謝率，增加通氣需要，所以需要計算患者的能量需求以盡量達到平衡。部分患者由于自身呼吸與呼吸機送氣不能同步，出現人機對抗，嚴重影響呼吸機的治療效果，這個時候需要用鎮靜劑與肌松劑打斷患者呼吸，以達到既定的治療目標。