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1、高频振荡和序贯心肺功能支持策略,首都医科大学附属北京儿童医院 陈贤楠,机械通气分类,应用呼吸机进行通气换气和循环功能的支持 分类： 常规/非常规机械通气（相对的 单纯/复合（联合）机械通气 有创/无创机械通气 正压/负压机械通气,程序化心肺功能支持,适宜技术,高新技术,nCPAP 无创CMV 有创CMV,体外膜肺 血管内氧合 液体通气,高频通气 表面活性物质 NO和NO供体吸入 ITP、PAV,高频通气简介,高频通气（HFV）是近二十多年来发展的 一种机械通气新技术，它以小于正常生理潮气 量，高于数倍的正常呼吸频率来维持机体气体 交换，其气体交换机制不同于传统的呼吸生理 和常规机械通气（CMV
2、）。从高频通气呼吸机 的原理出发，可将高频通气分为4类： 高频正压通气（HFPPV） 高频喷射通气（HFJV） 高频射流阻断（HFFI） 高频振荡通气（HFOV）,应用范围,急救 危重病:ALI/ARDS、肺水肿/肺出血、MODS、 麻醉 五官科 动物实验 临床情况：取异物、支气管灌洗、呼衰+腹胀、 呼衰气压伤 无创高频？,危重症应用HFOV的目的,减轻潜在容量/气压伤危险性。 降低吸入氧浓度，避免氧中毒。 纠正心肺功能匹配失调 使已存在的肺损伤尽快愈合。 减少支气管肺发育不良（BPD）和慢性肺疾患（chronic lung disease，CLD）等后遗症的发生率。 缩短严重ARDS疗程。,
3、正负两种气源切换发生振荡波,Stephanie (front view),Proportional Assist Ventilation (PAV),High Frequency Oscillation (HFOV),Control Panel,Monitor,Respiratory Modes,Inspiratory pattern,Nebulizer Therapeutical FiO2!,Insufflation,高频通气机和应用技术的发展趋势,高频呼吸机的多形化 高频振荡发生的原理 机器的体积/功率 常频/高频一体化 程序化呼吸支持,高频呼吸机性能比较,对HFOV及其复合技术的 特点和
4、展望,HFO复合通气与常规通气比较 弥散代替对流机制（非线性、混沌气体动力学机制） 气/液或液体代替气体交换 主动呼气代替被动呼气 相对稳定的肺容量代替潮气变化的肺容量 （容量监测代替压力、流量或阻力监测） 整体的治疗作用代替单纯呼吸支持功能 （包括氧合/氧运输功能、心肺血液功能）,表1.根据呼吸机控制和自主呼吸的关系对呼吸类型的分类,CNV+HFO优势,有利获取最佳肺容量和最佳PEEP 有利分泌物松动、引流 避免单纯HFO风险和气道管理难度 潜在的主动呼吸支持作用（细胞因子） 关键点：找到与CMV相匹配的HFO参数,近年来ARDS机械通气策略/模式的共识和分歧是什么？ 共识：低潮气量肺保护性
5、策略 序贯性机械通气策略：适宜技术/高新技术 无创通气/有创通气 单一/联合呼吸支持 最佳PEEP 肺复张 分歧：最佳PEEP/高PEEP 潮气肺复张/全肺复张 触发敏感性/敏感性与可靠性平衡点,什么是序贯心肺功能支持策略？,心肺功能支持肺功能支持心功能支持* 益气养血补气养血 氧合/氧运输系统的综合支持 （呼吸、循环、血液、凝血系统）,心肺互相作用研究的背景,“ 作为独立的2个系统，呼吸和循环互相影响”是上世纪生理学家争论的焦点问题之一。目前仍存在尚未清楚的理论问题 呼吸循环相互影响也是ICU医师一直探讨的临床课题。连续、整合地评价呼吸循环功能，是治疗休克、MODS的重要依据,呼吸循环互相影
6、响的主要机制*,肺容量对心功能影响 正压通气对循环作用 胸内压对循环影响 肺循环障碍对休克发生发展的作用 循环性低氧血症、低氧性肺动脉高压 左右心功能的互相影响,心肺互相影响临床情况举例,ARDS+休克(PEEP抑制？心肌收缩力？循环血量？)； 难治性休克肺水肿； 休克腹间隔综合征(ACS)； 肺栓塞休克； 气道梗阻急性休克； MODS时呼吸/循环衰竭恶性循环的发生、发展机制； 体外循环术后低心排灌注肺； 儿科特殊问题： 先心术后过早撤机、先心病肺高压危象休克、新生儿肺疾患休克,动态循环单元的概念 (dynamic circulatory compartment),胸腔负压增加，心室跨壁压上升
7、，心室搏出量下降， 相当于左室后负荷增加,流入口,流出口,容器,容器外环境,HFO,呼吸困难,不能用常频通气理论去指导调节高频参数 目前高频的监测手段不够完整，临床疗效 是指导参数调节的唯一指标,气体交换机制对比,CMV 经典气体动力学 -对流机制,HFO 系统控制理论-混沌，非线性现象，存在着概率、偶然性 初始状态的偏移，可以引起结果的明显区别，甚至相反结果（最佳肺容量/肺血容量和肺泡结构完整性肺复张策略） 呈指数级的非线性变化规律（振荡波衰减、 Vmin=fVt2） 精细、整合和个体化调节（ 5/P、1Hz/f、2/map 、0.1/FiO2）,HFOV与CMV(一) 呼吸参数比较,HFO
8、V,CMV,180900Hz,060Hz,HFOV与CMV(二) 平均气道压（Paw）比较,CMV的Paw：气道打开状态下，呼吸周期的平均压力。 HFOV的Paw：侧气流压（恒定）与振荡波压（瞬间压）的叠加。 两者不同点 HFOV的Paw值高于CMV 24cmH2O或10%30%。 HFOV的肺泡压力呈现低幅振荡状态， P 衰减到5%20% ；而CMV基本未变化。,影响HFO的Paw的主要因素,Paw是偏置气流的基础压力和振荡波压的叠加 Paw是决定氧合的主要因素 相同的Paw,其氧合效果受平均肺容量的影响 平均气道压控制钮 P (其影响的程度 与flow/Paw比值成正相关) 频率 Ti,H
9、FOV与CMV（三） 提高通气能力,高频振荡 增加P 提高DistalP/ ProximalP （气道通畅，插管内径） 降低频率 开放气管插管套囊 参数间互相影响呈非线性关系， Vmin = f Vt2,常频通气 增加潮气量和吸气峰压 增加频率 吸气时间 参数间互相影响呈线性关，Vmin = f Vt,HFOV和CMV以两种不同机制进行气体交换，参数间互相影响的机制亦不同。,HFOV与CMV（四） HFOV临床应用,容易受干扰的因素多 微小的因素可导致明显变化 缺乏有效的监测手段（Vt和呼气末CO2监测无效） 初始状态的重要性(肺复张策略) 个体化气道管理策略和技术 精细调节 HFOV的个体疗
10、效取决于对该病人整体状态（尤其是呼吸系统力学参数）的精细分析，对所用呼吸机工作状态的掌握和使用者的经验。,高频频率/插管大小与P衰减的关系,120,20,中国,19ml/cmH2O,5.0EET,机器功率/插管大小与振荡气量的关系,40,60,7.0EET,9.0EET,- -,低氧血症和缺氧,低氧血症原因 低吸入氧浓度 通气功能障碍 弥散障碍 通气血流比例失调 肺内动静脉分流 循环性低氧血症?,缺氧类型 呼吸性 循环性 血液性 细胞性,HFO临床治疗作用的定位,危重病人呼吸支持的另一种选择,HFO应用时机,ARDS病人 两次血气（间隔302h）,OI 15 (OI=MAPFiO2100/Pa
11、O2) 机械通气病人（8h） FiO2 0.6 ; MAP20cmH2O 或 PEEP15H2O ; SpO2 88% CMV+HFO应用时机 安全性有保证 可预防性/常规性应用于机械通气患儿,HFOV的应用发展方向（一）,与肺表面活性物质(PS)联合应用：PS具有降低肺泡表 面张力、防止肺泡萎陷的重要作用。HFOV与PS联合应用已取得了明显临床效果，减少气压伤发生，减少PS的用量，减少支气管肺发育不良（BPD）发生率。 与NO吸入联合应用：实验及临床应用NO吸入可以降低肺血管阻力，提高肺部氧合。但在重症ARDS病人常由于肺泡萎陷，NO不能有效达到肺泡毛细血管内而使疗效受到影响。而高频振荡通气
12、的肺复张可使肺泡重新扩张，并通过保持较高的平均气道压以阻止肺 泡萎陷，使肺内气体分布均匀。且高频振荡有利于NO弥散，有报道HFOV可以使吸NO浓度降至1ppm 。,HFOV在成人患者的应用,重症ARDS和ARDS合并气胸、纵隔气肿或严重腹胀影响常频通气效果时。 2003年，美国危重呼吸病学杂志发表述评，强调HFOV在成人呼吸病危重症中应用和临床研究，并发表多中心研究论文。1996年Peter等报道HFOV治疗重症ARDS14例，年龄1783岁，应用呼吸频率5Hz，P6080cmH2O，24h后PaO2/FiO2由6699上升至197120；治疗前后PaCO2 分别为44 13 和4012mmH
13、g。8例成功撤机，6例存活。Weiss等报道HFOV治疗6例ARDS，年龄1119岁，体重3657kg， PaO2/FiO2 均小于200，OI（平均气道压FiO2100/PaO2）为4915。48h后OI由5019下降至2738。4例存活，2例死于多脏器功能衰竭。,Editorial: The Incremental Application of Lung-Protective High Frequency Oscillatory Ventilation Am J Respir Crit Care Med 2002;166:786787 A design deficiency in this
14、 study is the absence of systematic volume-recruitment maneuvers.It has been known for 20 years that recruitment maneuvers are needed during HFOV to reverse atelectasis. HFOV is most lung protective in animal models when alveolar re-expansion is achieved using a volume-recruitment maneuver and then
15、maintained with appropriatemean airway pressure.,HFOV在新生儿的应用（一）,ARDS： 最早报道见于1981年。,1989年第一次也是至今最大的一次多中心研究，包括673例新生儿，得出令人失望的结果。该研究显示HFOV并没有降低慢性肺疾病(chronic lung disease,CLD)的发生率。 1993年Ogawa 等报道HFOV虽然改善肺部氧合，但两组病人的CLD、脑室内出血、气漏的发生率、通气时间及成活率均无显著性差异。 1993年以来由于通气策略的完善，有关临床报道多显示HFOV可提供有效通气、改善氧合并明显降低气漏的发生率。最近一次的研究结果亦显示，HFOV可降低急性及慢性肺损伤的发生、降低病死率、减少治疗费用。,HFOV在新生儿的应用（二）,目前，一般认为HFOV越早用越好，应采用肺泡再充气策略，在最佳肺容量的基础上进行振荡通气。 先天性膈疝: 先天性膈疝常伴有严重的肺发育不良，常规机械通气难以保证有效气体交换，且易出现肺损伤，常常需要行体外模肺（ECMO）治疗。有研究显示，HFOV在术前治疗时可有效维持生命体征稳定，且用HFOV治疗与用膜肺治疗的存活率相同。 对于肺出血、胎粪吸入综合征、腹胀引起呼吸衰竭亦有用HFOV治疗成功的报道。,
