高频通气原书第5361页 [复制链接]

高频通气

（原书第53-61页）

本文全文翻译医院大哈登地区医学中心前新生儿科主任AndreasSchulze教授于年于欧洲德语区出版的《ZuGrundlagenPraxisderBeatmungNeogeborener》《新生儿机械通气基础与实践》一书。

译者：盛炜

本翻译行为已经获得AndreasSchulze教授的允可，另因本书成文较早，因此涉及到的呼吸机型号和种类与现今可见的不甚相同，译者会加以补充，并特别注明。

1

壹

概论

从原理上来说有三种高频通气的方式（HFVhigh-frequencyventilation），分别是：

HFPPV（高频正压通气）使用的是传统的机械通气设备，使用频率在-次/分。在此过程中中，病人的呼气是被动的（从设备端的角度看）。

HFJV（高频喷射通气）以-次/分的频率喷射短促的气体脉冲，直接穿过位于特殊气管导管壁内的管道，或者通过特殊的导管接头连接常规的气管导管给予病人。短促的气流脉冲喷射的容量相当于死腔容量的大小，但是在实际操作中，真正到达肺内的容量要高于气流脉冲喷射的容量，这是因为通过导管壁中的管道喷射出的气流形成文丘里效应，将主管中的一部分气体也裹挟着进入了肺部。其呼气过程是被动的（1）

HFO（高频震荡通气）通过将围绕中心压力（平均气道压）的压力震荡施加于气管导管接头，引起持续偏置气流的震荡，随即在肺内产生震荡。呼吸机的高频震荡或者通过活塞运动（森迪斯3A），或者通过阀的动作产生（Stephanie呼吸机和德尔格Babylog呼吸机），或者通过呼吸气流的快速阻断合并呼气端文丘里效应产生的主动呼气支持来产生（infantstar，BP等）（SLE和VN呼吸机也是通过阀的动作产生，而海伦呼吸机则是通过活塞运动产生-译者注）这些不同的呼吸机设备都会在气管内形成呼吸波形形态上相似的压力震荡（2），区别是所能形成震荡的最大压力振幅不同（森迪斯StephanieinfantstarBabylog），由此也决定了能够应用于多大体重的婴儿。高频震荡通气的作用频率大约在：

-次/分钟（5-40Hz；1Hz=60次/分钟=1次/秒）

高频震荡通气过程中的呼气，从设备端的角度看，是主动的，在设备驱动的主动呼气过程中，气管导管接头处的压力会出现下降，从而“抽吸出”一定容量的气体（图1）。

图1:高频震荡通气，早产儿（出生体重克，26孕周）在出生后第三天，未见明显的自主呼吸活动。气体对流产生的潮气量是非常有限的（左下方），但是震荡产生的峰值流速是相当高的（右下方），比早产儿的自主呼吸所能产生的流速峰值要高得多。

2

贰

HFO的作用原理

高频震荡通气的一个呼吸循环中对流通气产生的气体容量仅仅处于死腔量的范围或者更少。因此很容易假设，高频震荡通气时出现的气体交换是通过其他的一些途径进行的。

·增强弥散效应：肺腺泡中气体运动从纯对流变成纯弥散过程的边界，这种情况也出现在常频通气中。在高频震荡通气中这个边界主要发生在肺支气管树的近端部分。

·钟摆通气（discolung迪斯科肺）（3）。

·由于吸气和呼气速度不同产生的净气体流动（4）。

·支气管分支中出现的湍流效应（5，6）。

3

叁

HFO的指征

目前没有明确的结论性证据，证明高频通气是患有急性或者慢性肺疾病的，必须要进行机械通气的早产儿的唯一首选的通气方式，并且在临床上相对于设置良好的常频通气方式有明显优势或者更高的风险（7,11）。而在常频通气失败的情况下，HFO通气总是能够在一些病人中，产生通气状况改善的效果。

·胎粪吸入综合症合并新生儿持续性肺动脉高压PPHN的患儿，常频通气不足够时，无论是否有NO吸入治疗的情况下（12）。

·PPHN患儿常频通气不足时，无论是否有NO吸入治疗的情况下（12）。

·“顽固性气漏综合症”：间质性肺气肿，气胸，纵隔积气，心包积气（6）。

4

肆

HFO通气时的参数设置

下列参数必须要由使用者进行设置：

·平均气道压（MAP）

·震荡压力振幅（Paw）

·震荡频率（f）

·间断性肺复张（持续性肺充盈）

高频震荡通气时，平均气道压MAP决定肺容量，由此主要影响动脉氧合。一般情况下HFO下的MAP比之前进行的常频通气的MAP高2cmH2O即可。例外情况是出现“顽固性气漏综合症”的情况下，此时高频震荡通气的起始MAP设置不应该高于之前常频的MAP减去2。

随后对平均气道压MAP的精细调节（没有气漏的情况下），应当以“提高肺容量”为目的，逐步缓慢的提高平均气道压MAP也就是逐步缓慢的打开肺部，同时也就是吸入氧浓度会逐步降到最低（高氧浓度是有*性的），但同时，却没有出现对动脉血压的影响。这种策略在动物实验中表现出好处，并且在临床研究中证明是安全的（7，10，13，14）。

过高的平均气道压MAP导致的肺过度膨胀会导致对FiO2的需求上升，和心射血能力下降。避免肺过度膨胀的正确指征应当是胸部X光片中横膈膜穹顶的投影不应当低于背侧第九根肋骨。一旦发现肺已经张开了，经常是可以把平均气道压MAP稍稍调降低一些，却不会因此损失肺容量，并且也不会导致对FiO2需求的重新升高。这一现象的是因为肺的迟滞效应的影响（图2）（15）。

图2：“准静态”（也就是说在非常缓慢的充盈和排空时才会出现）压力容量环（简图）。在准静态情况下，这个环只代表弹性回缩力，因为气流很缓慢，所以阻力产生的影响是可以忽略的。A=吸气开始；B=吸气结束。在吸气达到“肺打开压力区”，肺逐渐张开之后，跨肺压可以有稍稍的降低，却不会导致容量的大幅降低。一旦压力下降到“肺闭合压力区”时，容量就会出现快速的降低。在这个容量快速降低的“肺闭合压力区”之上，就是HFOV的最佳工作区域（15）。

在通过逐渐降低平均气道压MAP将早产儿从HFO脱机时，常常会出现一个门槛值，一旦下降到这个门槛值就会出现快速的肺容量降低，并伴有弥散性肺不张出现以及氧浓度需求升高。这个门槛值大多出现在8cmH2O。

在HFO下单位时间内所清除的二氧化碳容量（V′ECO2）是由震荡潮气量（VT）和震荡频率（f）决定的，公式如下：

V′ECO2=VTX*f

公式中的震荡潮气量有个X次方，其大小是大于1的（大约是1.5-2）。因此由这个公式看来，调高震荡幅度在改善二氧化碳去除方面的效果比提高频率要好得多（5）。

在此必须强调的是，在气管导管接口处所测得的高震荡压力振幅，并不意味着会导致高的震荡潮气量。气管导管接口处的高震荡压力振幅在通过气管导管和支气管树的过程中，大部分都衰减掉了，阻力越大，衰减的越多。对二氧化碳去除效果起决定性作用的是潮气量。临床经验上，可以通过目视观察胸壁震荡情况良好的估计震荡潮气量。由于高频率的震荡，对潮气量进行绝对化测量是比较有问题的（这个问题已经在年以后的技术发展中解决了-译者注）。尽管如此，可以通过通过观察流量传感器信号的相对变化，来发现急性改变（例如：气管导管的部分位移）或者趋势性改变（例如：肺顺应性改变时的震荡潮气量增加），这样有助于修正参数设置（图3和4），操作者只能根据气管导管的压力测量值对振幅设置进行相应的调整。

图3:高频震荡通气时气管导管的部分急性堵塞，这种部分堵塞会产生突然的，变化剧烈的震荡流量变小，可以在流速时间曲线上立即观察到。相反的是，气管导管接口处的压力信号始终维持恒定，不会显示任何的急性改变。

图4：Stephanie呼吸机屏幕右侧显示实时的波形图，左侧显示的是过去两个小时的连续趋势图。左侧图示部分的压力震幅持续恒定不变，而下方显示的震荡流速波形却出流速振幅的持续升高。这是肺功能的持续向好过程（阻力下降和/或顺应性改善）。出现这种情况，即提示可能可以调低振幅。与图1同一个病人，出生后第三天。

10Hz（次/分钟）的震荡频率在大多数的临床情况下都是足够的，在临床上极少有必要改变震荡频率，因为提高震荡频率对提高二氧化碳移除的影响微乎其微。根据动物试验结果，可以通过调整频率和震荡容量，对肺内区域通气进行调整，这种方法特别是在非均一性肺疾病的情况下可能是具有一定临床意义的。

降低震荡频率（8-10Hz）会改善肺尖区域的通气，且这种变好与震荡容量不相关。在更高通气频率，震荡容量较小的情况下也会出现这种情况。在震荡容量大于死腔容量时，则震荡容量中相当大的一部分则会到达肺底区域（16）。这种观察的临床意义并没有通过系统性的临床调查获得证实。

根据动物实验的结果，高频通气时进行间断性的肺复张操作以维持肺容量或者恢复肺容量往往是有必要的（静态（17）或者脉冲式（18）的持续性肺充盈）。

在气管导管吸痰完毕后，一般来说高频震荡通气的肺容量都会下降，因此，建议在进行气管导管吸痰操作之后出现氧和恶化的情况时，进行肺复张操作，使用高于当前平均气道压MAP5cmH2O的压力连续维持超过15秒。这种操作方式在例早产儿的实际操作中未显示出有临床可证明的负作用（7）。这种肺复张操作是否真实具有临床优点以及哪种时间设置和压力设置是最优的，是个仍待解决的问题。

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伍

HFO的其他特点

·升高平均气道压MAP对循环系统带来的负面影响主要是这样的：肺的可扩展性越好（顺应性越高），传递到肺毛细血管床的压力就越大。当有血容量过低的情况时，对心脏每分输出容量的影响就会特别大。因此在进行HFO通气之前，一定要尽可能的先对低血容量的情况进行扩容。

·表现为PaCO2的快速升高的通气情况恶化，在大部分情况下是由于气道阻力升高导致的。这部分导致阻力升高的原因常常仅仅是因为气管导管的尖端和气道壁贴的太过紧，进入了气道狭窄处。此时只需要稍微重新调整下导管尖端的位置或者稍微移动一下气管导管就可以减轻这种问题的影响；这种操作导致的任何改善，可以通过观察震荡流速波形立即识别出来，即随着操作的进行，气道有可能会重新打开，那么就会立刻观察到流速出现增加。如果是因为气管导管中存在黏着性分泌物造成的部分堵塞，应该立即更换气管导管。堵塞也可能出现在气管更深的部分，这时就必须要进行吸痰操作或使用支气管扩张药物。

·在肺部疾病的恢复期，会出现平均气道压MAP降低过迟的危险，这会导致肺意外的过度膨胀；同时高频通气对静脉回流的阻碍和对颅内压升高的影响要大于常频通气。所以在呼吸机脱机阶段使用HFO时，必须要特别加以