高频振荡和序贯心肺功能支持策略

1、 高频振荡和序贯心肺功能支持策略 第一页，共三十八页。 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/负压机械通气第二页，共三十八页。 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 第三页，共三十八页。 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）。从高频

2、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） 第四页，共三十八页。第五页，共三十八页。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？第六页，共三十八页。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

3、短严重ARDS疗程。 第七页，共三十八页。正负两种气源切换发生振荡波第八页，共三十八页。Stephanie(front view)ProportionalAssistVentilation(PAV)High FrequencyOscillation(HFOV)Control PanelMonitorRespiratoryModesInspiratorypatternNebulizerTherapeutical FiO2!Insufflation第九页，共三十八页。 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 第十页

4、，共三十八页。SensorMedics3100A3100B（美国）StephanStephanie（德国）20kgMetranHumming V（日本）10kgDragerBabylog8000（德国）2kg特性活塞隔膜高频功率大新生儿成人双向活塞成比例辅助通气活塞振荡定时限压持续气流呼气相Venturi 喷嘴定时限压持续气流HFV Infant Star3kgSLE5000infant Ventilator(英国)10kgPercussionaireVDR成人特性高频摄流阻断HFFI吸呼相双向喷射定时限压持续气流喷射 可叠加流量大应用年龄范围广高频呼吸机性能比较第十一页，共三十八页。对HFO

5、V及其复合技术的特点和展望 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）第十二页，共三十八页。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通气方式吸气触发呼气切换限制(压力或流量)控制(指令)通气呼吸机呼吸机呼吸机辅助通气病人呼吸机呼吸机支持通气病人呼吸机病人自主呼吸（模式）病人病人病人第十三页，共三十八页。CNV+HFO优势有利获取最佳肺容量和最佳PEEP

6、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参数第十四页，共三十八页。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第十五页，共三十八页。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）第十六页，共三十八页。 心肺

7、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的重要依据第十七页，共三十八页。呼吸循环互相影响的主要机制*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第十八页，共三十八页。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；M

8、ODS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、新生儿肺疾患休克第十九页，共三十八页。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，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呼吸困难第二十页，共三十八页。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第二十一页，共三十八页。 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

9、、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）第二十二页，共三十八页。HFOV与CMV(一)呼吸参数比较 频率（f）潮气量(Vt)0.15ml/kg515ml/kg每分通气量(Vmin) fVt2fVt肺泡腔压力0.15cmH2O近端气道压（PIP）呼气末容量趋于正常降低HFOVCMV180900Hz060Hz第二十三页，共三十八页。HFOV与CMV(二)平均气道压（Paw）比较CMV的Paw：

10、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。第二十四页，共三十八页。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第二十五页，共三十八页。HFOV与CMV（三）提高通气能力高频振荡 增加P 提高DistalP/ Prox

11、imalP （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 VtHFOV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。第二十六页，共三十八页。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

12、握和使用者的经验。第二十七页，共三十八页。 高频频率/插管大小与P衰减的关系 第二十八页，共三十八页。12020中国 19ml/cmH2O 5.0EET 机器功率/插管大小与振荡气量的关系 40607.0EET9.0EET-第二十九页，共三十八页。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 细胞性第三十页，共三十八页。 HFO临床治疗作用的定位 危重病人呼吸支持的另一种选择第三十一页，共三十八页。 HFO应用时机ARDS病人两次血气（间隔302h）,OI 15(OI=MAPFiO2100/PaO2)机

13、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第三十二页，共三十八页。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

14、气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 。第三十三页，共三十八页。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 1

15、3 和4012mmHg。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。 第三十四页，共三十八页。Editorial: The Incremental Application of Lung-Protective High Frequency Oscillatory Ventilation Am J Respir Crit Care Med 2002;166:786787A desi

16、gn deficiency in this 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-recruitme

17、nt maneuver and then maintained with appropriatemean airway pressure.第三十五页，共三十八页。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。第三十六页，共三十八页。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