新生儿高频通气-周晓光

高频通气的定义一般认为超过正常机体呼吸频率4倍、潮气量小于或等于解剖死腔的机械通气称为高频通气美国FDA定义HFV为通气频率>150次/min或2.5Hz(1Hz=60次/min)的辅助通气

第一页，共70页。高频通气（HFV）分类高频振荡通气(HFOV)高频喷射通气(HFJV)高频射流阻断通气(HFFI)高频正压通气(HFPPV)第二页，共70页。高频振荡通气（HFOV）的定义具有三个明显特征：F=5-50HzVT≤VD主动吸气，主动呼气，具正弦波形第三页，共70页。HFOV分类隔膜振荡型：SensorMedics3100A噪音大,操作繁,无VT显示,无CMV旋转呼气阀：Babylog8000操作简，VT显示，有CMV活塞振荡型：Stephanie操作简,VT显示,有CMV、PAV,反应快流量阻断型：InfantStar第四页，共70页。HFOV气体交换机制㈠团块运动与对流引起的肺泡直接通气由于机体支气管树不对称，有些肺泡处于解剖死腔较小的部位，因此很小的潮气量仍可使一定数量的肺泡经气体对流获得直通气第五页，共70页。HFOV气体交换原理㈡㈡迪斯科肺肺内各肺泡顺应性及其对空气的阻力不同，因此各肺泡的充气及排空并不同步。先充气的肺泡回缩时其内的气体进入邻近的肺泡，从而产生肺内并行通气,这可加速肺内气体混合,使肺内气体分布更趋一致，减少肺内分流。从肺表面观察全肺似跳摇摆舞样，称迪斯科肺。第六页，共70页。HFOV气体交换原理㈢㈢不对称的流速剖面气体进出肺的流速剖面不同，由于气道壁的粘性切力影响,吸气流速剖面呈抛物线型,气道中心的分子移动要比气道周边的分子快。而呼气流速剖面呈平面形次，使氧分子在气道中心流入，CO2在气道周边部排出，以此完成气体交换，气道多级分支结构可提高这种交换机制的作用第七页，共70页。HFOV气体交换原理㈣㈣Taylor弥散现象这是描述影响气体交换的对流与分子扩散之间相互作用的关系。在这一过程中,气体进入肺内的流速剖面呈抛物线形状,由于分子运动,进入气道的新鲜气体与原存在于气道内的气体之间相互扩散。气体交换是通过纵向扩散实现的,分子扩散越快,在其扩散至整个气道横切面时气体纵向传播的距离就越小。第八页，共70页。HFOV气体交换原理㈤㈤心源程序性振动心脏跳动时产生的振动作用可使气道远瑞内的气体分子弥散速度增加近5倍第九页，共70页。HFOV气体交换原理㈥㈥分子弥散在肺泡毛细血管膜,分子弥散是气体交换的主要机制。Slutsky认为:①大气道中对流及Taylor弥散是最主要的气体交换方式。②较小气道中气流为层流,气体交换以轴流及不对称的流速剖面进行。③肺泡内的气体交换以心源性震动及分子弥散为主要方式。第十页，共70页。高频通气研究的现状Meta分析认为应用HFOV治疗新生儿呼吸窘迫综合征的效果优于CMV,并可减少慢性肺部疾病的发生,但应注意新生儿颅内出血的并发症发生.最新的Meta分析,早产儿肺疾病一开始就用HFOV和用CMV比较,在降低病死率和并发症方面并未能证实前者优于后者。但有随机对照显示,在重症肺疾病,当CMV治疗失败,达到应用体外膜肺(ECMO)指征时,HFOV可作为二者之间的桥梁,使部分患儿获救,而不需要用ECMO

第十一页，共70页。高频通气减少肺损伤的机理尽管采用HFOV时近端的平均气道压力较用CMV时略高，但是肺泡内压力一般为近端的平均气道压力的1/5～1/10，远较采用CMV时的肺泡压力为低，加之采用HFOV时，肺泡内吸气相的压力变化小，因此HFOV对肺损伤作用亦明显减少。第十二页，共70页。高频通气减少肺损伤的机理用极小的潮气量,实现有效的通气,减少气道压力和对氧的需求,减轻机械通气对组织的损害。研究表明中性粒细胞的渗出和激活在呼吸机相关性肺损伤机制中占十分重要的地位。新近的动物实验证明,HFOV通过减少肺泡巨噬细胞肿瘤坏死因子2α基因的表达,减少了中性粒细胞聚集和激活,肺的病理改变明显轻于CMV

第十三页，共70页。高频通气减少肺损伤的机理胎粪性急性兔肺损伤模型通过高频振荡通气(HFOV)干预,HFOV组的炎性细胞浸润、水肿及小气道损伤均比常频组轻,各组均未见肺透明膜形成.提示临床治疗胎粪吸入综合征时HFOV可能比常频通气更具优越性.

第十四页，共70页。高频通气存在的问题是近端监测到的压力不能精确反映气道或肺泡压,差别的程度依赖机器本身和呼吸系统阻力,应用时要给予考虑。此外气体潴留问题,所有类型的高频呼吸机均不同程度存在此问题,由于通气频率很高,呼气时间短,易造成二氧化碳的潴留,特别是对肺顺应性正常而气道阻力高的疾病,气体的潴留比较突出

第十五页，共70页。适应证新生儿RDS、重症肺炎先天性膈疝肺出血胎粪吸入综合征腹胀、胸部运动受限引起呼吸衰竭气漏如间质性肺气肿、皮下气肿、气胸、纵膈积气第十六页，共70页。HFOV应用时机连续6小时内，依据病人的2次血气结果（间隔30–120分钟查血气）计算氧合指数（OI）,OI＞13（OI=MAP×FiO2×100/PaO2第十七页，共70页。

HFOV应用时机早产儿相对：PIP＞22绝对：PIP＞25足月儿相对：PIP＞25绝对：PIP＞28第十八页，共70页。临床应用原则⑴根据病儿的不同疾病和不同阶段所处的病理生理状况等选择治疗策略并不断评估，予以调节⑵目标血气（导管后）SpO2为88%-96%、PaCO240-55mmHg、对肺漏、过度扩张、CLD可用允许性高碳酸血症可维持pH7.25，但氧合需正常⑶肺扩张程度根据X线胸片：右侧膈肌顶部位于8-9肋，PIE患儿应于第7-8肋第十九页，共70页。开始参数选择频率：体重0.5g–2kg：15Hz；较大婴儿或有气道阻力增加：5–10Hz；另外根据病人的病理生理设定MAP：比通常通气时的MAP高2–4cmH2O；气漏时用低MAP振幅：调至可见胸廓振动为度第二十页，共70页。参数调节

HFOV与常频通气不同其PaO2和PaCO2

可以分开单独调节PaO2与FiO2、MAP参数有关，增加MAP及FiO2可以提高PaO2PaCO2是通过振幅（ΔP）调节的，但与频率（f）也有一定关系，另外与呼吸比、偏置气流亦有一定关系第二十一页，共70页。高频通气提高肺氧合作用的机理使病人的肺容量达到最适状态使肺内气体分布最大限度地处于均匀状态改善肺内气体分布，减轻肺局部过度扩张，从而改善肺的通气血流比例，并使肺的氧合作用水平增加。第二十二页，共70页。高频通气提高肺氧合作用的机理HFOV时为提高氧合可通过调节平均气道压和吸入氧浓度来实现。HFOV时肺扩张程度即肺容量,保持相对不变,呼吸周期内肺容量的变化明显减少;肺容量的改变是通过调节平均气道压而实现的。第二十三页，共70页。调节原则平均气道压力（MAP）：增加平均气道压力可以改善氧合HFOV的MAP可直接调节HFJV和HFFI通过间接调节PEEP、和PIPHFJV和HFFI的MAP受以下要素影响：PEEP、Ti、I/E及如果合用CV，可受CV的参数影响第二十四页，共70页。肺复张策略(recruitmentstrategy)由于HFV时肺容量及压力变化相对较小,不能使萎陷的肺泡重新扩张,应用HFV时需采用肺复张策略。已有实验证明HFV时应用短时间相对较高的平均气道压力后,随即降至原水平可明显改善肺部氧合;并发现肺泡一旦扩张,将平均气道压保持于肺泡关闭压之上,可以阻止肺泡及小气道萎陷,并可加速肺表面活性物质的释放。第二十五页，共70页。肺复张策略(recruitmentstrategy)肺复张的方法与所用高频呼吸机的类型有关。常用调节平均气道压法：首先将平均气道压调至较常规机械通气时高1～2cmＨ2Ｏ水平,然后再以1～2cmＨ2Ｏ的增幅逐渐增加,直至达到充分的肺复张。第二十六页，共70页。肺复张策略(recruitmentstrategy)判断肺复张的标准为:①吸入氧浓度小于0.6时PaO2>90%,②胸片显示横膈在第8～9后肋水平。若胸片提示有明显的肺充气过度(肺透亮度明显增加、横膈低于第9后肋、肋间胸膜膨出)、心血管功能异常,则应逐渐降低平均气道压。第二十七页，共70页。二氧化碳排出的机理⑴振荡压力幅度(△Ｐ):

振荡压力幅度(△Ｐ)是叠加于平均气道压之上的正负振荡压力变化。每次振荡时活塞或膜运动所引起的容积变化称为振荡容量,振荡容量可通过改变活塞的振幅或膜的移动距离来调节。△Ｐ在向肺泡传递的过程中逐渐衰减,其衰减程度与气管插管的直径、气道通畅程度、振荡频率、吸∶呼比值等有关。第二十八页，共70页。二氧化碳排出的机理临床上以能看到胸壁振动作为衡量△Ｐ调节适宜的标准。增加△Ｐ可加速二氧化碳的排出,降低PaCO2。第二十九页，共70页。调节原则振幅（△P）：HFV的分钟通气量（MV）＝频率（f）×Vt2调节△P亦即潮气量，影响CO2排除HFOV的△P可直接调节第三十页，共70页。二氧化碳排出的机理⑵振荡频率(ｆ):

频率不仅决定每分钟活塞振荡次数,还与吸气时间(%)一起决定活塞移动距离,相应地决定潮气量的大小。HFV的压力振幅由上气道转递到肺泡，其振幅衰减十分明显，当f增加时，此压力衰减更明显HFV的吸/呼比固定，当f增加时，吸和呼时间均减少、肺泡的压力幅度亦因而降低，CO2排出减少。第三十一页，共70页。调节原则HFO频率的初调值依患者的体重而定,一般为12～15Hz。当然还要根据肺部病变及血气情况适当调整。比较合适的频率一旦确定后就不要经常变动HFJV的吸气时间固定和f无关，但当f很高时，由于呼气时间不足可引起空气陷闭第三十二页，共70页。二氧化碳排出的机理⑶吸呼比(Ｉ∶Ｅ):

大多数治疗情况下,33%的吸气时间就非常有效。对于顽固性高碳酸血症患者,可逐渐延长吸气时间至50%,增加CO2的排出;但要注意,吸气时间延长的同时可增加肺内气体滞留、肺过度膨胀的危险。第三十三页，共70页。二氧化碳排出的机理⑷偏置气流(biasflow):

HFOV时需要偏置气流以提供氧气及带走CO2。偏置气流的流量必须大于振荡所引起的流量,一般为20～30升/分;否则,侧枝流量不足,死腔增加,降低通气效果。第三十四页，共70页。临床应用（一）弥漫性均匀性肺部疾病如RDS、弥漫性肺炎及双侧肺发育不良目标是增加肺容量、改善氧合和通气、减少气压伤，应采用肺复张及高容量策略MAP应在常频的MAP之上约2-5cmH2O并根据需要渐增加，直到氧合改善但耍注意不要让肺过度膨胀及影响循环调节应先降FiO2至0.3-0.5再降MAP第三十五页，共70页。临床应用（二）非弥漫性均匀性肺部疾病如局限性肺炎、肺出血、MAS、单侧肺部发育不良及BPD特点肺顺应性、气道阻力不均匀，使用不当易至气体陷闭或气胸MAP尽可能低、频率亦必须低第三十六页，共70页。临床应用（二）目的：用最低的MAP通气改善氧合开始时MAP与IMV时相同或者低于IMV低的HFV频率如f＝7Hz然后增加MAP直至PaO2轻度上升即可保持MAP稳定，但如果呼吸状态不能改善则改回IMV通气第三十七页，共70页。临床应用（三）气漏如间质性肺气肿、皮下气肿、气胸、纵膈积气用尽量低的MAP、较低频率必须接受和充许其有较低的Pao2和较高的PaCO2避免同时使用常频通气减少气压伤调节时应先降通气压力后降FiO2第三十八页，共70页。临床应用（四）肺不张原理是高频的振荡效应通过较高的MAP值加强肺充气以及加速分泌物清除采用间隙性，与常频通气连用PEEP应略提高，常频通气频率＜20次/分吸痰前高频通气15-30分钟，大约一天6次第三十九页，共70页。临床应用（五）PPHN高MAP可以打开肺泡并降低肺血管阻力，改善通气/血流比值，清除CO2改善氧合，而降低肺动脉压，但要避免肺损伤及注意过高MAP影响心功能可加用IMV病情好转时应先降MAP后降氧浓度病情好转时应维持HFV24-48小时第四十页，共70页。气道管理可在用HFV治疗24-48小时后或气道见有分泌物时开始吸痰吸痰后必须进行再充气过程（30-35cmH2O，10秒）吸痰后2小时内病人不能恢复正常氧合，可考虑减少吸痰次数，延长吸痰时间吸痰后不能维持经皮氧饱和度85%时，则可增大MAP或FiO2（气漏时）第四十一页，共70页。气道管理气体加温湿化由于HFOV时偏置气流量较大,有时高达30Ｌ/min,对气体加温湿化的要求较高。若加温湿化不充分可致痰液粘稠、气道粘膜干燥受损、纤毛运动受限、甚至引起坏死性气管支气管炎。气体充分湿化应以吸气管道内可以看见雾滴为度。湿化过度可至水滴进入肺内,影响振荡效果。第四十二页，共70页。治疗成功的标准当FiO2<0.3～0.4,平均气道压<12cmH2O,pH为7.25～7.45,PaCO2为35～50mmHg,PaO2为50～80mmHg,吸痰后血氧饱和度无明显变化时即可考虑撤离HFOV。撤离HFOV后可根据病人情况继续应用常规机械通气或直接拔管。第四十三页，共70页。高频通气的撤离降低MAP每小时降低1-2个压力直至MAP为8-9，增加IMV的频率降低振幅转到IMV或SIMV通气如有可能直接从高频撤离第四十四页，共70页。治疗失败HFOV当FiO2=1.0时：体重<1kg时MAP已达20cmH2O体重>1kg时MAP已达>25cmH2OPaO2仍<50mmHg，且持续2～3h以上;逐渐增加振荡压力，PaCO2仍>50mmHg,并持续2～3h以上;有明显的心功能不全或存在顽固性低血压时,认为HFOV治疗失败,应撤离HFOV改用其他通气方式。第四十五页，共70页。HFOV的合并症低血压脑室内出血坏死性气管支气管炎肺充气过度气漏以及肺不张等这些均不是HFOV所特有的合并症。第四十六页，共70页。常用的高频呼吸机SLE5000InfantstarDragerBabyLog8000STEPHANIESensorMedics3100A第四十七页，共70页。第四十八页，共70页。SLE5000振荡通气的气流是由四个高速电位器控制通过正、反喷射器产生振荡气流有主动呼出功能，有利于CO2排出ΔP范围4—180毫巴，平均气道压达35毫巴，适用于新生儿至婴幼儿高频振荡可在吸气、呼气同时使用，所以可以与CV合用高频振荡无需特殊管道高频振荡时能监测肺功能第四十九页，共70页。SLE5000HFO：F：3-20Hz吸呼比：1:1ΔP：4-180毫巴MAP：0-35毫巴第五十页，共70页。SLE5000使用方法：按通气模式键选择高频通气模式，选择单纯HFV或HFV+IMV模式根据病人的体重及病情设定高频通气的其他参数

ΔP不能在预设模式中设定固定在4毫巴，必须连接病人后才能调节ΔP第五十一页，共70页。第五十二页，共70页。Infantstar虽以HFFI形式进行通气,由于以呼气为主动,其作用也可理解为HFOV

行HFV时除设置高频率外尚需与CV联合应用,设2～5次/min,间歇强制通气(IMV)。设PEEP作为MAP（0—24cmH2O）第五十三页，共70页。Infantstar频率：2—22Hz振幅：0—60cmH2OMAP：0—24cmH2O第五十四页，共70页。Infantstar使用方法：选择高频通气模式，可选择单纯HFV或HFV+IMV用PEEP设定MAP根据病人的体重及病情设定高频通气的其他参数第五十五页，共70页。第五十六页，共70页。DragerBabyLog8000操作简单噪音小,有CMV模式,可自动检测潮气量和CO2的排出。参数范围f为5-20Hz,MAP:0.29-2.94kPa(3-30cmH2O),ΔP为1%-100%,I/E=1/5-1/1第五十七页，共70页。DragerBabyLog8000使用方法：按通气模式键选择高频通气模式，选择HFV+CPAP或HFV+IMV用PEEP设定MAP根据病人的体重及病情设定高频通气的其他参数第五十八页，共70页。DragerBabyLog8000研究显示f=15Hz(常用)时,VT=2.7mL,仅适合体重<1500g的早产儿。MAP的改变伴随VT的改变,如MAP从1.96kPa(20cmH2O)降低到0.98kPa(10cmH2O),VT下降30%,因此疾病恢复期下调MAP时,将伴随着潮气量减少。调节PaCO2和PaO2的功能不能分离,如试图通过增加MAP使PaO2水平增加,VT也将增加,CO2排出增加,造成低碳酸血症。CO2随f变化增加或降低,因此促进CO2排出需要降低f。监测的MAP比实际值低0.05-0.31kPa(0.5-3.3cmH2O)。第五十九页，共70页。第六十页，共70页。STEPHANIE高频振荡通气模式为双向控制，可叠加于所有常频通气模式。往返活塞泵（pistonpump）产生正弦振荡气流；先湿化后震动，有效地避免了能量衰减。HFO可以通过按一个钮触发设PEEP作为MAP（0—30cmH2O）第六十一页，共70页。STEPHANIEF：5-15Hz吸呼比：可调节ΔP：分6级调节最大可达85毫巴MAP：0-25毫巴第六十二页，共70页。STEPHANIE使用方法：按高频通气模式键选择高频通气模式，可选择单纯HFV或HFV+各种常频通气模式用PEEP设定MAP根据病人的体重及病情设定高频通气的其他参数第六十三页，共70页。第六十四页，共70页。SensorMedics3100A扬声器隔膜振荡产生高频振荡气流,机器体积和噪音大,操作复杂,不能检测潮气量,无CMV模式。参数范围