高頻振蕩通氣在ARDS患者中的臨床應(yīng)用

1、高頻振蕩通氣在ards患者中的臨床應(yīng)用作者：作者：杜微劉大為石巖王小亭【關(guān)鍵詞】高頻振蕩通氣;呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷;機(jī)械通氣 ards早期病理生理學(xué)改變以肺部滲出為特征肺部病變特點(diǎn)是非均一性的，實(shí)變范圍其至 可占整個(gè)肺野的70%80%,由此形成了“小肺”的理論基礎(chǔ)。呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(ventilator induced lung injury , vili)的概念由此成為討論熱點(diǎn)，"小肺”的"小潮氣量通氣策略” 也被證實(shí)明顯降低死亡率約9% u)o但是，傳統(tǒng)的常頻機(jī)械通氣(cv)過程中應(yīng)用肺保護(hù)策 略就能拯救所有的ards患者嗎？目前高頻振蕩通氣(high frequenc

2、y oscillatory ventilation, hfov)已成為治療嚴(yán)重肺部病變急性呼吸窘迫綜合征(ards)的重耍補(bǔ)救方法。1 hfov降低vili的潛在好處和機(jī)制1.1真正的小潮氣量策略vili的發(fā)生機(jī)制主要包括：肺氣壓傷、肺容積傷、肺萎陷傷、生 物傷(2);相應(yīng)的肺保護(hù)性通氣策略應(yīng)達(dá)到下述要求：應(yīng)使更多肺泡處在開放狀態(tài)(維持一 定呼氣末肺容積水平)，以減少肺萎陷傷；為了避免吸氣末肺容積過高，就必須限制潮氣量 和吸氣末壓力，以減少容積傷和氣壓傷，也就是在機(jī)械通氣過程屮使所令的肺泡在一個(gè)“安 全窗”內(nèi)(避免肺泡塌陷和過度擴(kuò)張)一恢復(fù)ards病變肺泡通氣的均一性。hfov利用阻塞 活塞泵

3、產(chǎn)生的高頻振蕩壓力把co2排出以滿足通氣的要求，活塞泵的擺動(dòng)其參數(shù)表達(dá)為振 幅壓力(a p),高流速的氣體在通過人工氣道、氣管、支氣管時(shí)，氣道阻力對(duì)高流速氣體攜 帶的能量產(chǎn)生明顯的衰減后，再把振蕩的壓力傳到遠(yuǎn)端氣道,因此大多數(shù)研究推測(cè)hfov 產(chǎn)生潮氣量極小，從而避免了肺泡過度擴(kuò)張。hfov產(chǎn)生的潮氣量與設(shè)定的三個(gè)參數(shù)相關(guān)： a/ap呈正相關(guān)、頻率呈負(fù)相關(guān)，另外也與吸氣時(shí)間呈正相關(guān)。而這一理論現(xiàn)在回臨少部 分研究的挑戰(zhàn)，例如sedeek等人在成年羊的ards模型中設(shè)定hfov的參數(shù)同成人相似， 給予i：e比例1 : 1、p60cmh2o、頻率4hz,而實(shí)際獲得的vt為4.4 ml/kg,這似乎

4、比 預(yù)期要高，但仍充分滿足小潮氣量的要求(3。1.2完全的氣道壓力限制hfov工作的原理：無論吸氣述是呼氣均能維持一個(gè)較高且恒定 的氣道平均壓(mpaw)，呼吸機(jī)木身是一個(gè)密閉環(huán)路系統(tǒng)并沒有提供新鮮氣體，只有持續(xù)的 偏流氣體約560 l7min通過管子流入連通到振動(dòng)活塞和病人z間，偏流的量和環(huán)路中的阻 力閥共同控制環(huán)路中的mpaw,而hfov同其他通氣模式不同的是活塞泵的擺動(dòng)在呼氣時(shí)產(chǎn) 生了真空，故而是主動(dòng)地呼氣，無論吸氣還是呼氣均能維持較高的mpaw,也就防止了肺泡 在呼氣末的塌陷，這也是hfov的主要特點(diǎn)之一 (4h由于mpaw直接取決于臨床更生的 設(shè)定，也就能更明確的限制氣道平臺(tái)壓力，山

5、于hfov的mpaw可以比常頻機(jī)構(gòu)通氣(cv) 時(shí)設(shè)置得更髙，就可以打開更多的肺泡。而在所有的機(jī)械通氣模式下都一樣，想最大限度地 提高氧合水平取決于最佳肺復(fù)張以及隨之帶來的肺內(nèi)分流改善，這也就是hfov比cv能 進(jìn)一步提高氧合水平的原因。充分限制氣道壓并能述一步打開更多的肺泡，這是hfov同 cv相比真正潛在的優(yōu)勢(shì)。2誰可以從hfov中獲益盡管hfov的應(yīng)用目前還沒顯示可以降低ards患者的死亡率，但一些亞組的分析提示部 分患者可以獲益，根據(jù)bollen等(5)報(bào)道：hfov治療組和cv治療組死亡率無差別，但 去除apache ii評(píng)分的差異，顯示患者基線01(01二pawxfio2x 100

6、/pao2)高者應(yīng)用hfov 死亡率低，有效統(tǒng)計(jì)學(xué)差異值為oi>30,提示：皋礎(chǔ)呼吸狀況差者能從hfov屮更人獲 益。paehl等比較了 30名肺外源性(如膿毒癥、胰腺炎)ards患者和肺內(nèi)源性(如肺炎、肺挫 傷)ards患者，發(fā)現(xiàn)肺外源性ards患者能通過hfov更好地改善pao2/fio2指數(shù)(6), 這可能能用gattinoni的肺外源性ards患者有更多可復(fù)張的肺組織的理論來解釋(7)。 通過應(yīng)丿ijhfov提高pao2/fio2指數(shù)的患者可能是在前期應(yīng)丿ij cv時(shí)間較短者，最近一篇 系統(tǒng)性冋顧文章顯示hfov之前應(yīng)用cv的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短在死亡者和存活者之間有明顯差 異,

7、早期應(yīng)用hfov者能更多獲益(8)o在多因素分析中，調(diào)整apache ii評(píng)分因素后， hfov z前應(yīng)用cv每多一天大約可增加20%的死亡率。而另外三個(gè)前瞻性和一個(gè)回顧性的 研究已確定在hfov之前應(yīng)用cv的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短可以作為預(yù)測(cè)死亡率的獨(dú)立因子。綜上 可以看到，在hfov之前cv應(yīng)用時(shí)間較短者和基線01高者可能從hfov應(yīng)用中獲益。 就此，應(yīng)在第一吋間識(shí)別需應(yīng)用hfov的ards病人。盡管目前ards患者由cv過渡到 hfov的病情嚴(yán)重程度標(biāo)準(zhǔn)和指征還不很清楚，但有些研究中心的參選標(biāo)準(zhǔn)為在cv吋:(1) 應(yīng)用 peep>15 cmh20 fi02&gt:60%和/或

8、 spo2<88%;(2)平臺(tái)壓(pplat)>30 cmh2o;(3) 平均氣道壓(map)>24 cmh2o;aprv模式時(shí)phighn35 cmh2o (6)。如果患者滿足上述 條件，通常在1224 h過渡到hfov通氣。3最佳hfov參數(shù)的設(shè)定3.1初始參數(shù)設(shè)定初始參數(shù)設(shè)定如農(nóng)1,然后根據(jù)患者的具體臨床情況調(diào)整參數(shù)。衣1初 始參數(shù)設(shè)定3.2最佳的mpaw最佳的nipaw需要滿足兒個(gè)條件：滿意的肺通氣、最人的氣體交換、避免 肺泡過度擴(kuò)張或者通氣不良，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響降至最低。對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的患者給了 比cv吋平均氣道壓(map)高25cmh2o,隨即

9、根據(jù)臨床情況調(diào)幣，每3060 s ±升12 cmh2o,如果有必要，最髙其至可以加至4045 cmh2o以獲得目椒spo288%, fio2w 60%),對(duì)丁-需要高mpaw時(shí)(mpaw235 cmh2o)才能維持氧和，是增加mpaw還是增加fio2, 這相對(duì)于肺保護(hù)策略的理念該如何選擇目就還不清楚(8)o3.3最佳的ap水平ap多數(shù)會(huì)初始設(shè)丁-6090 cmh2o,而a p的上下波動(dòng)通常是患者病 情的反映，如果ap自行上升，可能為氣道阻力的增加，包括支氣管痙攣、氣管插管插入左、 右上支氣管，胸壁順應(yīng)性、肺順應(yīng)性的上升等。而4p的上下波動(dòng)與患者自主呼吸的出現(xiàn)、 給予cuff leak

10、也是有關(guān)的，所以有的臨床供生甚至將ap的變化作為床旁的監(jiān)測(cè)手段之一(9)。不同臨床情況a p水平的變化及處理方法見表2。表2不同臨床情況時(shí)a p的變化及 治療方法4 hfov血臨的問題4.1氣胸hfov報(bào)道的相關(guān)并發(fā)癥主要就是氣床傷和対血流動(dòng)力學(xué)的影響，這是hfov和 cv同樣面臨的問題。氣胸發(fā)生比例各個(gè)研究報(bào)道各不相同，mehta等人(10)研究報(bào)道僅 2名患者(8.3%)發(fā)生氣胸，而h其屮一名患者氣胸發(fā)生可能與氣管插管進(jìn)入右主支氣管有關(guān)。 而隨后mehta等(11)另-個(gè)大規(guī)模冋顧性研究，包括156名應(yīng)用hfov的患者，氣胸的 發(fā)生率要更髙(21.8%),而這一比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于關(guān)于其他hfov

11、和cv的研究門2)。揺 hfov 聯(lián)合rm的研究(13)中有關(guān)氣胸的發(fā)生也沒這么高，不同研究的氣胸發(fā)生率報(bào)道不同， 可能是不同的研究中心所用的通氣策略是不同的，以及入選的患者人群也是不同的所致。 像各種形式的正壓通氣一樣，張力性氣胸可能繼發(fā)于“容積傷”，而在icu更需警惕中心靜 脈置入(頸內(nèi)、鎖骨下靜脈)、胸腔穿刺術(shù)后的患者。hfov通氣治療中與cv不同的是，張 力性氣胸發(fā)現(xiàn)會(huì)較困難，成為hfov治療小的挑戰(zhàn)，呼吸機(jī)背景噪音很強(qiáng)，聽診中沒有真 實(shí)可靠的呼吸咅，呼吸機(jī)亦不會(huì)有可靠的報(bào)警信號(hào)，如杲發(fā)覺臨床情況有變化，如視診發(fā)現(xiàn) 胸廓不對(duì)稱擴(kuò)張，或一側(cè)胸壁不振動(dòng)，觸診發(fā)現(xiàn)皮下氣腫，或者不明原因ap突

12、然上升，就 需警惕是否有氣胸的發(fā)生，需要迅速評(píng)估氣管插管位置、血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)、胸引管位置，僅 根據(jù)臨床情況來判斷hfov過程屮發(fā)生氣胸較難，如果時(shí)間許可或患者臨床情況相對(duì)穩(wěn)定， 可先拍胸片，明確氣胸的確存在再進(jìn)行有創(chuàng)性操作干預(yù)。如放置胸管后，則需要重新調(diào)整 mpaw、ap、hz等參數(shù)，支氣管胸膜痿的痿口的大小則口j以通過胸管漏氣量來評(píng)價(jià)，同時(shí) 參數(shù)調(diào)整后漏氣量的改變應(yīng)記錄，氣體漏出量是可以通過hfov參數(shù)的調(diào)整降至最低的， 處理措施包括：滿足基本通氣和氧合需求條件下，最高的hz、最低的mpaw、最低的ap 和最短的吸氣時(shí)間(it%)等(14)。4.2對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響hfov應(yīng)川通常會(huì)導(dǎo)致cv

13、p和paop升高，同時(shí)伴有co輕度下 降(11, 12, 15)。而derdak的一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)中，2h內(nèi)平均cvp從基線14 mmhg升至16 mmhg, paop 從 16 mmhg 升至 18 mmhg,相應(yīng)的 co 從 7.4 l/min 降至 7.0 l/min (15); 另一篇david等(16)的研究與此和似，應(yīng)用hfov還包括sv1下降?？趈能的解釋是hfov 通氣吋持續(xù)較高的mpaw雖然維持肺泡開放，但導(dǎo)致胸腔內(nèi)壓升高，cvp和paop的一上升 可能與mpaw的升高有關(guān)，而co的下降可能源于靜脈冋心血量的減少。但是這些研究中 co的下降并不伴有血壓下降或心率增快，可能兇為這些

14、研究中co通常在正?；蛘叱?的范圍(16),所斑 hfov治療中通常需要監(jiān)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，包括上腔靜脈的建立監(jiān) 測(cè)cvp,而循環(huán)不穩(wěn)定的患者需要肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管監(jiān)測(cè)co,如果沒有co的監(jiān)測(cè)，心率和 血壓的波形則十分重要，如出現(xiàn)隨呼吸波動(dòng)的血壓、脈氧波形提示co可能不夠，需要更生 的特殊干預(yù)(17)。在一些低血容量的患者，脈氧波形會(huì)受振動(dòng)頻率的影響，而與此相似的 cvp、paop的波形也會(huì)有類似改變，短暫的關(guān)閉振蕩活塞已獲得正確的cvp和paop的 讀數(shù)也至關(guān)重要。容量的狀態(tài)有時(shí)需要容量負(fù)荷試驗(yàn)協(xié)助判斷，血壓、cvp和paop等相 應(yīng)動(dòng)態(tài)的改變都比靜態(tài)的指標(biāo)更能反映循環(huán)內(nèi)容量狀態(tài)，尤其需要用

15、較高的mpaw的低血壓 患者。而在hfov通氣中低血壓的發(fā)生率并不是很高，很多研究沒有報(bào)道，有一篇研究報(bào) 道在hfov通氣中僅有3名患者因低血壓退出研究(17.6%),而且其中1名還是因?yàn)樾g(shù)后活 動(dòng)性出血而致低血壓，與hfov無關(guān)18)。4.3鎮(zhèn)靜在hfov通氣時(shí)需要比在cv通氣 時(shí)更深度的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛治療，甚至應(yīng)用肌松劑使患者失去自主呼吸，這需要持續(xù)給予患者鎮(zhèn) 靜劑甚至肌松劑，從而有可能導(dǎo)致機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)、icu和總住院時(shí)間延長(zhǎng)。所以在高頻 通氣時(shí)給予鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜治療時(shí)止確患者評(píng)估以及目標(biāo)指導(dǎo)治療是很關(guān)鍵的。(1)患者評(píng)估: 在cv通氣時(shí)患者表現(xiàn)出焦慮、i詹妄等狀態(tài)，通過疼痛量化評(píng)分等方法協(xié)助

16、判斷，而這些傳 統(tǒng)的評(píng)估方法在深度鎮(zhèn)靜、肌松的情況下使用很困難，需要仔細(xì)觀察一些疼痛的非特異特征 如：血部肌肉扭曲、無法解釋的心率增快、血壓升高等(19);以及制定間斷停約喚醒計(jì)劃 以發(fā)現(xiàn)患者是否存在疼痛(19)。(2)客觀的ii標(biāo)指導(dǎo)治療：傳統(tǒng)有很多的鎮(zhèn)靜評(píng)分系統(tǒng)如 ramsay評(píng)分等可避免過度鎮(zhèn)靜，而應(yīng)用肌松劑后鎮(zhèn)靜評(píng)分則很復(fù)雜，bispectral指數(shù)町以持 續(xù)客觀地把腦電信號(hào)變?yōu)?00 0范圍分值，這在hfov通氣鎮(zhèn)靜治療中廣為應(yīng)用，盡管 肌松劑可以醫(yī)源性減少肌肉活動(dòng)而導(dǎo)致bis評(píng)分的誤差，但目前bispectral指數(shù)在肌松患者 屮仍普遍應(yīng)丿ij,進(jìn)一步提高評(píng)估的準(zhǔn)確性這需要bisp

17、ectral裝置從方法學(xué)上進(jìn)一步改進(jìn) (20)。4.4濕化、霧化氣道不足 在hfov通氣時(shí)與cv不同的是高氣體流速和超大的分鐘通氣量 通氣，足夠的氣道濕化是非常重要的，氣道黏液濃縮可以導(dǎo)致干燥的分泌物把人工氣道阻塞, 這也常是患者無明顯誘因突然發(fā)現(xiàn)paco2上升的一個(gè)原因，臨床上難以控制的高碳酸血癥 也需要除外此類情況,但是這種并發(fā)癥的發(fā)生率并不是很高(12,。在derdak等(16) 的研究中，因?yàn)槿斯獾雷枞鴮?dǎo)致需要重新更換的比例在hfov和cv中是相似的，大 約5%。hfov環(huán)路內(nèi)流速驅(qū)動(dòng)的霧化裝置日前還沒研制出，而目前應(yīng)用的氣溶膠發(fā)牛裝置 卻給環(huán)路內(nèi)帶來了額外的流速，導(dǎo)致實(shí)際的mpa

18、w和4p和醫(yī)生所設(shè)置的不符，所以在霧化 吋，呼吸治療師通常需要降低偏流以維持恒定的mpaw (21)。在hfov通氣吋，濕化、霧 化氣道不足這些困難是傳統(tǒng)的cv通氣時(shí)所沒有的，而頻繁的氣道內(nèi)吸引、胸部物理治療、 或少量液體向氣道內(nèi)緩慢滴注等方法目前仍不是很清楚是否能彌補(bǔ)這種不足。現(xiàn)在，市于hfov仍存在一些不足并沒有作為所有ards患者的常規(guī)通氣模式，而僅在傳 統(tǒng)的常頻通氣最大限度調(diào)整參數(shù)也不能維持患者基本氧合、通氣要求時(shí)，作為-種補(bǔ)救性通 氣模式拯救ards患者生命。在肺保護(hù)性通氣第略深入人心的今夭，hfov通氣機(jī)制能最 人程度趨近于該理念，使得我們有理由相信hfov能通過減少vili來進(jìn)一

19、步降低ards患 者的死亡率，但這還需要大規(guī)模的臨床研究來證實(shí)。hfov技術(shù)理想應(yīng)用時(shí)機(jī)、嚴(yán)佳開始時(shí) 機(jī)、最適患者的篩選、行之有效的床旁監(jiān)測(cè)手段以避免并發(fā)癥的發(fā)生仍然有待進(jìn)一步探索?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 sedeek ka, takeuchi m, suchodolski k,et al.open lung protective ventilation with pressure control ventilation, high frequency oscillation, and intratracheal pulmonary ventilation results in similar gas

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