新生兒高頻通氣-周曉光

高頻通氣的定義一般認為超過正常機體呼吸頻率4倍、潮氣量小于或等于解剖死腔的機械通氣稱為高頻通氣美國FDA定義HFV為通氣頻率>150次/min或2.5Hz(1Hz=60次/min)的輔助通氣

第一頁，共70頁。高頻通氣（HFV）分類高頻振蕩通氣(HFOV)高頻噴射通氣(HFJV)高頻射流阻斷通氣(HFFI)高頻正壓通氣(HFPPV)第二頁，共70頁。高頻振蕩通氣（HFOV）的定義具有三個明顯特征：F=5-50HzVT≤VD主動吸氣，主動呼氣，具正弦波形第三頁，共70頁。HFOV分類隔膜振蕩型：SensorMedics3100A噪音大,操作繁,無VT顯示,無CMV旋轉呼氣閥：Babylog8000操作簡，VT顯示，有CMV活塞振蕩型：Stephanie操作簡,VT顯示,有CMV、PAV,反應快流量阻斷型：InfantStar第四頁，共70頁。HFOV氣體交換機制㈠團塊運動與對流引起的肺泡直接通氣由于機體支氣管樹不對稱，有些肺泡處于解剖死腔較小的部位，因此很小的潮氣量仍可使一定數(shù)量的肺泡經(jīng)氣體對流獲得直通氣第五頁，共70頁。HFOV氣體交換原理㈡㈡迪斯科肺肺內各肺泡順應性及其對空氣的阻力不同，因此各肺泡的充氣及排空并不同步。先充氣的肺泡回縮時其內的氣體進入鄰近的肺泡，從而產(chǎn)生肺內并行通氣,這可加速肺內氣體混合,使肺內氣體分布更趨一致，減少肺內分流。從肺表面觀察全肺似跳搖擺舞樣，稱迪斯科肺。第六頁，共70頁。HFOV氣體交換原理㈢㈢不對稱的流速剖面氣體進出肺的流速剖面不同，由于氣道壁的粘性切力影響,吸氣流速剖面呈拋物線型,氣道中心的分子移動要比氣道周邊的分子快。而呼氣流速剖面呈平面形次，使氧分子在氣道中心流入，CO2在氣道周邊部排出，以此完成氣體交換，氣道多級分支結構可提高這種交換機制的作用第七頁，共70頁。HFOV氣體交換原理㈣㈣Taylor彌散現(xiàn)象這是描述影響氣體交換的對流與分子擴散之間相互作用的關系。在這一過程中,氣體進入肺內的流速剖面呈拋物線形狀,由于分子運動,進入氣道的新鮮氣體與原存在于氣道內的氣體之間相互擴散。氣體交換是通過縱向擴散實現(xiàn)的,分子擴散越快,在其擴散至整個氣道橫切面時氣體縱向傳播的距離就越小。第八頁，共70頁。HFOV氣體交換原理㈤㈤心源程序性振動心臟跳動時產(chǎn)生的振動作用可使氣道遠瑞內的氣體分子彌散速度增加近5倍第九頁，共70頁。HFOV氣體交換原理㈥㈥分子彌散在肺泡毛細血管膜,分子彌散是氣體交換的主要機制。Slutsky認為:①大氣道中對流及Taylor彌散是最主要的氣體交換方式。②較小氣道中氣流為層流,氣體交換以軸流及不對稱的流速剖面進行。③肺泡內的氣體交換以心源性震動及分子彌散為主要方式。第十頁，共70頁。高頻通氣研究的現(xiàn)狀Meta分析認為應用HFOV治療新生兒呼吸窘迫綜合征的效果優(yōu)于CMV,并可減少慢性肺部疾病的發(fā)生,但應注意新生兒顱內出血的并發(fā)癥發(fā)生.最新的Meta分析,早產(chǎn)兒肺疾病一開始就用HFOV和用CMV比較,在降低病死率和并發(fā)癥方面并未能證實前者優(yōu)于后者。但有隨機對照顯示,在重癥肺疾病,當CMV治療失敗,達到應用體外膜肺(ECMO)指征時,HFOV可作為二者之間的橋梁,使部分患兒獲救,而不需要用ECMO

第十一頁，共70頁。高頻通氣減少肺損傷的機理盡管采用HFOV時近端的平均氣道壓力較用CMV時略高，但是肺泡內壓力一般為近端的平均氣道壓力的1/5～1/10，遠較采用CMV時的肺泡壓力為低，加之采用HFOV時，肺泡內吸氣相的壓力變化小，因此HFOV對肺損傷作用亦明顯減少。第十二頁，共70頁。高頻通氣減少肺損傷的機理用極小的潮氣量,實現(xiàn)有效的通氣,減少氣道壓力和對氧的需求,減輕機械通氣對組織的損害。研究表明中性粒細胞的滲出和激活在呼吸機相關性肺損傷機制中占十分重要的地位。新近的動物實驗證明,HFOV通過減少肺泡巨噬細胞腫瘤壞死因子2α基因的表達,減少了中性粒細胞聚集和激活,肺的病理改變明顯輕于CMV

第十三頁，共70頁。高頻通氣減少肺損傷的機理胎糞性急性兔肺損傷模型通過高頻振蕩通氣(HFOV)干預,HFOV組的炎性細胞浸潤、水腫及小氣道損傷均比常頻組輕,各組均未見肺透明膜形成.提示臨床治療胎糞吸入綜合征時HFOV可能比常頻通氣更具優(yōu)越性.

第十四頁，共70頁。高頻通氣存在的問題是近端監(jiān)測到的壓力不能精確反映氣道或肺泡壓,差別的程度依賴機器本身和呼吸系統(tǒng)阻力,應用時要給予考慮。此外氣體潴留問題,所有類型的高頻呼吸機均不同程度存在此問題,由于通氣頻率很高,呼氣時間短,易造成二氧化碳的潴留,特別是對肺順應性正常而氣道阻力高的疾病,氣體的潴留比較突出

第十五頁，共70頁。適應證新生兒RDS、重癥肺炎先天性膈疝肺出血胎糞吸入綜合征腹脹、胸部運動受限引起呼吸衰竭氣漏如間質性肺氣腫、皮下氣腫、氣胸、縱膈積氣第十六頁，共70頁。HFOV應用時機連續(xù)6小時內，依據(jù)病人的2次血氣結果（間隔30–120分鐘查血氣）計算氧合指數(shù)（OI）,OI＞13（OI=MAP×FiO2×100/PaO2第十七頁，共70頁。

HFOV應用時機早產(chǎn)兒相對：PIP＞22絕對：PIP＞25足月兒相對：PIP＞25絕對：PIP＞28第十八頁，共70頁。臨床應用原則⑴根據(jù)病兒的不同疾病和不同階段所處的病理生理狀況等選擇治療策略并不斷評估，予以調節(jié)⑵目標血氣（導管后）SpO2為88%-96%、PaCO240-55mmHg、對肺漏、過度擴張、CLD可用允許性高碳酸血癥可維持pH7.25，但氧合需正常⑶肺擴張程度根據(jù)X線胸片：右側膈肌頂部位于8-9肋，PIE患兒應于第7-8肋第十九頁，共70頁。開始參數(shù)選擇頻率：體重0.5g–2kg：15Hz；較大嬰兒或有氣道阻力增加：5–10Hz；另外根據(jù)病人的病理生理設定MAP：比通常通氣時的MAP高2–4cmH2O；氣漏時用低MAP振幅：調至可見胸廓振動為度第二十頁，共70頁。參數(shù)調節(jié)

HFOV與常頻通氣不同其PaO2和PaCO2

可以分開單獨調節(jié)PaO2與FiO2、MAP參數(shù)有關，增加MAP及FiO2可以提高PaO2PaCO2是通過振幅（ΔP）調節(jié)的，但與頻率（f）也有一定關系，另外與呼吸比、偏置氣流亦有一定關系第二十一頁，共70頁。高頻通氣提高肺氧合作用的機理使病人的肺容量達到最適狀態(tài)使肺內氣體分布最大限度地處于均勻狀態(tài)改善肺內氣體分布，減輕肺局部過度擴張，從而改善肺的通氣血流比例，并使肺的氧合作用水平增加。第二十二頁，共70頁。高頻通氣提高肺氧合作用的機理HFOV時為提高氧合可通過調節(jié)平均氣道壓和吸入氧濃度來實現(xiàn)。HFOV時肺擴張程度即肺容量,保持相對不變,呼吸周期內肺容量的變化明顯減少;肺容量的改變是通過調節(jié)平均氣道壓而實現(xiàn)的。第二十三頁，共70頁。調節(jié)原則平均氣道壓力（MAP）：增加平均氣道壓力可以改善氧合HFOV的MAP可直接調節(jié)HFJV和HFFI通過間接調節(jié)PEEP、和PIPHFJV和HFFI的MAP受以下要素影響：PEEP、Ti、I/E及如果合用CV，可受CV的參數(shù)影響第二十四頁，共70頁。肺復張策略(recruitmentstrategy)由于HFV時肺容量及壓力變化相對較小,不能使萎陷的肺泡重新擴張,應用HFV時需采用肺復張策略。已有實驗證明HFV時應用短時間相對較高的平均氣道壓力后,隨即降至原水平可明顯改善肺部氧合;并發(fā)現(xiàn)肺泡一旦擴張,將平均氣道壓保持于肺泡關閉壓之上,可以阻止肺泡及小氣道萎陷,并可加速肺表面活性物質的釋放。第二十五頁，共70頁。肺復張策略(recruitmentstrategy)肺復張的方法與所用高頻呼吸機的類型有關。常用調節(jié)平均氣道壓法：首先將平均氣道壓調至較常規(guī)機械通氣時高1～2cmＨ2Ｏ水平,然后再以1～2cmＨ2Ｏ的增幅逐漸增加,直至達到充分的肺復張。第二十六頁，共70頁。肺復張策略(recruitmentstrategy)判斷肺復張的標準為:①吸入氧濃度小于0.6時PaO2>90%,②胸片顯示橫膈在第8～9后肋水平。若胸片提示有明顯的肺充氣過度(肺透亮度明顯增加、橫膈低于第9后肋、肋間胸膜膨出)、心血管功能異常,則應逐漸降低平均氣道壓。第二十七頁，共70頁。二氧化碳排出的機理⑴振蕩壓力幅度(△Ｐ):

振蕩壓力幅度(△Ｐ)是疊加于平均氣道壓之上的正負振蕩壓力變化。每次振蕩時活塞或膜運動所引起的容積變化稱為振蕩容量,振蕩容量可通過改變活塞的振幅或膜的移動距離來調節(jié)?！鳎性谙蚍闻輦鬟f的過程中逐漸衰減,其衰減程度與氣管插管的直徑、氣道通暢程度、振蕩頻率、吸∶呼比值等有關。第二十八頁，共70頁。二氧化碳排出的機理臨床上以能看到胸壁振動作為衡量△Ｐ調節(jié)適宜的標準。增加△Ｐ可加速二氧化碳的排出,降低PaCO2。第二十九頁，共70頁。調節(jié)原則振幅（△P）：HFV的分鐘通氣量（MV）＝頻率（f）×Vt2調節(jié)△P亦即潮氣量，影響CO2排除HFOV的△P可直接調節(jié)第三十頁，共70頁。二氧化碳排出的機理⑵振蕩頻率(ｆ):

頻率不僅決定每分鐘活塞振蕩次數(shù),還與吸氣時間(%)一起決定活塞移動距離,相應地決定潮氣量的大小。HFV的壓力振幅由上氣道轉遞到肺泡，其振幅衰減十分明顯，當f增加時，此壓力衰減更明顯HFV的吸/呼比固定，當f增加時，吸和呼時間均減少、肺泡的壓力幅度亦因而降低，CO2排出減少。第三十一頁，共70頁。調節(jié)原則HFO頻率的初調值依患者的體重而定,一般為12～15Hz。當然還要根據(jù)肺部病變及血氣情況適當調整。比較合適的頻率一旦確定后就不要經(jīng)常變動HFJV的吸氣時間固定和f無關，但當f很高時，由于呼氣時間不足可引起空氣陷閉第三十二頁，共70頁。二氧化碳排出的機理⑶吸呼比(Ｉ∶Ｅ):

大多數(shù)治療情況下,33%的吸氣時間就非常有效。對于頑固性高碳酸血癥患者,可逐漸延長吸氣時間至50%,增加CO2的排出;但要注意,吸氣時間延長的同時可增加肺內氣體滯留、肺過度膨脹的危險。第三十三頁，共70頁。二氧化碳排出的機理⑷偏置氣流(biasflow):

HFOV時需要偏置氣流以提供氧氣及帶走CO2。偏置氣流的流量必須大于振蕩所引起的流量,一般為20～30升/分;否則,側枝流量不足,死腔增加,降低通氣效果。第三十四頁，共70頁。臨床應用（一）彌漫性均勻性肺部疾病如RDS、彌漫性肺炎及雙側肺發(fā)育不良目標是增加肺容量、改善氧合和通氣、減少氣壓傷，應采用肺復張及高容量策略MAP應在常頻的MAP之上約2-5cmH2O并根據(jù)需要漸增加，直到氧合改善但耍注意不要讓肺過度膨脹及影響循環(huán)調節(jié)應先降FiO2至0.3-0.5再降MAP第三十五頁，共70頁。臨床應用（二）非彌漫性均勻性肺部疾病如局限性肺炎、肺出血、MAS、單側肺部發(fā)育不良及BPD特點肺順應性、氣道阻力不均勻，使用不當易至氣體陷閉或氣胸MAP盡可能低、頻率亦必須低第三十六頁，共70頁。臨床應用（二）目的：用最低的MAP通氣改善氧合開始時MAP與IMV時相同或者低于IMV低的HFV頻率如f＝7Hz然后增加MAP直至PaO2輕度上升即可保持MAP穩(wěn)定，但如果呼吸狀態(tài)不能改善則改回IMV通氣第三十七頁，共70頁。臨床應用（三）氣漏如間質性肺氣腫、皮下氣腫、氣胸、縱膈積氣用盡量低的MAP、較低頻率必須接受和充許其有較低的Pao2和較高的PaCO2避免同時使用常頻通氣減少氣壓傷調節(jié)時應先降通氣壓力后降FiO2第三十八頁，共70頁。臨床應用（四）肺不張原理是高頻的振蕩效應通過較高的MAP值加強肺充氣以及加速分泌物清除采用間隙性，與常頻通氣連用PEEP應略提高，常頻通氣頻率＜20次/分吸痰前高頻通氣15-30分鐘，大約一天6次第三十九頁，共70頁。臨床應用（五）PPHN高MAP可以打開肺泡并降低肺血管阻力，改善通氣/血流比值，清除CO2改善氧合，而降低肺動脈壓，但要避免肺損傷及注意過高MAP影響心功能可加用IMV病情好轉時應先降MAP后降氧濃度病情好轉時應維持HFV24-48小時第四十頁，共70頁。氣道管理可在用HFV治療24-48小時后或氣道見有分泌物時開始吸痰吸痰后必須進行再充氣過程（30-35cmH2O，10秒）吸痰后2小時內病人不能恢復正常氧合，可考慮減少吸痰次數(shù)，延長吸痰時間吸痰后不能維持經(jīng)皮氧飽和度85%時，則可增大MAP或FiO2（氣漏時）第四十一頁，共70頁。氣道管理氣體加溫濕化由于HFOV時偏置氣流量較大,有時高達30Ｌ/min,對氣體加溫濕化的要求較高。若加溫濕化不充分可致痰液粘稠、氣道粘膜干燥受損、纖毛運動受限、甚至引起壞死性氣管支氣管炎。氣體充分濕化應以吸氣管道內可以看見霧滴為度。濕化過度可至水滴進入肺內,影響振蕩效果。第四十二頁，共70頁。治療成功的標準當FiO2<0.3～0.4,平均氣道壓<12cmH2O,pH為7.25～7.45,PaCO2為35～50mmHg,PaO2為50～80mmHg,吸痰后血氧飽和度無明顯變化時即可考慮撤離HFOV。撤離HFOV后可根據(jù)病人情況繼續(xù)應用常規(guī)機械通氣或直接拔管。第四十三頁，共70頁。高頻通氣的撤離降低MAP每小時降低1-2個壓力直至MAP為8-9，增加IMV的頻率降低振幅轉到IMV或SIMV通氣如有可能直接從高頻撤離第四十四頁，共70頁。治療失敗HFOV當FiO2=1.0時：體重<1kg時MAP已達20cmH2O體重>1kg時MAP已達>25cmH2OPaO2仍<50mmHg，且持續(xù)2～3h以上;逐漸增加振蕩壓力，PaCO2仍>50mmHg,并持續(xù)2～3h以上;有明顯的心功能不全或存在頑固性低血壓時,認為HFOV治療失敗,應撤離HFOV改用其他通氣方式。第四十五頁，共70頁。HFOV的合并癥低血壓腦室內出血壞死性氣管支氣管炎肺充氣過度氣漏以及肺不張等這些均不是HFOV所特有的合并癥。第四十六頁，共70頁。常用的高頻呼吸機SLE5000InfantstarDragerBabyLog8000STEPHANIESensorMedics3100A第四十七頁，共70頁。第四十八頁，共70頁。SLE5000振蕩通氣的氣流是由四個高速電位器控制通過正、反噴射器產(chǎn)生振蕩氣流有主動呼出功能，有利于CO2排出ΔP范圍4—180毫巴，平均氣道壓達35毫巴，適用于新生兒至嬰幼兒高頻振蕩可在吸氣、呼氣同時使用，所以可以與CV合用高頻振蕩無需特殊管道高頻振蕩時能監(jiān)測肺功能第四十九頁，共70頁。SLE5000HFO：F：3-20Hz吸呼比：1:1ΔP：4-180毫巴MAP：0-35毫巴第五十頁，共70頁。SLE5000使用方法：按通氣模式鍵選擇高頻通氣模式，選擇單純HFV或HFV+IMV模式根據(jù)病人的體重及病情設定高頻通氣的其他參數(shù)

ΔP不能在預設模式中設定固定在4毫巴，必須連接病人后才能調節(jié)ΔP第五十一頁，共70頁。第五十二頁，共70頁。Infantstar雖以HFFI形式進行通氣,由于以呼氣為主動,其作用也可理解為HFOV

行HFV時除設置高頻率外尚需與CV聯(lián)合應用,設2～5次/min,間歇強制通氣(IMV)。設PEEP作為MAP（0—24cmH2O）第五十三頁，共70頁。Infantstar頻率：2—22Hz振幅：0—60cmH2OMAP：0—24cmH2O第五十四頁，共70頁。Infantstar使用方法：選擇高頻通氣模式，可選擇單純HFV或HFV+IMV用PEEP設定MAP根據(jù)病人的體重及病情設定高頻通氣的其他參數(shù)第五十五頁，共70頁。第五十六頁，共70頁。DragerBabyLog8000操作簡單噪音小,有CMV模式,可自動檢測潮氣量和CO2的排出。參數(shù)范圍f為5-20Hz,MAP:0.29-2.94kPa(3-30cmH2O),ΔP為1%-100%,I/E=1/5-1/1第五十七頁，共70頁。DragerBabyLog8000使用方法：按通氣模式鍵選擇高頻通氣模式，選擇HFV+CPAP或HFV+IMV用PEEP設定MAP根據(jù)病人的體重及病情設定高頻通氣的其他參數(shù)第五十八頁，共70頁。DragerBabyLog8000研究顯示f=15Hz(常用)時,VT=2.7mL,僅適合體重<1500g的早產(chǎn)兒。MAP的改變伴隨VT的改變,如MAP從1.96kPa(20cmH2O)降低到0.98kPa(10cmH2O),VT下降30%,因此疾病恢復期下調MAP時,將伴隨著潮氣量減少。調節(jié)PaCO2和PaO2的功能不能分離,如試圖通過增加MAP使PaO2水平增加,VT也將增加,CO2排出增加,造成低碳酸血癥。CO2隨f變化增加或降低,因此促進CO2排出需要降低f。監(jiān)測的MAP比實際值低0.05-0.31kPa(0.5-3.3cmH2O)。第五十九頁，共70頁。第六十頁，共70頁。STEPHANIE高頻振蕩通氣模式為雙向控制，可疊加于所有常頻通氣模式。往返活塞泵（pistonpump）產(chǎn)生正弦振蕩氣流；先濕化后震動，有效地避免了能量衰減。HFO可以通過按一個鈕觸發(fā)設PEEP作為MAP（0—30cmH2O）第六十一頁，共70頁。STEPHANIEF：5-15Hz吸呼比：可調節(jié)ΔP：分6級調節(jié)最大可達85毫巴MAP：0-25毫巴第六十二頁，共70頁。STEPHANIE使用方法：按高頻通氣模式鍵選擇高頻通氣模式，可選擇單純HFV或HFV+各種常頻通氣模式用PEEP設定MAP根據(jù)病人的體重及病情設定高頻通氣的其他參數(shù)第六十三頁，共70頁。第六十四頁，共70頁。SensorMedics3100A揚聲器隔膜振蕩產(chǎn)生高頻振蕩氣流,機器體積和噪音大,操作復雜,不能檢測潮氣量,無CMV模式。參數(shù)范圍