兒科高頻通氣的歷史回顧與現(xiàn)狀

1、    兒科高頻通氣的歷史回顧與現(xiàn)狀        【關(guān)鍵詞】高頻通氣【中號】TH 778近十年來，在兒科領(lǐng)域，一種新的通氣手段高頻通氣（high-frequency ventilation，HFV） 引起了醫(yī)學(xué)界的興趣HFV定義為一組獨(dú)特的，包括使用超生理的通氣頻率 (frequency,f)，通常>60次/min（1Hz），和控制潮氣量小于生理死腔兩個必要組成的復(fù)合通氣技術(shù)首先，它以低換氣量（均小于潮氣量Vt以及生理死腔)，高頻率為主要特征，在氣道壓力波動甚微的條件

2、下使肺泡持續(xù)維持在復(fù)張狀態(tài)；其次，特殊的氣體交換模式能改善肺泡氣體的混合與通氣/灌注比常作為治療常規(guī)機(jī)械通氣（conventional mechanical ventilation，CMV）下無改善的嚴(yán)重呼衰的臨床治療方法1HFV產(chǎn)生的背景CMV是通過可調(diào)氣道壓、分鐘通氣量（潮氣量Vt ×生理學(xué)范疇的頻率）、I/E比值、FiO2等的各種模式來取得有時，對于有病變的肺臟有氣壓傷、容量傷、氧中毒等副作用，不但達(dá)不到清除CO2，改善O2傳輸?shù)哪康?，而且還會加重心肺原有的病情臨床上需要繞過CMV，尋求一種新的通氣手段1967年Sjostrand在一次偶然中發(fā)現(xiàn)，為減少自主呼吸對監(jiān)測血壓的影響

3、，用高的通氣頻率和接近生理死腔的低Vt通氣，能維持較長時間的氧合和通氣，這就是高頻正壓通氣（high-frequency positive pressure ventilation, HFPPV），是一種最原始的HFV隨后，在1972年Lunkenheimer發(fā)明了高頻震蕩通氣（high-frequency oscillatory ventilation HFOV）他在測定犬的胸骨衰減作用時發(fā)現(xiàn)，可以通過采用一個連接到氣管插管的高音喇叭，來使這些實(shí)驗(yàn)動物的胸壁震蕩，以實(shí)現(xiàn)氧合與通氣Smith 于1976年推介的第三種HFV稱高頻噴射通氣（high-frequency jet ventilati

4、on，HFJV），它使一束高速噴射氣流，通過一條平行置于氣管插管內(nèi)的一條小孔導(dǎo)管，使兩組氣體同時匯入主氣道，額外的高速氣流于是增大了Vt，促進(jìn)氣體向肺泡運(yùn)動由HFJV發(fā)展而來的另一項(xiàng)技術(shù)是高頻氣流中斷通氣（high-frequency flow interruption,HFFI），它通過一個帶孔的轉(zhuǎn)輪周期地控制，透過輪孔和通過一條連接氣管插管的小道管把高壓氣流匯入主氣流2HFV在臨床應(yīng)用的歷史回顧五十年代以來CMV逐步在臨床中推廣使用，呼吸衰竭以及危重病的存活率有了顯著提高對于ARDS，CMV通常采取高氣道峰壓(peak inspiratory pressure,PIP)和高呼氣末正壓(po

5、sitive ending expiratory pressure,PEEP)的策略，有時長時間被動吸入高濃度氧，氣壓傷和氧中毒（氧耐受，晶體纖維化，肺纖維化等）的機(jī)會較多七十年代末期，體外膜肺技術(shù)（extracorporeal membrane oxygenation， ECMO）開始應(yīng)用，但沒有提高ARDS的遠(yuǎn)期存活率1八十年代以前，ARDS系指成人呼吸窘迫綜合征（adult respiratory distress syndrome），九十年代后多指急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome）的縮寫，后一概念則更多用于兒科對于符合ARDS診

6、斷標(biāo)準(zhǔn)的患者2，經(jīng)CMV搶救的存活率為68%3，結(jié)合ECMO治療，其存活率也沒有明顯提高1HFV特別是HFOV，除了HFV的共同特點(diǎn)外，采用的策略還有持續(xù)高平均氣道壓（mean airway pressure ,MAP or Paw）和高平均肺容量（mean lung volume, MLV）4,使肺泡復(fù)張并保持處于下拐點(diǎn)與上拐點(diǎn)之間（見壓力-容量環(huán)）的復(fù)張狀態(tài)5，在較低吸入氧濃度下達(dá)到改善氧合的目的，復(fù)張后的肺泡在持續(xù)正壓作用下可減少肺泡毛細(xì)血管血液成分外滲漏對肺表面活性物（pulmonary surfactant,PS）的抑制，有利于肺泡生理穩(wěn)定性的恢復(fù)；低換氣量和高出常規(guī)的f通過特殊的氣

7、體傳輸方式達(dá)到正常的氣體交換 九十年代后期，為避免高通氣參數(shù)下所增加的并發(fā)癥，對個別病例可有允許性高碳酸血癥（permissive hypercapnia）的存在臨床對照證實(shí)ARDS經(jīng)HFV的存活率和安全性不低于CMV，而氣壓傷，肺纖維化的并發(fā)率又較低6可以設(shè)想，對于CMV治療失敗的ARDS患兒，HFV是一項(xiàng)補(bǔ)充的輔助通氣技術(shù)；對于氣壓傷高危兒， HFV無疑是一項(xiàng)替代性的輔助通氣技術(shù)在同一時期，學(xué)者們開始對新生兒肺透明膜病(hyaline membrane disease of newborn,HMD)，肺出血（pulmonary hemorrhage，PH）非CMV治療進(jìn)行了探索HMD 只在

8、生后早期發(fā)病，發(fā)病機(jī)制有別于ARDS，而因?yàn)椴±砩硪约芭R床表現(xiàn)與之接近，故又稱新生兒RDS對于HFV在HMD的治療，有與在 ARDS的相同優(yōu)點(diǎn)HFOV結(jié)合臨時代替性PS的應(yīng)用,已被證實(shí)治療早產(chǎn)兒RDS是安全和有效的7HFV的肺泡復(fù)張和氣體交換方式適用于PH，不但因?yàn)镻H肺泡小氣道充滿血性液而直接導(dǎo)致通氣氧合障礙，而且因?yàn)闈B出液對PS的抑制更加重了彌漫性肺不張，繼發(fā)的病理生理以及臨床表現(xiàn)更接近ARDS；復(fù)張后的肺泡持續(xù)正壓也有利于減少肺泡毛細(xì)血管紅細(xì)胞或其他血液成分外溢3HFV在發(fā)展過程中完善高頻通氣機(jī)自問世以來,經(jīng)過了多年的動物與臨床研究,目前的應(yīng)用仍然受限HFV治療難治性低氧血癥的可行性與

9、安全性是對CMV的互補(bǔ)，是其繼續(xù)受到重視的主要原因盡管HFV能改善氧合和通氣，而且結(jié)合了氣管內(nèi)氣體沖洗技術(shù)會更加提高效率8，尚無對照證明在單純通氣不良性疾病如上氣道梗阻的治療上有優(yōu)勢正因?yàn)橥瑯拥脑?，我們不能期望HFV完全取代CMVMargaret S.及其合作者在篩查了494份有關(guān)HFV的文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，目前臨床研究的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一, 統(tǒng)計(jì)資料欠說服力9為了更好地發(fā)揮HFV在兒科通氣中的這一部分作用，還要進(jìn)一步探索高M(jìn)LV、低換氣量和高f的策略是否能使人體處于一種良好的生理狀態(tài)、其對機(jī)體的不良影響及其相應(yīng)對策在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，HFV對循環(huán)，呼吸，腦神經(jīng)等多個系統(tǒng)有不同程度的影響高Paw下，胸內(nèi)壓持續(xù)

10、為相對較高的正壓，心排（cardiac output，CO）會下降，幅度可達(dá)30% 10，在正常生理狀態(tài)下是可代償范圍；如果在原有循環(huán)衰竭或循環(huán)功能不全的代償狀態(tài)，如此程度的CO下降必將引起肺血流下降，比受破壞，終究不能改善氧合，同時體循環(huán)也會進(jìn)一步惡化所以，一般會把循環(huán)功能不穩(wěn)定作為HFV應(yīng)用的禁忌癥同時，也說明在實(shí)施HFV時有創(chuàng)的血流動力學(xué)監(jiān)測是必要的由此，可以設(shè)想在治療呼衰的同時給予循環(huán)支持，把血流動力學(xué)控制在可適應(yīng)范圍，仍可以很好地實(shí)施HFV處理的重點(diǎn)在于預(yù)防，即動態(tài)觀察肺順應(yīng)性的變化，隨順性改善而相應(yīng)下調(diào)Paw等參數(shù)由于HFV特殊的氣體傳輸方式，和相對較高的MAP下的肺泡復(fù)張狀態(tài)，任

11、何通氣中斷或干擾將會造成不利影響，例如通氣不足，肺泡重新塌陷而氧合過程欠穩(wěn)定，壓力不平衡而致氣壓傷因此，在HFV早期不主張頻頻的氣道護(hù)理，同時也要人為打斷自主呼吸，避免人機(jī)對抗，爭取在最短的時間內(nèi)達(dá)到治療目的在剛開始HFV時或氣道護(hù)理后剛接機(jī)時血?dú)獗O(jiān)測會有波動因?yàn)楸M管MLV與MAP呈線性相關(guān)，但因?yàn)閭€體的變異而相關(guān)程度各異，在調(diào)整MAP后225分鐘才達(dá)到理想的肺泡復(fù)張4，故不能馬上認(rèn)為治療失敗，必要時也可以短時間內(nèi)適當(dāng)?shù)匕袴iO2提高，血?dú)獗O(jiān)測改善后再逐步調(diào)整到安全范圍在一個研究中發(fā)現(xiàn)，200例新生兒行HFV治療后有50%患壞死性氣管支氣管炎11雖然Kim A.及其同事的研究10顯示氣管充血是

12、機(jī)械刺激下的正常炎癥反應(yīng)，HFJV的較CMV無差異，但在某些特殊狀態(tài)下譬如休克時供血不足或炎癥反應(yīng)過度，就會成為氣管缺血壞死的原因，故維持穩(wěn)定的循環(huán)功能，爭取在最短時間內(nèi)達(dá)到撤離HFV的條件，可使氣道免受局部損傷，也是避免肺纖維化等其他未預(yù)知并發(fā)癥的辦法HFV時胸內(nèi)壓升高，理論上會限制頸靜脈回流而間接引起顱內(nèi)壓升高，而且，HFOV的機(jī)械震蕩也會傳入顱內(nèi)而造成顱內(nèi)壓波動，這就可能增加顱內(nèi)并發(fā)癥特別是新生兒顱內(nèi)出血（intracranial hemorrhage,ICH)、腦室周邊白質(zhì)軟化的機(jī)會，或原有顱內(nèi)疾患惡化機(jī)會雖然臨床對照早產(chǎn)兒ICH在HFOV發(fā)生的機(jī)會較CMV并無增加7,12，可惜目前就

13、HFV和CMV對顱內(nèi)壓影響以及原有顱腦疾患惡化的對照未見報道，應(yīng)該開展這一方面的基礎(chǔ)和臨床研究對于圍術(shù)期患兒，因?yàn)镠FOV時相對較高的體靜脈壓和機(jī)械震蕩致吻合口張力升高，有可能增加滲出以及影響吻合口的愈合，所以要慎用以上分析還提示HFV仍然是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)4目前對HFV的的認(rèn)識和治療效果通過對HFV治療的相關(guān)疾病的動物模型和臨床的研究，發(fā)現(xiàn)了其共同病理生理特點(diǎn)是急性彌漫肺不張和肺順應(yīng)性下降HFV作為一種新的通氣手段，恰好針對性地解決了以上病理生理改變導(dǎo)致的臨床治療矛盾經(jīng)過多年的探索，目前HFV的適應(yīng)癥主要是對急性彌漫性肺泡病變所致的難治性呼衰的治療，在兒科常見有HMD、ARDS?重癥肺炎、灌

14、注肺（休克、心肺復(fù)蘇后、體外循環(huán)術(shù)后等）、肺出血等符合ARDS或病理生理符合急性肺損傷（acute lung injury,ALI）的一類疾病除此之外，學(xué)者們還探索了小氣道疾病所致呼衰時HFV的應(yīng)用新生兒胎糞吸入綜合癥(meconium aspiration syndrome,MAS)雖然在過去三十年發(fā)病率有下降，但仍然是導(dǎo)致新生兒發(fā)病和死亡的嚴(yán)重問題13特別在該病的早期，胎糞顆粒主要分布在小支氣管管樹，病理生理主要是小氣道梗阻，CO2儲留，可并發(fā)低氧血癥 HFOV也有對MAS治療成功的報道14對于其它非涉及彌漫性肺泡病變的疾病，例如新生兒持續(xù)肺動脈高壓15、重癥哮喘、肺不張、氣漏高危兒或氣漏

15、狀態(tài)下的通氣、先天性膈疝等也有臨床試用HFV的報告; 各種HFV之中，還沒有做詳細(xì)的資料比較，只是HFOV在兒科應(yīng)用較多，HFJV應(yīng)用于麻醉已歷多年，經(jīng)氣道內(nèi)窺鏡診療操作時可作為輔助通氣5HFV的發(fā)展前景與方向盡管HFV能獨(dú)立改善氧合和通氣，仍然是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，一方面要通過技術(shù)改造；另一方面與其他技術(shù)的互補(bǔ)結(jié)合應(yīng)用一氧化氮（nitrous oxide,NO）、PS、液態(tài)通氣,都是相對較新的通氣相關(guān)技術(shù),HFV分別與其中的每一項(xiàng)的結(jié)合更不是單純兩種作用的相加有人曾經(jīng)把HFOV與氣管內(nèi)氣體沖洗術(shù)結(jié)合應(yīng)用，能進(jìn)一步提高氧合及通氣15，但因?yàn)檎驔_洗會導(dǎo)致遠(yuǎn)端氣道壓升高而反向沖洗會下降，長時間后會

16、分別造成氣體殘留或增加肺不張，形成耐受所以要把結(jié)合后期望產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)作為另一項(xiàng)更新的綜合通氣技術(shù)，以更好的為臨床服務(wù)楊鎰宇（廣州市兒童醫(yī)院PICU廣州510120）曾其毅（廣州市兒童醫(yī)院PICU廣州510120）參考文獻(xiàn)1，Zapol WM，Snider M， Hill D. extracorporeal membrane oxygenation in severe acute respiratory failure. JAMA 1979，242:21932，Bernad, G. R，A.Artgas,et al.Report of the American-European consens

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