高頻振蕩和序貫心肺功能支持策略

1、 高頻振蕩和序貫心肺功能支持策略 第一頁，共三十八頁。 機(jī)械通氣分類 應(yīng)用呼吸機(jī)進(jìn)行通氣換氣和循環(huán)功能的支持分類： 常規(guī)/非常規(guī)機(jī)械通氣（相對的單純/復(fù)合（聯(lián)合）機(jī)械通氣有創(chuàng)/無創(chuàng)機(jī)械通氣正壓/負(fù)壓機(jī)械通氣第二頁，共三十八頁。 程序化心肺功能支持適宜技術(shù)高新技術(shù)nCPAP無創(chuàng)CMV有創(chuàng)CMV體外膜肺血管內(nèi)氧合液體通氣高頻通氣表面活性物質(zhì) NO和NO供體吸入ITP、PAV 第三頁，共三十八頁。 高頻通氣簡介 高頻通氣（HFV）是近二十多年來發(fā)展的一種機(jī)械通氣新技術(shù)，它以小于正常生理潮氣量，高于數(shù)倍的正常呼吸頻率來維持機(jī)體氣體交換，其氣體交換機(jī)制不同于傳統(tǒng)的呼吸生理和常規(guī)機(jī)械通氣（CMV）。從高頻

2、通氣呼吸機(jī)的原理出發(fā)，可將高頻通氣分為4類： 高頻正壓通氣（HFPPV） 高頻噴射通氣（HFJV） 高頻射流阻斷（HFFI） 高頻振蕩通氣（HFOV） 第四頁，共三十八頁。第五頁，共三十八頁。應(yīng)用范圍急救危重病:ALI/ARDS、肺水腫/肺出血、MODS、麻醉五官科動物實(shí)驗(yàn)臨床情況：取異物、支氣管灌洗、呼衰+腹脹、 呼衰氣壓傷無創(chuàng)高頻？第六頁，共三十八頁。危重癥應(yīng)用HFOV的目的減輕潛在容量/氣壓傷危險(xiǎn)性。降低吸入氧濃度，避免氧中毒。糾正心肺功能匹配失調(diào)使已存在的肺損傷盡快愈合。減少支氣管肺發(fā)育不良（BPD）和慢性肺疾患（chronic lung disease，CLD）等后遺癥的發(fā)生率。 縮

3、短嚴(yán)重ARDS療程。 第七頁，共三十八頁。正負(fù)兩種氣源切換發(fā)生振蕩波第八頁，共三十八頁。Stephanie(front view)ProportionalAssistVentilation(PAV)High FrequencyOscillation(HFOV)Control PanelMonitorRespiratoryModesInspiratorypatternNebulizerTherapeutical FiO2!Insufflation第九頁，共三十八頁。 高頻通氣機(jī)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢 高頻呼吸機(jī)的多形化 高頻振蕩發(fā)生的原理 機(jī)器的體積/功率 常頻/高頻一體化 程序化呼吸支持 第十頁

4、，共三十八頁。SensorMedics3100A3100B（美國）StephanStephanie（德國）20kgMetranHumming V（日本）10kgDragerBabylog8000（德國）2kg特性活塞隔膜高頻功率大新生兒成人雙向活塞成比例輔助通氣活塞振蕩定時限壓持續(xù)氣流呼氣相Venturi 噴嘴定時限壓持續(xù)氣流HFV Infant Star3kgSLE5000infant Ventilator(英國)10kgPercussionaireVDR成人特性高頻攝流阻斷HFFI吸呼相雙向噴射定時限壓持續(xù)氣流噴射 可疊加流量大應(yīng)用年齡范圍廣高頻呼吸機(jī)性能比較第十一頁，共三十八頁。對HFO

5、V及其復(fù)合技術(shù)的特點(diǎn)和展望 HFO復(fù)合通氣與常規(guī)通氣比較 彌散代替對流機(jī)制（非線性、混沌氣體動力學(xué)機(jī)制） 氣/液或液體代替氣體交換 主動呼氣代替被動呼氣 相對穩(wěn)定的肺容量代替潮氣變化的肺容量 （容量監(jiān)測代替壓力、流量或阻力監(jiān)測） 整體的治療作用代替單純呼吸支持功能 （包括氧合/氧運(yùn)輸功能、心肺血液功能）第十二頁，共三十八頁。表1.根據(jù)呼吸機(jī)控制和自主呼吸的關(guān)系對呼吸類型的分類通氣方式吸氣觸發(fā)呼氣切換限制(壓力或流量)控制(指令)通氣呼吸機(jī)呼吸機(jī)呼吸機(jī)輔助通氣病人呼吸機(jī)呼吸機(jī)支持通氣病人呼吸機(jī)病人自主呼吸（模式）病人病人病人第十三頁，共三十八頁。CNV+HFO優(yōu)勢有利獲取最佳肺容量和最佳PEEP

6、有利分泌物松動、引流避免單純HFO風(fēng)險(xiǎn)和氣道管理難度潛在的主動呼吸支持作用（細(xì)胞因子）關(guān)鍵點(diǎn)：找到與CMV相匹配的HFO參數(shù)第十四頁，共三十八頁。近年來ARDS機(jī)械通氣策略/模式的共識和分歧是什么？共識：低潮氣量肺保護(hù)性策略 序貫性機(jī)械通氣策略：適宜技術(shù)/高新技術(shù) 無創(chuàng)通氣/有創(chuàng)通氣 單一/聯(lián)合呼吸支持 最佳PEEP 肺復(fù)張 分歧：最佳PEEP/高PEEP 潮氣肺復(fù)張/全肺復(fù)張 觸發(fā)敏感性/敏感性與可靠性平衡點(diǎn)第十五頁，共三十八頁。什么是序貫心肺功能支持策略？心肺功能支持肺功能支持心功能支持* 益氣養(yǎng)血補(bǔ)氣養(yǎng)血氧合/氧運(yùn)輸系統(tǒng)的綜合支持（呼吸、循環(huán)、血液、凝血系統(tǒng)）第十六頁，共三十八頁。 心肺

7、互相作用研究的背景“ 作為獨(dú)立的2個系統(tǒng)，呼吸和循環(huán)互相影響”是上世紀(jì)生理學(xué)家爭論的焦點(diǎn)問題之一。目前仍存在尚未清楚的理論問題呼吸循環(huán)相互影響也是ICU醫(yī)師一直探討的臨床課題。連續(xù)、整合地評價呼吸循環(huán)功能，是治療休克、MODS的重要依據(jù)第十七頁，共三十八頁。呼吸循環(huán)互相影響的主要機(jī)制*肺容量對心功能影響正壓通氣對循環(huán)作用胸內(nèi)壓對循環(huán)影響肺循環(huán)障礙對休克發(fā)生發(fā)展的作用循環(huán)性低氧血癥、低氧性肺動脈高壓左右心功能的互相影響第十八頁，共三十八頁。心肺互相影響臨床情況舉例ARDS+休克(PEEP抑制？心肌收縮力？循環(huán)血量？)；難治性休克肺水腫；休克腹間隔綜合征(ACS)；肺栓塞休克；氣道梗阻急性休克；M

8、ODS時呼吸/循環(huán)衰竭惡性循環(huán)的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制；體外循環(huán)術(shù)后低心排灌注肺；兒科特殊問題：先心術(shù)后過早撤機(jī)、先心病肺高壓危象休克、新生兒肺疾患休克第十九頁，共三十八頁。動態(tài)循環(huán)單元的概念(dynamic circulatory compartment)胸腔負(fù)壓增加，心室跨壁壓上升，心室搏出量下降，相當(dāng)于左室后負(fù)荷增加流入口流出口容器容器外環(huán)境 HFO呼吸困難第二十頁，共三十八頁。不能用常頻通氣理論去指導(dǎo)調(diào)節(jié)高頻參數(shù)目前高頻的監(jiān)測手段不夠完整，臨床療效是指導(dǎo)參數(shù)調(diào)節(jié)的唯一指標(biāo)第二十一頁，共三十八頁。 氣體交換機(jī)制對比 CMV經(jīng)典氣體動力學(xué)-對流機(jī)制 HFO系統(tǒng)控制理論-混沌，非線性現(xiàn)象，存在著概率

9、、偶然性初始狀態(tài)的偏移，可以引起結(jié)果的明顯區(qū)別，甚至相反結(jié)果（最佳肺容量/肺血容量和肺泡結(jié)構(gòu)完整性肺復(fù)張策略）呈指數(shù)級的非線性變化規(guī)律（振蕩波衰減、 Vmin=fVt2）精細(xì)、整合和個體化調(diào)節(jié)（ 5/P、1Hz/f、2/map 、0.1/FiO2）第二十二頁，共三十八頁。HFOV與CMV(一)呼吸參數(shù)比較 頻率（f）潮氣量(Vt)0.15ml/kg515ml/kg每分通氣量(Vmin) fVt2fVt肺泡腔壓力0.15cmH2O近端氣道壓（PIP）呼氣末容量趨于正常降低HFOVCMV180900Hz060Hz第二十三頁，共三十八頁。HFOV與CMV(二)平均氣道壓（Paw）比較CMV的Paw：

10、氣道打開狀態(tài)下，呼吸周期的平均壓力。HFOV的Paw：側(cè)氣流壓（恒定）與振蕩波壓（瞬間壓）的疊加。兩者不同點(diǎn)HFOV的Paw值高于CMV 24cmH2O或10%30%。HFOV的肺泡壓力呈現(xiàn)低幅振蕩狀態(tài)， P 衰減到5%20% ；而CMV基本未變化。第二十四頁，共三十八頁。影響HFO的Paw的主要因素 Paw是偏置氣流的基礎(chǔ)壓力和振蕩波壓的疊加 Paw是決定氧合的主要因素 相同的Paw,其氧合效果受平均肺容量的影響平均氣道壓控制鈕P (其影響的程度 與flow/Paw比值成正相關(guān))頻率Ti第二十五頁，共三十八頁。HFOV與CMV（三）提高通氣能力高頻振蕩 增加P 提高DistalP/ Prox

11、imalP （氣道通暢，插管內(nèi)徑） 降低頻率 開放氣管插管套囊參數(shù)間互相影響呈非線性關(guān)系， Vmin = f Vt2常頻通氣 增加潮氣量和吸氣峰壓 增加頻率 吸氣時間參數(shù)間互相影響呈線性關(guān)，Vmin = f VtHFOV和CMV以兩種不同機(jī)制進(jìn)行氣體交換，參數(shù)間互相影響的機(jī)制亦不同。第二十六頁，共三十八頁。HFOV與CMV（四）HFOV臨床應(yīng)用容易受干擾的因素多微小的因素可導(dǎo)致明顯變化缺乏有效的監(jiān)測手段（Vt和呼氣末CO2監(jiān)測無效）初始狀態(tài)的重要性(肺復(fù)張策略)個體化氣道管理策略和技術(shù)精細(xì)調(diào)節(jié)HFOV的個體療效取決于對該病人整體狀態(tài)（尤其是呼吸系統(tǒng)力學(xué)參數(shù)）的精細(xì)分析，對所用呼吸機(jī)工作狀態(tài)的掌

12、握和使用者的經(jīng)驗(yàn)。第二十七頁，共三十八頁。 高頻頻率/插管大小與P衰減的關(guān)系 第二十八頁，共三十八頁。12020中國 19ml/cmH2O 5.0EET 機(jī)器功率/插管大小與振蕩氣量的關(guān)系 40607.0EET9.0EET-第二十九頁，共三十八頁。低氧血癥和缺氧低氧血癥原因低吸入氧濃度通氣功能障礙彌散障礙通氣血流比例失調(diào)肺內(nèi)動靜脈分流循環(huán)性低氧血癥?缺氧類型 呼吸性 循環(huán)性 血液性 細(xì)胞性第三十頁，共三十八頁。 HFO臨床治療作用的定位 危重病人呼吸支持的另一種選擇第三十一頁，共三十八頁。 HFO應(yīng)用時機(jī)ARDS病人兩次血?dú)猓ㄩg隔302h）,OI 15(OI=MAPFiO2100/PaO2)機(jī)

13、械通氣病人（8h）FiO2 0.6 ; MAP20cmH2O 或 PEEP15H2O ;SpO2 88%CMV+HFO應(yīng)用時機(jī) 安全性有保證 可預(yù)防性/常規(guī)性應(yīng)用于機(jī)械通氣患兒第三十二頁，共三十八頁。HFOV的應(yīng)用發(fā)展方向（一）與肺表面活性物質(zhì)(PS)聯(lián)合應(yīng)用：PS具有降低肺泡表 面張力、防止肺泡萎陷的重要作用。HFOV與PS聯(lián)合應(yīng)用已取得了明顯臨床效果，減少氣壓傷發(fā)生，減少PS的用量，減少支氣管肺發(fā)育不良（BPD）發(fā)生率。與NO吸入聯(lián)合應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用NO吸入可以降低肺血管阻力，提高肺部氧合。但在重癥ARDS病人常由于肺泡萎陷，NO不能有效達(dá)到肺泡毛細(xì)血管內(nèi)而使療效受到影響。而高頻振蕩通

14、氣的肺復(fù)張可使肺泡重新擴(kuò)張，并通過保持較高的平均氣道壓以阻止肺 泡萎陷，使肺內(nèi)氣體分布均勻。且高頻振蕩有利于NO彌散，有報(bào)道HFOV可以使吸NO濃度降至1ppm 。第三十三頁，共三十八頁。HFOV在成人患者的應(yīng)用重癥ARDS和ARDS合并氣胸、縱隔氣腫或嚴(yán)重腹脹影響常頻通氣效果時。2003年，美國危重呼吸病學(xué)雜志發(fā)表述評，強(qiáng)調(diào)HFOV在成人呼吸病危重癥中應(yīng)用和臨床研究，并發(fā)表多中心研究論文。1996年P(guān)eter等報(bào)道HFOV治療重癥ARDS14例，年齡1783歲，應(yīng)用呼吸頻率5Hz，P6080cmH2O，24h后PaO2/FiO2由6699上升至197120；治療前后PaCO2 分別為44 1

15、3 和4012mmHg。8例成功撤機(jī)，6例存活。Weiss等報(bào)道HFOV治療6例ARDS，年齡1119歲，體重3657kg， PaO2/FiO2 均小于200，OI（平均氣道壓FiO2100/PaO2）為4915。48h后OI由5019下降至2738。4例存活，2例死于多臟器功能衰竭。 第三十四頁，共三十八頁。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.第三十五頁，共三十八頁。HFOV在新生兒的應(yīng)用（一）ARDS： 最早報(bào)道見于1981年。1989年第一次也是至今最大的一次多中心研究，包括673例新生兒，得出令人失望的結(jié)果。該研究顯示HFOV并沒有降低慢性肺疾病(chronic lung disease,CLD)的發(fā)生率。1993年Ogawa 等報(bào)道HFOV雖然改善肺部氧合，但兩組病人的CLD、腦室內(nèi)出血、氣漏的發(fā)生率、通氣時間及成活率均無顯著性差異。1993年以來由于通氣策略的完善，有關(guān)臨床報(bào)道多顯示HFOV可提供有效通氣、改善氧合并明顯降低氣漏的發(fā)生率。最近一次的研究結(jié)果亦顯示，HFOV可降低急性及慢性肺損傷的發(fā)生、降低病死率、減少治療費(fèi)用。第三十六頁，共三十八頁。HFOV在新生兒的應(yīng)用（二）目前，一般認(rèn)為HFOV越早用越好，應(yīng)采用肺泡再充氣策略，在最佳肺容量的基礎(chǔ)上進(jìn)行振蕩通氣。先天性膈疝: 先天性膈疝常伴有嚴(yán)重的肺發(fā)育不良，常規(guī)機(jī)械通氣難以保證有效氣體交換，且易出現(xiàn)肺損傷，常常需要行體外模肺（ECMO）治療。有研究顯示，HFOV在術(shù)前治療時可有效維持生命體征穩(wěn)定，且用HFOV