儿童高频振荡通气技术的临床应用

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1、儿童高频振荡通气技术的临床应用2017-09-04  文章来源：中国小儿急救医学,2017,24(02):81-86作者：王媛媛陆国平摘要  高频通气是应用近于或少于解剖无效腔的潮气量(约为2ml/kg)，高的通气频率(目前公认通气频率≥正常4倍以上)，在较低的气道压力下进行通气的一种特殊通气方法。与传统常频机械通气比较，既克服了呼气末肺泡萎缩和吸气末肺泡过度膨胀问题，又保证了肺有足够的弥散和氧交换。故而，近年来得到重症医学界的广泛关注，已越来越多地应用于临床。本文就高频通气的原理、分类、参数设置及临床应用适应证作一介绍。1　高频呼吸机的通气

2、原理及分类1.1　高频通气(high-frequencyventilation，HFV)原理HFV基于呼吸机在气道内产生的高频压力/气流变化方式及呼气是主动还是被动，目前临床使用的主要为气流阻断型、喷射型和振荡型三类。高频气流阻断是通过间断阻断高流速过程产生气体脉冲。高频喷射通气通过高频电磁阀、气流控制阀、压力调节阀和喷嘴将高频率、低潮气量的快速气体喷入气道和肺内。高频振荡通气(HFOV)通气回路在高速气流基础上通过500～3000次/min的高频活塞或扬声器运动将振荡波叠加于持续气流上；少量气体(20%～80%解剖死腔量)送入和抽出气道，产

3、生5～50ml潮气量(2.4ml/kg，大于死腔2.2ml/kg)。HFV气体交换机制包括：直接肺泡通气、对流性扩散、并联单位间气体交换、纵向(Taylor)分布、摆动呼吸、非对称速度分布、心源性混合和分子弥散等。与常频机械通气(conventionalmechanicalventilation，CMV)比较，HFV使用了开放模式，具备低潮气量、低气道压、低胸内压和呼气末加压效应，因而可避免肺泡反复启闭，不产生剪切力，始终保持肺均匀性开放，克服了呼气末肺泡萎缩和吸气末肺泡过度膨胀问题，保证了肺有足够的弥散和氧交换[1]。有研究表明，HFV可有

4、效改善局部肺组织的缺血缺氧状态，减少炎症因子过度释放和氧自由基过度表达，减少肺组织急性损伤性改变[2,3]。其中，HFOV呼气为主动过程，气体潴留现象较其他类型高频呼吸机少，是目前使用最多的类型。1.2　高频呼吸机分类1.2.1　呼气阀阻断＋venturi辅助呼气通过快速开关呼气阀门产生高频气流及选择平均气道压(MAP)，同时通过venturi喷射系统产生负压辅助呼气。代表机型为DragerBabylog8000＋，其HFV模式可单独应用，也可与间歇指令通气(IMV)或持续正压通气(CPAP)联合使用，由于机器输出的潮气量有限，仅适合体重低于

5、2kg的新生儿，其调节PaCO2和PaO2的功能不能分离；其HFV参数范围中MAP即为常频通气时测得的MAP，而振幅(△P)为设定百分比值计算所得△P＝(60－MAP)×X%，实际操作中，当频率在10～15Hz，振幅>50%后，潮气量不随振幅增加而增加[4]，这可能与其高频气流阻断原理有关(图1)，不能主动进行CO2清除；此时需要考虑降低频率和改变气管插管内径，持续气流由呼吸机自动设置，但并不能调节吸呼比例。而DragerVN500是Babylog8000＋改进型，其HFV原理与Babylog8000＋相同，但在呼气阀膜片改进后VN500在M

6、AP和△P的设置阈值上有所提高，因此可适用于10kg以内(VN500理论高频通气体重20kg)的婴幼儿进行HFV，但实际可使用体重还需要验证。图1 Babylog系列高频通气气流阻断原理(呼气阀门阻断)1.2.2　双向喷射气流＋旋转喷射高频发生器其原理在呼气末端有旋转喷射装置产生高频气流，在此装置近端还有两个喷气口产生与持续偏流逆向的气流从而产生PEEP及吸气峰压(PIP)。其代表机型SLE5000同时具有常频和高频振荡模式，适用于300g～20kg体重范围的新生儿和婴幼儿，高频振荡也能与常频指令性通气组合使用。由于SLE5000独特的双向喷

7、射气流及气路无阀门设计(图2)，在呼气回路产生与偏流(5L/min)的逆向气流从而产生CPAP及PIP；而在逆向气流发生器末端再加旋转喷射装置产生高频气流。由于并无主动呼气机制，SLE5000在呼气回路应用带有压力活化控制器的喷射装置代替电磁线圈阀门，使呼气回路无阀门，从而气体呼出响应时间更短(2ms)，以防止CO2潴留。SLE5000高频呼吸机也能在10～20kg婴幼儿产生不错的振荡力量，但实际可使用体重仍需要验证。图2 SLE5000气流阻断-双向喷射气流原理示意图1.2.3　鼓膜或活塞振荡目前主流HFV均采用鼓膜振荡来产生高频气流，其中

8、SensorMedics3100系列是最经典的高频振荡呼吸机。关于HFV临床指南90%以上是根据SensorMedics3100制定。主要原理采用电磁驱动的鼓膜以及