高頻振蕩通氣用于ARDS的治療及臨床療效

任　穎，張志剛(蘭州大學第一醫(yī)院血液科，甘肅蘭州730000)

?

高頻振蕩通氣用于ARDS的治療及臨床療效

任穎，張志剛
(蘭州大學第一醫(yī)院血液科，甘肅蘭州730000)

摘要：探討高頻振蕩通氣對于成人ARDS的臨床療效。對6例常頻機械通氣氧合改善不好的ARDS成人患者改為高頻振蕩通氣治療，觀察其治療效果。用于高頻振蕩通氣4h后，氧合較前改善，12h氧合有顯著改善，24h明顯改善，其中5例患者搶救成功，1例患者死亡。對常頻機械通氣治療ARDS氧合效果不佳的患者改用高頻振蕩通氣時，能取得很好的治療效果并能提高搶救成功率。

關鍵詞：急性呼吸窘迫綜合征；高頻振蕩通氣；常規(guī)通氣；肺損傷

多數(shù)學者認為，一旦確診為ARDS，應盡早進行機械通氣。近些年來，通過臨床觀察，對于一些嚴重的ARDS患者在使用常頻機械通氣時，并不能取得很好的治療效果，尤其是在改善患者氧合和減輕肺損傷方面。而在對一些常頻機械通氣治療達不到臨床治療目的及治療失敗后，改用高頻振蕩通氣時取得顯著的臨床治療效果卻受到醫(yī)務人員的高度重視。蘭州大學第一醫(yī)院2014年12月-2015年8月對6例ARDS患者改用高頻振蕩通氣進行呼吸支持，獲得較好的臨床效果，現(xiàn)報道如下：

1　資料與方法

1一般資料

6例患者均符合中華醫(yī)學會呼吸病學分會1999年制定的ARDS診斷標準：

1）有ALI/ARDS的高危因素；

2）急性起病，呼吸頻數(shù)和（或）呼吸窘迫；

3）低氧血癥：ALI時動脈血氧分壓（PaO2）/吸入氧分值（FiO2）≤300;ARDS時PaO2/FiO2≤200；

4）胸部X線檢查顯示兩肺浸潤陰影；

5）PAWP≤18mmHg或臨床上能除外心源性肺水腫。其中，第一例為25歲，女，體重52kg，原發(fā)病為甲型H1N1合并妊娠；第二例為23歲，女，體重56kg,原發(fā)病為甲型H1N1刨宮產(chǎn)術后；第三例為42歲，女，體重63kg,原發(fā)病為重癥肺炎；第四例為30歲，男，體重83kg,原發(fā)病為藥物中毒；第五例為56歲，男，體重64kg,原發(fā)病為肺挫傷；第六例為47歲，女，體重49kg,原發(fā)病為感染性休克。

2　方法

2.1通氣方式

呼吸機（SensorMedics3100B美國）初始設置：連接病人之前，必須進行校準；主動加溫濕化，不能使用人工鼻；氧濃度（FIO2）：100%；平均氣道壓（Paw）：初始設置高于常頻通氣時Paw4-8cmH2O；振蕩頻率（Frequency）：成人5～8Hz，小兒按體重設置；振幅（△P）：Power初始設置為4；觀察病人的胸壁振動，增加Power直到觀察到胸壁振蕩延續(xù)到病人骨盆處；吸氣時間百分比（%InspiratoryTime）：33%。

2.2在病人使用HFOV之前，需要徹底吸痰和肺膨張操作

呼吸機連接病人之后，不開啟振蕩，將Paw升至30～40cmH2O維持20s；然后調(diào)節(jié)Paw降回初始設置水平，開啟振蕩器；病人與呼吸機脫開后再次連接時，都需要重新進行（比如吸痰、轉(zhuǎn)運以后等等）。

2.3撤機

常HFOV的撤機指的是從HFOV轉(zhuǎn)向常頻通氣的過程；從HFOV轉(zhuǎn)向常頻通氣必須要考慮患者的原發(fā)病治療情況，氧合和通氣的狀況，以及預估撤機后可能發(fā)生的情況；在氧飽和度90%以上，吸氧濃度60%以下，X-ray顯示肺膨脹合適的情況下，可以每2～3h時以1cmH2O為步長開始降低Paw，視PaCO2水平，以5cmH2O為步長逐漸減低振幅，頻率一般不用改變。

3　結(jié)果

6例患者首次常頻機械通氣參數(shù)及血氣分析見表1。

表1　6例患者首次常頻機械通氣參數(shù)及血氣分析

由表1可見，次6例患者均給予較高的機械通氣條件，但經(jīng)過治療一段時間后，并未改善患者氧合，隨后改換為高頻振蕩通氣（由美國生產(chǎn)SensorMedics3100B）治療，4h后6例患者通氣參數(shù)及血氣結(jié)果見表2；12h后6例患者通氣參數(shù)及血氣結(jié)果見表3，24h后6例患者通氣參數(shù)及血氣結(jié)果見表4。

表2　4h后6例患者高頻振蕩通氣參數(shù)及血氣分析結(jié)果

表3　12h后6例患者高頻振蕩通氣參數(shù)及血氣分析結(jié)果

表4　24h后6例患者高頻振蕩通氣參數(shù)及血氣分析結(jié)果

4　討論

1）ARDS（acuterespiratorydistresssyndrome）,在第二次世界大戰(zhàn)的傷員中首次認識到該種疾病，當是被稱為“創(chuàng)傷性濕肺”。以后雖著對該疾病得近一步認識，對其發(fā)病機制及其病理生理表現(xiàn)主要是：1）由多種炎癥細胞（巨噬細胞，中性粒細胞，血小板）及其釋放的炎性介質(zhì)和細胞因子間接介導的肺部炎癥反應，最終引起肺泡膜損傷，肺泡毛細血管通透性增加和微血栓形成，從而引起肺間質(zhì)和肺泡水腫；2）肺泡表面活性物質(zhì)減少或消失，導致小氣道陷閉和肺泡的萎陷不張，從而引起肺的氧合功能障礙（通氣血流比例失調(diào)，肺內(nèi)分流和彌散障礙）導致頑固性低氧血癥和呼吸窘迫。影像學顯示主要表現(xiàn)為肺部“非均一性”滲出性病變。既在重力依賴區(qū)（仰臥位靠經(jīng)背部的肺區(qū)）以肺水腫和肺不張為主，通氣功能極差；而在非重力依賴區(qū)（仰臥位靠近胸前壁的肺區(qū)）的肺泡，通氣功能基本正常，使得整個肺的功能殘氣量和有效參與氣體交換的肺泡數(shù)量減少，因而將ARDS肺又成為“小肺”。近些年不斷對ARDS疾病的深刻認識和呼吸力學的迅速發(fā)展，機械通氣對治療ARDS做出了很大貢獻。

2）機械通氣在治療ARDS過程中，發(fā)揮了舉足輕重的作用，成為治療ARDS不可或缺的治療措施，也取得了非常顯著的療效。機械通氣的目的是提供充分的通氣和氧合，改善機體缺氧癥狀，維持正常的氧分壓和二氧化碳分壓，以支持器官功能，為原發(fā)病的治療贏得時間。ARDS機械通氣的關鍵在于：復張萎陷的肺泡并使其維持在開放狀態(tài)，以增加肺容積和改善氧合。同時避免肺泡隨呼吸周期反復開閉所造成的損傷。主要措施包括給予合適水平的呼氣末正壓（PEEP）小潮氣量:1）適當水平的PEEP可使萎陷的小氣道和肺泡處于開放狀態(tài)，這樣可以使呼氣末功能殘氣量增加，一方面有利于肺泡與毛細血管間進行氣體交換，提升氧分壓；另一方面可使萎陷的肺泡不在塌陷；2）適當?shù)腜EEP能防止肺泡隨呼吸周期反復開閉減輕肺損傷，提高肺的順應性，改善通氣／血流比例和彌散功能；3）ARDS需采用小潮氣量（＜6ml／kg），減少氣道壓力，防止肺泡過度擴張。

3）同時，傳統(tǒng)的機械通氣在用于治療ARDS的過程中，帶來了一些負面效應1：1）大潮氣量（10～15mL／kg）和高氣道壓(＞35cmH2O)，致肺泡過度擴張造成肺損傷，主要是由于采用較大潮氣量通氣時，氣體容易進入順應性較好，位于非重力依賴區(qū)的肺泡，使這些肺泡過度擴張，造成肺泡上皮和血管內(nèi)皮損傷;2）較低水平的呼氣末正壓（positiveend-expiratory pressure,PEEP）;肺泡反復復張-塌陷-再復張，如此反復使得開放與塌陷肺泡之間受剪切力作用，引起肺損傷；3）氧中毒，對一些頑固性低氧血癥患者，長期吸入高濃度氧氣會造成氧中毒。以往我們對ARDS患者所采取的常規(guī)通氣模式有VC,PC,SIMV+ PSV,IPPV,IRV,APRV,PSV,BIPAP等模式，但在這些模式下都會引起上述并發(fā)癥，隨著對疾病的不斷認識和對機械通氣的不斷完善，高頻振蕩通氣（high frequencyoscillationventilation,HFOV）在對于ARDS的治療中取得非常顯著的療效，尤其在肺保護作用方面和改善病人氧合方面有其獨特的優(yōu)勢，高頻振蕩通氣首先是應用在新生兒及小兒急性呼吸窘迫綜合癥中，并在近幾年用于成人ARDS中。

4）高頻振蕩通氣（highfrequency oscillation ventilation,HFOV）是高頻通氣的一種，是利用活塞泵或其他機械性裝置往返活動以推動氣體振蕩，將氣體送入和“吹出”氣道的一種通氣方法2～3。其通氣頻率為300～3000次／min,潮氣量為解剖死腔量的20%～80%，在30～100mL之間。其吸氣和呼氣都是主動過的。高頻振蕩通氣工作原理

由線性發(fā)動機的活塞式振動器和空氧混合輔助氣流裝置兩部分組成，空氧混合器輸出的輔助新鮮氣流以一定的驅(qū)動力進入活塞式振動器前端的導管內(nèi)，該導管則接于氣管插管導管的外口，依靠活塞泵的反復往返使上述新鮮氣體在氣道內(nèi)不斷振動。所要求的氧分壓可有調(diào)節(jié)吸入氧濃度和氣道內(nèi)平均壓來實現(xiàn)，二氧化碳分壓由調(diào)節(jié)頻率和振幅來控制。振蕩通氣時，振蕩功率在向肺泡傳遞時，可受氣管插管的，氣道阻力等因素影響，逐漸降低，因此氣體到達肺泡時，振蕩壓會降低，因此肺泡峰壓和擴張壓會降低，減少肺泡的損傷。

5）高頻通氣氣體交換機制[4]

（1）容積運動。氣體以一定的容積（潮氣量）進入氣道；（2）整體對流。整體對流是一種復雜的方式，在管道內(nèi)的運動方式是中央部分或管壁的一側(cè)部分的氣體將運動至起始點前面，而管壁附近部分或另一側(cè)部分將同步退至起始點之后，既新鮮氣體向遠端氣道運動。而呼出氣向外周運動。這種連續(xù)的，重復的往返對流運動可以完成氣體在氣道內(nèi)的運動，也可到達支氣管附近的肺泡直接進行肺泡通氣；（3）擺動性對流攪拌作用。由于高頻通氣時，吸氣與呼氣的時間極短，故導致在相鄰的兩個肺區(qū)之間，存在著氣體“擺動的運動形式”，從而導致氣體進入肺泡；（4）對流性擴散。也就是氣體間的縱向移動，可以由氣體間的濃度，分子量大小引起。新鮮氣體在進入主支氣管，細支氣管，終末細支氣管，以及肺泡的過程中與原有氣體的混合就是分子擴散；（5）分子彌散。肺泡內(nèi)氣體與肺泡毛細血管的氣體交換主要是靠分子彌散。

6）ARDS患者難以糾正的低氧血癥，使用HFOV是最佳選擇，鑒于ARDS的發(fā)病機制及病理過程，導致患者全身性的缺氧，為了盡快糾正患者的低氧血癥，避免機體其他臟器因缺氧而發(fā)生功能衰竭，應選擇HFOV。結(jié)合HFOV的優(yōu)點[5-6]：（1）潮氣量小于解剖死腔量，每次通氣時，不會造成高的氣道峰壓而損傷已損傷的肺泡和健存的肺泡，減少進一步的肺損傷；（2）始終能夠維持一個較高水平的平均氣道壓，使肺內(nèi)功能殘氣量增加，從而使得先前處在重力依賴區(qū)的不張肺泡和因疾病損傷引起的塌陷肺泡重新張開，而改善氧合和增加氧分壓；（3）因常頻機械通氣時，對不能改善氧合的患者需要設置高濃度氧，并且長期處于高濃度氧狀態(tài)，從而帶來氧中毒大的負面效應。而HFOV能夠減少氧中毒的發(fā)生，因在使用HFOV時，在較短時間內(nèi)就能夠改善病人氧合而降低氧濃度。

7）我們的體會是在治療ARDS使用HFOV一定要早，一旦患者在常規(guī)機械通氣狀態(tài)下出現(xiàn)嚴重低氧血癥，通過增加FiO2仍無法改善PO2，臨床X-ray和血氣檢查均符合ARDS診斷時，應立即給予HFOV治療，盡快糾正患者的低氧血癥，改善缺氧，提高搶救成功率[7]。HFOV能夠改善ARDS的機制可能是HFOV使用了一個開放式的肺模式，克服了呼氣末肺泡萎陷和吸氣末肺泡過度膨脹的問題，既保證了肺有足夠的彌散和氧交換，又不至于引起肺損傷[8]；從而避免了PEEP加小潮氣量引起的高碳酸血癥；更為重要的是使用HFOV能夠建立一個理想的肺泡通氣和改善通氣血流比例，改善了肺泡的氣體交換，保護肺表面張力，維持足夠的肺容量，又不會使吸氣末肺泡過度膨脹而引起肺損傷[9-10]。

參考文獻：

[1]陳翠玲，黃勇.急性呼吸窘迫綜合征與高頻振蕩通氣[J].中日友好醫(yī)院學報，2006,20（4）:249-251.

[2]Jerry A K,Roy C B.High frequency ventilation for acute lung in jury and ARDS[J].Chest,2000,118(3):795-807.

[3]齊志偉.高頻振蕩通氣治療急性呼吸窘迫綜合征[J].北京醫(yī)學,2005(3):p.174-176.

[4]Niall D F,Thomas E S.New therapies for adults with acute lung injury–High frequency oscillatory ventilation[J].Crit Care Clin 2002,18(1):91-106.

[5]F.A.Andersen,A.B.Guttormsen and H.K.Flaatten.High fre quency oscillatory ventilation in adult patients with acute res piratory distress syndrom-a retrospective study.Acta Anaes thesiolscand 2002;46:1082-1088.

[6]R.M.Muellenbach,C.Wunder,D.C.Nuechter.Early treament with arteriovenous extracorporeal lung assist and high-fre quency oscillatory ventilation in a case of sever acute respira tory distress syndrome.Acta Anaesthesiol Scand2007 (51): 766-769.

[7]M.David,J.Karmrodt,N.Weiler.High-frequency oscillatory ventilation in adults with traumatic brainin jury and acutrespi ratory distress syndrome.Acta Anaesthesiol Scand2005(49): 209-214.

[8]David M,Heinrichs W.High-frequency oscillatory ventilation and an international lungassist device to treat hypoxaemia and hypercapnia.BrJAnaesth2004;93:582-6.

[9]Stephen D.High frequency oscillatory ventilation for acute respiratory distress syndrome in adults patients[J].Crit Care Med2003,31(4):317-323.

[10]Mehta S，Llapinsky SE,Hallett DC et al.Prospective trial of high frequency oscillation in adults with acute respiratory dis tresssyndrome.Crite Care Med 2001(29):1360-1369.

中圖分類號：TN752.2