張志剛，劉健，張彩云

高頻振蕩通氣(HFOV)在很多臨床研究中心被認為是治療急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的一種有效方法[1]。大量動物實驗證實HFOV在肺保護性通氣方面優(yōu)于常頻機械通氣(CMV)[2]。在國內，有關HFOV的理論報道較多，但臨床研究尤其是大樣本的臨床研究較少，而且HFOV通常也只作為CMV失敗后的替代治療。本研究旨在通過觀察HFOV對早期ARDS的治療作用，探討其在改善氧合、降低肺損傷等方面的作用。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2009年11月－2011年12月蘭州大學第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科收治的25例ARDS患者，男16例，女9例，年齡23～78(47.5±21.4)歲，體重54～89(72.3±17.5)kg，體重指數(shù)26.4±4.3。25例患者中，11例為胸部外傷引起的ARDS，5例為重癥肺部感染，6例為肺間質纖維化，3例為多臟器功能衰竭(MOF)。循環(huán)衰竭者7例，占28.0%；糖尿病患者6例，占24.0%；社區(qū)獲得性肺炎患者10例，占40.0%；吸入性肺炎4例，占16.0%；膿毒癥5例，占20.0%；雙側肺損傷11例，占44.0%；納入前氣管切開患者3例，占12.0%；納入前氣管插管患者22例，占88.0%。

1.2 方法

1.2.1 納入及排除標準 納入標準：①符合ARDS診斷標準；②早期ARDS(發(fā)病≤72h)；③嚴重低氧血癥(PaO2/FiO2＜150mmHg，持續(xù)12h以上，PEEP≥8cmH2O)。排除標準：①患者拒絕行HFOV治療；②治療不足24h死亡；③中途放棄治療。

1.2.2 常規(guī)治療 ①抗生素及液體管理：根據藥敏結果選用合適抗生素；采取保守的液體管理，在維持穩(wěn)定的循環(huán)及氧供給基礎上，避免液體超負荷，適當給予負平衡；必要時采用激素沖擊治療。②CMV：分別使用美國PB840、德國Trager Evita4呼吸機，采用肺保護通氣策略，25例患者全部選擇雙水平氣道正壓通氣，吸氣壓(PI)15～25cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)，呼氣壓(PE)8～12cmH2O，吸呼比1:1～1:3，氧濃度70%～100%，壓力支持8～15cmH2O；滿足潮氣量5～7ml/kg，在允許性高碳酸血癥基礎上滴定式選擇最佳呼氣末正壓通氣(PEEP)為10～20cmH2O及控制性肺膨脹(SI)。

1.2.3 HFOV治療方法

1.2.3.1 HFOV治療指征 在CMV條件下，吸入氧濃度(FiO2)＞90%，呼吸機顯示平均氣道壓(MAP)＞40cmH2O，氣道峰壓(PIP)＞45cmH2O，呼氣末氣道正壓(PEEP)＞15cmH2O，呼吸頻率(RR)＞40/min，PaO2持續(xù)低于50mmHg達6h以上。

1.2.3.2 HFOV治療參數(shù)及調整 采用美國產3100B型高頻振蕩呼吸機，初調值如下：振蕩頻率5～10Hz，振幅85～102cmH2O，F(xiàn)iO20.70～1.00，偏流流量20～30L/min，吸氣時間百分比33%～40%，MAP 20～35cmH2O。每隔1h記錄各項生命體征變化，每4～8h查動脈血氣1次，根據血氣結果調整治療參數(shù)。如果患者PaO2下降，可采取以下措施(按先后順序，每次調整1～2個參數(shù))：上調FiO20.1～0.2，提高ΔP 0.49～0.98kPa(5～10cmH2O)，增加吸呼比(I/E)5%～10%，增加偏流1～2L/min；如果PaCO2上升，可提高ΔP 0.49～0.98kPa(5～10cmH2O)，降低平均氣道壓(Paw)0.20～0.29kPa(2～3cmH2O)，降低I/E 5%～10%，期間盡量使用密閉式吸痰系統(tǒng)進行痰液清除。

1.2.3.3 HFOV治療有效標準 患者生命體征穩(wěn)定，經皮血氧飽和度＞0.90；血氣分析示pH 7.35～7.45，PaO2＞60mmHg，PaCO2＜50mmHg；X線胸片顯示肺通氣狀況明顯改善。此時逐漸下調治療參數(shù)，至FiO2為0.45～0.50，Paw為20～25cmH2O時仍可維持上述動脈血氣指標者，可考慮撤離高頻呼吸機治療。

1.2.4 監(jiān)測項目 分別記錄HFOV開始前及HFOV開始后1、3、5d患者的氧合指數(shù)PaO2/FiO2、Paw、動脈血pH、PaCO2、靜態(tài)順應性(Cst)、氧指數(shù)(OI)變化(取各參數(shù)平均數(shù))。Cst=潮氣量變化(ΔVT)/壓力變化(ΔP)。監(jiān)測患者呼吸機相關性損傷(VALI)、呼吸機相關性肺炎(VAP)及其他呼吸系統(tǒng)相關并發(fā)癥發(fā)生情況。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 12.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以x±s表示，采用重復測量的方差分析進行比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 HFOV治療情況 25例患者中，13例患者的MAP在給予鎮(zhèn)靜肌松負荷量5min后出現(xiàn)一過性輕微下降；5例患者用藥后血壓下降明顯，需用大量升壓藥維持循環(huán)，但在逐漸降低鎮(zhèn)靜肌松藥劑量后，血壓并未明顯提升，而在撤離HFOV治療后血壓很快得到改善，如此循環(huán)2次，最后被迫再次使用CMV治療。

25例患者在機械通氣治療過程中，共行機械通氣177例次，HFOV 43例次，占24.3%，CMV 56例次，占31.6%，無創(chuàng)機械通氣32例次，占18.1%，有創(chuàng)-無創(chuàng)序貫通氣26例次，占14.7%，HFOV-CMV序貫通氣20例次，占11.3%。

25例ARDS患者中，3例患者前期ARDS癥狀改善明顯，但治療7d后死亡，均為基礎疾病所致；17例患者在治療5d后過渡為CMV治療，其中5例患者經CMV治療失敗后又重新改為HFOV治療；5例患者在HFOV治療后10d轉為CMV治療。所有患者5d后胸部X線檢查均顯示較前有明顯好轉。25例患者HFOV治療后各監(jiān)測參數(shù)變化如表1所示。

2.2 HFOV治療并發(fā)癥發(fā)生情況 25例ARDS患者經HFOV治療后的相關并發(fā)癥及發(fā)生率如表2所示。其中皮下氣腫2例次，無氣胸發(fā)生，呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥34例次，循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥5例次，胃腸道并發(fā)癥7例次。

3 討 論

機械通氣是治療重型ARDS的重要方式，目前比較認可肺保護性通氣策略。小潮氣量通氣的肺保護性通氣策略可避免或減輕ARDS患者的VALI。2000年一項關于ARDS的臨床研究顯示，6ml/kg的小潮氣量通氣可降低ARDS患者病死率[3]。但是，由于ARDS存在明顯異質性(病因、病變類型和病變累及范圍不同，塌陷肺泡分布不均)及個體差異，6ml/kg的小潮氣量通氣并不適用于所有ARDS患者。制定個體化的潮氣量通氣方案成為ARDS保護性通氣策略的重要方面[4-5]。

表1 HFOV治療后各時間點監(jiān)測參數(shù)變化, n=25)Tab.1 Parametric changes at each time point after HFOV treatment s, n=25)

表1 HFOV治療后各時間點監(jiān)測參數(shù)變化, n=25)Tab.1 Parametric changes at each time point after HFOV treatment s, n=25)

HFOV. High frequency oscillatory ventilation; OI. Oxygen index; QS/QT. Shunt equation; MAP. Mean arterial pressure; CVP. Central venous pressure; CI. Cardiac index; Cst. Static lung compliance. (1)P＜0.05, (2)P＜0.01 compared with baseline

Item Baseline After HFOV Day 1 Day 3 Day 5 PaO2/FiO2(mmHg) 95.5±29.5 98.9±29.8 172.5±69.8(1) 230.4±98.5(1)OI(%) 25.4±13.5 24.9±12.9 12.8±8.1(1) 11.7±7.8(1)PaCO2(mmHg) 48.6±9.2 47.5±8.4 45.8±7.9 47.0±7.6 Arterial blood pH 7.30±0.08 7.32±0.08 7.38±0.08 7.39±0.08 QS/QT 0.46±0.12 0.44±0.10 0.28±0.11(1) 0.29±0.12(1)MAP(mmHg) 80.2±10.2 78.5±11.2 81.5±9.5 82.1±10.1 CVP(mmHg) 9.80±3.9 11.5±4.1 12.2±2.9 11.2±3.0 HR(beats/min) 99.8±17.6 95.2±17.5 91.5±14.3 89.5±16.7 CI[L/(min?m2)]3.9±1.2 4.1±1.1 3.6±0.9 3.7±0.8 Cst(ml/cmH2O) 31.5±4.5 35.7±6.3 63.4±10.5(2) 76.4±12.3(2)

表2 HFOV治療后并發(fā)癥及發(fā)生率Tab.2 Complications and incidence thereof after HFOV treatment

HFOV是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新型機械通氣方式，目前國內僅局限用于新生兒及兒童[6]，成人的應用尚處于初始階段，缺乏相應的臨床報道。在國外，HFOV最初用于成人ARDS是作為CMV失敗后的一種補救治療。近年來由于對機械通氣下肺保護策略認識的提高，對HFOV有了新的認識。已有研究表明，對嚴重ARDS患者盡早應用HFOV的治療效果更好[7-10]。

從本組22例存活的ARDS患者的機械通氣過程可以看到，在由CMV過渡到HFOV的第1個24h，患者的氧合及呼吸力學指標基本維持甚至低于CMV時的水平；經48h后，患者的氧合逐漸呈波浪式提升，最后穩(wěn)定在一個比較高的水平。對于這種情況，筆者認為是由于HFOV特殊的通氣機制導致其對狹窄的小氣道及閉塞的肺泡的擴張時間相對延長，而且擴張的過程也呈不穩(wěn)定狀態(tài)，因此在HFOV開始階段，患者的氧合是下降的。還有一個原因可能是因為初始設置的平均氣道壓沒有達到肺泡擴張的要求，隨著HFOV的進行，患者的肺泡逐漸膨脹，在肺膨脹壓的基礎上振蕩，肺泡趨于穩(wěn)定，肺內壓力和容積波動較小(避免氣壓傷和高容量傷)，在此階段患者的氧合開始穩(wěn)定提升。因此，HFOV在這一過程中的作用可大大提高患者的生存機會。

通過對比發(fā)現(xiàn)，在平均氣道壓相等的情況下，HFOV時患者肺容量明顯高于CMV，所以HFOV有助于減輕右心負荷，可有效改善肺通氣/血流比例失調，從而降低急、慢性肺損傷的發(fā)生率。Froese等[11]1997年的一個大樣本研究也證實在ARDS的治療中，HFOV相對于CMV可明顯降低VALI的發(fā)生率。在此筆者根據上述患者的治療經驗，提出在HFOV期間必須按需吸痰，但要盡可能減少吸痰次數(shù)，如使用密閉式吸痰管等，因為每一次吸痰均可使之前的肺膨脹作用消失，之后需要很長的一段時間(約1h)才能重新達到吸痰前的氧合水平，所以吸痰結束后必須重新行肺復張治療，使其盡快回復到吸痰前的水平。

同時，在臨床上應用HFOV時必須持續(xù)使用大劑量的鎮(zhèn)靜劑和肌松劑。在HFOV治療時，若保留自主呼吸，則患者一般很難耐受，呼吸功耗會隨之增加，另外由于HFOV特殊的供氣方式，清醒患者也很難適應。

鎮(zhèn)靜肌松在臨床中的應用也有很多問題值得關注。首先是對循環(huán)系統(tǒng)的影響[12]。本研究中出現(xiàn)的5例低血壓并發(fā)癥在降低鎮(zhèn)靜肌松藥劑量后血壓很快得到改善，因此考慮患者的血壓下降可能與鎮(zhèn)靜肌松的首劑有關，但目前關于HFOV影響循環(huán)的臨床報道很少。其次是患者的痰液自凈能力喪失會導致嚴重后果，如延長機械通氣、撤機和住ICU時間，甚至增加患者病死率等[13]。

本研究對上述22例成活患者采用HFOV-CMV-無創(chuàng)正壓通氣(NIP)的序貫通氣治療，在HFOV改善氧合后盡早改用CMV，之后在患者自主呼吸恢復、肌力尚可的情況下拔除氣管插管采用無創(chuàng)通氣，最后18例患者順利脫機，4例患者還需間斷無創(chuàng)正壓通氣支持。因此，筆者認為在維持氧合的同時應盡量減少有創(chuàng)通氣，尤其是減少HFOV通氣時間。但如何在HFOV時既保留患者的自主呼吸又不明顯增加呼吸功耗，是現(xiàn)階段HFOV的技術難點。目前已有學者提出了一些改進措施如采用流量按需系統(tǒng)等[14-15]，但只是理論研究，尚未應用于臨床。

綜上所述，HFOV對改善早期ARDS的氧合及肺部并發(fā)癥是有效的，但對于ARDS晚期尤其是出現(xiàn)肺纖維化后的治療效果，目前的報道結果不容樂觀。HFOV與目前的肺保護性通氣策略在VALI和臨床轉歸等方面還存在很大爭議，能否作為其他類型ARDS患者的首選通氣方式仍須進一步研究。此外，HFOV在成人患者中的臨床操作經驗還較少，如何發(fā)揮其最佳的肺保護性通氣效果尚需進一步探討。

[1]Meade P, Shoemaker WC, Donnelly TJ, et al. Temporal patterns of hemodynamics, oxygen transport, cytokine activity, and complement activity in the development of adult respiratory distress syndrome after severe injury[J]. J Trauma, 1994, 36(5):651-657.

[2]Xu RX, Hu CF, Gao YQ. Effecf of high frequency oscillatory ventilation on the arterial blood gases--Animal experiment and clinical observation[J]. Mod Diagn Treat, 1990, 1(1): 1-4.[徐日興, 胡成舫, 高么清. 高頻振蕩通氣(HFOV)對動脈血氣的效應——動物實驗與臨床觀察[J]. 現(xiàn)代診斷與治療, 1990,1(1): 1-4.]

[3]Tan Y, Qiu HB, Guo FM, et al. Effects of permissive hypercapnia on pulmonary mechanics and hemodynamics in sheep with acute lung injury[J]. Chin J Tuberc Respir Dis, 2000, 11(23): 683-687.[譚焰, 邱海波, 郭鳳梅, 等. 允許性高碳酸血癥對急性肺損傷綿羊肺力學及血流動力學的影響[J]. 中華結核和呼吸雜志, 2000, 11(23): 683-687.]

[4]Hu MG, Jin BQ, Wu XY. Experimental study of the pathological oxygen supply dependency induced by TNFα[J]. Chin J Appl Physiol, 1995, 11(2): 169-172.

[5]Qiu HB, Yan YL, Yang Y, et al. Effect of lung protective ventilation strategy on pulmonary inflammatory response in a rabbit model of acute respiratory distress syndrome[J]. Chin J Tuberc Respir Dis, 2004, 27(5): 298-301. [邱海波, 燕艷麗, 楊毅, 等. 肺保護性通氣對急性呼吸窘迫綜合征兔肺部炎癥反應的影響[J]. 中華結核和呼吸雜志, 2004, 27(5): 298-301.]

[6]Bugedo G, Bruhn A, Hernández G, et al. Lung computed tomography during a lung recruitment maneuver in patients with acute lung injury[J]. Intensive Care Med, 2003, 29(2): 218-225.

[7]Derdak S, Mehta S, Stewart TE, et al. High-frequency oscillatory ventilation for acute respriratory distress syndrome in adults[J].Am J Respir Crit Care Med, 2002, 166(6): 801-808.

[8]Fan CX, Cheng QS, Wang J, et al. Therapeutic effect of penehyclidine hydrochloride combined with dexamethasone on acute re-spiratory distress syndrome induced by blast in rabbits[J]. Med J Chin PLA, 2011, 36(11): 1154-1158. [范崇熙, 程慶書, 汪健, 等. 鹽酸戊乙奎醚聯(lián)合地塞米松對兔爆震傷急性呼吸窘迫綜合征的治療作用[J]. 解放軍醫(yī)學雜志,2011, 36(11): 1154-1158.]

[9]Bollen CW, van Well GT, Sherry T, et al. High frequency oscillatory ventilation compared with conventional mechanical ventilation in adult respiratory distress syndrome[J]. Crit Care,2005, 9(4): 430-439.

[10]Ge QG, Zhao JJ, Lv JQ, et al. Analysis of risk factors in prognosis of acute respiratory distress syndrome in intensive care units[J].Med J Chin PLA, 2010, 35(6): 722-725. [葛慶崗, 趙建娟, 呂旌喬, 等. 重癥監(jiān)護病房中急性呼吸窘迫綜合征的預后危險因素分析[J]. 解放軍醫(yī)學雜志, 2010, 35(6): 722-725.]

[11]Froese AB. High-frequency oscillatory ventilation for adult respiratory distress syndrome: let's get it right this time[J]. Crit Care Med, 1997, 25(6): 906-908.

[12]Wang XG, Zhang JP, Zhao XW, et al. Effects of vaporized perfluorocarbon inhalation on blood gas and hemodynamics in piglet model of acute respiratory distress syndrome[J]. Med J Chin PLA, 2009, 34(6): 746-748. [王曉光, 張健鵬, 趙曉巍,等. 全氟化碳汽化吸入對急性呼吸窘迫綜合征豬血氣及血流動力學的影響[J]. 解放軍醫(yī)學雜志, 2009, 34(6): 746-748.]

[13]Mehta S, Granton J, MacDonald RJ, et al. High-frequency oscillatory ventilation in adults: the Toronto experience[J].Chest, 2004, 126(2): 518-527.

[14]De Luca D, Piastra M, Pietrini D, et al. Effect of amplitude and inspiratory time in a bench model of non-invasive HFOV through nasal prongs[J]. Pediatr Pulmonol, 2012, 47(10): 1012-1018.

[15]Bang JO, Ha SI, Choi IC. The effect of positive-end expiratory pressure on oxygenation during high frequency jet ventilation and conventional mechanical ventilation in the rabbit model of acute lung injury[J]. Korean J Anesthesiol, 2012, 63(4): 346-352.