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高频振荡通气在ARDS患者中的临床应用
作者:杜微刘大为石岩王小亭
【关键词】高频振荡通气;呼吸机相关性肺损伤;机械通气
ARDS早期病理生理学改变以肺部渗出为特征,肺部病变特点是非均一性的,实变范围甚至可占整个肺野的70%~ 80%,由此形成了“小肺”的理论基础。呼吸机相关性肺损伤(ventilator  induced lung injury ,VILI)的概念由此成为讨论热点,“小肺”的“小潮气量通气策略”也被证实明显降低死亡率约9%〔1〕。但是,传统的常频机械通气(CV)过程中应用肺保护策略就能拯救所有的ARDS患者吗?目前高频振荡通气( high frequency oscillatory ventilation,HFOV)已成为治疗严重肺部病变急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的重要补救方法。
1 HFOV降低VILI的潜在好处和机制
真正的小潮气量策略 VILI 的发生机制主要包括:肺气压伤、肺容积伤、肺萎陷伤、生物伤〔2〕;相应的肺保护性通气策略应达到下述要求:应使更多肺泡处在开放状态(维持一定呼气末肺容积水平) ,以减少肺萎陷伤; 为了避免吸气末肺容积过高,就必须限制潮气量和吸气末压力,以减少容积伤和气压伤,也就是在机械通气过程中使所有的肺泡在一个“安全窗”内(避免肺泡塌陷和过度扩张)—恢复ARDS病变肺泡通气的均一性。HFOV利用阻塞活塞泵产生的高频振荡压力把CO2排出以满足通气的要求,活塞泵的摆动其参数表达为振幅压力(ΔP),高流速的气体在通过人工气道、气管、支气管时,气道阻力对高流速气体携带的能量产生明显的衰减后,再把振荡的压力传到远端气道,因此大多数研究推测HFOV产生潮气量极小,从而避免了肺泡过度扩张。HFOV产生的潮气量与设定的三个参数相关:与
ΔP呈正相关、与频率呈负相关,另外也与吸气时间呈正相关。而这一理论现在面临少部分研究的挑战,例如Sedeek等人在成年羊的ARDS模型中设定HFOV的参数同***相似,给予I∶E比例1∶1、ΔP 60 cm H2O、频率4 Hz, ml/kg,这似乎比预期要高,但仍充分满足小潮气量的要求〔3〕。
完全的气道压力限制 HFOV工作的原理:无论吸气还是呼气均能维持一个较高且恒定的气道平均压(mPaw),呼吸机本身是一个密闭环路系统并没有提供新鲜气体,只有持续的偏流气体约5~60 L/min通过管子流入连通到振动活塞和病人之间,偏流的量和环路中的阻力阀共同控制环路中的mPaw,而HFOV同其他通气模式不同的是活塞泵的摆动在呼气时产生了真空,故而是主动地呼气,无论吸气还是呼气均能维持较高的mPaw,也就防止了肺泡在呼气末的塌陷,这也是HFOV的主要特点之一〔4〕。由于mPaw直接取决于临床医生的设定,也就能更明确的限制气道平台压力,由于HFOV的mPaw可以比常频机构通气(CV)时设置得更高,就可以打开更多的肺泡。而在所有的机械通气模式下都一样,想最大限度地提高氧合水平取决于最佳肺复张以及随之带来的肺内分流改善,这也就是HFOV比CV能进一步提高氧合水平的原因。充分限制气道压并能进一步打开更多的肺泡,这是HFOV同CV相比真正潜在的优势。
2 谁可以从HFOV中获益
尽管HFOV的应用目前还没显示可以降低ARDS患者的死亡率,但一些亚组的分析提示部分患者可以获益,根据Bollen等〔5〕报道:HFOV治疗组和CV治疗组死亡率无差别,但去除APACHE
Ⅱ评分的差异,显示患者基线OI(OI=Paw×FiO2×100/PaO2)高者应用HFOV死亡率低,有效统计学差异值为OI>30,提示:基础呼吸状况差者能从HFOV中更大获益。
Pachl等比较了30名肺外源性(如脓毒症、胰腺炎)ARDS患者和肺内源性(如肺炎、肺挫伤)ARDS患者,发现肺外源性ARDS患者能通过HFOV更好地改善PaO2/FiO2指数〔6〕,这可能能用Gattinoni的肺外源性ARDS患者有更多可复张的肺组织的理论来解释〔7〕。
通过应用HFOV提高 PaO2/FiO2 指数的患者可能是在前期应用CV时间较短者,最近一篇系统性回顾文章显示HFOV 之前应用CV的持续时间长短在死亡者和存活者之间有明显差异,早期应用HFOV者能更多获益〔8〕。在多因素分析中,调整APACHE II评分因素后,HFOV之前应用CV每多一天大约可增加20%的死亡率。而另外三个前瞻性和一个回顾性的研究已确定在HFOV之前应用CV的持续时间长短可以作为预测死亡率的独立因子。综上可以看到,在HFOV之前CV应用时间较短者和基线OI高者可能从HFOV应用中获益。
就此,应在第一时间识别需应用HFOV的ARDS病人。尽管目前ARDS患者由CV