高頻通氣（瑞典Sjostrand等提出的術(shù)語）

概述

在瑞典學(xué)者早期報(bào)告中，把這種通氣方式稱謂為高頻率低潮氣量的正壓通氣(HFPPV)，學(xué)者們注意到在采用HFPPV通氣時(shí)對(duì)中心靜脈壓較低且變化小，平均為10mmHg，氣道峰值壓僅為8 ～12cmH2O，通氣時(shí)胸內(nèi)壓仍為負(fù)壓，動(dòng)脈壓、中心靜脈壓和肺動(dòng)脈壓均無明顯波動(dòng)，肺動(dòng)脈楔嵌壓變化甚小，這是在傳統(tǒng)的正壓通氣時(shí)不可能的。

另一瑞典學(xué)者Sanders首先發(fā)明了高頻噴射通氣，該技術(shù)是：將高壓氧流經(jīng)一細(xì)小的噴針噴 入氣道并借其文丘里效應(yīng)的原理將噴針口的空氣卷吸一道噴入氣道內(nèi)。

美國(guó)Klia和Smith將噴射通氣和高頻通氣技術(shù)緊密地組合到一起并且設(shè)計(jì)出一種新型的呼吸 機(jī)進(jìn)行高頻率間歇性的噴射通氣(HFJV)，他們所用的高頻噴射呼吸機(jī)是采用射流技術(shù)，每分 鐘頻率0.5～5Hz甚至更高，并將其通氣方法大量開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)高頻通氣的研究 引起了許多學(xué)者的興趣并產(chǎn)生了很大推動(dòng)作用。

1978年曹勇采用電焊噴槍的方法對(duì)高頻噴射通氣進(jìn)行了試驗(yàn)，獲得了良好的效果。80年開始曹勇、李宗翼等研制了第一代的高頻噴射呼吸機(jī)，從此為高頻通氣技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用 創(chuàng)造了良好的條件。

除上述工作外，國(guó)內(nèi)鄭志雄將進(jìn)口的Bird呼吸機(jī)改裝成可供高頻噴射通氣用的裝置，劉懷瓊 等也將上海產(chǎn)SC-2國(guó)產(chǎn)呼吸機(jī)改為60次/分的高頻噴射呼吸機(jī)，臨床上使用也取得了良好的 效果，曹勇在第一屆全國(guó)麻醉學(xué)術(shù)會(huì)議上將此作了介紹，并交流了臨床使用經(jīng)驗(yàn)還陸續(xù) 進(jìn)行過報(bào)道，為高頻通氣技術(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)的研究起了推波助瀾的作用。

隨著高頻噴射呼吸機(jī)的研制，全國(guó)在大范圍開展對(duì)高頻通氣的研究以及對(duì)其技術(shù)原理的探討，首先高頻噴射通氣技術(shù)較大范圍內(nèi)應(yīng)用在麻醉期間的呼吸管理和呼吸支持，并且成功地在一些特殊手術(shù)中采用高頻噴射通氣的技術(shù)，取得了成功的經(jīng)驗(yàn)，與此同時(shí)高頻通氣的學(xué)術(shù)研究廣泛開展，從1983年始江西省麻醉學(xué)會(huì)、呼吸學(xué)會(huì)、兒科學(xué)會(huì)相繼舉辦過三屆高頻通氣學(xué)術(shù)討論會(huì)并且收集了大量的研究論文，全面地從高頻通氣方法、機(jī)制、臨床應(yīng)用以及器械的設(shè)計(jì)進(jìn)行了交流，為廣泛普及高頻通氣技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。

1985年高頻通氣技術(shù)獲得了國(guó)家科技發(fā)明三等獎(jiǎng)，此后曹勇、李宗翼等又獲得了國(guó)家該項(xiàng)技術(shù)的推廣獎(jiǎng)。高頻通氣技術(shù)的應(yīng)用及高頻呼吸設(shè)備已遍布全國(guó)三十多個(gè)省、市、自治區(qū)，大 多數(shù)省地市縣一級(jí)醫(yī)院，有的基本普及公社衛(wèi)生院、廠礦、部隊(duì)醫(yī)院。

特點(diǎn)

1、高頻通氣時(shí)氣道開放、適宜采用小的無氣囊的通氣導(dǎo)管，同時(shí)呼氣阻力小有利于 二氧化碳的排出。

2、通氣時(shí)氣道內(nèi)壓低(8～12cmH2O)，對(duì)回心血流的干擾小有利于心排血量的增加。

3、氣道開放通氣時(shí)有利降低腦壓、降低胸內(nèi)壓，減少肺的波動(dòng)，有利于肺、腦手術(shù)的精細(xì) 操作。

4、可在通氣時(shí)進(jìn)行氣道灌洗、吸引，有利于清除氣道分泌物，增加通氣效果，并可在通氣 同時(shí)進(jìn)行氣道抗菌治療。

5、高頻通氣可以配合進(jìn)行氣管手術(shù)，鉗取異物時(shí)的供氧，既不影響操作又能提供較大的視 野而且安全可靠。

6、高頻通氣其適宜支氣管胸膜瘺、食道瘺的病人，長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行高頻通氣既能有效的給氧又 能幫助瘺口的修復(fù)。

7、可經(jīng)鼻塞通氣導(dǎo)管進(jìn)行射流給氧(即經(jīng)鼻高頻通氣)，這種方法對(duì)中期的呼吸衰竭治療有 著明顯的效果，有利于病人早期使用易于耐受，早期射流給氧能避免重癥呼吸衰竭 的產(chǎn)生，為人工呼吸機(jī)的早期應(yīng)用創(chuàng)造了良好條件。

8、高頻通氣無需與自主呼吸同步便能產(chǎn)生較好的氧合，并可作為一種較好的呼吸方式。

9、高頻通氣對(duì)無自主呼吸的病人能進(jìn)行控制呼吸，當(dāng)病人自主呼吸恢復(fù)以后只需適當(dāng)?shù)販p 少通氣量便能進(jìn)行輔助通氣，高頻通氣能夠有效地幫助病人機(jī)械通氣后呼吸后脫離呼吸機(jī)。

10、部分設(shè)計(jì)功能較全面的高頻呼吸機(jī)還具備多種呼吸方式，適宜專業(yè)臨床科室的使用。

11、高頻通氣安全，適應(yīng)性強(qiáng)，只要注意濕化，不形成痰痂阻塞就不容易形成氣道高壓不易 造成氣壓傷。

12、新型的高頻呼吸機(jī)配有國(guó)產(chǎn)、國(guó)際兩種標(biāo)準(zhǔn)接頭，易于與國(guó)產(chǎn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的氣管插管、氣管切開導(dǎo)管連接。

13、新型的高頻呼吸機(jī)還配置有與加壓濕化器、恒溫濕化器連接的霧化銜接頭，可以方便地 和各種霧化器、濕化器連接，還提高了濕化能力。

臨床應(yīng)用

高頻通氣作為術(shù)中呼吸管理配合應(yīng)用適宜所有的外科手術(shù)，包括顱腦、頜面、耳鼻喉、頸 部、胸腹部、四肢手術(shù)等。高頻通氣在手術(shù)過程中能保持良好的氣體交換，在開胸手術(shù)時(shí)肺 葉中度膨脹并輕微的震動(dòng)，縱膈穩(wěn)定，手術(shù)視野安靜能為手術(shù)操作者提供一個(gè)良好的條件。高頻通氣可在開放狀態(tài)下插管無需打套囊，故在開胸手術(shù)可分別對(duì)健肺和病肺進(jìn)行單側(cè)肺通 氣，可避免交叉感染。在支氣管、胸膜瘺和肺瘺的手術(shù)中高頻通氣可保證有效地交換且由于氣 道壓力低有利于瘺口的修復(fù)；腦外科手術(shù)時(shí)腦壓波動(dòng)小便于精細(xì)手術(shù)的操作，通氣過程中有 利于減少腦水腫的形成；五官科和喉顯微外科手術(shù)可經(jīng)皮行環(huán)甲膜穿刺和插小管進(jìn)行高頻通 氣，能保證良好的通氣效果更有利于手術(shù)的徹底進(jìn)行，又由于通氣時(shí)氣道壓力大于大氣壓力 不 易造成分泌物返流。術(shù)中血壓、脈搏穩(wěn)定，末梢循環(huán)好，心電圖顯示未見心律紊亂?？膳浜?纖維支氣管鏡檢查，能有效地改善病員缺氧的狀況。開放式噴射通氣由于氣道壓力低對(duì)回心血流干擾小有利于心排血量的增加。高頻通氣易于和 自主呼吸同步亦有利于術(shù)后呼吸機(jī)的撤離。高頻通氣具有刺激性小適宜淺麻醉，自主呼吸恢 復(fù)較好，病人嗆咳掙扎反應(yīng)輕等優(yōu)點(diǎn)。

因外傷、大手術(shù)、嚴(yán)重感染、骨折、藥物中毒等引起的成人呼吸窘迫綜合癥(ARDS)以 及各 種原因引起的感染性肺炎所致的呼吸衰竭以進(jìn)行性低氧血癥為特征，由于該通氣方式具有較 低的平均氣道壓、較高的功能殘氣量、較好的通氣/血流匹配，故對(duì)該類病員有較好的治 療效果，可在缺氧期及早期進(jìn)行高頻射流供氧以防止重癥呼 吸衰竭的形成，對(duì)中、重度的呼衰病人進(jìn)行通氣可通過鼻前庭射流給氧，可避免進(jìn)行氣管切 開，高頻射流給氧是一種具有多種氣流機(jī)制并存的新型供氧方式，它具有操作簡(jiǎn)便，病 人易于耐受，供氧時(shí)具有壓力支持和低氧濃度供氧等特點(diǎn)，血氧分壓提高較快，且不易造成 氧中毒。

高頻通氣對(duì)支氣管胸膜瘺能提供較低的氣道壓和氣道峰壓，提供充足的氣體達(dá)到有效的肺泡 通氣而減少瘺口的漏氣，有利于瘺口的修復(fù)，由于高頻率小潮氣量的通氣方式有利于更多的 氣體吹脹肺而減少瘺口的排氣，高頻通氣對(duì)氣道阻力和肺順應(yīng)性干擾甚小，臨床上對(duì)負(fù)壓不 能復(fù)張的氣胸一般多由于臟層胸膜有較大的破損與支氣管相通形成瘺口或因病變粘連牽拉不 適造成瘺口愈合所致，高頻通氣有效的通氣方式可以避免此類病人免除破胸手術(shù)，為內(nèi)科 治療慢性交通性氣胸打下良好的基礎(chǔ)。

對(duì)支氣管食管瘺和伴有支氣管炎、肺炎的病人進(jìn)行高頻通氣可以低氣道壓的通氣減少瘺口的 漏氣而高頻通氣具有一定的PEEP效應(yīng)，該效應(yīng)有效地復(fù)張了肺泡；增加了功能殘氣量；改善 了彌散功能和通氣/灌注比例；保證了氧合和二氧化碳的排出。

在慢性阻塞性肺疾病(COPD)如采用常規(guī)CMV通氣由于潮氣量大氣道平均壓和峰值壓、胸腔內(nèi) 壓較高對(duì)循環(huán)不利妨礙心排血量也容易誘發(fā)氣胸，如采用高頻噴射通氣由于氣道開放、壓 力 低、潮氣量小不干擾自主呼吸有易于心排血量的增加能改善低氧血癥且通氣安全可靠對(duì)Ⅰ型 呼吸衰竭的治療效果是肯定的，如頻率選擇適當(dāng)并適量減少吸氣時(shí)間選擇好合適的驅(qū)動(dòng)壓力 對(duì)ⅡI型呼衰也能達(dá)到改善低氧血癥減少或避免二氧化碳的潴留。

高頻通氣適宜以下常見疾病的治療：

1、呼吸系統(tǒng)：新生兒肺透明膜、胎糞吸入性肺炎以及各種感染性肺炎所致的呼吸衰 竭、呼吸窘迫綜合癥、肺水腫、肺出血、各種原因的窒息、心跳呼吸驟停、重癥哮喘等。

2、中樞神經(jīng)系統(tǒng)：早產(chǎn)兒原發(fā)性或繼發(fā)性的呼吸暫停、顱內(nèi)感染所致的中樞性呼吸衰竭、合并顱內(nèi)高壓；新生兒破傷風(fēng)以及由于使用大量鎮(zhèn)靜劑所致呼吸抑制；藥物中毒所致呼吸 抑制等。

3、呼吸肌疲勞：各種原因所致的呼吸做功增加，呼吸肌疲勞，臨床表現(xiàn)為呼吸變淺、快甚 至出現(xiàn)矛盾呼吸以及周期性的呼吸暫停。

4、循環(huán)系統(tǒng)：循環(huán)衰竭需過度通氣治療時(shí)。

5、神經(jīng)肌肉疾患：感染性、多發(fā)性的神經(jīng)根炎、脊髓灰質(zhì)炎、重癥肌無力及呼吸肌麻痹。

6、預(yù)防性應(yīng)用：心臟、胸部、先天性隔疝，巨大脊膜膨出手術(shù)后的高頻通氣以減輕呼吸循 環(huán)負(fù)擔(dān)以及對(duì)術(shù)中的呼吸管理胸部手術(shù)創(chuàng)傷影響呼吸能力的輔助通氣、肺部原有病變不能適 應(yīng)術(shù)后的呼吸負(fù)擔(dān)及心臟手術(shù)過程中呼吸管理等等。

目前共認(rèn)的適合新生兒、嬰幼兒的呼吸機(jī)應(yīng)為定時(shí)、限壓、持續(xù)恒流型，而高頻通氣正適合 這種通氣原理的要求，可以成為目前臨床小兒一種常規(guī)呼吸的有效設(shè)備。高頻通氣是一種開 放式結(jié)構(gòu)的呼吸器，通氣時(shí)可插小管呼氣時(shí)呼出氣從氣道兩側(cè)口溢出，減少了呼氣阻力吻合 了小兒呼吸道狹長(zhǎng)、生理死腔大的特點(diǎn)。它采用時(shí)間循環(huán)壓力調(diào)節(jié)制式設(shè)計(jì)而成，由于該 類呼吸機(jī)的特定設(shè)計(jì)要求其噴射針及空氧混合針座均設(shè)計(jì)在氣道口端，故呼吸機(jī)在給病員 送氣時(shí)具有較高的流速且流量易調(diào)，是一種具有壓力支持的理想的恒流式的呼吸設(shè)備，甚適 宜肺無動(dòng)力學(xué)改變的嬰幼兒及兒童的呼吸生理的要求，隨著市場(chǎng)上新型的具備多種功能的高頻嬰幼兒呼吸機(jī)的推廣，高頻通氣技術(shù)也越來越廣泛地應(yīng)用于新生兒、嬰幼兒的呼吸管理、治療和麻醉復(fù)蘇。

高頻通氣在兒科的臨床應(yīng)用與常規(guī)的CMV相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

1、高頻通氣的潮氣量接近或者低于解剖死腔量，通氣期間平均和最大氣道壓較低因而有益于循環(huán)系統(tǒng)，有益于心排血量的增加，也有益于氧合。

2、常規(guī)CMV通氣則以低頻率大潮氣量的通氣且氣道緊閉常常有較高的擴(kuò)張壓、氣道峰值壓，易引起上皮細(xì)胞的蛋白滲出形成氣壓傷，而高頻通氣擴(kuò)張壓較低能達(dá)到良好的氣體交換，減 少防止肺泡的破裂從而減少氣壓傷的發(fā)生，適宜肺順應(yīng)性較差的患兒。

3、高頻通氣期間胸內(nèi)壓仍為負(fù)壓，肺內(nèi)氣體的分布類似于自主呼吸，這種小小的壓力改變 抑制了呼吸中樞的傳導(dǎo)沖動(dòng)從而抑制了自主呼吸，使患兒以機(jī)械通氣易于協(xié)調(diào)，并減少了呼 吸對(duì)抗。由此也減少了鎮(zhèn)靜劑的使用有益于呼吸機(jī)的撤離。

4、中心靜脈壓CVP顱內(nèi)壓的波動(dòng)常易造成小早產(chǎn)兒的顱內(nèi)出血，采用高頻通氣可以降低 CVP和顱內(nèi)壓，從而避免早產(chǎn)兒的顱內(nèi)出血也有利于降低減少腦壓，為腦手術(shù)操作創(chuàng)造了“安靜”的條件。

5、高頻通氣時(shí)采用無套囊和較細(xì)的氣管導(dǎo)管，呼出氣從氣道兩側(cè)口溢出且阻力小，有利于二氧化碳的排出，而CMV通氣時(shí)導(dǎo)管套囊充氣容易形成粘膜壓迫壞死且呼出氣阻力較大妨礙 二氧化碳的排出影響氧合功能。

6、高頻通氣時(shí)肺的充盈良好且波動(dòng)小能有效的避免肺不張，為肺手術(shù)創(chuàng)造了安靜的環(huán)境，而CMV通氣時(shí)正由于較大的潮氣量使肺的波動(dòng)加大影響術(shù)者的操作。

7、CMV通氣時(shí)由于具有較大的平均氣道壓和峰值壓常易造成瘺口的擴(kuò)大和低氧血癥。而高 頻通氣時(shí)采用高頻率小潮氣量的通氣方式，通氣時(shí)氣道內(nèi)壓低肺泡充盈良好且有益于瘺口的 修復(fù)。

8、高頻氣時(shí)較低的氣道擴(kuò)張壓和較小的潮氣量不易損害肺表面活性物質(zhì)，而CMV通氣時(shí)氣 道壓力間歇升高容易損害肺表面活性物質(zhì)層降低氧合效果。

9、高頻通氣時(shí)由于氣道開放通氣和氣道內(nèi)吸引可同時(shí)進(jìn)行，相得益彰。而CMV通氣時(shí)氣道緊 閉，吸引與通氣無法同時(shí)進(jìn)行常易造成病人低氧血癥甚至呼吸驟停。

10、高頻通氣時(shí)在心肺復(fù)蘇期間可象CMV常規(guī)通氣一樣使病員得到適當(dāng)?shù)臍怏w交換，而高頻 通氣可以通過插小管或環(huán)甲膜穿刺以便盡早地建立人工呼吸通道--建立生命支持的最初步 驟，而CMV通氣則難以達(dá)到。

發(fā)展?fàn)顩r

1、高頻通氣的頻率選擇，由盲區(qū)走向規(guī)范

高頻通氣是一個(gè)抽象概括性的名詞，它包括在高頻率前提下(相對(duì)于人的呼吸頻率而 言)可使機(jī)體氣體交換有滿意的通氣形式。

如按頻率分類，高頻率通氣的范圍尚不統(tǒng)一，Smith提出HFPPV的頻率范圍為60-110次/分 (1-1.8HZ)，HFJV為100-400次/分(1.8HZ)，HFOV為400-2400次/分(6.7-40HZ)。但這種 分類法有片面性，因其并不代表各種通氣機(jī)制的轉(zhuǎn)化。例如接近HFJV頻率上限的氣體交換機(jī) 制可能與接近HFOV頻率下限相似，間歇正壓通氣IPPV機(jī)制是氣體對(duì)流彌散的復(fù)合。國(guó)內(nèi)在 使用高頻噴射通氣頻率上在高頻通氣機(jī)發(fā)明的早期無具體的規(guī)范，在使用通氣頻率上爭(zhēng)議較 大。如何結(jié)合病人的具體情況選擇好各項(xiàng)通氣頻率參數(shù)是使用好高頻噴射通氣重要因素。早 期的市售高頻呼吸機(jī)通氣頻率的選擇沒有具體的限制，高頻呼吸機(jī)通氣頻率極限有300次/分，500次/分，甚至1000次/分以上。臨床人員如盲目選擇則有的容易造成二氧化碳潴溜，自1 983、1986、1989相繼三次在江西九江、廬山召開的全國(guó)高頻通氣學(xué)術(shù)講座會(huì)對(duì)此進(jìn)行了全 面細(xì)致的研討并在1989第三次高頻通氣學(xué)術(shù)討論會(huì)后確認(rèn)高頻噴射通氣頻率一般不宜超過20 0次/分，在91年由國(guó)家麻醉呼吸設(shè)備技術(shù)委員會(huì)主持的YY0042-91高頻呼吸機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中亦 將高頻通氣頻率的設(shè)計(jì)規(guī)定在150次/分左右。由于高頻呼吸機(jī)的頻率設(shè)計(jì)得到了相關(guān)權(quán)威部 門的共識(shí)，高頻呼吸機(jī)在設(shè)計(jì)和臨床使用上頻率都有了遵循的依據(jù)，在此規(guī)范的頻率下進(jìn)行 高頻通氣只要相應(yīng)地掌握好驅(qū)動(dòng)壓力和吸呼比例(即掌握好吸氣時(shí)間)，二氧化碳的儲(chǔ)留的比 例大幅度地下降。但在使用高頻呼吸機(jī)時(shí)仍要根據(jù)病員的具體情況選擇好相應(yīng)的參數(shù)，不 應(yīng)盲目追求過高頻率通氣，同時(shí)仍要注意由于采用非標(biāo)生產(chǎn)的高頻呼吸機(jī)在此方面招致的失 誤。

2、高頻通氣“濕化難”的問題有了新的突破

高頻通氣應(yīng)用與臨床取得了顯著的效果但濕化仍然是一個(gè)棘手的問題。臨床經(jīng)驗(yàn)證明 長(zhǎng)時(shí)間使用高頻通氣由于其分鐘通氣量較大氣道開放長(zhǎng)時(shí)間，容易使氣管粘膜干燥或生血，如未能及時(shí)給予充分的濕化不僅會(huì)導(dǎo)致通氣失敗，甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的并發(fā)癥和支氣管損害。

高頻通氣與傳統(tǒng)的機(jī)械通氣不同，它包括兩種氣流一種是噴射氣流一種是卷吸氣流，要達(dá)到 良好的霧化效果，兩種氣流都必須考慮在內(nèi)，用傳統(tǒng)的辦法將濕化器和霧化器連在噴射氣流 的管道上，噴射氣流的流速勢(shì)必受影響限制了射流效果，早期的高頻呼吸機(jī)采用螺旋管閥的 濕化方法即用加溫生理鹽水在噴嘴前端滴向噴射氣流使液滴噴散(同噴霧器)這種方法比較簡(jiǎn) 單但噴射的液體顆粒較大不易進(jìn)入氣管末端或支氣管，濕化效果仍不理想。EI-Iaz等提供 了一種容量泵控制的流量，經(jīng)蛇形管加溫，由一管道引入氣管導(dǎo)管，輸液管滴下的液滴借噴 射管噴出的高速氣流霧化來提供氣體的濕化，國(guó)內(nèi)張志堅(jiān)和金清塵采用氧氣由噴射出產(chǎn)生的 空吸作用，將生理鹽水經(jīng)導(dǎo)管及針頭吸入氣道內(nèi)，并吹散成霧狀以便噴入的氧氣濕化。以上 方法同時(shí)存在顆粒大牽帶氣道位置淺等缺點(diǎn)。近期特力麻醉呼吸設(shè)備公司采用一獲得國(guó)家專 利霧化銜接裝置可任意配合多種不同濕化形式的濕化器和霧化器，可對(duì)吸入氣產(chǎn)生良好的濕 化效果，濕化顆粒的大小密度及加溫與否可由匹配的濕化器和霧化器解決，這種霧化銜接 頭 的原理是通過吸入的噴射氧流將霧化氣體二次牽帶隨同空氧混合氣體一起噴入氣道達(dá)到氣道 濕化的效果，這種霧化牽帶方式的深度和廣度均有顯著的差異，是目前高頻呼吸機(jī)吸入氣濕 化的一種較為理想的辦法，臨床上取得了良好的效果。

3、高頻呼吸機(jī)技術(shù)趨向成熟通氣功能趨向全面發(fā)展

高頻通氣是近二十年來發(fā)明的一種新的通氣方法，隨著全國(guó)范圍風(fēng)起云涌的研究、討 論以及廣泛的臨床應(yīng)用，高頻呼吸機(jī)的設(shè)計(jì)趨向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展。與常規(guī)的CMV通氣機(jī) 一樣高頻呼吸機(jī)的呼吸方式的設(shè)計(jì)亦越來越趨向廣泛，繼八十年代初第一批高頻呼吸機(jī)的設(shè) 計(jì) 后以特力麻醉呼吸設(shè)備公司為代表的新一代高頻呼吸設(shè)備，在呼吸方式上有了長(zhǎng)足的改進(jìn)和 發(fā)展，在TK R系列高頻呼吸機(jī)中設(shè)制了兩種程序通氣功能，這種程序通氣功能是將高頻噴射通氣與常頻 噴射通氣按不同時(shí)間比值由電腦程序控制組合在一起，以便針對(duì)嚴(yán)重低氧血癥病人，迅速提 高其血氧分壓和同時(shí)又保證在提高血氧分壓的同時(shí)維持其一定時(shí)間的低頻率大潮氣量的通氣 方式，保證胸廓運(yùn)動(dòng)幅度以利于二氧化碳的排出，在另一程序中與前一程序恰恰相反時(shí)間比 值以常頻大潮氣量通氣為主輔以一定比值的高頻通氣，以維持病人二氧化碳分壓和氧分壓均 在一定的正常范圍，該程序更適宜于長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械通氣的病員的呼吸管理；新一代的TKR系列 高頻呼 吸機(jī)設(shè)制了呼氣末正壓通氣與控制呼吸疊加，以保證在呼氣末在氣道內(nèi)維持一定氧壓以利于 改善通氣血流比；在該公司系列產(chǎn)品中設(shè)制了持續(xù)正壓通氣方式(CPAP)以利于保證自主呼吸 的同時(shí)增加病員的功能殘氣量。與常規(guī)CMV通氣一樣高頻噴射控制通氣亦可和嘆息通氣(SIMV )疊加同時(shí)使用以利于長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械通氣部分塌陷的肺泡在嘆息能氣時(shí)重新得以充盈，以其增 加氧合效果。在TKR系列呼吸機(jī)中采用了先進(jìn)的環(huán)流控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)壓的調(diào)整精細(xì)、氣流穩(wěn) 定并附有鎖定裝置以免造成誤操作，在該系列呼吸機(jī)中應(yīng)用了優(yōu)質(zhì)的壓力傳感器，在驅(qū)動(dòng) 壓、氣道壓力得以數(shù)字顯示，提高了呼吸機(jī)的控制精度，TKR系列呼吸機(jī)中有的采用了吸入 氣氧濃度監(jiān)測(cè)以增加機(jī)器對(duì)吸入氣氧濃度的調(diào)節(jié)，和常規(guī)的CMV通氣一樣新一代的高頻呼吸 機(jī)設(shè)計(jì)了吸氣壓力停頓和吸氣坪臺(tái)的功能，以便對(duì)復(fù)雜的呼吸疾病增加其治療功能。吸入壓 力支 持是高頻呼吸機(jī)一大主要特點(diǎn)，這種功能能減少病人對(duì)吸氣的呼吸功的消耗以提高病員的整體機(jī)制。

4、高頻呼吸機(jī)的工藝性及參數(shù)復(fù)現(xiàn)性明顯提高

高頻呼吸機(jī)在使用過程中雖然只要簡(jiǎn)單地通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)壓力、吸呼比例、通氣頻率就 能有效 地對(duì)病人進(jìn)行通氣，但早期的高頻呼吸機(jī)由于其原器件質(zhì)量及工藝設(shè)計(jì)差往往的機(jī)器的復(fù)現(xiàn) 性較差，同一型號(hào)的高頻呼吸機(jī)在其驅(qū)動(dòng)壓、吸呼比及通氣頻率相同的情況下所提供的 的潮氣量往往相差甚遠(yuǎn)，給臨床使用時(shí)的復(fù)現(xiàn)造成了困難影響了對(duì)病員的治療，致使病員造 成一定的損害。新一代的高頻呼吸機(jī)隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及高新技術(shù)的使用，在對(duì)新型機(jī)的 設(shè)計(jì)原器件及工藝條件上均有較大的提高，加上臨床具有統(tǒng)計(jì)意義的參數(shù)的參考以及配合現(xiàn) 代計(jì)算機(jī)CAD輔助設(shè)計(jì)新一代的高頻呼吸機(jī)各項(xiàng)使用參數(shù)的復(fù)現(xiàn)性具有較大的提高，對(duì)呼吸 機(jī)基本及所需功能的設(shè)計(jì)更為全面，使高頻呼吸機(jī)已成為臨床各科呼吸管理、呼吸治療、急救復(fù)蘇過程中不可缺少的工具。

5、高頻呼吸機(jī)的產(chǎn)品趨向系列化和專業(yè)化

高頻通氣由于其采用小潮氣量的通氣方式且氣道開放對(duì)回心血流干擾小等顯著的優(yōu)點(diǎn) 對(duì)現(xiàn)在 或今后提供了一種良好的通氣方式。高頻呼吸機(jī)也由此向系列化和專業(yè)化方面發(fā)展，目前國(guó) 內(nèi)醫(yī)院已經(jīng)在相當(dāng)比例的范圍內(nèi)使用了該項(xiàng)技術(shù)和以該技術(shù)設(shè)計(jì)的高頻呼吸機(jī)，隨著對(duì)臨床 各科的分化，各科鑒于病員狀況的差異對(duì)呼吸設(shè)備的需求也有所不同，廠家應(yīng)根據(jù)這種差異 設(shè)計(jì)出具有共性又有各自特點(diǎn)的系列化專業(yè)化的呼吸設(shè)備，以滿足臨床對(duì)呼吸設(shè)備的需求。特力麻醉呼吸設(shè)備公司根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際情況將高頻呼吸機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)初步形成了系列化和 專業(yè)化，該公司生產(chǎn)的產(chǎn)品有高頻噴射呼吸機(jī)系列和同步呼吸機(jī)系列。

在高頻系列呼吸機(jī)中特力公司分別推出具有各科臨床特點(diǎn)的專業(yè)呼吸機(jī)，其中有TKR-400A 電腦嬰幼兒高頻呼吸機(jī)、TKR-300J電腦急救呼吸機(jī)、TKR-400電腦多功能高頻呼吸機(jī)、TKR -500電腦雙側(cè)肺高頻呼吸機(jī)、TKR-300C、300CG電腦射流供氧器以及適合于基層醫(yī)院使用 的TKR-200、TKR-300B高頻噴射呼吸機(jī)、TKR-200A小動(dòng)物呼吸機(jī)和TKR-300H獸用呼吸機(jī)。

TKR-400A是目前所共認(rèn)的采用時(shí)間調(diào)節(jié)壓力限制恒流型的開放式噴射呼吸機(jī)，其結(jié)構(gòu)上適合嬰幼兒通氣的一種常規(guī)呼吸機(jī)。該機(jī)具有吸入潮氣量調(diào)整精細(xì)(采用了日本SMC公司的調(diào) 整閥)、數(shù)字壓力顯示(采用了ABM壓力傳感器件)和氣道壓、驅(qū)動(dòng)壓光柱顯示并具備嬰幼和呼 吸的全面功能，是一臺(tái)專業(yè)使用的優(yōu)良的呼吸機(jī)。

TKR-300J電腦急救呼吸機(jī)(俗稱傻瓜呼吸機(jī))該呼吸機(jī)分為臺(tái)式和便攜式兩種，使用時(shí)操作 極為簡(jiǎn)單方便，安全性高不易形成氣壓傷，機(jī)器同時(shí)附有吸引裝置可隨時(shí)在通氣同時(shí)進(jìn)行吸 引，可以設(shè)置在急診科室亦可以設(shè)置在急救車上，是目前國(guó)內(nèi)新穎先進(jìn)的呼吸設(shè)備。

TKR-400電腦多功能高頻呼吸機(jī)是目前高頻呼吸機(jī)中功能較為全面的一種，可以專門設(shè)置在 呼吸科進(jìn)行復(fù)雜的呼吸治療，呼吸方式全面操作簡(jiǎn)單。

TKR-500電腦雙側(cè)肺高頻呼吸機(jī)是一種專門用于胸外科、麻醉科亦可用于呼吸科的專用呼吸 設(shè)備，它具有對(duì)雙側(cè)肺同時(shí)進(jìn)行隔離通氣，亦可同時(shí)對(duì)兩人進(jìn)行不同方式的通氣，在使用上 可以進(jìn)行病、健肺的分別通氣，防止交叉感染，既可同相通氣亦可反相通氣，是目前國(guó)內(nèi)僅 有的肺科的專業(yè)呼吸機(jī)。

TKR-300C、CG電腦射流供氧器該供氧器具有供氧效果迅速，二氧化碳排出良好，同時(shí)具 備多種呼吸功能并自備電源，既適于臨床各科急救、供氧和野外急救復(fù)蘇。

TKR-200、300B高頻噴射呼吸機(jī)該兩種機(jī)型性能價(jià)格比，適宜于基礎(chǔ)醫(yī)院使用且具備多種呼 吸功能，操作簡(jiǎn)便使用安全，價(jià)格適宜。

TKR-200A、TKR-300H該兩種型號(hào)機(jī)器廣泛適用于小動(dòng)物呼吸和獸用及大動(dòng)物呼吸，使用方 便只需進(jìn)行氣管插管開放通氣亦是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的小動(dòng)物及獸用通氣設(shè)備。

高頻通氣技術(shù)仍在不斷地研究，高頻噴射呼吸機(jī)仍不在斷地發(fā)展，只有在臨床應(yīng)用上與工業(yè)化的設(shè)計(jì)上相輔相承才能達(dá)到更高的水平。

機(jī)理

目前對(duì)高頻通氣機(jī)理的研究，文獻(xiàn)資料多集中在HFO方面，盡管其它形式的高頻通氣 機(jī)理上 不可能與此完全相同，但從都是達(dá)到高頻條件下小潮氣量的有效通氣這一共同要求來考慮，則不難理解在HFO通報(bào)導(dǎo)中起作用的某因素，可能也存在于其它形式的高頻通氣中。本章側(cè) 重討論HFO的通氣機(jī)理，然而有些基本的氣體運(yùn)動(dòng)規(guī)律看來同樣適用于它種高頻通氣。

有些學(xué)者認(rèn)為，無論是高頻通氣或是正常的呼吸，其氣體運(yùn)輸都要依靠整團(tuán)(或整體)對(duì)流(bulk convection)以及分子彌散(molecular dirrusion)這兩種基本過程。不過在不同場(chǎng)合下，二者各起的作用大小有差異。在對(duì)流起主要作用的場(chǎng)合，可能存在直接肺泡通氣、對(duì)流擴(kuò) 散、擺動(dòng)及增強(qiáng)擴(kuò)(彌)散等氣體運(yùn)輸形式，借此實(shí)現(xiàn)氣體交換過程。而在主要通過分子彌散 實(shí)現(xiàn)氣體交換的場(chǎng)合，則純粹分子彌散和增強(qiáng)擴(kuò)散成為的氣體運(yùn)輸?shù)幕拘问?。這些形式的 氣體運(yùn)動(dòng)往往彼此交雜，難以截然分開，它們互相影響，共同發(fā)揮作用?！?7”〗

一、直接肺泡通氣(direct alveolarventilation)

在正常潮氣量下的吸氣時(shí)相，氣道內(nèi)的氣柱(它包括無效腔內(nèi)氣體和后繼的從外界吸 入的一 部分氣體)向肺泡方向推進(jìn)，使肺泡獲得新鮮空氣。在呼氣時(shí)相，氣柱循相反方向移動(dòng)，從 而使肺泡的一部分氣體得以排出。這種整團(tuán)對(duì)流實(shí)現(xiàn)的肺泡通氣范圍較廣，足以保證活動(dòng)的 肺泡可通過分子彌散以完成與血液間的氣體交換。

當(dāng)潮氣量近于或小于無效腔氣量時(shí)，上述對(duì)流形式所起的作用范圍顯著縮小。但由于氣管和 肺在結(jié)構(gòu)上的不對(duì)稱，致使進(jìn)入氣道的新鮮空氣柱的前沿有可能達(dá)到交靠近口端的一部分肺 泡，實(shí)現(xiàn)直接的肺泡通氣(圖3-1，A)。Isabey等證實(shí)，當(dāng)采用HFO而V?T/V?D=0.8～1 .2時(shí)，通過中心對(duì)流性整團(tuán)流動(dòng)所引起的直接肺泡通氣，在氣體運(yùn)輸中具有重要意義。

圖3-1 高頻通 氣時(shí)幾種可能的氣體混合機(jī)理

A、直接肺泡通氣 阻影區(qū)表示低潮氣量下的通氣區(qū)

B、擺動(dòng) 并聯(lián)的肺單位由于時(shí)間常數(shù)的差異，使它們之間產(chǎn)生氣體的往返移動(dòng)

C、對(duì)流流動(dòng) Ⅰ、吸氣速度剖面 Ⅱ、呼氣速度剖面 Ⅲ、凈速度剖面 在層流條件下出現(xiàn) 中心處質(zhì)點(diǎn)向右面近管壁質(zhì)點(diǎn)向左的雙向流動(dòng)

D、軸向?qū)α骱蛡?cè)向混合 Ⅰ、靜止時(shí)的非混合性流體 Ⅱ、非混合性流體向右移動(dòng) Ⅲ、箭 頭表示徑向混合的方向

(引自Drazen等)

賾、對(duì)流體擴(kuò)散(convectivedispersion)或?qū)α餍浴×鲃?dòng)(convective strcaming)

采用模型實(shí)驗(yàn)，Haselon和scherer觀察到在一個(gè)振蕩周期中，由于流體的 流向不同，其呈拋 物線形的速度剖面會(huì)出現(xiàn)差異，產(chǎn)生非對(duì)稱性速度剖面。經(jīng)過幾個(gè)振蕩周期后，流體的質(zhì)點(diǎn) 究竟是向右還是向左，這取決于發(fā)生振蕩時(shí)這些質(zhì)點(diǎn)是在管道的中心還是靠近管壁。中心部 的質(zhì)點(diǎn)被移向右側(cè)，而近壁處的質(zhì)點(diǎn)則被移向左側(cè)，于是在每振蕩周期之末，流體在管內(nèi) 產(chǎn)生一雙向的凈移動(dòng)(圖3-1，C)。如果從左側(cè)進(jìn)入的氣體中，含有比右側(cè)氣體中較高濃度 的某種成分，則將會(huì)發(fā)生該種成分的凈交換，此為對(duì)流性交換。

三、擺動(dòng)(pendellft)或異時(shí)相高頻振蕩

(out-of-phaseHFO)

按照一般的物理學(xué)概含，可將肺單位的充氣和排氣比擬為電容的充電和放電。Ot is等認(rèn)為，肺單位的充氣、排氣時(shí)間常數(shù)(t)，為其阻力(R)和順應(yīng)性(C)的乘稱，即t=R×C。糨時(shí)間常 數(shù)的大小，決定著在一定的壓力梯度下肺單位充盈和排空的速度。由于一些處于并聯(lián)狀態(tài)的 肺單位時(shí)間常數(shù)可有很大的差異，在單次呼氣之末，時(shí)間常數(shù)小的單位已準(zhǔn)備轉(zhuǎn)入允氣階段，而時(shí)間常數(shù)大者仍在繼續(xù)排空之中。因此后一類單位排出的氣體，這時(shí)可流向前一類正在 充盈的單位(圖3-1，B)。

上述周期性通氣中相鄰肺單位間的這類氣體“晃動(dòng)”現(xiàn)象，一般稱之為擺動(dòng)，也有人用“迪 斯科肺”一詞來形容肺的此種運(yùn)動(dòng)形式。Lehr等在動(dòng)物肺中觀察到，當(dāng)通氣頻率為7.5～20H Z時(shí)，在不同肺葉及同一肺葉的不同區(qū)域間，肺的充脹有明顯時(shí)相差。當(dāng)頻率增加到30～60H Z時(shí)，時(shí)相差可出現(xiàn)在同一肺葉的更小區(qū)域間。他們認(rèn)為肺泡間存在的這種循環(huán)氣流，是高 頻通氣時(shí)氣體運(yùn)輸?shù)男问街?。通過肺泡間的氣體交流，可使它們所含氣體得到混合，從而 使肺內(nèi)氣體濃度可更為一致。四、增強(qiáng)彌散(augmented dirrusion)或泰勒型擴(kuò)散　(Taylor-type dispersion)

高頻通氣時(shí)的氣體運(yùn)輸，有些人認(rèn)為可能是中心氣道內(nèi)出現(xiàn)的增強(qiáng)擴(kuò)(彌)散，與 肺外周部分 的分子彌散二者的結(jié)合。增強(qiáng)擴(kuò)散類似Taylor提出的湍流擴(kuò)散(turbulent dispersiln)，它 是軸向速度剖面與徑向濃度梯度相互作用的結(jié)果。在振蕩氣流中，可出現(xiàn)湍流或次級(jí)速度型 式(即剖面)，引起徑向混合或者橫向流動(dòng)混合(cross-stream mixing)。在它們與此時(shí)存在 的軸向?qū)α鞴餐饔孟?，產(chǎn)生增強(qiáng)擴(kuò)散(圖3-1，D)，亦稱為縱向擴(kuò)散(longitudinal dispe rsion)。

增強(qiáng)擴(kuò)散與對(duì)流擴(kuò)散是有區(qū)別的。一是即使速度剖面在方向上對(duì)稱的情況下，增強(qiáng)擴(kuò)散也能 出現(xiàn)。二是在完全缺管側(cè)向混合時(shí)，依賴曾強(qiáng)擴(kuò)散而進(jìn)行的氣體交換將會(huì)停止，但對(duì)漢擴(kuò)散 則可被最佳化。五、純粹的分子彌散(pure molecular dirrusion)　在總橫截面積很大和氣流速度很小的肺區(qū)，氣體運(yùn)輸主要是通過分子彌散。這種 氣體分子的 熱力學(xué)運(yùn)動(dòng)，不僅在經(jīng)肺毛細(xì)血管膜的氣體交換中，而且在靠近膜的氣相O2和CO2運(yùn)輸中，都是一種主要的形式。

總的說來，高頻通氣的機(jī)理至今還未得到充分闡明，以上僅是目前提出的一些解釋。在這些 因素中，有人認(rèn)為如同在進(jìn)行正常呼吸時(shí)那樣，當(dāng)進(jìn)行HFO通氣時(shí)，氣道內(nèi)的對(duì)流性運(yùn)輸仍 然是很重要的。增加潮氣量比起提高潮氣量，對(duì)改善氣氣體交換更為有效。有些資料指出，分子彌散和Taylor型層流擴(kuò)散在氣道內(nèi)氣體運(yùn)輸中都不重要。