高频通气在新生儿中的应用
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气管胸膜瘘等 • 腹内压持续增高的疾病，如：NEC • CMV 治疗失败后的替代治疗
对于CMV疗效欠佳或失败，需改用HFOV的病 例，目前尚无广泛认同的标准来界定， FiO2>0.5 ；PaCO2>50mmHg；PaO2＜50mmHg
HFOV的参数设定
• 高容量策略：适合呼吸窘迫综合征或弥漫性肺不 张为主要矛盾的疾病 MAP=CMV+2～3cmH2O
痰堵，定期吸痰
• 保持病人安静状态，允许有自主呼吸 • 加强血气和胸片的监测，利用VE和MV监测及时调
整振幅，避免呼吸性碱中毒
• 可以和常频通气叠加使用，一般常频频率3-5次/分， 目前尚无IMV频率＞30次/分+HFOV临床应用报道
加温湿化与HFOV
Pediatric Anesthesia 2009 19: 779–783
• PaCO2 46-55 mrnHg VTe = 1.71±0.44ml/kg
• PaCO2>55mmHg， VTe =1.21±0.33ml/kg
呼出气潮气量与平均气道压的关系
PaCO2=35～45 mmHg • MAP 8-10 cmH2O
VTe=1.73±0.33ml/kg
• MAP 11-13 cmH2O VTe=1.90±0.39)ml/kg
高频震荡通气
• 1972年Lunkenheimer等发现高频震荡通气 (HFOV)可以保证气体有效交换，从此针对机制、 通气策略、设备改良、临床应用等方面的研究层 出不穷
• 近20年，HFOV在新生儿科的广泛应用，目前新 生儿使用高频呼吸机：SensorMedics 3100A、 SLE5000、Stephanie、Drager(babylog8000)
高频震荡通气（HFOV）
• 气体交换原理 • 临床应用的指征及参数调整 • 有效性及安全性：
新生儿呼吸窘迫综合征（NRDS）
（IVH、BPD、气漏、远期神经预后）
新生儿肺动脉高压（MAS、CDH） 新生儿气漏综合征
高频震荡通气
• HFOV：在呼吸回路中连接一个往复运动的活塞， 活塞的往复运动将气体压人患者气道，也将患者 气道内的气体吸入活塞内，吸气和呼气均为主动
• 17项研究 3776 纳入研究对象Meta分析
Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2005;90:F466–F473
结果
结果
结论： 1.BPD发生率和死亡率下降趋势，但无统计 学明显差异(OR0.87, 0.75–1.00) 2.严重IVH 3–4 (OR1.14, 0.96–1.37). 气漏 的发生 (OR 1.23, 1.06–1.44在HFV增加 3.理想的CMV通气策略与HFV比较对早产儿 肺的预后几乎是一致的
1.气管插管漏气对潮气量影响 2.气道分泌物对潮气量影响 3.高频频率对潮气量影响
Pediatr Crit Care Med 2008 Vol. 9, No. 1 J Appl Physiol 112:1105-1113, 2012
HFOV的有效性和安全性-NRDS
• HFOV/SIMV For Very Low Birth Weight Infants
加拿大 N Engl J Med, Vol. 347, No. 9 August 29, 2002
• 随机、对照、临床多中心研究：早期HFOV和SIMV 通气模式
• 研究对象：出生体重600-1200g，年龄＜4h，接受 1次肺表面活性物质，呼吸机要求：MAP＞ 6cmH2O，FIO2＞0.25
平均气道压（MAP）
结果 • HFOV与CMV治疗具有等同的有效性 • 在纠正胎龄36w时死亡或发生BPD以及发生严重神经系统
损害方面，HFOV均略优于CMV（统计学无显著差别） • 应用机械通气时合并需手术治疗的PDA ，HFOV少于
• 在呼吸回路里产生了具有一定震幅和频率的振动 压，振动压叠加在可调的平均气道压(MAP)
• MAP使肺泡充盈并支撑肺泡避免由于肺部疾病导 致的肺泡塌陷
高频震荡通气
HFOV的气体交换机制
• 具体机制尚未完全阐明，目前已知至少有对流、 摆动式反复充气、不对称的流速剖面、Taylor传 播、心源性震动、分子弥散6种机制
• MAP 14-16 cmH2O VTe=2.19±0.54ml/kg
• MAP >16 cmH2O VTe= 2.53±0.53ml/kg
Effect of changes in oscillatory amplitude on PaCO2 and PaO2 during HFOV
Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2000;82:F237–F242
结论： • 存活胎龄在HFOV组更低（27.4±2/28.4±2周） • ≤1000g超低儿在HFOV组存活率更高（64.6%＆
44.6%） • 肺间质气肿发生率在HFOV组有下降趋势
IMAJ 2010; 12: 144–149
HFOV的有效性和安全性
• 2010年发表的IPD荟萃分析（individual patient data meta analysis， 原始病例数据荟萃分析）
Meta-regression analysis of high-frequency ventilation vs conventional ventilation in infant
respiratory distress syndrome
• 1992-2005年 15项研究 CMV（肺保护策略） HFV
策略，表面活性物质的应用， new BPD增加
Benefits of high frequency oscillatory ventilation for Premature Infants
• 1995-1999年 102例 CMV / VLBW 1999-2003年 120例 HFOV/ VLBW
• HFOV震荡频率为3-15 Hz(180-900次/分)，该频 率正是人体肺脏共振频率，使得气体交换不只在 肺泡进行，在各级肺段呼吸单元内都可进行
• 在共振情况下小气道阻力最小，使得肺内气体分 布更趋于均一性
HFOV的气体交换机制
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
高频通气HFOV
高频震荡通气
• 高频震荡通气(HFV)是一种潮气量小而通气频率 极快的机械通气方式
HFV特点： • 潮气量小 • 能单独控制通气和氧合（自动呼气） • 使用较CMV高的平均气道压(MAP)， 而其下气道
远端的压力又明显低于CMV，从而减少了呼吸机 相关性肺损伤
高频震荡通气
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
• using a multiparameter intra-arterial sensor (MPIAS)监测在HFOV下振幅变化与动脉血气关系
血气和胸片-希望在上机后半小时检查
参数调节
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
高频震荡通气(HFOV)
高频震荡通气
HFOV较CV更有优势： • HFOV的潮气量极小，可以允许高EELVs去获得
更佳的肺复张，而避免过高的EILVs损害
• HFOV有高呼吸频率，允许更小的潮气量达到接 近正常的CO2清除率
CMV＆HFOV比较
临床应用的指征
HFOV 的适应证： • NRDS、PPHN、CDH、MAS、重症肺炎 • 新生儿气漏：间质性肺气肿、气胸、纵隔气肿、支
HFOV的参数
Hz
HFOV的参数设定
参数设定
• 频率：7－15Hz（初设与胎龄体重有关）
体重 ＜1500g
12-15Hz
体重 1500-2500g 9-12Hz
体重 ＞2500g
7-9Hz
• MV=Vt×f 0.75 （ Vt 2×f）
震荡频率越高，MV越低， 不利于CO2的清除
频率＆潮气量关系
选择脱机方式（仅为呼吸机参数） • 高频通气直接撤机：
FiO2＜40% MAP＜8cmH2O • 切换常频后撤机
FiO2 40%左右 MAP＜10cmH2O切换常频 根据常频方式撤机
高频震荡通气(HFOV)
注意事项
• HFOV的适应症，正确使用高频通气的策略 • 选择合适大小气管插管减少漏气；良好湿化预防
• 记录采集动脉血气同时的参数指标以及采集前5次 VTe的平均值
临床儿科杂志，2011，29 )：829-832
呼出气潮气量与动脉二氧化碳分压的关系
• PaCO2 <35 mmHg VTe =2.20±0.40)ml/kg
• PaCO2 35-45 mmHg VTe = 1.96±0.46ml/kg
HFOV的参数调整
参数设定 • 平均气道压（MAP)：与氧合有关
高容量策略（比常频高2－3cmH2O） 低容量策略（与常频相同或略低） 是否需行肺复张策略（取决于原发病，图D为open
lung 目标） 根据胸片肺容量的大小判断
(肺容量大小建议右侧第8-9后肋）
参数设定
振幅：与CO2排出密切相关 开始等同于常频通气的PIP，原则上不超过 MAP的3倍，见胸壁振动为度 可通过高频通气潮气量的监测判断
新生儿高频震荡通气时呼出气潮气量与 动脉二氧化碳分压的研究
• 46例重症呼吸衰竭新生儿胎龄(28-42)周，出生体重 1.10-3.80 kg
• 接受HFOV+间歇指令通气(IMV)模式进行治疗，IMV 呼吸频率设置3次/min
• 根据患儿体重、X胸片、动脉血气结果设置呼吸机频 率(F)、平均气道压(MAP)、振幅(△P)及吸入氧浓度 (FiO2)，
高频通气在新生儿应用
浙江大学医学院附属儿童医院 NICU 施丽萍
高频通气定义
• 通气频率≥正常频率4倍以上的辅助通气 通气频率>150次/分或2.5HZ的辅助通气(美国FDA)
• 用高频率及小于或等于解剖死腔的潮气量实现有 效的动脉氧合及二氧化碳的排出
• 在美国，被批准使用于婴幼儿的HFV 有3种： 高频喷射通气(HFJV) 高频气流阻断通气(HFFI) 高频震荡通气(HFOV)
• 低容量策略：（最小压力策略）：限制性肺部疾 病－气漏综合征，肺发育不良，或梗阻性肺部疾 病 MAP＜＝CMV
HFOV的参数调整
参数设定 • 频率（Hz） • 平均气道压（MAP）--PEEP • 振幅（Amplitude） • 氧浓度（FiO2）
PaO2主要受FiO2和MAP的影响 CO2的清除主要受振幅的影响，其次频率
目的 • HFOV与其他HFV比较有更好疗效 • 采用HFOV前应用CMV的时间将影响HFOV对肺
预后 • 体重越低BPD的发生率越高，使用HFOV可能有
降低BPD的发生
Intensive Care Med (2007) 3来自百度文库:680–688
1.采用HFOV前应用CMV的时间 不影响HFOV对肺预后 2.使用HFOV在超低或极低儿未能 证明有降低BPD的发生 3.推测出现该结果原因：肺保护
N Engl J Med, Vol. 347, No. 9 August 29, 2002
随机对照研究HFOV＆CMV应 用其BPD和死亡率分析 胎龄≤29周早产儿 90%产前激素 96%肺泡表面活性物质 出生1h内呼吸机支持
结论：1.死亡率及BPD发生率无差异 2.气漏综合症和IVH/PVL无差异
Ventilation strategies and outcome in randomised trials of high frequency ventilation
U H Thome, W A Carlo, F Pohlandt .
• 随机对照比较选择性HFV与任何模式CMV（包括 允许性高碳酸血症） 在早产儿应用
撤机时间比较
在HFOV组成功撤机时间短、纠正胎龄36周存活和无需任 何呼吸支持病儿百分比高、死亡率无差异
• IVH、PVL • Air Leak • PDA • NEC • ROP • Hearing Loss • TPN（days） • Weight Gained
无差异
HFOV FOR THE PREVENTION OF CHRONIC LUNG DISEASE OF PREMATURITY
对于CMV疗效欠佳或失败，需改用HFOV的病 例，目前尚无广泛认同的标准来界定， FiO2>0.5 ；PaCO2>50mmHg；PaO2＜50mmHg
HFOV的参数设定
• 高容量策略：适合呼吸窘迫综合征或弥漫性肺不 张为主要矛盾的疾病 MAP=CMV+2～3cmH2O
痰堵，定期吸痰
• 保持病人安静状态，允许有自主呼吸 • 加强血气和胸片的监测，利用VE和MV监测及时调
整振幅，避免呼吸性碱中毒
• 可以和常频通气叠加使用，一般常频频率3-5次/分， 目前尚无IMV频率＞30次/分+HFOV临床应用报道
加温湿化与HFOV
Pediatric Anesthesia 2009 19: 779–783
• PaCO2 46-55 mrnHg VTe = 1.71±0.44ml/kg
• PaCO2>55mmHg， VTe =1.21±0.33ml/kg
呼出气潮气量与平均气道压的关系
PaCO2=35～45 mmHg • MAP 8-10 cmH2O
VTe=1.73±0.33ml/kg
• MAP 11-13 cmH2O VTe=1.90±0.39)ml/kg
高频震荡通气
• 1972年Lunkenheimer等发现高频震荡通气 (HFOV)可以保证气体有效交换，从此针对机制、 通气策略、设备改良、临床应用等方面的研究层 出不穷
• 近20年，HFOV在新生儿科的广泛应用，目前新 生儿使用高频呼吸机：SensorMedics 3100A、 SLE5000、Stephanie、Drager(babylog8000)
高频震荡通气（HFOV）
• 气体交换原理 • 临床应用的指征及参数调整 • 有效性及安全性：
新生儿呼吸窘迫综合征（NRDS）
（IVH、BPD、气漏、远期神经预后）
新生儿肺动脉高压（MAS、CDH） 新生儿气漏综合征
高频震荡通气
• HFOV：在呼吸回路中连接一个往复运动的活塞， 活塞的往复运动将气体压人患者气道，也将患者 气道内的气体吸入活塞内，吸气和呼气均为主动
• 17项研究 3776 纳入研究对象Meta分析
Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2005;90:F466–F473
结果
结果
结论： 1.BPD发生率和死亡率下降趋势，但无统计 学明显差异(OR0.87, 0.75–1.00) 2.严重IVH 3–4 (OR1.14, 0.96–1.37). 气漏 的发生 (OR 1.23, 1.06–1.44在HFV增加 3.理想的CMV通气策略与HFV比较对早产儿 肺的预后几乎是一致的
1.气管插管漏气对潮气量影响 2.气道分泌物对潮气量影响 3.高频频率对潮气量影响
Pediatr Crit Care Med 2008 Vol. 9, No. 1 J Appl Physiol 112:1105-1113, 2012
HFOV的有效性和安全性-NRDS
• HFOV/SIMV For Very Low Birth Weight Infants
加拿大 N Engl J Med, Vol. 347, No. 9 August 29, 2002
• 随机、对照、临床多中心研究：早期HFOV和SIMV 通气模式
• 研究对象：出生体重600-1200g，年龄＜4h，接受 1次肺表面活性物质，呼吸机要求：MAP＞ 6cmH2O，FIO2＞0.25
平均气道压（MAP）
结果 • HFOV与CMV治疗具有等同的有效性 • 在纠正胎龄36w时死亡或发生BPD以及发生严重神经系统
损害方面，HFOV均略优于CMV（统计学无显著差别） • 应用机械通气时合并需手术治疗的PDA ，HFOV少于
• 在呼吸回路里产生了具有一定震幅和频率的振动 压，振动压叠加在可调的平均气道压(MAP)
• MAP使肺泡充盈并支撑肺泡避免由于肺部疾病导 致的肺泡塌陷
高频震荡通气
HFOV的气体交换机制
• 具体机制尚未完全阐明，目前已知至少有对流、 摆动式反复充气、不对称的流速剖面、Taylor传 播、心源性震动、分子弥散6种机制
• MAP 14-16 cmH2O VTe=2.19±0.54ml/kg
• MAP >16 cmH2O VTe= 2.53±0.53ml/kg
Effect of changes in oscillatory amplitude on PaCO2 and PaO2 during HFOV
Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 2000;82:F237–F242
结论： • 存活胎龄在HFOV组更低（27.4±2/28.4±2周） • ≤1000g超低儿在HFOV组存活率更高（64.6%＆
44.6%） • 肺间质气肿发生率在HFOV组有下降趋势
IMAJ 2010; 12: 144–149
HFOV的有效性和安全性
• 2010年发表的IPD荟萃分析（individual patient data meta analysis， 原始病例数据荟萃分析）
Meta-regression analysis of high-frequency ventilation vs conventional ventilation in infant
respiratory distress syndrome
• 1992-2005年 15项研究 CMV（肺保护策略） HFV
策略，表面活性物质的应用， new BPD增加
Benefits of high frequency oscillatory ventilation for Premature Infants
• 1995-1999年 102例 CMV / VLBW 1999-2003年 120例 HFOV/ VLBW
• HFOV震荡频率为3-15 Hz(180-900次/分)，该频 率正是人体肺脏共振频率，使得气体交换不只在 肺泡进行，在各级肺段呼吸单元内都可进行
• 在共振情况下小气道阻力最小，使得肺内气体分 布更趋于均一性
HFOV的气体交换机制
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
高频通气HFOV
高频震荡通气
• 高频震荡通气(HFV)是一种潮气量小而通气频率 极快的机械通气方式
HFV特点： • 潮气量小 • 能单独控制通气和氧合（自动呼气） • 使用较CMV高的平均气道压(MAP)， 而其下气道
远端的压力又明显低于CMV，从而减少了呼吸机 相关性肺损伤
高频震荡通气
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
• using a multiparameter intra-arterial sensor (MPIAS)监测在HFOV下振幅变化与动脉血气关系
血气和胸片-希望在上机后半小时检查
参数调节
Journal of Paediatrics and Child Health (2010)，1-4
高频震荡通气(HFOV)
高频震荡通气
HFOV较CV更有优势： • HFOV的潮气量极小，可以允许高EELVs去获得
更佳的肺复张，而避免过高的EILVs损害
• HFOV有高呼吸频率，允许更小的潮气量达到接 近正常的CO2清除率
CMV＆HFOV比较
临床应用的指征
HFOV 的适应证： • NRDS、PPHN、CDH、MAS、重症肺炎 • 新生儿气漏：间质性肺气肿、气胸、纵隔气肿、支
HFOV的参数
Hz
HFOV的参数设定
参数设定
• 频率：7－15Hz（初设与胎龄体重有关）
体重 ＜1500g
12-15Hz
体重 1500-2500g 9-12Hz
体重 ＞2500g
7-9Hz
• MV=Vt×f 0.75 （ Vt 2×f）
震荡频率越高，MV越低， 不利于CO2的清除
频率＆潮气量关系
选择脱机方式（仅为呼吸机参数） • 高频通气直接撤机：
FiO2＜40% MAP＜8cmH2O • 切换常频后撤机
FiO2 40%左右 MAP＜10cmH2O切换常频 根据常频方式撤机
高频震荡通气(HFOV)
注意事项
• HFOV的适应症，正确使用高频通气的策略 • 选择合适大小气管插管减少漏气；良好湿化预防
• 记录采集动脉血气同时的参数指标以及采集前5次 VTe的平均值
临床儿科杂志，2011，29 )：829-832
呼出气潮气量与动脉二氧化碳分压的关系
• PaCO2 <35 mmHg VTe =2.20±0.40)ml/kg
• PaCO2 35-45 mmHg VTe = 1.96±0.46ml/kg
HFOV的参数调整
参数设定 • 平均气道压（MAP)：与氧合有关
高容量策略（比常频高2－3cmH2O） 低容量策略（与常频相同或略低） 是否需行肺复张策略（取决于原发病，图D为open
lung 目标） 根据胸片肺容量的大小判断
(肺容量大小建议右侧第8-9后肋）
参数设定
振幅：与CO2排出密切相关 开始等同于常频通气的PIP，原则上不超过 MAP的3倍，见胸壁振动为度 可通过高频通气潮气量的监测判断
新生儿高频震荡通气时呼出气潮气量与 动脉二氧化碳分压的研究
• 46例重症呼吸衰竭新生儿胎龄(28-42)周，出生体重 1.10-3.80 kg
• 接受HFOV+间歇指令通气(IMV)模式进行治疗，IMV 呼吸频率设置3次/min
• 根据患儿体重、X胸片、动脉血气结果设置呼吸机频 率(F)、平均气道压(MAP)、振幅(△P)及吸入氧浓度 (FiO2)，
高频通气在新生儿应用
浙江大学医学院附属儿童医院 NICU 施丽萍
高频通气定义
• 通气频率≥正常频率4倍以上的辅助通气 通气频率>150次/分或2.5HZ的辅助通气(美国FDA)
• 用高频率及小于或等于解剖死腔的潮气量实现有 效的动脉氧合及二氧化碳的排出
• 在美国，被批准使用于婴幼儿的HFV 有3种： 高频喷射通气(HFJV) 高频气流阻断通气(HFFI) 高频震荡通气(HFOV)
• 低容量策略：（最小压力策略）：限制性肺部疾 病－气漏综合征，肺发育不良，或梗阻性肺部疾 病 MAP＜＝CMV
HFOV的参数调整
参数设定 • 频率（Hz） • 平均气道压（MAP）--PEEP • 振幅（Amplitude） • 氧浓度（FiO2）
PaO2主要受FiO2和MAP的影响 CO2的清除主要受振幅的影响，其次频率
目的 • HFOV与其他HFV比较有更好疗效 • 采用HFOV前应用CMV的时间将影响HFOV对肺
预后 • 体重越低BPD的发生率越高，使用HFOV可能有
降低BPD的发生
Intensive Care Med (2007) 3来自百度文库:680–688
1.采用HFOV前应用CMV的时间 不影响HFOV对肺预后 2.使用HFOV在超低或极低儿未能 证明有降低BPD的发生 3.推测出现该结果原因：肺保护
N Engl J Med, Vol. 347, No. 9 August 29, 2002
随机对照研究HFOV＆CMV应 用其BPD和死亡率分析 胎龄≤29周早产儿 90%产前激素 96%肺泡表面活性物质 出生1h内呼吸机支持
结论：1.死亡率及BPD发生率无差异 2.气漏综合症和IVH/PVL无差异
Ventilation strategies and outcome in randomised trials of high frequency ventilation
U H Thome, W A Carlo, F Pohlandt .
• 随机对照比较选择性HFV与任何模式CMV（包括 允许性高碳酸血症） 在早产儿应用
撤机时间比较
在HFOV组成功撤机时间短、纠正胎龄36周存活和无需任 何呼吸支持病儿百分比高、死亡率无差异
• IVH、PVL • Air Leak • PDA • NEC • ROP • Hearing Loss • TPN（days） • Weight Gained
无差异
HFOV FOR THE PREVENTION OF CHRONIC LUNG DISEASE OF PREMATURITY