不同频率高频震荡通气对急性呼吸窘迫综合征肺损伤和呼吸力学的影响

摘要

第一部分不同频率HFOV对ARDS绵羊呼吸机相关肺损伤影响的实验研究 背景:急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是危重症患者常见的临床综合征，保护性常规机械通气(CMV)即小潮气量(6ml/kg PBW)、高呼气末正压虽然能够在一定程度上改善ARDS患者因肺泡过度扩张或塌陷导致的局部及全身的炎症反应，但仍可引起呼吸机相关肺损伤，ARDS病死率仍居高不下。高频振荡通气(HFOV)是ARDS有效的机械通气治疗方式，以小潮气量在高平均气道压上进行通气。振荡频率是HFOV潮气量的主要决定因素，也是肺内振荡压力变化的主要影响因素，不同频率的HFOV产生不同的潮气量，可能对呼吸机相关肺损伤有不同作用。然而，不同振荡频率HFOV对ARDS呼吸机相关肺损伤的影响尚不明确。 目的:探讨不同振荡频率HFOV对生理盐水肺泡灌洗ARDS绵羊肺损伤及肺局部炎症反应的影响。 方法:24只绵羊生理盐水肺泡灌洗法复制ARDS模型(PaO2/FiO2＜60mmHg)，随机分为四组(n=6):HFOV组（3，6，9Hz三组）和对照组(CMV组)(VT6ml/kg)。各组采用氧和法进行充分肺复张后，压力递减滴定平均气道压(mPaw)和最佳PEEP，分别机械通气4h。观察基础状态、ARDS模型稳定后和肺复张后机械通气1、2、3、4h时血流动力学和氧合的变化。通气4h后处死动物，取各部分肺组织行病理学检查，测定肺湿干重比、ELISA法检测炎症因子表达，比色法检测丙二醛(MDA)含量和肺组织髓过氧化物酶(MPO)活性。 结果: (1)不同频率HFOV对气体交换的影响:不同频率HFOV组和CMV组氧合均明显改善并维持4h以上，氧合指数在不同频率HFOV组和CMV组各组间差异未见显著统计学意义;HFOV三组PaCO2水平均明显低于CMV组。 (2)不同频率HFOV对血流动力学的影响:不同频率HFOV和CMV组机械通气过程中对HR、MAP、CO、CVP和PAWP影响的差异无明显统计意义(p＞0.05)。 (3)不同频率HFOV对肺损伤的影响:机械通气4h后高频率HFOV组(HFOV-9Hz组)肺组织肺损伤评分和湿干重比明显低于低频率组(HFOV-3Hz组)和CMV组，差异有显著统计学意义（p＜0.05）。 (4)不同频率HFOV对肺炎症介质表达和氧化应激的影响:高频率HFOV组(HFOV-9Hz组)肺组织IL-6的表达明显低于低频率HFOV组(HFOV-3Hz组和HFOV-3Hz组)和CMV组，差异有显著统计学意义（p＜0.05）。HFOV-9Hz组肺组织氧化应激反应明显减轻，MDA含量和MPO的活性均低于低频率HFOV组(HFOV-3Hz组和HFOV-3Hz组)和CMV组（p＜0.05）。 结论:与低频率HFOV和CMV相比，高频率的HFOV(HFOV-9Hz)减轻呼吸机相关肺损伤，减轻肺组织炎症反应和氧化应激反应。 第二部分不同频率HFOV对ARDS绵羊肺呼吸力学影响的实验研究 背景:高频振荡通气(HFOV)的振荡频率是影响高频震荡压力传导的重要因素，也是决定潮气量大小的重要因素，高振荡频率导致更小的潮气量和肺内压力变化，可能具有肺保护作用。跨肺压是机械通气过程中使肺扩张的压力，机械通气设置不当使跨肺压过高和过低，导致肺泡过度膨胀和反复塌陷，导致和加重肺损伤。但是，HFOV的振荡频率对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)动物呼吸力学尤其是跨肺压的影响目前尚不清楚。 目的:探讨不同频率HFOV和常规机械通气(CMV)对ARDS绵羊呼吸力学和跨肺压的影响。 方法:生理盐水肺泡灌洗复制绵羊ARDS模型(PaO2/FiO2＜60mmHg)。24只ARDS绵羊随机分为四组(n=6):CMV组、HFOV组(3Hz、6Hz、9Hz组)。各组均实施充分的肺复张后，采用压力递减法设定最佳呼气末正压(PEEP)(CMV组)和平均气道压(mPaw)(HFOV各组)，并维持通气4h。监测血流动力学、氧合以及呼吸力学，气道阻断法监测肺泡压并计算各组机械通气过程中的跨肺压。 结果: (1)不同频率HFOV对呼吸力学的影响:高频率HFOV组(HFOV-9Hz组，1.8±0.1 ml; HFOV-9Hz组，2.7±0.1ml)潮气量明显低于HFOV-3Hz(4.8±0.4ml)和CMV组(6.3±0.3 ml)(p＜0.001)。高频率HFOV组(HFOV-9Hz组)呼吸系统顺应性4h时(20.2±2.4 ml/cm H2O)较低频率HFOV组和CMV组明显改善(HFOV-3Hz,14.5±3.9 ml/cm H2O; HFOV-6Hz,16.2±4.9 ml/cm H2O;CMV,15.4±1.6ml/cm H2O)(p=0.013)。 (2)不同频率HFOV对跨肺压的影响:不同频率的HFOV及CMV机械通气过程中肺泡内压差异未有显著统计学意义(P＞0.05)。机械通气4h时HFOV-9Hz组跨肺压(2.1±0.7 cmH2O)明显低于HFOV-3Hz组(5.2±1.4 cmH2O)和CMV组(14.5±3.8 cmH2O)，差异有统计学意义(p＜0.001)。 (3)不同频率HFOV对气体交换的影响:不同频率HFOV各组和CMV组机械通气4h过程中PaO2/FiO2均较ARDS模型时明显升高，但各组间比较差异无显著统计学意义（p＞0.05），HFOV各组PaCO2水平明显低于CMV组(p=0.013)。 结论:高频率(HFOV-9Hz)的HFOV以更小的跨肺压和潮气量维持ARDS通气和氧合，是高频率HFOV减轻VILI的可能机制。 第三部分 HFOV对ARDS绵羊器官灌注和氧代谢影响的实验研究 背景:高频振荡通气(HFOV)采用较高水平的平均气道压，采用低于解剖死腔的小潮气量维持通气。正压通气导致胸腔内压力升高，可能影响血流动力学。HFOV采用的平均气道压(mPaw)一般高于常规机械通气(CMV)的平均气道压，是否对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)动物的血流动力学和器官灌注有明显抑制作用尚不清楚，以及对全身氧代谢的影响目前尚有待明确。 目的:探讨与CMV相比，HFOV对ARDS绵羊血流动力学、器官灌注以及氧代谢的影响。 方法:肺泡灌洗法复制12只绵羊ARDS模型(PaO2/FiO2＜60mmHg)，随机分为HFOV组和CMV组(n=6)。在肺充分复张的基础上，利用最佳氧和法分别获得维持肺开放的最佳平均气道压(mPaw)(HFOV组)和最佳PEEP(CMV组)并以此参数机械通气4h。观察基础状态、ARDS模型稳定后和肺开放后机械通气1、2、3、4h时血流动力学、呼吸力学、氧代谢以及胃肠器官灌注的变化。 结果: (1)对ARDS绵羊氧代谢的影响:机械通气4h过程中HFOV组和CMV组绵羊氧合指数、全身氧输送较ARDS模型后明显改善（p＜0.05），但HFOV组和CMV组两组间差异无统计学意义（p＞0.05），HFOV组和CMV组绵羊氧耗量之间差异无显著统计性意义。机械通气4h中HFOV组和CMV组两组间动脉乳酸水平差异未有显著统计学意义。 (2)对ARDS绵羊局部器官灌注的影响:机械通气4h过程中，与CMV组相比，HFOV组肠系膜动脉血流速明显增加(p=0.014)，胃粘膜pHi明显升高(p=0.047)，Pg-aCO2逐渐下降(p＜0.001)。 (3)对ARDS绵羊血流动力学的影响:机械通气过程中HR，MAP，CI，CVP，PAWPI，TBI和SVV在HFOV组与CMV组两组间差异无统计学意义。 (4)对ARDS绵羊呼吸力学的影响:机械通气过程中HFOV组mPaw高于CMV组平均气道压，潮气量明显低于CMV组;但肺泡压两组之间差异无统计学意义。 结论:与CMV相比，HFOV能有效地改善胃肠组织器官血流灌注和氧代谢，维持ARDS绵羊氧代谢。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

文献综述 高频振荡通气治疗成人急性呼吸窘迫综合征研究进展

主要实验材料、仪器及试剂

第一部分 不同频率HFOV对ARDS绵羊肺保护作用的实验研究

参考文献

第二部分 不同频率HFOV对ARDS绵羊肺呼吸力学影响的实验研究

参考文献

第三部分 HFOV对ARDS绵羊器官灌注和氧代谢影响的实验研究

参考文献

结论

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