3100A 高频振荡呼吸机
高频振荡和序贯心肺功能支持策略
机械通气分类
应用呼吸机进行通气换气和循环功能的支持 分类： 常规/非常规机械通气（相对的〕 单纯/复合（联合）机械通气 有创/无创机械通气 正压/负压机械通气
程序化心肺功能支持
适宜技术
nCPAP 无创CMV 有创CMV
高频通气 表面活性物质 NO和NO供体吸入 ITP、PAV
表1.根据呼吸机控制和自主呼吸的关系对呼吸类型的分类
通气方式
吸气触发
控制(指令)通气 呼吸机
呼气切换 呼吸机
限制(压力或流 量)
呼吸机
辅助通气
病人
呼吸机
呼吸机
支持通气
病人
呼吸机
病人
自主呼吸（模式） 病人
病人
病人
CNV+HFO优势
有利获取最佳肺容量和最佳PEEP 有利分泌物松动、引流 避免单纯HFO风险和气道管理难度 潜在的主动呼吸支持作用（细胞因子） 关键点：找到与CMV相匹配的HFO参数
HFO临床治疗作用的定位
危重病人呼吸支持的另一种选择
HFO应用时机
ARDS病人 两次血气（间隔30～2h）,OI >15 (OI=MAP×FiO2×100/PaO2) 机械通气病人（8h） FiO2 > 0.6 ; MAP>20cmH2O 或 PEEP>15H2O ; SpO2 < 88% CMV+HFO应用时机
高新技术
体外膜肺 血管内氧合 液体通气
高频通气简介
高频通气（HFV）是近二十多年来发展的 一种机械通气新技术，它以小于正常生理潮气 量，高于数倍的正常呼吸频率来维持机体气体 交换，其气体交换机制不同于传统的呼吸生理 和常规机械通气（CMV）。从高频通气呼吸机 的原理出发，可将高频通气分为4类：
新生儿高频震荡呼吸机械通气(HFOV)
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-平均气道压（MAP） MAP的初始设置较常规机械通气(CMV)时高2~ 3cmH2O或与CMV时相等，以后每次增加1~2c mH2O，直到FiO2≤0.6，SaO2>90%。
一般MAP最大值30cmH2O；增加MAP要谨慎， 避免肺过度通气
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-频率（F） 一般用10~15Hz，体重越低选用频率越高；HF OV和CMV不同，降低频率，可使VT增加，从 而降低PaCO2
通常情况下HFOV不根据PaCO2调整频率 在HFOV治疗过程中一般不需改变频率
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-吸气时间百分比 不同品牌的呼吸机吸气时间百分比不同：
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-吸入氧浓度(FiO2) 治疗严重低氧血症（SaO2<80%）时由于FiO2 已调至100%，故只有通过增加MAP以改善氧 合。轻~中度低氧血症时从肺保护角度出发，应 遵循先上调FiO2后增加MAP的原则
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-参数调节 HFOV开始15~20min后检查血气分析，并根据Pa O2、PaCO2和pH值对振幅及频率等进行调节
（与MAP、氧合、通气功能有关；在MAP恒定 时，增加气流量，可增加肺氧合功能。增加偏置 气流可以补偿气漏、维持MAP）
HFOV影响氧合/通气参数及调节
参数及其调节-吸入氧浓度(FiO2) 初始设置为100%，之后应快速下调，维持SaO 2≥90%即可； 也可维持CMV时的FiO2不变，根据氧合情况再 进行增减；当FiO2>60%仍氧合不佳则可每30~ 60min增加MAP 3~5 cmH2O；
高频通气
儿童高频振荡通气技术的临床应用2017-09-04文章来源：中国小儿急救医学, 2017,24(02): 81-86作者：王媛媛陆国平摘要高频通气是应用近于或少于解剖无效腔的潮气量(约为2 ml/kg)，高的通气频率(目前公认通气频率≥正常4倍以上)，在较低的气道压力下进行通气的一种特殊通气方法。
与传统常频机械通气比较，既克服了呼气末肺泡萎缩和吸气末肺泡过度膨胀问题，又保证了肺有足够的弥散和氧交换。
故而，近年来得到重症医学界的广泛关注，已越来越多地应用于临床。
本文就高频通气的原理、分类、参数设置及临床应用适应证作一介绍。
1高频呼吸机的通气原理及分类1.1高频通气(high-frequency ventilation，HFV)原理HFV基于呼吸机在气道内产生的高频压力/气流变化方式及呼气是主动还是被动，目前临床使用的主要为气流阻断型、喷射型和振荡型三类。
高频气流阻断是通过间断阻断高流速过程产生气体脉冲。
高频喷射通气通过高频电磁阀、气流控制阀、压力调节阀和喷嘴将高频率、低潮气量的快速气体喷入气道和肺内。
高频振荡通气(HFOV)通气回路在高速气流基础上通过500～3 000次/min的高频活塞或扬声器运动将振荡波叠加于持续气流上；少量气体(20%～80%解剖死腔量)送入和抽出气道，产生5～50 ml潮气量(2.4 ml/kg，大于死腔2.2 ml/kg)。
HFV气体交换机制包括：直接肺泡通气、对流性扩散、并联单位间气体交换、纵向(Taylor)分布、摆动呼吸、非对称速度分布、心源性混合和分子弥散等。
与常频机械通气(conventional mechanical ventilation，CMV)比较，HFV使用了开放模式，具备低潮气量、低气道压、低胸内压和呼气末加压效应，因而可避免肺泡反复启闭，不产生剪切力，始终保持肺均匀性开放，克服了呼气末肺泡萎缩和吸气末肺泡过度膨胀问题，保证了肺有足够的弥散和氧交换[1]。
高频振荡通气
高频振荡通气高频通气（high frequency ventilation，HFV）是指通气频率超过150次/分（2.5 Hz, 1 Hz=60次/分）的通气方式。
高频通气是1959年由Emerson首次发展起来的新技术，随着时间的推移逐步衍生出多种高频通气方式。
一般按照其气体运动方式将高频通气分为五类：1.高频正压通气（high frequency positive pressure ventilation, HFPPV）2.高频喷射通气（High frequency jet ventilation，HFJV）3.高频振荡通气（high frequency oscillatory ventilation，HFOV）4.高频阻断通气（High frequency flow interruption ventilation，HFFI）5.高频叩击通气（High-frequency flow interruption ventilation，HFFI）高频振荡通气以其可清除CO2、不易引起气压伤、小潮气量、操作简便、副作用少的优点，在近年来逐渐成为高频通气的首选。
经过多年的经验积累，高频振荡通气在儿科已经成为儿科重症治疗的首选通气方案之一，在ARDS、支气管胸膜瘘等疾病的治疗中，也逐渐扮演着越来越重要的角色。
而其余四种通气方式由于各自的不足，在临床使用中越来越少见。
一、高频振荡通气（HFOV）概述1972年Lukeuheimer等人在心功能研究试验中发现，经器官的压力振动可以使狗在完全肌松的情况下维持时间氧合和动脉血二氧化碳分压正常；与此同时，加拿大多伦多儿童医院Bryan及Bohn等发现应用活塞驱动振荡器对健康狗进行研究时发现，在高频率、低潮气量及远端气道极低压力的时候，动物可维持正常的CO2分压及O2分压，由此开始了人们对高频振荡通气机制的探究。
早期的高频振荡通气仅仅直接在气道上加用振荡器，后来发现这种方法短时间内虽然可以保证氧合和通气，但是长时间使用会造成严重的二氧化碳潴留。
高频振荡通气治疗5例小儿严重ARDS临床体会
高频振荡通气治疗5例小儿严重ARDS临床体会目的:探讨高频振荡通气治疗小儿严重ARDS的临床疗效。
方法:5例常频机械通气氧合改善不好的ARDS患儿改为高频振荡通气治疗,观察其治疗效果。
结果:2～6 h后氧合较前改善,24 h明显改善,4例抢救成功,1例死亡。
结论:对常频机械通气治疗氧合改善不好的ARDS患儿使用高频振荡通气治疗,可明显提高抢救成功率。
标签：高频振荡通气;ARDS;临床体会小儿呼吸窘迫综合征是小儿ICU常见危重症之一,病死率高,一些患儿经积极治疗原发病、常频机械通气、药物等综合治疗可获得较好的临床效果,但对于少数严重ARDS患儿,常频机械通气呼吸支持效果欠佳,氧合改善不良,我院2007年3月～2009年3月对5例此类患者改用高频振荡通气进行呼吸支持,获得较好的临床效果,现报道如下:1 资料与方法1.1一般资料5例患儿均符合1994年欧美联合会议提出的诊断标准:①急性起病;②氧合指数(PaO2/FiO2)≤200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);③正位X线胸片显示双肺均有斑片状阴影;④肺动脉嵌顿压≤18 mm Hg,或无左心房压力增高的临床证据(因我院无法监测肺动脉压,故我院采用的是除外左心功能不全)。
另外,5例患儿均为常频机械通气氧合改善不好,PaO2/FiO2≤60 mm Hg,均符合严重ARDS的诊断标准,其中,第1例为20 h新生儿,女,体重4.2 kg,原发病为新生儿胎粪吸入综合征;第2例为1岁10个月女孩,体重8 kg,原发病为重症肺炎;第3例为7岁男孩,体重24 kg,原发病为重症肺炎、感染性休克;第4例为8岁男孩,体重20 kg,原发病为重症肺炎并支气管胸膜瘘;第5例为1岁1个月男孩,体重10 kg,原发病为支气管肺炎、败血症并发纵隔气肿。
1.2方法5例常频机械通气患儿的呼吸机参数、血气及胸片情况见表1。
由表1可见,此5例患儿呼吸机条件设置较高,但治疗效果仍不佳、氧合不好,故将此5例ARDS患儿改为高频振荡通气(美国生产的SensorMedics3100A)治疗,2～6 h后,其参数见表2。
高频振荡呼吸机(型号：3100B)说明书
767164-101 修订版 P
iv
3100B HFOV
公告
注意：联邦法律规定本设备只能由医生或遵医嘱销售。 注意：本设备不适合在存在易燃麻醉剂环境下使用。 本仪器的维修只能由经过厂方培训的人员执行。 采用医用呼吸支持设备进行治疗的益处远远大于微乎其微的暴露于邻苯二甲酸盐 可能性。
© 1993–2010 CareFusion 公司或其附属公司之一。版权所有。3100B 是 CareFusion 公司 或其附属公司的一个注册商标。所有其他商标属于其各自所有者。
美国办事处 CareFusion 22745 Savi Ranch Parkway Yorba Linda，California 92887-4668
767164-101修订版P
3100B HFOV
v
目录
修订记录................................................................................................................................. iii 公告..........................................................................................................................................iv 第 1 章 简介.....................................................................................................................................1
高频振荡通气简介(55页)
抛物线波尖现象
• 当烟雾快速输入玻璃管一端时，不会立刻填满玻璃管， 而是生产的波尖也愈小。
HFOV Background
• HFOV in Neonates in 1991 • HFOV in Pediatrics in 1995 • Approved in 1998 for use outside the USA for patients
weighing > 35 kg • Approved September 24, 2001 for use in the USA for
一次往复运动的净效应
© 2009 CareFusion Corporation or one of its subsidiaries. All rights reserved.
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3100B • ALI/ARDS • 病毒性肺炎 • 间质性肺气肿 • 漏气 • 呼吸机相关性肺损伤 • 其他原因造成的难治性缺氧
© 2009 CareFusion Corporation or one of its subsidiaries. All rights reserved.
Company Confidential – For internal use only
高频振荡通气参数设置
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3100A 高频振荡呼吸机
1. Amplitude振幅 2. Frequency频率 3. Ti%吸气时间百
分比
实用文档
基础气流
机器将采取变化的此 参数 通常, 它提供了新鲜 气体气流和制造MAP （平均气道压） 越小的病人需要越小 的气流量，反之亦然 。
实用文档
基础气流的一般设定
早产儿 10～15LPM; 足月儿10～20LPM; 小儿（small child）15~25LPM; 年长儿（Large child）20~30LPM。 成年（ADULT） 30~40LPM
--每15-20 min 检查动脉血气直到PaCO2≈ 40-60, 振幅的设定根据PaCO2的测量需要。
胸腔需要被振荡. 如果没有，需要提高能量. 很多高频通气通过调节振幅或 delta P 代替能量 来控制呼吸机。我们认为在这台呼吸机上调节能量键更可靠，也 因此我们要求通过改变能量键来调节呼吸机。
如果二氧化碳储留情况一直不变，每15分钟 增加气流量5升/分。请记住，此时Paw调整控 制钮必须逆时针转动，以维持Paw不变。
实用文档
平均气道压
这是氧合的决定性因素! 目标是‘肺开放’,
–降低V/Q比例不当 –降低肺内部左右分流
实用文档
平均气道压由平均气道压控制阀的气球在持续气流里的膨胀来控制
实用文档
实用文档
常频中的分钟通气量: F x Vt
高频的分钟通气量: F x Vt 2
因此, 容量传输的改变因素 ( Delta-P, Freq., or % Insp. Time)有最重要的 CO2 移 除效果
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通气
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PaCO2 的第二级控制是设定或调节频率
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频率控制活塞的移动时间，因此频率越低就有越大的潮气量传输 ；频率越大传输的潮气量反而越低。
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平均气道压
这是氧合的决定性因素!
目标是‘肺开放’,
– 降低V/Q比例不当 – 降低肺内部左右分流
平均气道压由平均气道压控制阀的气球在持续气流里的膨胀来控制
能量键设定产生振荡潮气量解决CO2储留问题
振幅
呼吸机的最重要的决定因素之一 增加振幅会增加潮气量，增加排除CO2
– 在HFV, Vt2 xF 分钟通气量移除 CO2 – 通气中振幅有更强的作用
错误条件处理后报警将自动复位
如果任何一个高压气源低于30 psi此灯会报警.
电池的声光报警代表报警电池需要更换.
T线性马达的温度在超过150C会有振荡器过热报警.
振幅在小于等于7 cmH2O时振荡停止键有声光报警
CDP CFOV 临床管理
3100A是一个真正的应用密封鼓膜活塞驱 动的高频振荡呼吸机 .理论上它可以应用 到 30 kg的病人. 潮气量传输 ≈ 1.5-3.0 cc/kg (< 死腔). 3100A在主动呼气相是一 个非常有效的呼吸机。
适当的振幅有适当的 ‘胸腔振动’
振幅在平均气道压上振荡
振幅影响因素
振幅在遇到以下的阻力时会有显著的变化 ：
– ET呼气管 – 气道狭窄 – 分泌物
ET管对振荡能量的影响
虽然3100A能够在病人管路Y管，即气管插管的近端产 生最大峰值为90cm H2O压力，但气管内并不产生如此 高的压力。呼吸系统（气管插管）阻力是衰减压力的 主要因素，这些高频方波且同时被扭曲成几乎为三角 形波形。比如，当频率15Hz，顺应性为1ml/cm H2O情 况下，其振荡压损失值如下：
3100A的新生儿临床应用
抢救 – 在所有常频治疗失败，气体交换
持续恶化；或者气漏严重——建议转换 为高频振荡
3100A的新生儿临床应用
抢救能否成功决定于高频何时实施. 研究表明如果在4 - 8 小时内气漏没有改善或气体交换 伴随FiO2下降, 和孩子准备使用体外模肺时, 就转换高 频! 记住 - 3100A不能扭转肺损伤 . 如果小孩有肺间质气肿 , 3100A 不会降低它发展成慢性肺发育不良的机会.
3100A的新生儿临床应用
前提条件 – 在常频下达到某些特定的条
件，在新生儿受到气压伤或气漏伤害之 前转用 3100A
3100A的新生儿临床应用
The % Inspiratory 吸气时 间百分比也控制活塞的移 动时间，因此可以有助于 CO2 的移除.
增加吸气时间百分比也会 在增加Paw时影响肺的充 盈.
手动调节活塞中心位置
对病人回路输送压力，复位/能量键 必须一直按住直到平均气道压达到 至少5 cmH2O
开始/ 停止按钮是用来开始和停止振荡器的. 振荡器在没有足够的平均 气道压时可能停止振荡.
90% 2.5mm ET-tube 80% 3.5mm ET-tube 60% 4.5mm ET-tube 47% 5.5mm ET-tube 34% 6.5mm ET-tube
ET管对振荡能量的影响
因此，大管径的ET-tube可获得更大的远端振荡压力波 形和更低的动脉PCO2值。为更清楚地解释这一△P衰 减现象我们看一下下面这个示例。顺应性为1ml/cm H2O的新生儿，用2.5mm ET-tube,在频率为15Hz、用 33%吸气时间、Paw25cm H2O,且△P为60cm H2O的情 况进行HFOV。然后，近端气道压力的峰值会达到 55cm H2O，压力谷值为-5cm H2O，而气管插管内压力 则为：峰压28cm H2O，谷压22cm H2O，因为此型号 插管，在频率15Hz时导致90%的压力衰减。在顺应性 为1ml/cm H2O情况下，远端△P是6cm H2O，它将在 肺内产生6ml潮气量（高频振荡气量），而此时由 25cm H2O的平均气道压维持肺泡恒定的良好充气状态 。
1. Amplitude振幅
2. Frequency频率
3. Ti%吸气时间百 分比
基础气流
机器将采取变化的此 参数 通常, 它提供了新鲜 气体气流和制造MAP （平均气道压） 越小的病人需要越小 的气流量，反之亦然 。
基础气流的一般设定
早产儿 10～15LPM; 足月儿10～20LPM; 小儿（small child）15~25LPM; 年长儿（Large child）20~30LPM。 成年（ADULT） 30~40LPM 如果二氧化碳储留情况一直不变，每15分钟增 加气流量5升/分。请记住，此时Paw调整控制 钮必须逆时针转动，以维持Paw不变。
3100A高频振荡呼吸机
高频振荡通气HFOV
原理：通过鼓膜活塞，使空氧混合后的 气体产生振荡，用小于生理潮气量和高 于正常呼吸频率4倍以上的呼吸频率进 行通气，吸气和呼气都是主动的。在高 频通气过程中，气体的交换与常频通气 的交换有所不同，由于气体的高频振荡 ，通过摆动性对流搅拌作用、对流性扩 散等使气体分子扩散效应增强。
高频通气原理
HFOV的焦点
越来越常用 特性描述;
– 频率范围3-15 Hz (180 – 900 bpm) – 主动吸气和主动呼气 – 潮气量接近死腔量
HFOV 原理:
ET 管
CDP 调节阀
振荡
病人
基础气流
通过“超级CPAP 系统”提高功能残气量
相关控制
氧合
通气
1. MAP平均气道 压
2. FiO2氧浓度
报警
平均气道压高低报 警.
超过限制振荡器会 停止振荡，并且回 路压力会回到正常 范围
高的平均气道压报警将转换到 自动限制系统.
自动限制系统会打开回路内的 “蓝色”限制阀.
此阀将在它的正常状态下重新 增压.
在处理了错误条件之后可以 通过按下复位/能量键来消 除报警
低的平均气道压报警只会提供可 见和可听的报警.
常频中的分钟通气量:
F x Vt 高频的分钟通气量:
F x Vt 2 因此, 容量传输的改变因素 ( Delta-P, Freq., or % Insp. Time)有最重要的 CO2 移除效果
通气
PaCO2 的第二级控制是设定或调节频率
频率控制活塞的移动时间，因此频率越低就有越大的潮气量传输 ；频率越大传输的潮气量反而越低。