第三军医大学附属二院心血管科实验室 徐日兴 李隆贵 高公清 张幼泮
中心实验室 董解菊 耿介萌 曹正怀
国内现有的高频呼吸机频率均在300次/分 以下。为探讨更高频率通气效能及使用意义,我们与重庆大学光机所合作研究出一种频率可达3000次/分的高频振荡通气呼吸机,最近应用于动物实验,现将不同通气频率对血气和血液动力学影响极其呼气未正压呼吸(PEEP)的比较报到于下。
资料与方法
成年杂种犬8条,体重10-15(平均12.5)公斤。以3%戊巴比妥静脉麻醉。于大隐静脉和股动脉分别送人Swan-Ganz 导管和输液用尼龙管监测动脉压和股动脉压。在呼吸平稳无燥动的情况下以Mingograf800型八导生理仪同步记录股动脉、肺动脉压力和心电图。抽股动脉测血气驱动压0.5kg/cm2,分别以150、300、1500(并仅2例)和3000次/分频率单纯送入空气,最后以PEEP(水深200m/H20)通气各半小时。每次通气完毕后测血压,抽血间隔10分钟(自主呼吸)的交换频率。150-300次/分的频率通气的用江西第五机床厂KR-Ⅱ型高频喷射呼吸机,1500-3000次/分为人们与重庆大学光机所研制的高频振荡呼吸机(扬声器法),两种呼吸机均为开放系统流,喷气管长70mm,内径1.6mm,
结果
一、通气频率时血气的影响
高频通气后各频率下动脉血氧气分压均显著升高,且有随频率而逐步增高的趋势,3000次/分
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显著高于150次/分(P﹤0.05)与300次/分的差异也接近统计学意义(7值1.91)。
1500次/分同只有2例,未作统计分析,通气后PaC02点略有升高,但除150次/分频率外,通气前均无显著差异,PH略有降低,亦与150次/分较显著。
一、通气频率时血液动力学的影响
通气后心率有随频率增高,而减慢趋势。3000次/分吸氧后和空气后心率减慢较显著。平均动脉压通气后无明显变化,肺动脉压略有升高,其中以300次/分组肺动脉舒张压显著(P﹤0.05)。
表2、通气频率对血液动力学影响
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HR |
MAP |
SPAP |
DPAP |
MPAP |
(次/分) |
(mmHg) |
(mmHg) |
(mmHg) |
(mmHg) |
|
通气前 |
171.53±6.47 |
136.88±19.67 |
25.86±0.08 |
9.75±2.92 |
14.42±6.59 |
150次/分 |
171.00±3.42 |
135.17±13.83 |
28.00±6.87 |
13.57±5.70 |
16.00±5.37 |
300次/分 |
150.75±28.90 |
136.17±15.42 |
28.53±8.08 |
13.41±4.49 |
18.52±5.70 |
1500次/分 |
117.50±22.50 |
143.00±9.00 |
40.00±6.00 |
13.00±0.00 |
24.00±2.00 |
3000次/分空气 |
151.57±13.39 |
151.71±15.24 |
30.43±11.29 |
12.38±4.23 |
17.00±6.00 |
3000次/分 |
146.00±18.76 |
143.75±25.68 |
30.00±9.89 |
11.50±2.74 |
17.63±5.252 |
PEEP |
134.57±30.78 |
138.86±43.22 |
32.57±8.58 |
18.28±6.04 |
22.14±5.99 |
注:HR:心率 MAP:股动脉平均压、SPAP、DPAP、MPAP分别为肺动脉收缩压、舒张压和平均压 |
二、通气频率对气道压的影响
通气后除一次因麻醉浅动物躁动,气道压升至10cm H20外,各种频率以0.5-/kg/cm2氧驱动压通气时气道压均在5cm以下,平均4.07cmH20。
四氧驱动压对高频通气的影响
4例如动物以1kg/cm2氧驱动压,300次/分频率通气半小时,其结果与同频率下0.5kg/cm2通气半小时比较见表2
表3 氧驱动压对血气、血液动力学的影响
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Pa02 |
PaC02 |
HR |
DPAP |
|
(mmHg) |
(mmHg) |
(mmHg) |
(mmHg) |
0.5kg(8) |
327.82±103.52 |
34.47±8.56 |
150.72±28.90 |
13.41±4.49 |
1.0kg(4) |
329.75±125.28 |
31.70±4.0 |
171.50±8.41 |
11.50±3.50 |
P |
>0.05 |
>0.05 |
>0.05 |
>0.05 |
三、高频振荡通气与PEEP
PEEP后Pa02是显著高于通气前(P < 0.001),也高于1500次/分组(P0.05)。但C02潴留亦明显(见表1)。肺动脉舒张压显著升高(P <0.01),肺动脉收缩压和平均压亦有升高(P <0.05)。
讨 论
高频通气是新近开始应用的新技术。其优点在于以低潮汐量,低气道压获得良好的气体交换。由于高频通气的机理尚不清楚,其实用效果也仍有争议【2.3.4】。有人报导单独高频通气可改善气体弥散,但理化不和C02,潴留可发生呼吸性酸中毒【5】。甚至有报导在通气频率300-450次/分时提高驱动压C02也不能满意地排出,导致实验动物很快死亡。本组动物实验结果发现Pa02随频率增高而Pa02无明显变化。3000次/分频率组的Pa02反稍低于150次/分给。3000次/分频率吸空气时Pa02虽然升高不显著,但Pa02亦改变。说明C02频率升高而加重。
HF0V后股动脉与肺动脉压力均无明显改变,心率比通气前显著减慢(Pc0.05),显然与pa02 Pa02升高有关。Bulter等曾在12例大血管术后或呼吸衰竭病人进行HF0V1小时,使分流分数(QS/QT)从机械通气时的12.5降至8.2,Pa02及心输出量无变化,本组动物虽然未观察心输出量,但心率压力监测结果表明HF0V对血液动力学无不良影响。
PEEP后PaC02虽然显著升高(P < 0.0010),但PaC02升高亦显著(P < 0.05)。Pick等人为PEEP可能全身静脉回流障碍,回心血流减少,左室功能减退,尤当水深超过15cmH20时更明显。本组动物PEEP后肺动脉舒张压亦显著高于通气前(P < 0.05),与上述推测相符。
初步结果表明,高频振荡通气HF0V可获得满意的气体交换,无明显C02潴留,对循环功能影响甚微。本组实验应用的高频振荡呼吸机多数指标基本符合临床要求。
参考文献
1.sjostrand u H et al: high rates snd low volumes in mechanical ventilation not just a matter of venti latory frequency.Anesth Analg1980;59;567
2.Saari A.F et al: physiological basses for new approa ches tomechanical ventilation. Ann rew med 1984;35;165
3.李维泮等:高频喷射通气的实验观察和临床应用。中华麻醉学杂志1984;4;196
4.于布为等:高频喷射通气用于临床麻醉的初步观察。中华麻醉学杂志1984;4;201
5.徐日兴:现代高频通气的概况重庆医药1984;5;
6.Chakrabarti M L et al: cardiorespiratory effects of high frequency oscillation in humans. Anesth analg 1980;59;577
7.Pick R Aet al:the cardiovascular effects of positive end -expiratory pressure. Chest 1982;82;345
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