高频通气的概念和类型

所谓高频通气（high frequency ventilation，HFV），是一种高频率低潮气量的通气方式。目前较公认的概念是通气频率至少为人或动物正常呼吸频率的4倍，而潮气量近于或少于解剖无效腔。如成年人通气频率在60/min以上，有高达3600/min者。HFV通常分为3型。

（一）高频正压通气

高频正压通气（high-frequency positive pressure ventilation，HFPPV）于1969年由Oberg 和Sjostrand首先描述。早期的HFPPV采用导管法（图30-1），将一口径细小的塑料导管插入气管内导管直接吹气，呼气口设置锥形阈以避免吸气时周围空气卷吸。后来HFPPV采用气阀法（图30-2），以气动阀高频且定时地控制气流，将已混合湿化的新鲜气体从气动阀接头的侧管送入，侧管以一定角度和主管连接，从侧管吹入的气体改变流向后沿主管流向患者，呼气口通常是开放的，向侧管吹气时为吸气，停止吹气时为呼气。常用通气频率为60～150/min（1～2.5Hz），潮气量3～5ml/kg，吸呼时比＜0.3。它最常用于喉镜、支气管镜检查和上呼吸道的外科手术中。

图30-1　导管法HFPPV装置示意图

图30-2　气阀法HFPPV装置示意图

（二）高频喷射通气

高频喷射通气（high-frequency jet ventilation，HFJV）的概念于1967年由Sanders最初介绍，现常用的HFJV机采用高压气源，通过一细孔导管以喷射的气流形式注入气道，通气频率120～600/min（2～10Hz），潮气量2～5ml/kg，气源压力为103.4～344.7kPa（15～50磅/寸2）。它和HFPPV的主要区别不是频率的高低，而是采用了喷射装置，所以它的潮气量除喷射容量外，还有一部分根据Venturi原理卷吸带入的气体（图30-3）。

图30-3　HFJV装置示意图

（引自：Bancalari E，等）

（三）高频振荡通气

高频振荡通气（high-frequency oscillation ventilation，HFOV）由Lunkenheimer等1972年首先报道，它采用往复运动的活塞泵将气体驱入或吸出气道，或采用扬声器隔膜，或旋转球方式产生震动波，使气管导管内的气体产生高频往返运动（图30-4）。震动频率很高，达300～3600/min（5～60Hz），潮气量1～3ml/kg，但HFOV与HFPPV、HFJV的主要差别，不仅是频率高，而且是产生正弦波震动形式。HFOV呼吸机示意图见图30-5。

以上3种高频呼吸机的特点见表30-1。临床上最常用的是HFJV和HFOV，它们的优缺点比较见表30-2。除以上基本形式外，文献中还有很多通气方式，如高频断流（high-frequency flow interrupter，HFFI）即是HFJV和HFOV特点的结合。高频胸壁震动（high-frequency chest wall oscillation，HFCWO）系用一改良的血压计套袖置于胸壁上，套袖内压力范围为30～230cmH2O（3～23kPa），以3～20Hz频率在胸壁上加压震动。高频体表震动（high-frequecy body surface oscillaion，HFBSO）即置患者于密封舱内，气道通向大气，于全身表面快速加压震动。HFCWO和HFBSO均为HFOV在体外的应用。高频联合通气（superimposed or combined HFV）即是常频通气与HFV的联合。为简化分类，Froese等建议，正如将常规正压呼吸机分为定压型和定容型一样，也可将HFV机分为两大类：HFV-A型，该型机提供主动的吸气流和呼气流，如HFOV；HFV-P型，采用该型机者吸气流是主动的，但呼气流是靠胸廓和肺的弹性回缩力被动产生的，如HFPPV、HFJV。区别这两者的意义在于，应用HFV来治疗急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等疾病时，可用很小的潮气量而维持较高的连续气道正压通气，这对充分氧合和排出CO2十分有利，但潜在着可能发生气体陷闭（air trapping）和过高的内源性呼气末正压（intrinsic positive end-expiratory pressure，PEEPi）的危险，此与应用HFV机类型有关，主要发生于HFV-P型机，应用HFV-A型机者很少发生。

图30-4　高频振动器的3种方式：活塞泵、扬声器隔膜和旋转球

图30-5　高频振荡呼吸机示意图

（引自：Bancalari E，等）

表30-1　高频呼吸机的特点

注：PPV为正压通气；VD为无效腔气量

表30-2　HFJV和HFOV的优缺点比较

注：aw为平均气道压；PIP为气道峰压；PPV为正压通气；△P为峰压-呼气末压；FiO2为吸氧浓度；FDA为美国食品和药品管理委员会