고주파 환기

High-frequency ventilation
고주파 환기
메슈D006612

고주파 환기는 정상 값의 4배 이상의 호흡률을 이용하는 기계적 환기의 일종이다.[1](>>150 (Vf) 호흡과 매우 작은 조수량.[2][3]고주파 인공호흡은 특히 ARDS와 급성 폐 손상의 맥락에서 인공호흡기 관련 폐 손상(VALI)을 감소시키는 것으로 생각된다.[2]이것을 흔히 폐보호환기라고 한다.[4]고주파 환기에는 여러 종류가 있다.[2]각 타입마다 고유한 장단점이 있다.HFV의 종류는 전달 시스템과 호기 단계의 유형으로 특징지어진다.

고주파 환기는 단독으로 사용하거나 기존의 기계적 환기와 조합하여 사용할 수 있다.일반적으로 기존의 기계적 인공호흡이 필요한 기기는 조수호흡 없이 작동할 수 있는 것과 동일한 폐 보호 효과를 생성하지 않는다.사양과 기능은 장치 제조업체에 따라 달라진다.

생리학

조석량(VT)이 죽은 공간(VDEAD)을 초과하는 재래식 환기로, 가스 교환은 주로 알베올리로 가는 가스의 대량 흐름과 관련이 있다.고주파 환기에서는 사용되는 조석량이 해부학적 및 장비 사체 공간보다 작기 때문에 가스 교환의 대체 메커니즘이 발생한다.[citation needed]

절차

  • Supraglottic 접근 방식 -완전 무통 수술장이 가능하기 때문에 supraglotic 접근법이 유리하다.
  • 아광택 접근법
  • 트란스트라졸 접근법

고주파 제트 환기(패시브)

영국에서는 미스트랄 또는 몬순 제트 환풍기(아큐트로닉 메디컬 시스템)가 가장 많이 사용된다.미국에서는 Bunnell LifePulse 제트 인공호흡기가 가장 일반적으로 사용된다.

HFJV는 흉부와 복부의 움직임을 최소화하고 자발적이거나 간헐적인 양압 환기로 인한 미세한 움직임의 인공물이 시술 지속시간과 성공에 크게 영향을 미칠 수 있는 수술 절차를 용이하게 한다(예: 심방세동 절제술).HFJV는 특정 조석량 설정, ETCO2 샘플링(이 때문에 PaCO2를 측정하기 위해 빈번한 ABG가 필요하다)을 허용하지 않는다.HFJV에서는 제트기에 설정된 주행 압력이 가해지고, 다음 제트기가 전달되기 전 매우 짧은 시간 동안 수동적인 호기(passive expresation)가 발생하여 "auto-PEEP"(제트 인공호흡기에 의한 일시 중지 압력이라고 함)[3]가 발생한다.과도한 호흡이 바라트라우와 기흉으로 이어질 위험은 낮지만 0은 아니다.

HFJV에서 호기(passive lung and heart-wall recoil에 의존함)는 수동적인 반면, HFOV 가스 이동은 "확장기" 발진기 막의 안팎으로 움직임에 의해 발생한다.따라서 HFOV에서는 영감과 만기가 모두 오실레이터에 의해 능동적으로 발생하며, 수동적인 호기도 허용되지 않는다.

Bunnell LifePulse 제트 환풍기

Life Pulse 고주파 제트 인공호흡기
HFJV 중 양방향 흐름
고주파 제트 환기를 통한 흡입된 질소산화물(iNO) 공급

고주파 제트 환기(HFJV)는 Bunnell Life Pulse High-Frequency 인공호흡기에 의해 제공된다.HFJV는 정상 15mm ET 튜브 어댑터를 위해 기관 내 튜브 어댑터를 사용한다.고압의 "제트" 가스가 어댑터에서 나와 기도로 흐른다.이 기체 분사기는 매우 짧은 지속시간, 약 0.02초, 고주파 4-11 헤르츠에서 발생한다.HFJV 중에는 조석 용적 1 1 ml/kg이 사용된다.매우 짧은 시간 동안 전달되는 작은 조석량의 조합은 기계식 인공호흡기에 의해 생성되는 가능한 가장 낮은 원위 기도와 치조압을 생성한다.내쉬는 것은 수동적이다.제트 인공호흡기는 1:1.1과 1:12 사이의 다양한 I:E 비율을 활용하여 최적의 호기 달성을 돕는다.기존의 기계식 호흡은 때때로 폐를 다시 부풀리는 것을 돕는데 사용된다.최적 PEEP는 치경 인플레이션을 유지하고 통풍 대 퍼퓨전 매칭을 촉진하기 위해 사용된다.제트 환기는 인공호흡기에 의한 폐 손상을 20%나 감소시키는 것으로 나타났다.신생아와 폐에 심각한 부상을 입은 성인에게는 고주파 제트 환기를 사용하는 것이 좋다.[5]

사용지침

Bunnell Life Pulse High-Frequency 인공호흡기는 폐간막폐소생술(PIE)로 위독한 유아를 인공호흡하는데 사용하기 위해 표시된다.유아는 750에서 3529 그램까지, 임신 연령은 24주에서 41주까지 다양했다.

Bunnell Life Pulse High-Frequency 인공호흡기는 또한 폐 공기 누출로 복잡하게 호흡곤란 증후군(RDS)이 있는 중환아들을 인공호흡하는데 사용하기 위해 표시된다. 폐 공기 누출로 인해 호흡곤란 증후군을 앓고 있는 유아들은, 의사가 생각하기에, 재래식 인공호흡기에 실패한다.이 설명의 유아들은 600그램에서 3660그램까지, 임신 연령은 24주에서 38주까지 다양했다.

역효과

고주파 환기 사용 중 지적된 부작용에는 기존의 양압 환기기를 사용하는 동안 흔히 발견되는 부작용이 포함된다.이러한 부작용에는 다음이 포함된다.

콘트라인커뮤니케이션

고주파 제트 환기는 2.5mm ID보다 작은 기관 튜브가 필요한 환자에게서 금지된다.

설정 및 매개 변수

HFJV에서 조정할 수 있는 설정에는 1) 흡기 시간, 2) 운전 압력, 3) 주파수, 4) FiO2 및 5) 습도가 포함된다.FiO2, 흡기 시간 및 주파수가 증가하면 산소 공급이 개선되는 반면("auto-PEEP" 또는 일시 중지 압력이 증가함), 주행 압력이 증가하고 주파수가 감소하면 환기가 개선된다.

피크 흡기 압력(PIP)

피크 흡기 압력(PIP) 창에는 평균 P가IP 표시된다.시동 중에 PIP 샘플은 모든 흡입 사이클로 채취되고 가장 최근 10초 동안 채취한 다른 모든 샘플로 평균을 낸다.정기적인 작업이 시작된 후, 가장 최근의 222 기간에 걸쳐 표본의 평균을 구한다.

ΔP (Delta P)

ΔP(압력 차이) 창에 표시되는 값은 P 값과IP PEEP 값 사이의 차이를 나타낸다.

서보압력

서보 압력 디스플레이는 서보 디스플레이에 나타나는 P에IP 도달하기 위해 기계가 내부적으로 생성해야 하는 압력의 양을 나타낸다.그 값은 0-20 psi(0-137.9 kPa)이다.만일 P가IP 기관지 관의 원위 끝에서 원하는IP P로부터 벗어나거나 근사치인 경우, 기계는 자동적으로 더 많은 또는 더 적은 내부 압력을 발생시켜 그 변화를 보상한다.서보 압력 표시장치는 운전자에게 계속 알려준다.

서보 디스플레이는 장력 기흉으로 인한 폐 부피 손실뿐만 아니라 환자의 폐의 준수 또는 저항의 변화를 나타내는 일반적인 임상 지표다.

고주파 진동 환기

HFOV에서 기도는 조절 가능한 호기 밸브를 통해 설정된 평균 기도압(연속 폐-지연 압력이라고 함)으로 가압된다.매우 높은 속도로 전달되는 작은 압력 진동은 "확장기" 발진기 막의 작용에 의해 중첩된다.HFOV는 흔히 호흡곤란 증후군을 가진 조산 신생아에게 사용되는데, 이들은 폐 보호형 인공호흡기 설정으로 산소를 적절하게 공급하지 못한다.성인의 경우 ARDS에서도 사용되어 왔으나, 두 가지 연구(오스카와 오실라테 재판)에서 이 지표에 대해 부정적인 결과가 나왔다.

HFOV에서 설정할 수 있는 파라미터는 연속적인 폐분해 압력, 진동 진폭 및 주파수, I:E 비(양극-오일레이션/음극-오일레이션 비), 신선한 가스 흐름(편향 흐름이라 함), FiO2를 포함한다.지속적인 폐변압력과 FiO2의 증가는 산소를 개선시킬 것이다.진폭이나 신선한 가스 흐름의 증가와 빈도의 감소는 환기를 향상시킬 것이다.

고주파 퍼커시브 환기

HFPV — 고주파 퍼커시브 환기는 HFV + 시간 주기, 압력 제한 제어 기계 환기(즉, 압력 제어 환기, PCV)를 결합한다.

고주파 양압 환기

HFPPV — 고주파 제트, 진동 및 과론 유형의 환기로 대체된 고주파 양압 환기 장치는 더 이상 거의 사용되지 않는다.HFPPV는 주파수가 상한 가까이 설정된 재래식 인공호흡기를 사용하여 기관내 튜브를 통해 전달된다.HFPV는 1980년대에 선별된 센터에서 사용되기 시작했다.기존의 기계식 환기와 고주파 진동 환기가 혼합된 것이다.기존의 기계식 인공호흡기일 때 또는 어떤 경우에는 처음부터 인공호흡기 지원의 일차적 양식으로 사용되었을 때 지속적인 저산소혈증을 가진 환자를 구조하는 데 사용되어 왔다.[6][7]

고주파 유량 중단

HFFI — 고주파수 유량 중단은 고주파 제트 환기와 유사하지만 가스 제어 메커니즘은 다르다.흔히 작은 구멍이 있는 회전봉이나 공은 고압 가스의 경로에 놓인다.막대나 공이 회전하고 개구부가 기체 흐름에 맞춰 정렬할 때, 작고 짧은 기체의 맥박이 기도로 들어갈 수 있다.HFFI의 주파수는 일반적으로 최대 약 15 헤르츠로 제한된다.

고주파 환기(활성)

고주파 환기(활성) — HFV-A는 포함된 능동 호기 기계로 주목할 만하다.적극적 호기란 폐에서 부피가 나오는 힘에 음압이 가해지는 것을 의미한다.CareFusion 3100A와 3100B는 대상 환자 크기를 제외한 모든 면에서 유사하다.3100A는 최대 35kg의 환자에게 사용할 수 있도록 설계되었으며 3100B는 35kg 이상의 환자에게 사용할 수 있도록 설계되었다.

CareFusion 3100A 및 3100B

감광학 3100a 발진성 인공호흡기
환자 회로 세부 정보

고주파 진동 환기는 1972년에[8] 처음 설명되었으며 폐 손상을 줄이거나 더 이상의 폐 손상을 방지하기 위해 신생아 및 성인 환자 모집단에 사용된다.[9]HFOV는 3.5~15Hz(분당 호흡 210~900회)의 높은 호흡률과 활성 압력에 의해 흡입과 호기 모두 유지되는 것이 특징이다.사용되는 비율은 환자의 크기, 나이, 질병 과정에 따라 매우 다양하다.HFOV에서 압력은 지속적으로 팽창하는 압력(평균 기도압[MAP]과 동일함)을 중심으로 진동하며, 실제로 양 끝 호기 압력(PEEP)과 동일하다.따라서 가스는 영감 중에 폐로 밀어넣고, 그 후 만기 때 뽑아낸다.HFOV는 일반적으로 폐의 사체 공간보다 적은 매우 낮은 조석량을 생성한다.조력 부피는 기관 내 튜브 크기, 전원 및 주파수에 따라 달라진다.가스 전달의 다른 메커니즘(직접 벌크 흐름 - 대류, 테일러안 분산, 펜델루프트 효과, 비대칭 속도 프로필, 심장 유발 혼합 및 분자 확산)이 HFOV에서 일반적인 기계적 환기와 비교하여 작용하는 것으로 간주된다.중증 ARDS, ALI 및 기타 산소확산 문제 등 정상적인 기계적 인공호흡으로는 교정할 수 없는 내화성 저산소혈증을 가진 환자에게 자주 사용된다.일부 신생아 환자에서는 재래식 인공호흡기로 인한 미숙아 폐 손상에 대한 민감성이 높기 때문에 HFOV를 1차 인공호흡기로 사용할 수 있다.

호흡 전달

진동은 피스톤을 제어하는 전자기 밸브에 의해 생성된다.그 결과 발생하는 진동은 스테레오 스피커에 의해 발생하는 진동과 유사하다.진동파의 높이는 진폭이다.진폭이 클수록 압력 변동이 커지며 진동마다 가스가 더 많이 이동한다.분당 진동수는 주파수다.1헤르츠는 분당 60 사이클과 같다.낮은 주파수에서 높은 진폭은 압력의 가장 큰 변동을 일으키고 가장 많은 가스를 이동시킬 것이다.

% 흡기 시간(T%i)을 변경하면 진동 또는 음파가 기준치보다 위에 있는 시간의 비율이 변경된다.% Inspiration Time을 증가시키면 이동 가스량이나 조석량도 증가한다.주파수 감소, 진폭 증가, % 흡기 시간 증가 모두 조석량을 증가시키고 CO를2 제거한다.조석량을 증가시키는 것은 또한 평균 기도압을 증가시키는 경향이 있을 것이다.

설정 및 측정
바이어스 흐름

바이어스 흐름은 환자 회로를 통과하는 가습 혼합 가스의 연속적인 흐름 속도를 제어하고 나타낸다.제어 노브는 회전하면서 유량이 증가하는 15회전 공압 밸브다.

평균 압력 조정

평균 압력 조정 설정은 기도압 조절 밸브의 저항을 제어하여 평균 기도압(PAW)을 조절한다.평균 기도압은 변경되며, 다음과 같은 설정이 변경될 때 평균 압력 조정을 필요로 한다.

  • 주파수(Hz)
  • % 흡기 시간
  • 검정력 및 Δp 변화
  • 피스톤 센터링

고주파 진동 환기(HFOV) 중 P는AW 산소화에 영향을 미치는 일차 변수로서 오실레이터의 다른 변수와 독립적으로 설정된다.HFOV 중 원위 기도압 변화가 미미하기 때문에 HFOV 중 P는AW 재래식 환기 시 PEEP 레벨과 유사한 방식으로 볼 수 있다.[10][11][12]최적의 P는AW 최대 폐모집과 최소 과다복용 사이의 절충안으로 간주할 수 있다.

평균 압력 한계
고주파 진동 환기 시 공기 이동 도면

평균 압력 한계는 압력 한계 밸브의 제어 압력을 설정하여 근위부 P를AW 증가시킬 수 없는 한도를 제어한다.평균 압력 제한 범위는 10-45 cmHO이다2.

ΔP 및 진폭
조석량 대 전원 설정

출력 설정은 측정된 압력 변화(ΔP)를 설정하기 위해 진폭으로 설정된다.진폭/파워는 오실레이터 피스톤을 앞뒤로 구동하여 공기량(비달 볼륨) 변위를 초래하는 전력량을 결정하는 설정이다.진폭이 오실레이터 피스톤의 변위와 그에 따른 진동 압력(ΔP)에 의해 변화되는 ΔP에 미치는 영향.전원 설정은 환자 회로 내에 존재하는 P 조건과AW 상호 작용하여 결과 ΔP를 생성한다.

% 흡기 시간

흡기 시간의 퍼센트는 피스톤이 (또는 최종 흡기 위치에서) 이동하는 사이클 시간의 퍼센트를 결정하는 설정이다.영감을 주는 백분율 범위는 30-50%이다.

빈도
조석량 대 헤르츠 빈도수)

주파수 설정은 헤르츠(Hz) 단위로 측정한다.제어 노브는 시계 방향으로 10회전하여 3Hz ~ 15Hz 범위를 커버하는 전위차계다.설정된 주파수는 인공호흡기 전면의 디지털 미터에 표시된다.1헤르츠는 초당 1 호흡, 즉 분당 60 호흡(예: 10Hz = 분당 600 호흡)과 동일하다. 600 호흡)과 같다.주파수 변화는 진폭에 반비례하여 전달된 조석량이다.

분당 호흡(f)
진동 수압

진동 수압은 진동 피스톤이 완전한 음수 편향에 도달한 후 HFOV 회로 내에서 순간적인 압력이다.

트란스트라헤드

트란스트라졸 제트 환기는 수술실이나 중환자실에서만 사용할 수 있는 전문 인공호흡기에 의해 후두 카테터를 통해 제공되는 고주파 환기, 저조량 환기를 말한다.이 절차는 기도가 어려울 것으로 예상될 때 수술실에서 가끔 사용된다.배반 콜린스 증후군, 로빈 시퀀스, 두부 및 목 수술과 같이 초혈성 또는 글로트성 장애).[13][14][15][16]

역효과

고주파 환기 사용 중 지적된 부작용에는 기존의 양압 환기기를 사용하는 동안 흔히 발견되는 부작용이 포함된다.이러한 부작용에는 다음이 포함된다.

참고 항목

참조

  1. ^ BRISCOE WA, FORSTER RE, COMROE JH (1954). "Alveolar ventilation at very low tidal volumes". J Appl Physiol. 7 (1): 27–30. doi:10.1152/jappl.1954.7.1.27. PMID 13174467.
  2. ^ a b c Krishnan JA, Brower RG (2000). "High-frequency ventilation for acute lung injury and ARDS". Chest. 118 (3): 795–807. doi:10.1378/chest.118.3.795. PMID 10988205. Archived from the original on 2008-10-06.
  3. ^ a b Standiford TJ, Morganroth ML (December 1989). "High-frequency ventilation". Chest. 96 (6): 1380–9. doi:10.1378/chest.96.6.1380. PMID 2510975.
  4. ^ Bollen CW, Uiterwaal CS, van Vught AJ (February 2006). "Systematic review of determinants of mortality in high-frequency oscillatory ventilation in acute respiratory distress syndrome". Crit Care. 10 (1): R34. doi:10.1186/cc4824. PMC 1550858. PMID 16507163.
  5. ^ D. P. Schuster; M. Klain; J. V. Snyder (October 1982). "Comparison of high-frequency jet ventilation to conventional ventilation during severe acute respiratory failure in humans". Critical Care Medicine. 10 (10): 625–630. doi:10.1097/00003246-198210000-00001. PMID 6749433.
  6. ^ Eastman A, Holland D, Higgins J, Smith B, Delagarza J, Olson C, Brakenridge S, Foteh K, Friese R (August 2006). "High-frequency percussive ventilation improves oxygenation in trauma patients with acute respiratory distress syndrome: a retrospective review". American Journal of Surgery. 192 (2): 191–5. doi:10.1016/j.amjsurg.2006.01.021. PMID 16860628.
  7. ^ Rimensberger PC (October 2003). "ICU cornerstone: high-frequency ventilation is here to stay". Critical Care. 7 (5): 342–4. doi:10.1186/cc2327. PMC 270713. PMID 12974963.
  8. ^ Lunkenheimer PP, Rafflenbeul W, Keller H, Frank I, Dickhut HH, Fuhrmann C (1972). "Application of transtracheal pressure oscillations as a modification of "diffusing respiration"". Br J Anaesth. 44 (6): 627–628. doi:10.1093/bja/44.6.627. PMID 5045565.
  9. ^ P. Fort; C. Farmer; J. Westerman; J. Johannigman; W. Beninati; S. Dolan; S. Derdak (June 1997). "High-frequency oscillatory ventilation for adult respiratory distress syndrome--a pilot study". Critical Care Medicine. 25 (6): 937–947. doi:10.1097/00003246-199706000-00008. PMID 9201044.
  10. ^ Gerstmann DR, Fouke JM, Winter DC, Taylor AF, deLemos RA (October 1990). "Proximal, tracheal, and alveolar pressures during high-frequency oscillatory ventilation in a normal rabbit model". Pediatric Research. 28 (4): 367–73. doi:10.1203/00006450-199010000-00013. PMID 2235135.
  11. ^ Easley RB, Lancaster CT, Fuld MK, et al. (January 2009). "Total and regional lung volume changes during high-frequency oscillatory ventilation (HFOV) of the normal lung". Respiratory Physiology & Neurobiology. 165 (1): 54–60. doi:10.1016/j.resp.2008.10.010. PMC 2637463. PMID 18996228.
  12. ^ Ono K, Koizumi T, Nakagawa R, Yoshikawa S, Otagiri T (2009). "Comparisons of different mean airway pressure settings during high-frequency oscillation in inflammatory response to oleic acid-induced lung injury in rabbits". Journal of Inflammation Research. 2: 21–8. doi:10.2147/jir.s4491. PMC 3218723. PMID 22096349.
  13. ^ Ravussin P, Bayer-Berger M, Monnier P, Savary M, Freeman J (1987). "Percutaneous transtracheal ventilation for laser endoscopic procedures in infants and small children with laryngeal obstruction: report of two cases". Can J Anaesth. 34 (1): 83–6. doi:10.1007/BF03007693. PMID 3829291.
  14. ^ Benumof JL, Scheller MS (1989). "The importance of transtracheal jet ventilation in the management of the difficult airway". Anesthesiology. 71 (5): 769–78. doi:10.1097/00000542-198911000-00023. PMID 2683873.
  15. ^ Weymuller EA, Pavlin EG, Paugh D, Cummings CW (1987). "Management of difficult airway problems with percutaneous transtracheal ventilation". Ann Otol Rhinol Laryngol. 96 (1 Pt 1): 34–7. doi:10.1177/000348948709600108. PMID 3813383.
  16. ^ Boyce JR, Peters GE, Carroll WR, Magnuson JS, McCrory A, Boudreaux AM (2005). "Preemptive vessel dilator cricothyrotomy aids in the management of upper airway obstruction". Can J Anaesth. 52 (7): 765–9. doi:10.1007/BF03016567. PMID 16103392.