呼照系　黃崇旂副教授

長庚醫院胸腔一科　高國晉主治醫師

　　急性呼吸窘迫症候群 ( Acute Respiratory Distress Syndrome，ARDS )，最初是由 Ashbaughy 等人於1987年提出，直到1994年，AECC ( American-European consensus conference ) 將此疾病正式命名並定義如下：ADRS為急性肺傷害 ( Acute Lung Injury, ALI ) 的最極端表現，其臨床診斷依循如下：( 1 ) 急性發作 ( 2 ) 胸部X光片兩側肺浸潤 ( 3 ) 肺動脈楔壓 ( Pulmonary artery wedge pressure, PAWP ) ≦ 18mmHg 或無左心房高壓 ( 4 ) 氧合機能失常－PaO2／FiO2 ≦ 300mmHg 為ALI， ≦ 200mmHg 為 ARDS。

        ARDS 的死亡率約莫在30~70%左右，90%死亡病例發生在發病後2-4週內，最主要死因為多重器官衰竭。臨床上致病因分為直接 ( 指肺內因素如：肺炎、吸入性傷害、肺挫傷、溺水等 ) 或間接 ( 指肺外因素如：敗血症、嚴重創傷、輸血、急性胰臟炎、藥物中毒等 ) 的因素，誘發肺部嚴重發炎反應、傷害肺部上皮細胞及微血管內皮細胞，導致肺泡－微血管通透性增加，肺部順應性 ( compliance ) 降低，造成分流 ( shunting ) 增加及肺部通氣－灌流不平衡 ( Ventilation-Perfusion mismatch )。加上 ARDS 後期的纖維增生過程，造成 ARDS 的臨床特徵：低血氧、低肺順應性及肺動脈高壓。

　　絕大多數的 ARDS 病患必須使用呼吸器來維生，然而不恰當的呼吸器設定也會造成肺部類似 ARDS 的病理變化，此稱為「呼吸器伴隨之肺損傷」( Ventilator-associated lung injury, VALI )；由於病患的肺部機械力學為不均勻分布，使用過低的「吐氣末正壓」(Positive end expiratory pressure, PEEP ) 造成肺泡的無法完全張開與肺塌陷 ( atelectasis )，過大的潮氣容積則造成肺泡過度膨脹 ( overdistension )，兩者均會對肺泡壁造成剪力 ( shearing force ) 及局部的高壓力而產生 VALI。因此，目前對於 ARDS 的病人，呼吸器的設定是採用所謂「肺保護性策略」( Lung protective strategy )：較少的潮氣容積 ( 5-8,ml/kg )，較高的 PEEP，採用壓力限制 ( Pressure limited ) 的呼吸器設定方式，維持適當的動脈血氧數值。若無改善，則再考慮加上使用其他的方法，如吸吐氣反比 ( Inspiration Reverse Ventilation )，氣道壓力釋放通氣 ( Airway Pressure Release Ventilation ) 及其他輔助性療法，例如允許高碳酸血症 ( Permissive hypercapnia )，俯臥 ( Prone Position )，氣管氣體灌注 ( Tracheal gas insufflation, TGI )，一氧化氮吸入 ( Inhaled NO )，部分液體通氣 ( Partial liquid Ventilation ) 及 Lung recruitment maneuver ( LRM ) 等等。

　　近年來，有人將「高頻呼吸器 ( High Frequency Ventilation, HFV )」運用到 ARDS 的成人病患身上，特別是其中的「高頻振盪式呼吸 ( High Frequency Oscillatory Ventilation, HFOV )」。HFV 的定義是指將低於或等於死腔的潮氣容積 ( VT≦5ml／lg )，用超過生理呼吸次數甚多的頻率 ( 60-3600／min ) 來供給呼吸的機器，最早是由 Sjostrand 等人於1967年所提出，包括以下幾種不同的型式：高頻正壓式呼吸 ( High Frequency Positive Pressure Ventilation, HFPPV )，高頻叩擊式呼吸 ( High Frequency Percussive Ventilation, HFPV )，高頻噴射式呼吸 ( High Frequency Jet Ventilation, HFJV )，高頻流速中斷式呼吸 ( High Frequency Flow Interruption, HFFI )， 高頻振盪式呼吸 ( High Frequency Oscillatory Ventilation, HFOV )。這幾種不同型式的 HFV，只有 HFOV 有主動吐氣 ( active expiration ) 的功能。HFOV 之所以使用於 ARDS 的病患，而使得其改善氧合及降低 FiO2 的使用，可由兩方面說明：1.使用 HFOV 時，其平均氣道壓力 ( Mean airway Pressure,MAP ) 的設定，比傳統呼吸器更高，因此在行氣體交換時，塌陷的肺部會重新張開而可以改善氧合。2.在振盪期間，潮氣容積低於死腔容積，因此在呼吸週期除了能有一固定氣道壓力來打開肺泡之外，其優於傳統呼吸器的是能大幅降低氣道壓力、維持肺泡張開、改善 V／Q mismatch，能夠達成適當的氣體交換，減低呼吸器併發的肺損傷，減輕過高的胸內壓所造成的血行動力學變化。

　　由於對於 ARDS 的病理學的更進一步瞭解，因此近來有人利用 HFV 的異於傳統呼吸器的獨特性，將之應用於 ARDS 病患，也有一些不錯的效果。在1972年時，Lunkenheimer 最早報告使用 HFOV 於實驗狗身上，可使其得到足夠的氧氣交換。1990年，Gerstmann 等人更進一步研究發現，在 MAP 維持一定的情況下，最高氣道壓力 ( Peak airway pressure, PIP ) 只有百分之十，非常低。在1997年 Fort 等人在17個 ARDS 的成人病患發現，使用 HFOV 可以使得其中13位病患其氣體交換功能獲得改善。而在2001年 Sangeeta M 等人觀察型研究中，針對24位 ARDS 的病患對於傳統呼吸器使用無效後改成 HFOV，發現可以改善氧合及通氣，降低氧氣需求，存活者比非存活者在 HFOV 介入前有較少的使用傳統呼吸器天數。在2002年 Stephen D 等人的大型隨機分布控制實驗，比較成人 ARDS 病患使用 HFOV ( n=75 ) 與傳統呼吸器 ( n=73 ) 的差別，結論是 ：使用 HFOV 是安全的，而且在72小時後，其 P／F ratio 的改善有統計學上的意義，在存活率預後上兩者無統計學上差異。最近有新的研究顯示，使用 HFOV 合併 inhaled NO 或者 HFOV 合併 prone position 來使用於嚴重低血氧的 ARDS 病患，發現可以改善氧合及 V／Q mismatch。在我們自己的研究當中，針對16個外科手術病患併發嚴重低血氧的 ARDS 病患，當無法使用傳統呼吸器來改善氧合時，選擇 HFOV，發現在30分鐘之後，其氧合有明顯改善而且12個小時後持續整個使用 HFOV 的期間，並且無明顯其他血行動力學的變化，有75%的病患氧合改善可以成功換回傳統呼吸器來使用。

　　綜合以上，HFOV 應用在早期成人 ALI／ARDS 有嚴重氧合衰竭的病患，可以改善氧合，減少其肺傷害，而且無血行動力學的變化及其他嚴重的併發症，若能配合其他的輔助性療法，可以更進一步改善氧合，減少其他併發症，但是要選擇何種嚴重程度的病患？如何設定？使用多久時間？何時換成傳統呼吸器？以及如何配合其他的輔助性療法，都須未來再進一步的研究。