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第一部分常规设置的高频振荡通气对急性呼吸窘迫综合征肺内气体分布影响的研究背景：急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome, ARDS)是重症患者常见的临床综合征,病死率高达30%～40%。肺保护性通气模式采用小潮气量(Tidal volume, VT)和最佳呼气末正压(Positive end-expiratory pressure, PEEP),但即使是在该通气模式下,仍不能改善肺损伤的不均一性,表现在重力依赖区部分肺泡的塌陷和非重力依赖区肺泡的过度膨胀。高频振荡通气(High-frequency oscillatory ventilation, HFOV)理论上是肺保护性的通气方式,它采用较高的平均气道压(Mean airway pressure, mPaw)维持肺泡开放,小于等于生理死腔的潮气量避免肺泡的过度膨胀,同时避免肺泡反复开放与关闭引起的剪切伤。但其对ARDS肺损伤的不均一性及肺内气体分布的影响尚不明确,探索HFOV对ARDS肺损伤的不均一性及肺内气体分布的影响对肺保护性通气的实施具有重要意义。目的：观察常规设置的HFOV对ARDS家猪肺损伤的不均一性及肺内气体分布的影响。方法：健康雄性家猪(n=10),给予基础通气,记录为Control组,采用生理盐水灌肺复制ARDS模型,肺复张(Recruitment maneuver, RM)后按氧合法滴定最佳PEEP,然后随机分组给予CMV和HFOV:(1)CMV组：按照小潮气量(6ml/kg)和最佳PEEP进行通气；(2)HFOV组：按照常规机械通气平均气道压之上5cmH2O设置HFOV平均气道压进行通气。各压力水平稳定通气5分钟后,以电阻抗断层显像技术(Electrical impedance tomography, EIT)记录的各肺区相对阻抗变化反映肺内气体分布及肺不均一性的改变,并记录血流动力学、呼吸力学和气体交换指标。结果：(1)CMV和HFOV的机械通气参数设置：CMV组：模式为SIMV+PS:PEEP 14.4±4.6cmH2O, VT 6ml/kg, f 30次／分,I:E 1:2, FiO2 100%。HFOV组：mPaw 24.1±1.9cmH2O,f9Hz, ΔP70cmH2O,FiO2100%,I%33%,Bias Flow 30L/min。(2) HFOV对ARDS气体交换影响：造模成功后,实验动物PaO2/FiO2较Control组明显下降(Control组：435.6±117. 1mmHg, ARDS模型组65.6±43.2mmHg)。机械通气过程中HFOV组和CMV组PaO2/FiO2较ARDS模型组均明显改善,但两组的PaO2/FiO2差异无明显统计学意义(P=0.989)。HFOV机械通气过程中PaCO2较Control组、ARDS模型组及CMV组明显升高,pH较Control组下降,但仍维持在允许性高碳酸血症范围内(7.25～7.35)。(3) HFOV对ARDS血流动力学影响：HFOV组及CMV组的心率(Heart rate, HR)、平均动脉压(Mean arterial pressure, MAP)、中心静脉压(Central venous pressure, CVP)及肺动脉嵌顿压(Pulmonary arterial wedge pressure, PAWP)组间无显著差异；但两组的MAP较ARDS模型组稍下降,CVP较Control组稍升高。(4) HFOV对ARDS局部肺通气的影响:HFOV组机械通气过程中肺通气较ARDS模型组明显改善。HFOV组在ROI 1的相对阻抗变化占全肺阻抗变化百分比△Z%明显低于Control组和CMV组,差异有显著统计学意义(P<0.001);HFOV组、Control组和CMV组在ROI 2和ROI 3的AZ%无统计学差异；HFOV组在ROI 4的△Z%明显低于Control组,但和CMV组组间差异无明显统计学意义(P>0.05)。结论：常规设置的HFOV不能改善ARDS肺损伤的不均一性。第二部分HFOV不同平均气道压对ARDS肺内气体分布影响的研究背景：HFOV是ARDS保护性通气治疗措施之一,平均气道压是其改善肺损伤的不均一性、实现肺保护的关键指标,但近期HFOV治疗中重度ARDS的大规模多中心随机对照研究均未获得阳性结果,两个研究中设置的平均气道压均不相同,根据这两个研究设置的平均气道压对肺内气体分布及肺不均一性的影响尚不明确。这两项研究中HFOV不改善ARDS患者预后甚至有害的可能与平均气道压的设置不能改善肺损伤的不均一性相关。因此,探索HFOV不同平均气道压对ARDS肺内气体分布的影响是优化其机械通气策略,指导临床肺保护性通气实施的关键。目的：观察HFOV不同平均气道压对ARDS家猪肺内气体分布的影响。方法：健康雄性家猪(n=10),给予基础通气,记录为Control组,采用生理盐水灌肺复制ARDS模型,肺复张后PEEP递减,采用氧合法滴定常规机械通气最佳PEEP,然后切换至HFOV,按照不同平均气道压设置进行通气,顺序如下：(1)mPaw 30cmH2O组：按照OSCILLATE研究将HFOV平均气道压设置为30cmH2O。(2)Pplat+5 cmH2O组：根据常规机械通气呼吸力学得出Pplat,按照OSCAR研究将HFOV平均气道压设置为Pplat+5cmH2O。(3)Pmean+5cmH2O组：根据常规机械通气呼吸力学得出Pmean,将HFOV平均气道压设置在Pmean+5 cmH2O。(4)最佳氧合组：按照氧合法设置HFOV最佳平均气道压。各设置均在稳定通气5分钟后,以EIT记录的各肺区相对阻抗及像素点变化反映肺内气体分布及肺均一性改变,并记录血流动力学、呼吸力学和气体交换指标。结果：(1) HFOV不同平均气道压设置的mPaw分别为：mPaw 30cmH2O组30.0±0.0cmH2O、Pplat+5cmH2O组27.2±3.0cmH2O、Pmean+5cmH2O组24.1±1.9cmH2O,最佳氧合组20.4±3.1cmH2O。其余机械通气参数各组相同：f9Hz,ΔP70cmH2O, FiO2 100%, I% 33%, Bias Flow 30L/min。(2) HFOV不同平均气道压对ARDS气体交换的影响：造模成功后,实验动物的PaO2/FiO2较Control组明显下降,Pmean+5cmH2O组、Pplat+5cmH2O组、mPaw 30cmH2O组、最佳氧合组机械通气过程中PaO2/FiO2较ARDS模型组明显改善(P<0.001),但各组间差异无统计学意义。四组的PaCO2较Control组明显升高,pH较Control组明显下降,但仍维持在允许性高碳酸血症范围内。(3) HFOV不同平均气道压对ARDS血流动力学的影响：不同平均气道压设置通气过程中对HR、MAP、CVP及PAWP的影响组间无显著差异,但MAP稍低于Control组,CVP和PAWP稍高于Control组。(4) HFOV不同平均气道压对ARDS非重力依赖区及重力依赖区肺通气的影响：mPaw 30cmH2O组、Pplat+5cmH2O组、Pmean+5cmH2O组和最佳氧合组在非重力依赖区及重力依赖区的AZ%较ARDS模型组均改善,但各组间差异无显著统计学意义(P>0.05)。(5) HFOV不同平均气道压对ARDS肺泡过度膨胀的影响：mPaw 30cmH2O组、Pplat+5cmH2O组、Pmean+5cmH2O组、最佳氧合组的过度膨胀电阻抗像素点分别为：181.2±72.4、128.4±53.5、137.2±38.7、36.9±15.4。Pmean+5cmH2O组、Pplat+5cmH2O组、mPaw 30cmH2O组过度膨胀电阻抗像素点明显大于最佳氧合组,差异有显著统计学意义(P<0.001)。(6) HFOV不同平均气道压对ARDS肺泡复张的影响：mPaw 30cmH2O组、Pplat+5cmH2O组、Pmean+5cmH2O组、最佳氧合组的肺泡复张电阻抗像素点分别为：43.2±18.9、40.4±17.9、39.3±18.8、36.6±18.6。各组肺泡复张电阻抗像素点无显著差异(P=0.884)。结论：最佳氧合法设置HFOV平均气道压可促进肺泡复张,减少肺泡过度膨胀,改善肺损伤的不均一性。