tidiga studier av gasutbyte medan andningsvätska började med det primära målet att utveckla ett medel för ubåts nödutflykt genom att andas saltlösning som ett andat medium med minimalt kvävepartialtryck. Andningsluft vid hyperbariskt tryck skulle utsätta dykaren för mycket höga kvävepartiella tryck och en signifikant risk för dekompressionssjukdom. Tidigt arbete med vätskeventilation (1) visade att hyperkapni var den mest signifikanta begränsningen av flytande andning med saltlösning på grund av dess låga koldioxidlöslighet.

i början av 1990-talet förde flera grupper flytande andning in i det kliniska området för behandling av lungsjukdomar med perfluorkolväten (PFC) med förbättrad CO2-löslighet för att ge en ny strategi för behandling av andningsbesvärssyndrom (RDS). Rymdbegränsningar förhindrar en detaljerad diskussion om alla viktiga referenser. Studien av Kandler och medarbetare (2) i detta nummer av American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (s.31-35) ger PFC-tekniken till sin största nivå av sofistikering. En kort diskussion om metoder för PFC-administrering hjälper till att illustrera vikten av en aerosolleveransstrategi.

ett signifikant positivt steg var användningen av PFC-associerat gasutbyte (3), nu benämnd partiell vätskeventilation (PLV). En volym PFC motsvarande den normala funktionella restkapaciteten (30 ml/kg) införs i luftstrupen med en överlagrad volymreglerad gasventilation (fraktion av inspirerat syre = 1,0). I närvaro av lungskada förbättras gasutbytet under PLV (4-7) på grund av de kombinerade effekterna av minskad ytspänning och förbättrad leverans av O2 till edematösa områden i lungan. Dessa studier utvärderade effektiviteten av gasutbyte med hjälp av mått på O2-och CO2-utbyteseffektivitet , såsom PaO2 , PaCO2 och Aapo 2. Med användning av multipel inert gas eliminering teknik i normal lunga, gasutbytesbegränsningar befinns bero på ökad shunt och ökad aAPco 2 till följd av den låga lösligheten av CO2 i PFC (8). Med de stora PFC-volymerna i PLV försämras CO2-utbytet på grund av diffusionsbegränsning genom PFC-vätskeskiktet (9).

en komplikation av PLV är resultatet av PFC: s höga densitet, som huvudsakligen distribueras till de beroende regionerna i lungan (10). Även om gas distribueras till alla lungregioner hittades mer ventilation i de icke-beroende regionerna. Således kan PLV arbeta genom en kombinerad omfördelning av blodflöde och ventilation mot de icke-beroende regionerna som tjänar till att förbättra alveolär volym/hjärtutgång (VA/Q) matchning i de icke-beroende regionerna i lungan.

kreativ användning av små mängder PFC kan uppvisa liknande eller överlägsna terapeutiska konsekvenser. Användningen av förångad PFC (enskilda molekyler i gasfasen) har beskrivits av Bleyl och kollegor (11). Dessa utredare introducerade perfluorohexan (valt för sitt optimala ångtryck, 177 mm Hg) genom två förångare i Serie till oljesyraskadade får. De visade en förbättring av syresättningen under behandlingsintervallet. Denna förbättring upprätthölls förbi behandlingsfasen. Topp arteriella Po 2-nivåer uppnåddes 2 h efter slutet av behandlingsperioden utan kvarvarande PFC. den viktiga observationen var att förångad PFC hade en signifikant effekt för att förbättra djurstatus utan att kräva en stor flytande PFC-volym som skulle införas i lungorna. Dessa fynd visade att de ytspänningsreducerande egenskaperna hos PFC kunde tillhandahållas genom att införa PFC i ångformen.

det senaste innovativa steget av Kandler och medarbetare i detta nummer av tidskriften är den nya användningen av aerosoler (små droppar av PFC i gasfasen) för att öka PFC-innehållet i inspirerad gas (2). Detta tillvägagångssätt gör att en större volym PFC kan levereras till lungytan än med förångning medan den introducerar mindre PFC-volym än med antingen full eller partiell vätskeventilation. En stor fördel med aerosoler är att PFC levereras till den alveolära ytan på ett relativt enhetligt sätt utan den densitetsberoende fördelningen av PFC till beroende områden i lungorna. Denna studie utvärderade effekten av aerosoliserad PFC (FC77) med en ytaktivt utarmad piglet lungmodell. Författarna jämförde aerosol-PFC med tre andra ventilationslägen: PLV vid funktionell restkapacitet (FRC), PLV vid låg lungvolym och intermittent obligatorisk ventilation, och visade att aerosol–PFC gav det bästa gasutbytet och förbättrad dynamisk efterlevnad. Den maximala PaO2 hittades i aerosol–PFC-gruppen upp till 6 h efter avslutad behandling. Förbättringen av gasutbytet var lika effektivt som PLV och kvarstod under en längre tid. Inga biverkningar sågs med aerosoliserad PFC.

en signifikant fördel med både de förångade och aerosoliserade metoderna jämfört med PLV är den mer enhetliga fördelningen av ytspänningsreduktion oberoende av den densitetsberoende fördelningen av PFC under PLV. Kandler-metoden (2) har emellertid betydande fördelar som skiljer den från jämn förångning som en förbättring av administreringssättet för PFC. för det första har metoden för aerosoladministration inte samma potential för lungskada. För det andra finns det en betydande fördel för acceptans och användarvänlighet för behandling av skadade lungor i den kritiska vårdmiljön. Minimal utbildning kommer att vara nödvändig för att personal ska kunna administrera aerosoliserad PFC på ett säkert och kompetent sätt. Dessutom kommer utrustningen att förbli enkel att använda och billig, vilket ökar tillgängligheten av tekniken. För det tredje gör enkelheten i utrustningen och användarvänligheten denna terapi mer bärbar, vilket potentiellt utökar användningen utanför intensivvården. För det fjärde, till skillnad från förångning, är denna metod inte begränsad av ångtrycket hos PFC som används. Därför kan fler typer av PFC vara lämpliga, kanske specifika för specifika lungskador. Ytterligare forskning behövs för att utvärdera denna lovande behandlingsmetod och för att optimera dess effektivitet. Kandler och medarbetare kan ha förenklat administrationen av PFC till den punkten att vi kommer att se ett förnyat intresse för att använda dessa kemikalier för att behandla akut skadade lungor.