Опубликовать статью

Информационное партнерство

Инфоресурсы

Контакты

«

ТОМ 27, СТ. 34 (стр. 815-855)   |   10 августа 2026 г.   

»

Фундаментальные исследования » Патологическая анатомия

Применение перфторуглеродов при лечении тяжелой бронхолегочной патологии. Часть V: полная жидкостная вентиляция

Бонитенко Е.Ю. 1,4, Тоньшин А.А.1, Макаров А.Ф. 1, Николаев И.М. 1, Ильясов Р.И. 1, Белякова Н.А.2, Бала А.М.3
1ФГБУН «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»,105275, Москва, пр. Буденного, д.31
eu_bonitenko@mail.ru
2ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова ФМБА России»,192019, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 1
3Фонд перспективных исследований,121059, Москва, Бережковская наб., 22, стр. 3
4ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства,188663, Ленинградская область, Всеволожский м.р-н, Кузьмоловское г.п., ул. Заводская, зд. 6/2, корп. 93

Резюме

Полная жидкостная вентиляция легких (ЖИВЛ) — аппаратно управляемый метод внутрилегочной респираторной поддержки, при котором перфторуглеродная дыхательная жидкость (ПФУ-ДЖ) полностью или почти полностью замещает газовую фазу в легких и становится основной средой переноса кислорода и углекислого газа. Потенциальное значение ЖИВЛ связано с возможностью ее применения при тяжелом, но потенциально обратимом диффузном поражении легких, когда возможности газовой ИВЛ ограничены. Цель обзора - систематизировать физические, физиологические, инженерные и патофизиологические основы ЖИВЛ, определить ее потенциальное место среди методов респираторной поддержки при тяжелой бронхолегочной патологии и обозначить приоритетные направления дальнейших исследований. Материалы и методы. Выполнен целенаправленный поиск публикаций в PubMed, Scopus, Embase, eLIBRARY.RU, CyberLeninka и специализированных информационных ресурсах за 1980-2026 гг. Анализировали фундаментальные работы, экспериментальные исследования на животных, клинические наблюдения и обзоры, посвященные свойствам перфторуглеродов, перфторуглеродному бронхоальвеолярному лаважу (ПФУ-БАЛ), частичной (ЧЖИВЛ) и полной жидкостной вентиляции, включая гипотермические режимы. Дополнительно использовали ранее опубликованные и неопубликованные собственные экспериментальные данные. Результаты. ЖИВЛ обеспечивает жидкостный перенос O2 и CO2, рекрутирование и стабилизацию альвеол, влияет на вентиляционно-перфузионные отношения, позволяет мобилизовать патологическое внутриальвеолярное содержимое и осуществлять управляемый теплообмен. При выраженном альвеолярном отеке циклическое удаление ПФУ-ДЖ создает условия для эвакуации отечной жидкости. В отличие от ПФУ-БАЛ, ЖИВЛ потенциально объединяет удаление патологического содержимого с непрерывной респираторной поддержкой; в отличие от классической ЧЖИВЛ, она предусматривает циклическое выведение ПФУ-ДЖ из легких. Газовая ИВЛ, ЧЖИВЛ, ПФУ-БАЛ, ЖИВЛ и экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО) имеют различные точки приложения и не являются простыми взаимозаменяемыми альтернативами. Ограничения ЖИВЛ связаны с удалением CO2, контролем дыхательного и остаточного объемов ПФУ-ДЖ, экспираторного потока и внутритрахеального давления, гемодинамической переносимостью, а также безопасным переходом к газовой вентиляции. Заключение. ЖИВЛ следует рассматривать как самостоятельную экспериментальную технологию внутрилегочной респираторной поддержки при тяжелом, но потенциально обратимом диффузном поражении легких, а не как замену газовой ИВЛ, ПФУ-БАЛ, ЧЖИВЛ или ЭКМО. Представлена авторская концепция дифференцированного применения этих технологий в зависимости от характера поражения и цели вмешательства. Авторы предполагают, что ЖИВЛ может создавать условия не только для временной поддержки газообмена, но и для более полного восстановления легочной ткани с потенциальным уменьшением неблагоприятного ремоделирования. Ключевыми задачами остаются разработка критериев перехода от ЖИВЛ к газовой ИВЛ при обратимом поражении легких, оценка роли экзогенного сурфактанта на этом этапе, а также последовательное подтверждение безопасности и эффективности метода в доклинических и клинических исследованиях.


Ключевые слова

полная жидкостная вентиляция; перфторуглероды; внутрилегочная респираторная поддержка; острое повреждение легких

Список литературы

1. Brown J.K., Haft J.W., Bartlett R.H., Hirschl R.B. Acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: extracorporeal life support and liquid ventilation for severe acute respiratory distress syndrome in adults. Semin Respir Crit Care Med. 2006;27(4):416-425. doi: 10.1055/s-2006-948295.


2. Weis C.M., Wolfson M.R., Shaffer T.H. Liquid-assisted ventilation: physiology and clinical application. Ann Med. 1997;29(6):509-517. doi: 10.3109/07853899709007475.


3. Wolfson M.R., Greenspan J.S., Shaffer T.H. Liquid-assisted ventilation: an alternative respiratory modality. Pediatr Pulmonol. 1998;26(1):42-63. doi: 10.1002/(SICI)1099-0496(199807)26:1<42::AID-PPUL8>3.0.CO;2-K.


4. Wolfson M.R., Shaffer T.H. Liquid-assisted ventilation: an update. Eur J Pediatr. 1999;158(Suppl 1):S27-S31. doi: 10.1007/PL00014317.


5. Shaffer T.H., Wolfson M.R., Greenspan J.S. Liquid ventilation: current status. Pediatr Rev. 1999;20(12):e134-e142. doi: 10.1542/pir.20-12-e134.


6. Greenspan J.S., Wolfson M.R., Shaffer T.H. Liquid ventilation. Semin Perinatol. 2000;24(6):396-405. doi: 10.1053/sper.2000.20092.


7. Kylstra J.A., Tissing M.O., van der Maën A. Of mice as fish. Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1962;8:378-383.


8. Kylstra J.A., Paganelli C.V., Lanphier E.H. Pulmonary gas exchange in dogs ventilated with hyperbarically oxygenated liquid. J Appl Physiol. 1966;21(1):177-184. doi: 10.1152/jappl.1966.21.1.177.


9. Clark L.C. Jr., Gollan F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Science. 1966;152(3730):1755-1756. doi: 10.1126/science.152.3730.1755.


10. Riess J.G. Understanding the fundamentals of perfluorocarbons and perfluorocarbon emulsions relevant to in vivo oxygen delivery. Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 2005;33(1):47-63. doi: 10.1081/BIO-200046659.


11. Koen P.A., Wolfson M.R., Shaffer T.H. Fluorocarbon ventilation: maximal expiratory flows and CO2 elimination. Pediatr Res. 1988;24(3):291-296. doi: 10.1203/00006450-198809000-00003.


12. Lowe C., Tuma R.F., Sivieri E.M., Shaffer T.H. Liquid ventilation: cardiovascular adjustments with secondary hyperlactatemia and acidosis. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1979;47(5):1051-1057. doi: 10.1152/jappl.1979.47.5.1051.


13. Lowe C.A., Shaffer T.H. Pulmonary vascular resistance in the fluorocarbon-filled lung. J Appl Physiol. 1986;60(1):154-159. doi: 10.1152/jappl.1986.60.1.154.


14. Costantino M.L., Micheau P., Shaffer T.H., Tredici S., Wolfson M.R. Clinical design functions: round table discussions on the bioengineering of liquid ventilators. ASAIO J. 2009;55(2):206-208.


15. Hirschl R.B., Grover B., McCracken M., Wolfson M.R., Shaffer T.H., Bartlett R.H. Oxygen consumption and carbon dioxide production during liquid ventilation. J Pediatr Surg. 1993;28(4):513-519. doi: 10.1016/0022-3468(93)90608-N.


16. Baba Y., Brant D., Brah S.S., Grotberg J., Bartlett R.H., Hirschl R.B. Assessment of the development of choked flow during total liquid ventilation. Crit Care Med. 2004;32(1):201-208. doi: 10.1097/01.CCM.0000104918.48411.91.


17. Meinhardt J.P., Sawada S., Quintel M., Hirschl R.B. Comparison of static airway pressures during total liquid ventilation while applying different expiratory modes and time patterns. ASAIO J. 2004;50(1):68-75. doi: 10.1097/01.MAT.0000104821.51259.F9.


18. Foley D.S., Brah R., Bull J.L., Brant D.O., Grotberg J.B., Hirschl R.B. Total liquid ventilation: dynamic airway pressure and the development of expiratory flow limitation. ASAIO J. 2004;50(5):485-490. http://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15497390/.


19. Bull J.L., Foley D.S., Bagnoli P., Tredici S., Brant D.O., Hirschl R.B. Location of flow limitation in liquid-filled rabbit lungs. ASAIO J. 2005;51(6):781-788.


20. Komori E., Tredici S., Bull J.L., Grotberg J.B., Reickert C.A., Brant D.O., et al. Expiratory flow limitation during gravitational drainage of perfluorocarbons from liquid-filled lungs. ASAIO J. 2005;51(6):795-801.


21. Bull J.L., Tredici S., Fujioka H., Komori E., Grotberg J.B., Hirschl R.B. Effects of respiratory rate and tidal volume on gas exchange in total liquid ventilation. ASAIO J. 2009;55(4):373-381. doi: 10.1097/MAT.0b013e3181a793b5.


22. Wolfson M.R., Hirschl R.B., Jackson J.C., Gauvin F., Foley D.S., Lamm W.J.E., et al. Multicenter comparative study of conventional mechanical gas ventilation to tidal liquid ventilation in oleic acid injured sheep. ASAIO J. 2008;54(3):256-269.


23. Pohlmann J.R., Brant D.O., Daul M.A., Reoma J.L., Kim A.C., Osterholzer K.R., et al. Total liquid ventilation provides superior respiratory support to conventional mechanical ventilation in a large animal model of severe respiratory failure. ASAIO J. 2011;57(1):1-8.


24. Tsagogiorgas C., Alb M., Herrmann P., Quintel M., Meinhardt J.P. Cardiopulmonary function and oxygen delivery during total liquid ventilation. Pediatr Pulmonol. 2011;46(10):964-975.


25. Rambaud J., Lidouren F., Sage M., Kohlhauer M., Nadeau M., Fortin-Pellerin É., et al. Hypothermic total liquid ventilation after experimental aspiration-associated acute respiratory distress syndrome. Ann Intensive Care. 2018;8(1):57. doi: 10.1186/s13613-018-0404-8.


26. Kohlhauer M., Lidouren F., Remy-Jouet I., Mongardon N., Adam C., Bruneval P., et al. Hypothermic total liquid ventilation is highly protective through cerebral hemodynamic preservation and sepsis-like mitigation after asphyxial cardiac arrest. Crit Care Med. 2015;43(10):e420-e430. doi: 10.1097/CCM.0000000000001131.


27. Kohlhauer M., Berdeaux A., Kerber R.E., Micheau P., Ghaleh B., Tissier R. Liquid ventilation for the induction of ultrafast hypothermia in resuscitation sciences: a review. Ther Hypothermia Temp Manag. 2016;6(2):63-70.


28. Kohlhauer M., Boissady E., Lidouren F., de Rochefort L., Nadeau M., Rambaud J., et al. A new paradigm for lung-conservative total liquid ventilation. EBioMedicine. 2019;52:102365. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.08.026.


29. Tissier R., Taccone F.S., Lamhaut L., Vicaut E., Paublant F., Ricard J.D., et al. Design of the OverCool study: lung-conservative liquid ventilation for the induction of ultra-rapid cooling after cardiac arrest. Resusc Plus. 2025;23:100926. doi: 10.1016/j.resplu.2025.100926.


30. Chenoune M., de Rochefort L., Bruneval P., Lidouren F., Kohlhauer M., Seemann A., et al. Evaluation of lung recovery after static administration of three different perfluorocarbons in pigs. BMC Pharmacol Toxicol. 2014;15:53. doi: 10.1186/2050-6511-15-53.


31. Watanabe K., Bois A., Lidouren F., Daou Y.A.Z., Jendoubi A., Gaborieau B., et al. Total liquid ventilation in a porcine model of severe acute respiratory distress syndrome using a new generation of liquid ventilator. Intensive Care Med Exp. 2025;13:95. doi: 10.1186/s40635-025-00799-9.


32. Sage M., Stowe S., Adler A., Forand-Choinière C., Nadeau M., Berger C., et al. Perflubron distribution during transition from gas to total liquid ventilation. Front Physiol. 2018;9:1723. doi: 10.3389/fphys.2018.01723.


33. Morin C., Simard É., See W., Sage M., Imane R., Nadeau C., et al. Total liquid ventilation in an ovine model of extreme prematurity: a randomized study. Pediatr Res. 2024;95(4):974-980. doi: 10.1038/s41390-023-02841-6.


34. Sage M., Nadeau M., Forand-Choinière C., Mousseau J., Vandamme J., Berger C., et al. Assessing the impacts of total liquid ventilation on left ventricular diastolic function in a model of neonatal respiratory distress syndrome. PLoS One. 2018;13(1):e0191885. doi: 10.1371/journal.pone.0191885.


35. Avoine O., Bosse D., Beaudry B., Beaulieu A., Albadine R., Praud J.P., et al. Total liquid ventilation efficacy in an ovine model of severe meconium aspiration syndrome. Crit Care Med. 2011;39(5):1097-1103. doi: 10.1097/CCM.0b013e31820ead1a.


36. Бонитенко Е.Ю., Белякова Н.А., Баринов В.А., и др. Применение перфторуглеродов при лечении тяжелой бронхолегочной патологии. Часть I: классификация методов (аналитический обзор). Медлайн.ру (Medline.ru). 2023;24:1368-1397.


37. Бонитенко Е.Ю., Белякова Н.А., Баринов В.А., Буров А.А. Применение перфторуглеродов при лечении тяжелой бронхолегочной патологии. Часть II: частичная жидкостная вентиляция легких (аналитический обзор). Медлайн.ру (Medline.ru). 2023;24:1494-1552.


38. Баринов В.А., Бонитенко Е.Ю., Гладчук А.С., Белякова Н.А. Применение перфторуглеродов при лечении тяжелой бронхолегочной патологии. Часть III: таргетная доставка лекарственных средств (аналитический обзор). Медлайн.ру (Medline.ru). 2024;25:71-101.


39. Бонитенко Е.Ю., Белякова Н.А., Буров А.А., Бала А.М. Применение перфторуглеродов при лечении тяжeлой бронхолeгочной патологии. Часть IV: бронхоальвеолярный лаваж (аналитический обзор). Медлайн.ру (Medline.ru). 2026;27:746-776.


40. Бонитенко Е.Ю., Исабеков Н.Р., Тоньшин А.А., Макаров А.Ф., Котский М.А., Каниболоцкий А.А., и др. Применение жидкостной вентиляции для лечения токсического отека легких. Медлайн.ру (Medline.ru). 2026;27:230-257.


41. Wemhöner A., Hackspiel I., Hobi N., Ravasio A., Haller T., Rüdiger M. Effects of perfluorocarbons on surfactant exocytosis and membrane properties in isolated alveolar type II cells. Respir Res. 2010;11:52. doi: 10.1186/1465-9921-11-52.


42. Morin C., Stowe S., Alain C., See W., Sage M., Nadeau C., et al. Conventional vs high-frequency ventilation for weaning from total liquid ventilation in lambs. Respir Physiol Neurobiol. 2022;299:103867. doi: 10.1016/j.resp.2022.103867.


43. See W., Morin C., Sage M., Stowe S., Gohier C., Nault S., et al. Air distribution within the lungs after total liquid ventilation in a neonatal ovine model. Respir Physiol Neurobiol. 2021;290:103666. doi: 10.1016/j.resp.2021.103666.


44. Баринов В.А., Островидова Е.В., Белякова Н.А., и др. Оценка показателей фармакокинетики перфтордекалина в цельной крови и в легких крыс при однократном эндотрахеальном и внутрижелудочном введении. Медлайн.ру (Medline.ru). 2022;23(43):722-732.


45. Shaffer T.H., Wolfson M.R., Greenspan J.S, et al. Liquid ventilation in premature lambs: uptake, biodistribution and elimination of perfluorodecalin liquid. Pediatr Res. 1996;39(4 Pt 2):103A. doi: 10.1203/00006450-199604001-00603.


46. Reickert CA, Pranikoff T, Overbeck MC, et al. The pulmonary and systemic distribution and elimination of perflubron from adult patients treated with partial liquid ventilation. Chest. 2001;119(2):515-522. doi: 10.1378/chest.119.2.515.


47. Sage M., See W., Nault S., Morin C., Michalski C., Chabot B., et al. Effect of low versus high tidal-volume total liquid ventilation on pulmonary inflammation. Front Physiol. 2020;11:603. doi: 10.3389/fphys.2020.00603.


48. Marraro G., Bonati M., Ferrari A., Barzaghi M.M., Pagani C., Bortolotti A., et al. Perfluorocarbon broncho-alveolar lavage and liquid ventilation versus saline broncho-alveolar lavage in adult guinea pig experimental model of meconium inhalation. Intensive Care Med. 1998;24(5):501-508.


49. Kuo C.Y., Hsueh C., Wang C.R. Liquid ventilation for treatment of meconium aspiration syndrome in a piglet model. J Formos Med Assoc. 1998;97(6):392-399.


50. Rey-Santano C., Mielgo V.E., Gastiasoro E., Alvarez-Diaz F.J., Lafuente H., Valls-i-Soler A., et al. Comparative effects of bronchoalveolar lavage with saline, surfactant, or perfluorocarbon in experimental meconium aspiration syndrome. Pediatr Crit Care Med. 2012;13(3):e187-e194. doi: 10.1097/PCC.0b013e318238b17f.


51. Dargaville P.A., Mills J.F., Copnell B., Loughnan P.M., McDougall P.N., Morley C.J., et al. Therapeutic lung lavage in the piglet model of meconium aspiration syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2003;168(4):456-463. doi: 10.1164/rccm.200211-1321OC.


52. Исабеков Н.Р., Тоньшин А.А., Крикунов О.В., Бонитенко Е.Ю. Применение газожидкостной искусственной вентиляции легких при остром ингаляционном отравлении хлором (экспериментальное исследование). Медицина труда и промышленная экология. 2025;65(1):4-17. doi: 10.31089/1026-9428-2025-65-1-4-17.


53. Исабеков Н.Р., Тоньшин А.А., Бонитенко Е.Ю. Обоснование возможности использования жидкостной искусственной вентиляции легких для лечения острого респираторного дистресс-синдрома токсического генеза. Медицина труда и промышленная экология. 2024;64(8):506-517. doi:10.31089/1026-9428-2024-64-8-506-517.


54. Gross G.W., Greenspan J.S., Fox W.W., Rubenstein S.D., Wolfson M.R., Shaffer T.H. Use of liquid ventilation with perflubron during extracorporeal membrane oxygenation: chest radiographic appearances. Radiology. 1995;194(3):717-720. doi:10.1148/radiology.194.3.7862968


55. Lindén V.B., Lidegran M.K., Frisén G., Dahlgren P., Frenckner B.P., Larsen F. ECMO in ARDS: a long-term follow-up study regarding pulmonary morphology and function and health-related quality of life. Acta Anaesthesiol Scand. 2009;53(4):489-495.


56. Hirschl R.B., Parent A., Tooley R., Shaffer T.H., Wolfson M., Bartlett R.H. Lung management with perfluorocarbon liquid ventilation improves pulmonary function and gas exchange during extracorporeal membrane oxygenation. Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 1994;22(4):1389-1396.


57. Kacmarek R.M., Wiedemann H.P., Lavin P.T., Wedel M.K., Tütüncü A.S., Slutsky A.S. Partial liquid ventilation in adult patients with acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2006;173(8):882-889. doi: 10.1164/rccm.200508-1196OC.

Журнал основан 16 ноября 2000г.
Выдано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций

(c) Перепечатка материалов сайта Medline.Ru возможна только с письменного разрешения редакции