急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)是指多种病因引起的急性肺部弥漫性损伤,新生儿由于肺发育不成熟,肺损伤时导致肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤,继发肺表面活性物质(PS)缺乏。机械通气和PS应用是治疗ALI/ARDS的主要方法[1],临床上常使用常频机械通气(CMV)和高频振荡通气(HFOV)模式,对二种通气模式的优劣报道较多,Meta分析显示尚无明确的证据证实HFOV作为ALI的首要通气策略比CMV更好,虽然HFOV较CMV能显著降低慢性肺病变的发生率,但是二者气漏、神经系统并发症的发生率及病死率差异均无统计学意义[2-3]。
不同通气方式联合PS治疗ALI/ARDS对其呼吸力学影响及疗效的研究报道较少,为进一步比较不同机械通气方式(HFOV与CMV)联合PS对新生儿ALI/ARDS疗效的比较,本研究采用回顾性对照研究方法,比较3种治疗方法(HFOV+PS、CMV+PS、CMV)对新生儿ALI/ARDS呼吸力学和效果影响进行分析比较,现将结果报告如下。
1 资料与方法 1.1 研究对象收集2013年1月至2015年12月在本院NICU住院,机械通气时间≥72 h新生儿,研究对象均符合Demirakca等[4]制定的ALI/ARDS诊断标准:①急性起病;②PaO2/FiO2≤200 mm Hg为ARDS,~300 mm Hg为ALI;③X线胸片显示双肺弥漫性阴影伴肺水肿改变;④超声心动图检查无左心房高压表现;⑤胎龄 > 34周。原发病包括窒息、胎粪吸入综合征或败血症等,同时除外原发性PS缺乏、先天性心脏病、先天性肺发育不良者。纳入的患儿根据通气模式及治疗方式不同分为HFOV+PS、CMV+PS、CMV 3组。本研究获得医院医学伦理委员会批准及家长书面知情同意。
1.2 治疗方法所有患儿均予机械通气(Stephen科迪娜新生儿专用呼吸机),初始通气模式采用CMV或HFOV,CMV根据自主呼吸强弱采用SIMV或A/C模式,初始参数设定:吸气峰压(PIP)18~25 cm H2O,呼气末压(PEEP)4~6 cm H2O,呼吸频率(RR)35~60 bpm,吸入氧浓度(FiO2)30%~60%;HFOV初始参数设定:平均气道压(MAP)10~14 cm H2O或较常频高2~4 cm H2O,振荡压力幅度35~45 cm H2O,以振荡至患儿脐部为宜,频率(f)9~11 Hz,FiO2 30%~60%;CMV模式如效果不佳更换为HFOV模式者从本研究中剔除;HFOV+PS、CMV+PS组患儿在机械通气时经气管插管给予PS(珂立苏,北京双鹤药业),给药剂量70~100 mg/kg,均一次给予;3种治疗方式均根据病情及血气分析调节呼吸机参数,尽量以低的参数维持基本正常的血气;其余治疗包括控制原发病,防治出血,控制感染,维持内环境稳定,营养支持等。
1.3 观察指标在机械通气前、通气后12 h、24 h、48 h、72 h监测血气分析、MAP、FiO2,计算PaO2/FiO2、氧和指数(OI=FiO2×MAP×100/PaO2)、呼吸指数(RI=A-aDO2/PaO2),统计机械通气时间、用氧时间,气漏、颅内出血发生率及治愈率。
1.4统计学分析
采用SPSS 16.0统计软件进行统计学处理,计量资料以均值±标准差(x±s)表示,组间比较采用F检验及SNK-q检验,计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 一般资料共136例患儿纳入本研究,日龄0~3 d,胎龄34~41+5周,出生体重2 030~4 250 g,男性81例,女性55例,原发病中窒息45例,肺炎40例,胎粪吸入综合征33例,败血症18例。HFOV+PS组45例,胎龄34~40+6周,其中34~36+6周25例,37~40+6周20例;出生体重2 050~4 200 g,其中 < 2 500 g 21例,≥2 500 g 24例,平均出生体重2 590±220 g;男27例,女18例;ALI 25例,ARDS 20例。CMV+PS组53例,胎龄34+2~41+5周,其中34~36+6周29例,37~41+5周24例;出生体重2 080~4 250 g, < 2 500 g 23例,≥2 500 g 30例;男32例,女21例;ALI 28例,ARDS 25例。CMV组38例,胎龄34+1~41周,其中34~36+6周20例,37~41周18例;出生体重2 030~4 150 g,其中 < 2 500 g 18例,≥2 500 g 20例;男22例,女16例;ALI 20例,ARDS 18例。3组胎龄、出生体重、性别、肺损伤程度比较差异无统计学意义,见表 1。
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表 1 3组胎龄、出生体重、性别、肺损伤程度比较 |
2.2 各组呼吸力学指标比较
3组新生儿治疗前PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2、OI、RI比较差异均无统计学意义(P > 0.05),在机械通气治疗12 h、24 h、48 h、72 h均较治疗前显著改善,且随着治疗时间的延长,改善逐渐明显,差异有统计学意义(P < 0.05);机械通气12 h、24 h、48 h时,HFOV+PS组的PaO2明显高于CMV+PS组和CMV组,同时CMV+PS组的PaO2也高于CMV组,差异均有统计学意义(P < 0.05),72 h时3组PaO2差异无统计学意义(P > 0.05);在机械通气12 h、24 h、48 h时,HFOV+PS组的PaCO2明显低于CMV+PS组和CMV组,同时CMV+PS组的PaCO2也低于CMV组,差异均有统计学意义(P < 0.05),72 h时3组PaCO2的差异无统计学意义(P > 0.05);在机械通气12 h、24 h、48 h、72 h时,HFOV+PS组的PaO2/FiO2明显高于CMV+PS组和CMV组,同时CMV+PS组的PaO2/FiO2也高于CMV组,差异均有统计学意义(P < 0.05);在机械通气12 h、24 h、48 h、72 h时,HFOV+PS组的OI、RI明显低于CMV+PS组和CMV组,同时CMV+PS组的OI、RI也低于CMV组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 2、3。
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表 2 各组ALI患儿呼吸力学指标比较(x±s) |
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表 3 各组ARDS患儿呼吸力学指标比较(x±s) |
2.3 三组患儿用氧时间及并发症比较
HFOV+PS组ALI和ARDS患儿的机械通气时间和用氧时间均明显低于CMV+PS组和CMV组,差异有统计学意义(P < 0.05);三组气漏、颅内出血发生率及治愈率比较差异均无统计学意义(P > 0.05),见表 4。
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表 4 各组机械通气时间、用氧时间、并发症及预后比较[(x±s)或n(%)] |
3 讨论
ALI/ARDS是新生儿常见危重急症,是全身炎症反应综合征的一部分,严重者可造成支气管肺发育不良。新生儿ALI可分为肺外源性(围生期窒息、败血症)及肺源性(胎粪吸入、肺炎),无论何种原因引起的肺损伤,均可通过气道或者毛细血管导致弥漫性肺泡损伤[5]。由于缺氧、酸中毒损害肺血管内皮细胞及肺泡上皮细胞,肺微血管通透性增高导致肺泡及肺间质水肿,损害肺泡Ⅱ型细胞,导致内源性PS产生或释放减少、活性降低,肺泡表面张力增大,肺顺应性降低,导致肺功能受损,氧合水平下降[6-7]。
HFOV以小于或等于解剖死腔的潮气量、低周期压力变化和超生理呼吸频率的振荡产生双相压力变化,继而实现有效气体交换的一种肺泡通气方式,可以在短时间内使肺泡均匀膨胀,改善气体交换及肺顺应性;吸气呼气均为主动,在不增加气压伤的前提下有效提高氧合及CO2的排出,其低通气策略可预防机械通气肺损伤及提高存活率[8]。Poddutoor等[9]对675例接受常频机械通气治疗的新生儿进行研究,发现97例患儿在CMV治疗无效后改为HFOV治疗,2 h后肺氧合功能、血气分析指标明显改善。
呼吸支持治疗中肺功能监测主要是呼吸力学的监测,可以迅速判断疗效。其中PaO2直接反映了有无低氧血症及严重程度;PaO2/FiO2反映机体吸氧条件下的缺氧状况,反映肺血管床和肺泡损伤情况;OI可直接反映患儿的呼吸衰竭程度和通气换气效果;RI能客观反映患儿实际氧和状态。本研究发现机械通气12 h、24 h、48 h时,HFOV+PS组患儿的PaO2均明显高于CMV+PS组和CMV组,PaCO2均明显低于CMV+PS组和CMV组,差异有统计学意义,考虑除了应用PS使肺泡扩张,防止萎陷外,与CMV相比,HFOV更有利于气体交换,提升动脉氧分压,改善氧合;同时较高的呼吸频率和适当的振动压可快速、有效地使肺泡均匀膨胀,改善气体交换及肺顺应性,促进CO2的排出,且不会造成过高的气道压[9]。本研究发现在机械通气12 h、24 h、48 h、72 h时,HFOV+PS组患儿的PaO2/FiO2均明显高于CMV+PS组和CMV组,OI、RI均明显低于CMV+PS组和CMV组,差异有统计学意义,这与HFOV可在短时间内减少气道对压力和氧的需求有关。HFOV可通过肺复张、最佳肺容量策略,使潮气量和肺泡压明显低于CMV,同时以较低的FiO2维持与CMV相同的氧合水平,既能提高PaO2/FiO2,又能减少氧中毒的发生,同时HFOV持续应用高MAP在肺泡关闭压之上,可以很好地打开肺泡并降低肺血管阻力,改善通气/血流比值,减少肺内右向左分流[10]。
PS可以治疗多种新生儿肺损伤,可作为主要的肺保护制剂使用[11-12]。ALI/ARDS患儿早期使用PS可降低肺表面张力,肺顺应性迅速好转,氧合明显改善,加之原发疾病的治疗,早期瀑布式的炎症级联反应中断,机械通气时间及用氧时间缩短[13-14],本课题组的前期研究结果也表明PS联合机械通气较单纯机械通气可明显升高PaO2/FiO2,降低OI、RI,减少机械通气时间及用氧时间,明显改善新生儿ALI/ARDS氧合功能[15-16]。本研究也显示HFOV+PS组机械通气时间及用氧时间均明显低于CMV+PS组、CMV组,其机制可能为PS可减少肺泡萎陷,HFOV可使闭塞的小气道和肺泡开放,极快的通气频率和独特的气体交换方式加快了PS在肺泡壁上的均匀分布,改善呼吸,减少重复使用PS的必要。
HFOV安全性一直被新生儿学者所关注。研究发现应用HFOV后发生慢性肺病变及病死率与CMV比较略显优势,在发生气漏、脑损伤等并发症方面亦无显著差别[17-18],本研究也显示3组患儿的气漏、颅内出血发生率差异无统计学意义。虽然本研究中HFOV组治愈率与CMV组比较差异无统计学意义,考虑与样本数较少有关,还需对HFOV使用进一步积累经验。
HFOV自应用于临床后已成为一种有效的通气模式,应用HFOV联合PS可改善新生儿ALI/ARDS肺顺应性及氧合功能,缩短机械通气时间及用氧时间,不增加并发症发生,有利于改善预后,值得临床推广。
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