无创通气是新生儿重症监护病房(NICU)常用的呼吸支持技术[1],正确使用无创通气可以有效地治疗各类疾病所致的轻中度呼吸衰竭,避免和减少了气管插管和有创呼吸机的使用,减少相关并发症[2-3],提高了新生儿生存率及生活质量[4-5]。目前NICU中常用的无创通气方式有经鼻持续气道正压通气(nCPAP)、经鼻双水平气道正压通气(BiPAP)、鼻塞同步间歇指令通气(nIPPV)[6-7]、高流量鼻导管通气(HFNC)[8]等。美国和欧洲的指南都推荐早期应用无创通气模式治疗早产儿呼吸疾病可获得理想疗效[9-10]。但上述无创呼吸支持在肺部疾病较重时仍难以改善二氧化碳潴留,约43%~80%的中重度呼吸衰竭新生儿须气管插管和有创呼吸机通气[11],仍有16%~40%需要呼吸机治疗的新生儿撤机困难[12-13]。
无创高频振荡通气(nasal high frequency oscillatory ventilation, nHFOV)是一种较新的无创通气模式[14],它通过鼻塞或鼻导管给予的气流产生连续正压,用超过生理通气的高频率振荡叠加在该压力之上,继而实现有效的气体交换。nHFOV结合了nCPAP和高频通气的优点,具有无创、保持持续肺膨胀、潮气量小等优点,可迅速改善氧合及清除二氧化碳[15],减少撤机失败的风险, 被认为是一种新型有效的无创通气模式[16]。国际上对新生儿nHFOV技术的有效性、安全性进行了许多研究,取得了许多重要经验和结果,本文就新生儿nHFOV的临床研究进展进行综述。
1 新生儿nHFOV的发展历史1998年van der Hoeven等[12]首次报道将nHFOV用于新生儿,提出nHFOV能更有效地降低动脉血二氧化碳分压(PaCO2),减少再次插管的概率。2008年Colaizy等[13]治疗需要nCPAP通气的的超低出生体重儿,发现也有同样的疗效。2012年Czernik等[17]对拔管困难新生儿予以拔管后使用nHFOV,取得明显效果。2015年Fischer等[18]对欧洲五国(奥地利、瑞士、德国、荷兰、瑞典)的调查发现nHFOV使用率已达17%。
因此,nHFOV被认为是一种新型有效的无创通气模式[16]。但目前报道缺乏大规模的随机对照临床试验对其具体参数设置、有效性及安全性进行系统的概述,故目前nHFOV的使用仍然是在探索中不断完善的过程。
2 新生儿nHFOV的基本原理nHFOV是机器直接将高频率、低潮气量的气流通过无创的方式快速地喷入气道内,通过泰勒型扩散、肺的摇摆、分子弥散等使肺内气体弥散更加充分,纠正通气血流失调[19]。高频通气模式到达肺泡水平的压力低,可维持呼气末肺容量位于正常水平,避免了肺泡的反复启闭,不产生剪切力,可有效减少肺实质受到的压力伤及容量伤,减少BPD等疾病的发生[20]。持续存在的气道压起到机械性支气管扩张作用,防止细支气管的气道闭陷,增大功能残气量,改善通气/血流比值,提高氧分压,使肺泡内二氧化碳有效排出[21]。
但仍须注意的是,实验数据表明在nHFOV与患儿接触的界面仍存在大量的压力损失[22-23]。因而,在气体交换的动力方面,nHFOV仍明显低于有创的高频通气方式[24]。
3 新生儿nHFOV的使用方法目前已开展的临床研究中,nHFOV主要用于早产儿出现呼吸衰竭或nCPAP通气失败时[14, 25]。患儿本身肺部病变情况及nHFOV参数调节将直接影响通气和氧合效果。
3.1 适应证(1) 患儿出现呼吸频率增快、三凹征、呻吟;(2)在nCPAP或鼻导管通气下吸入氧浓度(FiO2) > 60%、呼气末正压(PEEP) > 8 cm H2O才能维持血氧饱和度(TcSO2)在90%以上,并且血气分析无Ⅱ型呼吸衰竭表现;(3)经nCPAP或鼻导管通气2 h后,血气分析显示呼吸衰竭表现,提示通气失败;(4)胸片提示通气不足。
3.2 无创高频呼吸机的种类目前无创高频呼吸机主要包括:专用的无创高频呼吸机和传统高频呼吸机接无创管路两类[26]。
3.3 无创接口种类2010年De Luca等[27]在新生儿膜肺上的研究发现可以使用普通鼻塞、鼻罩、鼻导管等多种接口进行nHFOV,呼吸机的潮气量受管路直径及材质软硬程度的影响。迄今为止发表的文献中,主要使用单鼻道、长的、阻力较高的鼻导管。增大管路的直径可以有效地增加潮气量[27]。呼吸机管路的长度不宜过长,以尽量减少死腔。在硬质材料中,震荡传输的效率较高[28]。但在实际应用中呼吸机与病人连接的部分通常使用较为柔软的材质进行一定程度的减震,增加病人的舒适性[29]。所以在选择接口时需在减少压力损失和舒适性之间形成较好的平衡。
3.4 吸呼时间比值(I : E)和吸气时间(Ti)设置目前文献推荐I : E为1 : 1~1 : 2,即Ti为50%~33%[30]。在频率和压力恒定情况下,潮气量随I : E增加而增加。
3.5 平均气道压(MAP)设置在新生儿nHFOV参数设置中,潮气量随MAP增加而增加。在生后早期首次使用nHFOV时,推荐初设压力为8 cm H2O,可在6~12 cm H2O之间调整[31]。如为CPAP通气失败后或有创呼吸机撤离后改用nHFOV时,初始MAP设置可等同于CPAP模式中的PEEP或有创通气时设置的MAP[17]。之后根据临床表现、血气分析及胸片情况逐渐调整参数,以确定最佳MAP值。如MAP≤7.5 cm H2O可考虑改为CPAP模式[31]。
3.6 振幅设置关于nHFOV的振幅设置,多数文献推荐为MAP的2倍,约为20~50 cm H2O左右,以看见胸壁震荡起伏为初调标准[13],因为无创高频排出的主要是上呼吸道死腔内的二氧化碳,故不一定需要提高振幅至看到明显的胸壁震荡[15]。振幅增大可明显增加通气,提高潮气量,但是同时可能引起新生儿的不适感。回顾性分析发现,对于支气管肺发育不良(BPD)高危患儿设置振幅需偏高;而对于撤离有创呼吸机后的患儿振幅设置偏低[30]。
3.7 频率设置目前研究频率初始设置为6~10 Hz,在恒定压力、振幅、吸气时间都恒定的状态下,频率设置为8 Hz时,可达到最佳二氧化碳排出的状态[15]。自主呼吸较强时,建议频率稍高(8~10 Hz);自主呼吸较弱时,在密切观察下将频率设置稍低(6~8 Hz),使用1 h后如临床症状、血气分析改善不明显则应立即改为有创呼吸机辅助通气[31]。对于BPD患儿nHFOV频率设置应偏低而对于撤离有创呼吸机后的患儿频率设置应偏高。因频率变化对二氧化碳的影响较大,如通气不足,建议优先上调振幅,在振幅设置合理的情况下仍存在有明显二氧化碳潴留的情况,则再考虑下调频率[31]。
3.8 吸入氧浓度设置根据TcSO2和血气氧分压调整。如果FiO2达到40%以上方能维持TcSO2稳定,则需考虑是否参数设置未达到最佳的呼气末肺容积,应调整MAP,而并非盲目调整FiO2[16]。
在nHFOV中,当I : E为1 : 2、呼吸频率10 Hz、振幅50 cm H2O时可提供的交换气体量为2 mL,MAP为5~6 cm H2O时,对于1.5~2 kg的患儿比较理想[30]。
3.9 其他当存在呼吸衰竭,需使用nHFOV治疗时,除合理设置nHFOV参数外,仍须加强病因治疗,及抗感染、气道护理等对症支持治疗。
4 新生儿nHFOV的临床疗效评估 4.1 nHFOV疗效评估目前国内外尚无关于新生儿无创高频通气的大规模随机对照试验的文献报道[32],但自1998年首次病例报道后[12],无创高频通气逐渐推广,陆续有相关文献对其疗效做出评价,主要用于:① 极低和超低出生体重儿因呼吸窘迫综合症(RDS)等疾病所致的呼吸衰竭时及nCPAP通气失败时使用,可及时改善通气,纠正较严重的低氧血症和高碳酸血症[33],减少对氧气的需求,避免和减少气管插管、有创呼吸机辅助通气的应用。② BPD等疾病撤离呼吸机困难时,使用无创高频通气有利于撤机,减少再次气管插管风险[34-37]。见表 1。
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表 1 新生儿无创高频通气临床研究 |
4.2 nHFOV临床监测指标
需持续监测呼吸、心率、TcSO2;每2 h监测一次血压;更改为nHFOV后2 h内复查血气分析,在治疗期间注意监测血气分析,撤机后1~2 h后复查血气分析[38]。
(1) nHFOV治疗有效标准:① 患儿无呼吸困难;② TcSO2维持在90%~95%之间;③ 血气分析:氧分压(PaO2)维持在60~80 mm Hg,PaCO2维持在40~60 mm Hg;④ 氧合指数(OI > 300;⑤ X线检查:右膈面达到第8~9肋水平[12-13, 17, 34-37]。
(2) nHFOV治疗失败标准:① MAP > 14 cm H2O或FiO2 > 40%方能维持血氧稳定;② PaCO2 > 70 mm Hg;③ 出现严重呼吸暂停:24 h内发作 > 6次,或至少2次需要复苏囊正压通气才能恢复[12-13, 17, 34-37]。
(3) nHFOV撤离标准:病情稳定,MAP < 6 cm H2O或FiO2 < 25%维持TcSO2稳定[37]。
5 新生儿nHFOV的安全性 5.1 安全性无创高频通气减少了气管插管和有创呼吸机的应用,也减少气管插管过程中颅内出血的风险,安全性更高,更为舒适[37]。同时,可减少长时间气管插管引起的气道狭窄及声门下梗阻等并发症的发生;减少因长期使用呼吸机而导致的肺容量伤、肺气压伤、呼吸相关肺炎、BPD[39-40]、早产儿视网膜病(ROP)等疾病发生率[41-42]。动物试验发现长期nHFOV可在一定程度上有效保护肺功能[20]。与其他无创通气模式相比,无创高频通气不容易引起声门关闭,在一定程度上减少了腹胀的发生[43-44]。
5.2 不良反应调查发现最常见的不良反应主要有腹胀、气道分泌物较多所致的通气困难、烦躁等[18],但小规模的临床研究均未提示有这些不良反应。研究表明,在使用鼻面罩进行nHFOV,频率调整为4 Hz时有抑制呼吸中枢的作用可能与刺激了迷走神经肺牵张感受器或者胸壁迷走神经传入活动相关,炎症、疼痛等不适也是因素之一[1]。在成人无创高频通气研究发现,nHFOV可以刺激中枢性睡眠呼吸暂停患者的自主呼吸。因nHFOV潮气量小,对于严重呼吸衰竭、呼吸节律改变的患者,通气的疗效欠佳。至于nHFOV对循环系统的影响尚不明确。
总之,目前关于nHFOV使用大部分报道样本量较小,缺乏严格的随机对照研究,虽然研究结果提示新生儿无创高频通气是有效安全的,但仍需更有说服力的随机对照研究证明新生儿使用nHFOV的有效性和安全性。
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