第二节 氧疗
氧气疗法简称氧疗,是指利用器械设备给机体输送一定浓度和流量的氧气,提高动脉血氧含量,改善组织缺氧的治疗措施。氧气应视为一种药物,治疗疾病的同时也有可能带来副作用,氧疗应有合理的处方。
【适应证】
各种原因引起的组织缺氧均是氧疗的适应证。氧疗也用于减少机体为代偿缺氧而增加的呼吸或心脏做功。
引起组织缺氧的常见原因:
1.通气障碍
见于各种原因所致的中枢性呼吸抑制或周围神经肌肉病变所致呼吸肌无力、麻痹;胸廓畸形、液气胸等通气限制性疾病;闭塞性细支气管炎等慢性阻塞性气道疾病。
2.换气障碍
主要为气体弥散障碍和通气/血流灌注比例失调造成。这类疾病包括:肺泡和肺间质病变,如肺炎、肺水肿、急性呼吸窘迫综合征等;肺血管病变;解剖畸形所致分流,包括各种动静脉瘘。
3.非低氧血症引起的组织缺氧
包括组织利用氧的能力降低,如各种原因引起的外周循环衰竭;血红蛋白数量的减少或与氧结合的特性发生改变所致的血氧结合量下降,如严重贫血、一氧化碳中毒、高铁血红蛋白血症等;细胞内氧的利用障碍,如氰化物中毒。
4.消耗增加性缺氧
高热、甲亢等机体对氧需要量增加时也可导致缺氧。
5.吸入气体氧分压低
多见于在高原地区吸入稀薄的空气[1]。
【氧合的目标】
为了既能达到治疗效果又能减少氧疗的副作用,应设定合理的氧合目标。
足月儿和健康的早产儿出生后10分钟内未吸氧下动脉血氧饱和度(SaO2)能够达到80%以上是正常的。新生儿SaO2在85%~95%之间通常对应动脉血氧分压(PaO2)在 40~55mmHg。新生儿PaO2维持在50~80mmHg及早产儿PaO2维持在40~50mmHg可满足代谢需要。早产儿氧疗通常建议SaO2维持在90%~95%[1]。对于足月和日龄较大的婴儿,SaO2 目标可适当提高。新生儿胎儿血红蛋白比例较高,氧离曲线左偏,对心肺功能不稳定的新生儿应定期监测动脉血气分析来调节氧疗。如有先天性心脏病、支气管肺发育不良、肺动脉高压等疾病,氧疗目标要根据疾病调整。
对于年长儿和成人,通常认为在海平面水平静息状态下SaO2≤95%或活动后SaO2下降≥5%为异常。但由于各种疾病的病理生理差异,对于不同疾病的氧疗的目标值是不同的。普通的肺部疾病氧疗目标SaO2通常维持在92%~97%。慢性阻塞性肺疾病合并有高碳酸血症的病人SaO2应维持在 88%~92%,SaO2>92%可能加重高碳酸血症。儿童严重的急性呼吸窘迫综合征氧疗目标维持在 SaO2 88%~92% 即可[2]。
【常用氧疗方法】
1.鼻导管(nasal cannula)
通常为一根一端封闭的软塑料管,中部有两个突起的小管,长1~1.2cm,可插入两侧鼻孔,借头带固定于头部,有适合成人和婴幼儿的不同型号。由于小管插入婴幼儿鼻腔易引起患儿不适及鼻黏膜损伤,故婴幼儿可采用改良鼻导管法,将带有侧孔的橡胶管横置于双鼻孔下约1cm处。该方法简便实用,不影响进食、服药,患儿较易接受,但吸入氧浓度不恒定,张口呼吸时效果受影响。纯氧通过加湿装置进入鼻导管,流速设置在1~4L/min。患儿吸入的氧浓度从25%到40%不等,浓度取决于氧流量、患儿的潮气量、呼吸频率等。实际吸入的氧浓度变化较大,理论计算公式是:吸入氧浓度=(21+4×氧流量)×100%。常用氧流量儿童 1~2L/min,婴幼儿 0.5~1L/min,新生儿 0.3~0.5L/min[3]。流速过高时,由于氧气未经加温、湿化不足,刺激鼻腔引起不适,导致鼻腔干燥,长时间吸入可造成鼻黏膜损伤。不推荐新生儿和婴儿常规使用超过2L/min的流量,对它们而言相对较高的流速可产生气道正压。
2.鼻咽管(nasopharynx cannula)
将细塑料氧管从一侧鼻孔送入,使尖端达到软腭或更深处,利用鼻咽腔作为储气囊。气流对黏膜有刺激作用,导管易被分泌物阻塞。该方法氧气流量不能过大,温湿化不充分的气体不适合长期使用。新生儿及婴儿通常不适宜使用,但在非气管插管下经口鼻腔行内镜或其他治疗时,可临时应用该方法维持氧合。
3.面罩(mask)
简单的面罩(simple mask):一般为塑料或橡胶制成,氧气从面罩底部输入,面罩两侧有呼气孔用于排出CO2,面罩通过头带固定罩住患儿口鼻。面罩有不同的型号适应儿童及成人。成人面罩氧流量6~10L/min,FiO2可达35%~55%。面罩氧流量过低时有明显的重复呼吸产生,可能导致二氧化碳潴留。小儿面罩给氧流量可在1~5L/min。进食和吸痰不便为其缺点。
文丘里面罩(Venturi-type mixing mask):根据Ventrui原理制成的。氧气通过狭窄的孔道进入面罩时,高速喷射的气流周围产生负压将空气从管道侧孔吸入。氧气管与面罩连接处有带侧孔的调节装置,通过调节侧壁窗孔的大小和相应的氧气流量(小儿一般需要3~15L/min)可获得特定(24%~50%)的吸入氧浓度。
部分重复呼吸面罩(partial rebreathing mask):面罩和氧气管连接处安装储气囊成为部分重复呼吸面罩。氧气持续进入储气囊维持气囊膨胀,呼气时部分二氧化碳进入储气囊与氧气混合,通过气囊重吸入的二氧化碳极少,吸入氧浓度(FiO2)可达60%。
无重复呼吸面罩(nonrebreather mask):在部分重复呼吸面罩的两侧呼气孔和面罩与储气囊连接处安装单向活瓣,呼出气体不能进入储气囊,只能从面罩侧孔排出,而吸气时面罩侧孔不进气,吸入气体全部来自储气囊。氧流量维持储气囊膨胀时,FiO2可达80%~95%。
新生儿及小婴儿不宜使用部分重复呼吸面罩和无重复呼吸面罩。
4.头罩(oxygen hood)
将患儿头部置于透明罩内给氧,罩不完全密闭,氧流量通常需要3~5L/min或更高,FiO2可通过氧流量调节,通常适用于新生儿及小婴儿。当氧流量达到10~15L/min时,头罩内氧浓度可达80%~90%。这种方法可提供较高氧浓度,无气道正压作用,现已经不常用。
5.氧帐(oxygen tent)
将患儿的上半身或全身罩于帐中,高流速氧气给帐中供氧,适用于婴幼儿,气体的温度和湿度可控制,帐内氧浓度最高可达50%~60%,但耗氧量较大。
6.经鼻高流量氧疗(high flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)
HFNC 通过空氧混合装置提供精确氧浓度(21%~100%)的高流量气体,气体经加温加湿后温度可达37℃、相对湿度可达100%。经过加温湿化的气体通过鼻导管输给患儿,气体流量高于患儿自身的吸气流量,可改善患儿氧合。
HFNC介于普通氧疗和无创通气之间,相对于经鼻持续气道正压通气来说患者的耐受性可能更好,更易护理。HFNC可改善呼吸做功,产生呼吸末正压效应,操作简单,安全性较高。HFNC目前已经广泛用于新生儿相关的呼吸支持治疗,婴幼儿、儿童和成人的应用研究也已广泛开展。HFNC可能适合用于多种呼吸道疾病,例如婴儿毛细支气管炎、肺炎、急性呼吸窘迫综合征以及拔管后呼吸支持治疗等[4]。
其他无创通气、有创机械通气和体外膜肺等呼吸支持技术将在其他章节介绍。
【副作用】
1.加重高碳酸血症
对于CO2潴留的病人,吸入高浓度氧后PaO2升高,由于PaO2升高可减低呼吸中枢兴奋性和可能改变肺内通气/血流灌注比例等机制,可导致动脉血二氧化碳分压(PaCO2)的进一步升高。
2.吸入性肺不张
吸入高浓度氧气使得肺泡内混合的氮气比例减少,肺泡内氧气被血流迅速吸收,如气道阻力增高导致吸入气体中的氧气不能及时补充,肺泡内氮气体积减少可导致肺泡萎陷。
3.氧中毒
成人在吸入纯氧24小时内(最快6小时)可出现胸痛、咳嗽和呼吸困难等症状,如继续吸高浓度氧可造成肺功能进行性下降甚至发展为呼吸衰竭。氧的毒性机制主要以自由基学说来解释。氧中毒的病理表现为早期肺组织毛细血管通透性增加、间质水肿,随后出现肺泡细胞破坏,表面活性物质失活和生成减少,肺顺应性下降,之后肺泡内充盈蛋白样物质,肺泡内壁有透明膜形成,发生肺泡萎陷、肺不张,最终发展为呼吸窘迫综合征[5]。
4.支气管肺发育不良
早产儿肺发育不成熟,有多种因素可引起肺损伤及损伤后肺组织的异常修复,导致支气管肺发育不良,吸氧是造成支气管肺发育不良的因素之一。
5.早产儿视网膜病
早产儿视网膜血管对氧极为敏感,高浓度氧可使视网膜血管收缩,引起视网膜缺氧,诱导产生血管生长因子,导致新生血管形成,新生血管均伴有纤维组织增殖,增殖的纤维组织引起视网膜病变。
【注意事项】
1.氧疗时应明确缺氧原因,密切监测病情变化,并监测动脉血气、氧饱和度、血红蛋白、心功能指标等不断调整氧疗和呼吸支持的方法。
2.氧疗存在较多副作用,故应尽可能选择较低的FiO2且尽量减少吸氧时间。气道内吸纯氧的时间尽量不超过6小时,吸60%浓度氧的时间尽量不超过24小时,FiO2在60%以下副作用发生相对较少。
3.氧气应做好湿化及酌情加温,尽可能防止干燥分泌物阻塞小气道。
4.尽量选择使患儿感到舒适和易于配合的方式进行氧疗。
5.氧气管路及制氧装置应远离火源。
(李 峥)
参考文献
1.Cummings JJ,Polin RA.Noninvasive Respiratory Support.Pediatrics,2016,137(1):1-11.
2.Pediatric Acute Lung Injury Consensus Conference Group.Pediatric acute respiratory distress syndrome:consensus recommendations from the Pediatric Acute Lung Injury Consensus Conference.Pediatr Crit Care Med,2015,16(5):428-439.
3.江载芳,申昆玲,沈颖.诸福棠实用儿科学.8版.北京:人民卫生出版社,2015:2715-2716.
4.Mikalsen IB,Davis P,Oymar K.High flow nasal cannula in children:a literature review.Scand J Trauma Resusc Emerg Med,2016,24 :93.
5.Thomson L,Paton J.Oxygen toxicity.Paediatr Respir Rev,2014,15(2):120-123.