实用小儿呼吸病学(第2版)
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第五章 重症呼吸系统疾病抢救和监护

第一节 儿科呼吸支持

一、无创通气

无创通气(noninvasive ventilation,NIV)是指不经人工气道(气管插管或气管切开)进行的机械通气。其无需建立有创人工气道,因而能减轻患儿痛苦,减少有创通气的并发症,目前已经成为临床上常用的辅助通气技术。

【设备装置】

无创通气设备主要包括提供气流的通气装置和与患者的连接方式——连接界面。

(一)通气装置
1.气泡式CPAP系统(bubble CPAP system)

为最简单的CPAP装置(图5-1-1),由中心供氧供气、空氧混合器、加温湿化器、高顺应性管道、水封瓶组成。气道内压力通过呼气管道插入水平面以下的深度来调节,通过观察水封瓶内气泡情况调节管道内气流大小。小婴儿以鼻塞连接为宜,儿童可酌情选用鼻罩或鼻塞。较大婴儿还可在吸气管道加用储气囊,吸气时按需要提供气流,在呼气时提供储存气源的空间,使吸气相、呼气相压力更趋平衡。

2.儿科专用无创通气装置

根据小婴儿呼吸生理特点设计。目前我国市场上已可获得多种不同规格和档次的无创通气装置。如由美国 EME(Electro Medical Equipment)Ltd 公 司 生产、专为新生儿设计的CPAP装置(Infant FlowTM system),它通过根据流体力学独特设计的压力发生器产生压力,系统压力稳定,阻力低,可有效地减少呼吸功,并有气道压力监测和氧浓度报警系统;德国某公司生产的CPAP装置(Stephen CPAP system)采用双回路系统,通过呼气阀控制气道内压力,配有手动按钮可增加气道压力,起复张肺部增加通气的作用。某公司生产的婴儿流量SiPAP系统(Infant flow SiPAP system),具有 CPAP、双水平正压通气(时间触发)及同步双水平正压通气(患者触发)3种通气模式,可用于有自主呼吸患者的辅助呼吸支持,同时配有呼吸频率监测和警报装置,能更好地保证患者安全。

图5-1-1 CPAP装置

A.水封瓶;B.鼻塞;C.加温湿化器;D.压力计

3.无创通气呼吸机(noninvasive ventilators)

多数无创通气呼吸机均为成人设计,多采用涡轮机提供持久、稳定而可靠的通气压力,对漏气补偿能力比较好,即使存在较大漏气时仍能正常工作。通气管路多为单回路系统,没有专门的呼气阀,只在面罩与管路之间连接一个漏气装置实现呼气,运行时通过调节回路内气流大小来控制通气压力变化。多数简单的无创通气呼吸机无安全报警装置,但操作方便。可提供的通气方式为压力支持和CPAP。一些较先进的无创通气呼吸机增加氧气模块调节氧浓度,能调节通气压力上升速度,配有图形监测界面,能对患者的潮气量、呼吸频率、漏气量等进行持续监测,并有多种安全报警装置。

4.多功能呼吸机

ICU内使用的多功能呼吸机是为气管插管患者行有创通气而设计的,属于高压力低流量系统,通常无漏气或漏气量很少,对漏气的补偿能力较差。它在密封不漏气的条件下工作比较理想,而漏气量多时可触发呼吸机,造成假触发,引起人机不协调。但随着无创通气的广泛应用,某些新一代多功能呼吸机具备无创通气模式。多功能呼吸机上的无创通气模式本质上是压力控制间歇指令通气,只是呼吸机能够自动调节漏气补偿。

(二)连接界面

儿科无创通气的连接方式主要有三种:鼻塞、鼻罩和面罩。选择鼻塞或鼻/面罩时应注意式样和规格,要保证它们适合患者鼻腔大小和脸形。鼻塞和鼻罩可因经口漏气而使压力不易维持,面罩则影响说话和进食,且颜面部畸形时影响使用。面罩和鼻罩适合较大儿童,在婴幼儿的使用受到一定限制。鼻塞容易固定且耐受性好,婴幼儿较常用,也比较容易护理,患儿可以说话、进食。近年国外报道使用头罩行NIV取得成功。由于头罩通过颈部/肩部密封而实现,不受面部畸形影响,有一定优点,但气体湿化困难,且不宜用于幽闭恐惧症(claustrophobia)和四肢麻痹患儿。

【无创通气模式】

儿科常用无创正压通气模式为持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)和双水平气道正压通气(bi-level positive airway pressure,BiPAP)[1,2]

1.持续气道正压通气

是在自主呼吸条件下,经鼻塞或面罩等方式提供一定的压力水平,使整个呼吸周期内气道均保持正压的通气方式。CPAP可保持呼吸道正压,使已经或将要萎陷的肺泡扩张,增加功能残气量,改善通气血流比例失调;改善肺部氧合,降低肺泡-动脉血氧分压差,纠正低氧血症。维持上气道开放,防止或逆转小气道闭合,降低气道阻力,改善肺部通气;稳定胸廓减轻塌陷回缩,降低内源性呼气末正压,增加肺顺应性,降低呼吸功;增加胸腔内压,降低跨心肌压,增加心输出量,改善心脏功能。CPAP仅提供一定恒定的压力支持,不提供额外通气功能,患者的呼吸形态包括呼吸频率、呼吸幅度、呼吸流速和潮气量等完全自行控制。

2.双水平气道正压通气

是在呼吸周期内提供吸气相和呼气相2个不同压力水平支持的通气方式。当患者吸气时,呼吸机送出吸气相正压(inspiratory positive airway pressure,IPAP),帮助患者克服气道阻力,改善通气,减少氧消耗;当患者呼气时,呼吸机将压力降至呼气相正压(expiratory positive airway pressure,EPAP),可防止气道塌陷,减轻气道梗阻,气体易于呼出,同时增加功能残气量,改善氧合。在 BiPAP通气模式下,潮气量受多种因素影响,如患者自主呼吸努力程度、支持压力大小、气道阻力和肺顺应性等。与CPAP时的自主呼吸比较,BiPAP通过呼吸道压力变化实现额外的肺泡通气,减少膈肌和辅助呼吸肌做功,从而减少氧消耗,降低呼吸频率。

通气模式选择与所要达到的通气目的有关。若为增加功能残气量、保持气道通畅,可选用CPAP;若需要增加潮气量,改善肺通气,可选用BiPAP。

【应用指征和禁忌证】

1.应用指征

目前尚无儿童使用NIV的统一指征。凡应用NIV者,其呼吸中枢的驱动功能必须正常,患者应具有较好的自主呼吸能力。对于有明确有创通气指征者,不宜应用NIV替代气管插管机械通气。临床上出现以下情况时可考虑使用:

(1)轻至中度的呼吸困难,表现为呼吸急促,出现三凹征及鼻翼扇动,皮肤发绀。

(2)动脉血气异常:pH <7.35,动脉血二氧化碳分压(PaCO2)> 45mmHg(1mmHg=0.133kPa)或动脉血氧分压 /吸入氧浓度(P/F)<250mmHg。

2.禁忌证

①心跳或呼吸停止;②自主呼吸微弱,频繁呼吸暂停;③气道分泌物多,咳嗽无力,气道保护能力差,误吸危险性高;④失代偿性休克;⑤大量上消化道出血;⑥频繁呕吐;⑦鼻咽腔永久性的解剖异常;⑧颈面部创伤、烧伤及畸形;⑨近期面部、颈部、口腔、咽腔、食管及胃部手术后;⑩先天性膈疝。

【适应证】

儿科尚缺乏使用NIV的统一指征,适应证的选择国内外都在探索中。目前认为对以下几种情况无创通气可以发挥疗效。

1.儿童急性呼吸衰竭

儿童急性呼吸衰竭可由多种原因引起,如肺炎、急性呼吸窘迫综合征、肺水肿、哮喘和毛细支气管炎等[3,4]。虽然其病理生理机制不同,但均导致肺部通气氧合障碍和呼吸功增加。对该类患者使用NIV强调正确掌握应用时机和及时评估治疗效果。呼吸衰竭程度过重或治疗效果不好需及时气管插管行有创机械通气,防止延误病情。

2.儿童慢性呼吸衰竭

对慢性神经肌肉疾病(进行性肌营养不良、脊肌萎缩症和重症肌无力)、肥胖相关的通气障碍和中枢性低通气综合征等导致的慢性呼吸衰竭,由于肺泡通气不足出现CO2 潴留,并且常因咳嗽乏力导致呼吸道分泌物清除能力下降,反复发生呼吸道感染和慢性肺不张。经常出现端坐呼吸、疲劳、夜间睡眠障碍和白天嗜睡等症状。NIV已经成为该类患者的首选呼吸支持方法,可以延长生命,提高生存质量,降低病死率[5]

3.阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)

是指以呼吸暂停或低通气为特征的睡眠呼吸疾病,是以睡眠中间断性上呼吸道部分或完全梗阻为特点的睡眠性呼吸紊乱。手术切除腺样体、扁桃体是治疗儿童OSAS的主要方法。一些不适宜手术治疗和部分术后仍有呼吸暂停表现的患儿,需要进一步应用NIV缓解呼吸暂停症状。常用的通气方式为CPAP。使用中应加强对患者本人及家属的依从性教育,使其坚持长期应用[5]

4.有创通气过程中辅助撤机

有创通气患者早日撤机拔管,对减少人工气道和呼吸机相关并发症具有重要意义[3]。常规撤机过程是从有创通气过渡到单纯鼻导管或普通面罩吸氧。撤机拔管后如出现呼吸衰竭而再次进行气管插管明显加重病情,增加病死率。NIV作为过渡性或降低强度的辅助通气方法,可帮助实现提早撤机拔管并减少撤机失败率。

【临床实施】

正确掌握适应证和操作方法是NIV成功应用的基础。对负责实施NIV的医护人员应进行适当培训,掌握使用的适应证、操作程序、监测指标、疗效判断及不良反应防治等,才能达到理想的治疗效果。

1.患者选择

选择标准主要基于临床综合判断,包括呼吸衰竭原因、呼吸困难程度、血流动力学状态、有无吞咽障碍、患儿配合程度及依从性、治疗目的、胸片和血气结果等。对一些难以判断的患者,在准备气管插管的情况下,可试验性使用NIV,但需严密监护,一旦病情无好转应及时气管插管行有创通气。此外,还需注意应用时机的选择,一旦患儿有轻度呼吸困难需呼吸支持时即可尽早使用NIV,以阻止病情加重,避免发展为危及生命的呼吸衰竭。

2.保持气道通畅

注意患儿体位及头颈位置。小婴儿可使颈部适度伸展,较大儿童可取半卧位,头抬高30°以上,保持上气道通畅。及时清除口鼻腔分泌物。

3.选择连接方式

根据患儿大小、脸型和配合程度选择合适的连接方式,如鼻塞、鼻罩或面罩。连接方式是否合适,对减少漏气、保证通气效果极其重要。

4.通气参数调节

通气参数需根据患者具体情况、病理生理变化和不同模式特点,结合治疗目的调节,原则是由低到高逐步改变。CPAP时主要设置的参数为压力、流量和吸入氧浓度。初始压力为4~6cmH2O,可逐渐增高,但一般不要超过10cmH2O。理论上CPAP的气流量应为每分通气量的4倍,但由于鼻塞或口腔漏气,常需更大的气流量。婴儿常需6~12L/min,儿童则为8~20L/min。初始氧浓度可较高,然后根据氧合情况逐渐下调。持续吸入氧浓度以<50%为宜。对BiPAP模式,常用通气参数为IPAP 10~25cmH2O,EPAP 4~5cmH2O,呼吸频率 15~40次/min,吸气时间0.7~1.2秒,吸气压力上升时间0.05~0.1秒。由于一开始就用较高压力会使患儿感觉不适,影响患儿依从性,因此一般先预设IPAP 8~10cmH2O。再根据患儿自主呼吸情况,以每次2~3cmH2O的幅度逐渐增加,在5~20分钟内逐步增加至合适水平,使潮气量达6~10ml/kg,最终达到缓解气促、减慢呼吸频率和改善动脉血气的目标[1,2]

5.监测

①主要观察意识状态、呼吸频率、心率、血压变化情况。呼吸困难症状是否缓解,呼吸频率是否减慢。鼻塞、口/鼻面罩与患者接触部位的漏气量,及时调整鼻塞、面罩及固定带。②人-机同步性:观察胸廓运动是否与呼吸机送气相协调,以及患者呼吸动作是否与呼气装置的呼气/吸气相漏气声音在时间上一致。③是否可见较明显的胸廓起伏,听诊是否可闻清晰的双肺呼吸音。④经皮氧饱和度和血气分析是否改善。一般在施行NIV 1~2小时后应复查血气以了解治疗效果。根据以上指标综合判断治疗效果,确定参数水平。临床研究显示,应用NIV 1~2小时后,患者病情无好转,继续使用成功可能性很小,应及时换用其他通气方式。

6.护理

患者突然从自然呼吸过渡到正压通气,多数会有不同程度的不适感和恐惧心理,做好解释安抚工作非常重要。及时清除口鼻腔分泌物。注意气体的加温湿化。

7.撤机

通过临床评估判断NIV的治疗效果,如病情无改善或继续加重,达到气管插管指征时应立即插管行有创通气。如果临床症状逐渐好转,气促改善、呼吸困难减轻、氧饱和度增加及心率改善、血气分析(PaCO2、pH和PaO2)改善,同时原发病好转或稳定,可考虑逐渐以1~2cmH2O的幅度逐渐降低压力支持水平和吸入氧浓度。如果发生呼吸窘迫或疲劳,调回原参数。目前尚无统一的撤机标准和方法,一般认为当CPAP的压力降至4cmH2O和FiO2 ≤ 0.30~0.35,或 BiPAP的 IPAP降 低 至8cmH2O、EPAP降低至 4cmH2O、频率降至正常的 50%和FiO2 ≤0.30~0.35,患者无明显呼吸困难,能维持较好的血气指标,可试停NIV。若出现呼吸困难可重新连接行NIV。也可以结合逐渐缩短NIV的时间以达到撤机目的。

二、常规有创通气

有创通气是临床最常用的通气方式。需行气管插管或气管切开建立人工气道,用呼吸机进行正压通气。由于建立了人工气道,利于气道分泌物引流,保持呼吸道通畅,使肺部通气得到保障。使用呼吸机行有创通气的目的是通过增加肺通气量,维持肺泡通气,改善通气功能;使萎陷的肺泡重新张开,改善肺部通气/血流比值,改善肺部换气功能。提供压力支持,减轻呼吸肌做功,减少机体的氧消耗,缓解呼吸窘迫。对需要抑制或完全消除自主呼吸的患者,呼吸机可为使用镇静剂和肌松剂提供通气保障。

【适应证】

1.严重通气不足

由肺内原因(婴儿肺炎最常见)或中枢性原因(中枢神经系统感染或严重脑水肿)或呼吸肌麻痹引起的通气不足均可应用呼吸机,但其效果视原发病预后可有很大不同。

2.严重换气障碍

如ARDS引起的严重低氧血症。单纯换气功能障碍可通过提高吸入氧浓度解决,严重者可应用呼吸机如急性肺水肿。

3.心脏外科手术后或严重胸部损伤

为预防呼吸衰竭的发生和加重,保护心脏功能,可应用呼吸机帮助患儿渡过手术后或创伤后呼吸负担加重的阶段。

应用呼吸机的标准:因疾病种类和患者具体情况而异,要综合考虑患者全面情况。咳嗽、排痰能力不足或消失;对保守治疗反应不好;呼吸衰竭对全身影响较大(如已经昏迷,循环情况不佳),均宜尽早应用呼吸机。动脉血气分析,尤其PaCO2对决定应用呼吸机时机有重要参考价值。急性呼吸衰竭 PaCO2在 8.0~9.3kPa(60~70mmHg)以上,慢性呼吸衰竭PaCO2在9.3~10.6kPa(70~80mmHg)以上,pH低于7.20~7.25;吸入60%氧PaO2低于6.7kPa(50mmHg),可考虑应用呼吸机。但血气变化受许多因素影响,呼吸机应用主要须根据患者临床表现决定。

【禁忌证】

主要包括由于对呼吸道施加正压可使病情加重的疾患,如肺大疱,未经引流的张力性气胸等,大量胸腔积液在穿刺引流前亦不宜应用。

【常用通气模式】

1.控制通气(control ventilation,CV)

这是最基本的通气模式,呼吸机以预设频率通气,定时触发吸气并定时切换为呼气,输送预定的潮气量或按预定压力通气。吸气时气体被压入肺内,气道内为正压,呼气时依赖呼吸系统弹性回缩,气体由肺内排出。CV分为两大类,即容量控制通气(volume control ventilation,VCV)和压力控制通气(pressure control ventilation,PCV)。VCV 是 以 潮气量为目标控制气流,而PCV是以压力为目标控制气流。CV时呼吸机完全代替患者的自主呼吸,应用于严重呼吸抑制或呼吸暂停,如中枢神经系统功能障碍、麻醉或药物过量等。

2.辅助/控制通气(assist/control ventilation,A/C通气)

在CV模式中配备同步装置,允许患者触发呼吸机启动吸气,达到人机同步效果,即为A/C通气模式。应用时需设定触发敏感度(压力、流速、腹部运动或胸部阻抗信号),如患儿吸气能力达到设定的阈值,每次吸气都将得到呼吸机的辅助;若患儿无自主呼吸,呼吸机则按预置频率自动送气。现代呼吸机多用此模式取代单纯控制通气模式。

3.压力支持通气(pressure supported ventilation,PSV)

是一种由患者吸气努力触发、以预设压力水平给予支持并通过流速切换的辅助通气方式。应用PSV时,患者必须具备稳定可靠地自主呼吸,当自主呼吸努力达到设定的触发敏感度时,呼吸机给予一高速吸气流量,使气道压力迅速上升到预设压力值,并通过伺服调节机制降低吸气流速以维持气道压力于设定水平,当吸气流速降低到设定的临界值时,呼吸机停止送气,患者开始呼气。不同呼吸机上呼气流速临界值设定不一样,有的设定一具体的流速值,如2~6L/min,有的设定为吸气峰流速的10%~40%。PSV时呼吸频率和吸呼比均有患者决定,但潮气量由设定的PS水平、患者吸气努力和呼吸系统力学特性共同决定。因此应根据患者情况设定合适的 PS 水平,一般为 0.5~3.0kPa(5~30cmH2O)。随着患者病情好转和呼吸机疲劳的恢复,应及时降低PS水平,以便让呼吸肌得到锻炼。但应注意:PSV的吸气靠患者触发,没有触发呼吸机就不提供支持,因此,呼吸中枢驱动受抑制或不稳定的患者应避免应用PSV。

4.间歇指令性通气(intermittent mandatory ventilation,IMV)

呼吸机按预设频率输送固定的潮气量或压力发挥通气作用,其压力变化相当于CV,两次指令通气之间是不受呼吸机控制的自主呼吸,此时呼吸机只提供气流。

IMV时由于机器送气常与患者自主呼吸不同步,易出现人机对抗,增加呼吸机相关性肺损伤危险。为增强人机同步性,在IMV的呼吸周期内设定触发窗,这就是同步间歇指令性通气(synchronized intermittent mandatory ventilation,SIMV)。如在触发窗内患者自主吸气努力达到所设定的触发灵敏度,呼吸机给予一次强制通气;如果触发窗结束时,呼吸机仍没有感知患者的自主呼吸,呼吸机也给予一次强制通气。如果患者自主呼吸出现在触发窗之外,呼吸机不被触发,呼吸过程由患者控制。SIMV时自主呼吸易与呼吸机协调,增加患者舒适感,减少镇静剂和肌肉松弛剂的使用;适当调节SIMV频率,使患者呼吸肌功能得到维持和锻炼,避免呼吸肌萎缩,有利于适时撤机。

目前一些呼吸机将SIMV与PSV联合应用,即SIMV+PSV模式,在设定的指令性通气之间的自主呼吸均可得到一定的压力支持。通过适当调节SIMV频率和PSV压力支持水平,使撤机过程更加安全舒适。

【呼吸机参数调节】

应用呼吸机的目的是合理地改善肺功能,尽可能少地给患者带来不良影响。为此要根据患者不同病情和呼吸生理改变特点,选择适当的呼吸机参数,并在临床应用过程中不断根据病情变化及时调整。少数严重肺损伤病例,要考虑肺保护通气策略的应用。

1.呼吸频率

根据每分通气量(VE)=潮气量(VT)×呼吸频率(f),影响呼吸机通气量的重要因素是呼吸频率和潮气量。对呼吸机频率有两种不同意见,多数意见是采用较低的呼吸频率(成人每分钟20次以下,婴儿每分钟40次以下),尤其是应用IMV,患者可自主呼吸,更倾向于应用较低呼吸频率。但应注意,当频率过慢时,吸/呼(I/E)比要适当调整,勿使吸气时间过长。也有人认为婴儿每分钟60次或更高的频率有好处,因可减低通气压力,使气压伤减少。频率快时要注意留有适当呼气时间,防止气体滞留,同时还要有足够的流速,否则因吸气时间短可能肺泡充气不足。肺病变不重的患儿,通常用近于正常的呼吸频率。

2.潮气量

它是影响通气量的基本因素之一。由于机械死腔、漏气和肺病变的影响,呼吸机输给病人的潮气量明显大于正常数值,约在8~10ml/kg体重,潮气量过小,易出现通气不足,潮气量过大,除过度通气外,可造成气体分布不均匀,呼吸死腔增加,甚至气胸。由于容量性肺损伤日益受重视,目前多不主张用过大潮气量。

3.吸气峰压

应用吸气峰压的大小与肺病变程度有关,肺病变轻者需15~20cmH2O压力,中度者需20~25cmH2O压力,重度则需25~30cmH2O压力。定量型呼吸机峰压取决于潮气量、流速、气道阻力和肺部顺应性等因素。婴儿呼吸机峰压大小受限压阀的控制,通常高限在25~30cmH2O。在限压范围内,峰压大小受肺顺应性、呼吸道阻力、流速和I/E比的影响。吸气压力在达到峰值后维持一段时间,称平台压。以定压型方型压力波送气,流速曲线为渐降型,与定容型比较,在相同平均气道压时峰压较低。原则上采用能维持满意通气的最低压力,个别情况压力超过30cmH2O,但不宜超过常规压力的1倍,而且病情改善后压力应立即下降。压力过高可使静脉回流受阻,而且增加气压伤的机会,压力过低可使CO2潴留,易于肺不张。

4.呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)

2~3cmH2O 为生理水平 PEEP,4~7cmH2O 为中度水平 PEEP,8~15cmH2O在婴儿为高水平PEEP。PEEP的高低决定于肺的损伤程度和顺应性,严重肺损伤病例,为保持肺泡开放,可用较高PEEP。增加PEEP而不增加吸气峰压,使压差缩小,通气量下降,CO2潴留。过高的PEEP可造成肺泡过度扩张,静脉回流受阻,增加肺血管阻力。

5.吸/呼时间比(I/E)

I/E通常在1:2到2:1,个别病例可达 1:3或 3:1。常规应用呼吸机可用1:1.5或1:1(婴儿)。吸气时间偏长对扩张肺泡有利,可使萎陷肺泡扩张,气体分布均匀,通气改善。支气管梗阻患者(如哮喘)要注意留有较长的呼气时间,防止气体滞留。

6.流速

若不考虑压力的限制,通常流速越大,峰压越高,潮气量也越大。婴儿呼吸机持续气流的流速,至少是每分通气量的2倍,一般4~10L/min。用高流速时,压力开始即可达到限压水平,压力曲线为方形波。此时平均气道压偏高;对改善血氧有利,但短时间肺泡充盈易使肺泡过度扩张,气体分布不均匀。低流速时为正弦波,其优点是平均压低,气压伤少,气体分布均匀。但低流速时若频率较快,可能达不到预调的峰压,不能保证足够进气量。

7.触发灵敏度调节

触发灵敏度是指患者自主呼吸努力需要达到的能够触发呼吸机送气的触发水平。目前常用的有压力触发和流量触发。压力触发一般设定为低于PEEP 1~2cmH2O,流量触发一般设定0.5~2L/min。触发灵敏度应该在没有自动触发风险的情况下,尽量灵敏。

8.吸入氧浓度(FiO2

吸入肺内气体中氧气所占的百分比,其设定决定于肺部病变程度、动脉氧分压的目标水平、平均气道压力和血流动力学状态。增加FiO2是提高肺泡氧分压最简单而直接的方法。除了肺内分流增大所致低氧血症效果不好外,不论通气或换气障碍患者,提高吸入氧分压对改善低氧血症都有明显效果。吸入氧浓度通常不宜超过60%,最好在50%以下,应用70%以上高浓度氧的时间不宜超过24小时,以防氧中毒,但不能因担心氧中毒而让患者死于缺氧。

【肺保护通气策略】

肺保护通气策略是根据急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)发病机制而提出的应用呼吸机的新观点[6]。ARDS早期改变以肺部渗出为特征,但肺部病变并非均匀一致,部分实变重的肺部在吸气时不能张开,丧失气体交换功能,只有部分肺泡仍保持功能,因此可用于气体交换和机械通气的充气肺容积明显减少,由此形成了“婴儿肺(baby lung)”概念的理论基础[7]。对ARDS患者进行呼吸支持时既要利用尚有气体交换功能的“婴儿肺”,同时又要采用一些策略保护它,以避免对其造成进一步损伤。另外,部分肺泡在呼气时萎陷,再次吸气时要用较大压力才能使肺泡扩张,多次重复这样的“扩张-闭合-再扩张”,易于产生剪切力肺损伤[8]。为减少呼吸机相关肺损伤发生,机械通气时需使用小潮气量避免残存通气肺组织过度膨胀同时限制通气压力,使用较高PEEP阻止肺泡在呼气末闭合,维持肺泡处于稳定张开状态,避免肺泡反复张开闭合产生剪切力。这就是所谓的肺保护性通气策略。自从著名的ARDSnet研究证实以小潮气量(6ml/kg预计体重)可显著降低ARDS病死率以来,肺保护性通气策略已成为临床ARDS的标准呼吸支持措施。小潮气量通气是肺保护性通气策略的核心,控制通气压力可更好地实现对肺泡过度膨胀的预防,合适的PEEP能减少小气道陷闭,促进持续性肺复张,改善肺均一性及增加可用于通气的肺容积[6,9]

三、高频振荡通气

【概念】

高频通气是指通气频率至少在正常呼吸频率的4 倍以上、潮气量小于或等于解剖死腔时的机械通气方法。由于不同年龄小儿正常时的呼吸频率不同,具体的高频通气频率尚无统一标准。一般以新生儿、儿童和成人划分年龄组的高频标准分别为:120次/min、60~90次/min和60次/min。高频通气主要有4 种形式:即高频正压通气(high frequency positive ventilation,HFPV)、高频喷射通气(high frequency jet ventilation,HFJV)、高频气流阻断(high frequency flow interrupter,HFF)和高频振荡 通 气(high frequency oscillation ventilation,HFOV)。HFOV是临床最常用的高频通气方式。

HFOV 是在一密闭的系统中,用小于解剖死腔的潮气量,以较高频率的振荡产生双相的压力变化,从而实现有效气体交换的机械通气方法。此时气体振荡是由活塞泵或扬声器隔膜产生。吸气时,气体被驱入气道,而在呼气时,气体被主动吸出。氧气提供与二氧化碳排出均由偏置气流(bias flow)完成。活塞或隔膜振荡所产生的压力变化称为振荡压力幅度(ΔP),它是叠加于平均气道压之上的。每次振荡时活塞或膜运动所引起的容积变化称为振荡容量(oscillatory volume 或stroke volume)。与其他高频通气相比,HFOV 的基本特征是双相压力波形所导致的主动呼气,这可以减少肺内气体滞留。

临床上HFOV最早用于治疗新生儿呼吸窘迫综合征,荟萃分析显示,与常规机械通气(conventional mechanical ventilation,CMV)对比,HFOV使早产儿慢性肺疾病的发病率稍有下降,但增加发生急性气漏的危险性;对病死率无显著影响[10]。从新生儿使用HFOV中所获得的经验教训对以后在儿童及成人中的使用起到重要作用。但是成人研究显示,与CMV相比,HFOV并不改善成人急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的生存率[11]。目前对HFOV在临床应用尤其是对ARDS的疗效还存在很多争议[12]

【适应证】

1.急性呼吸窘迫综合征 主要是用于常频机械通气难以维持肺部通气和氧合的患者。

2.严重的气漏综合征 如间质肺气肿、纵隔气肿、皮下气肿和气胸等。

3.肺出血 HFOV 时可通过使用较高的平均气道压以压迫止血,同时又保证有效的肺泡通气,有利于治疗该种疾病。

4.新生儿期疾病 如新生儿呼吸窘迫综合征、先天性膈疝、新生儿持续肺动脉高压和胎粪吸入综合征等。

5.支气管镜检查。

【禁忌证】

1.严重气道阻塞。

2.难以纠正的低血压。

3.严重颅内压升高。

【通气参数调节】

不同类型高频呼吸机工作方式不同,很难定出统一调节标准。每个患儿所需呼吸机条件需在实践中根据临床表现和血气调整。HFOV时影响氧合的因素包括平均气道压(MAP)和吸入氧浓度(FiO2)。MAP决定肺容量,对肺部氧合有重要影响。影响CO2排出的因素包括振荡压力幅度(ΔP)、振荡频率(f)、吸气时间(Ti)和偏置气流(F)。ΔP和f起主要作用。HFOV时潮气量大小与f成反比。f增加,潮气量减小,PaCO2升高,这与常频通气不同。

HFOV时应根据不同肺疾患采用不同的通气调节策略。对弥漫性肺泡疾病如急性呼吸窘迫综合征,应采用肺复张策略。即应用较高的MAP使萎陷的肺泡重新张开,再用合适的MAP保持肺泡张开,使压力振荡通气在最佳肺容量状态下进行,从而改善肺部通气和氧合,减少肺损伤。临床实践中,呼吸机初始参数可设置为:吸入氧浓度(FiO2)1.0;平均气道压较常频通气时高2~5cmH2O;偏置气流20~30L/min;吸气时间33%;振荡频率小婴儿和新生儿 10~15赫兹(Hz),儿童8~10Hz;青少年 5~8Hz。ΔP <10kg 20~30cmH2O;11~30kg 30~40cmH2O;>30kg 40~60cmH2O。高频呼吸机管道与患儿连接,注意观察胸廓振荡幅度及各项监测指标以调节各参数。根据经皮氧饱和度不断调节MAP。若血氧水平不满意,按每次1~2cmH2O的幅度提高MAP,直到经皮氧饱和度≥90%,但要注意气压伤和对循环的影响。还可通过摄胸片观察横膈位置判断肺容量是否合适。达到充分氧合后应优先降低FiO2,以防氧中毒。根据胸壁振动幅度调节ΔP及振荡频率。ΔP的调节以产生可以看见的胸壁振动为限。振动过强说明肺内振荡压力过高,应适当升高振荡频率或降低 ΔP。

对于气漏综合征如肺间质气肿、纵隔气肿和气胸等,初始参数设置与弥漫性肺泡病变一样,但在达到充分的氧合后应优先降低MAP,而不是FiO2,待气漏痊愈后再优先降低FiO2。同时应用允许性低氧血症和允许性高碳酸血症通气策略。

对阻塞性肺疾患如胎粪吸入综合征、哮喘和毛细支气管炎所致呼吸衰竭,需应用足够高的MAP保持气道开放——打开气道策略(an open airway strategy),使用较低振荡频率以减少振荡压力衰减,延长呼气时间。必要时使用肌松剂减少自主呼吸。

若患儿病情好转,可由HFOV向常规机械通气转换。逐渐降低HFOV的条件,当达到以下标准仍能维持肺部通气氧合时,可考虑向常规机械通气转换:平均气道压,年长儿18cmH2O,小婴 儿 15cmH2O;FiO2<0.4;ΔP 逐 渐 降 低,能耐受气管内吸痰,无发绀。如果转为常规机械通气,FiO2<0.5,频率 <30 次 /min,吸气峰压≤30cmH2O,能维持肺部通气与氧合,则认为转换成功。

【注意事项】

1.掌握时机

有适应证时及早应用,而不是在应用常频通气出现氧中毒、气压伤或多器官功能不全时才想到应用HFOV。尤其是新生儿和小婴儿,更应适当放宽应用HFOV指征。

2.充分温化湿化

完善的加温湿化和适宜的气道管理是高频振荡通气成功的基本条件。在肺部病变和呼吸机参数无变化的情况下,出现经皮氧饱和度下降或自主呼吸困难等,常提示气道不通畅或插管位置偏移。

3.呼吸道管理

注意保持气管导管位置,观察导管是否通畅,主要观察病人胸壁振荡情况和经皮氧饱和度数值,如以上2 种情况均良好可不吸痰。但必须注意勿造成痰堵,一旦出现自主呼吸增强,病人烦躁,经皮氧饱和度下降,肺痰鸣音增多,气管可见明显痰液,则提示痰堵的可能性大,需及时吸痰。每次脱机吸痰后会使已经张开的肺泡重新萎缩。因此,吸痰后应行肺复张。

4.重症呼吸窘迫综合征时,单纯的HFOV难以达到可接受的肺氧合水平,此时应采取联合呼吸支持方式:如NO吸入、肺表面活性物质应用和气管内肺通气、可允许性低通气等呼吸支持方法和策略。

(曾健生)

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