高频通气（HFV）在新生儿科的应用

高频通气（HFV）在新生儿科的应用 高频通气(HFV)在新生儿科的应用 重庆医学2010年4月第39巷第7期 ? 专家述评? 高频通气(HFV)在新生儿科的应用 伍百祥 (香港中文大学医学院儿科学系) 中图分类号:R722.105文献标识码:A文章编号:167卜8348(2010)07076903 伍百祥 目前高频通气(HFV) 已广泛应用于新生儿的救 治.它与常频通气(CMV) 最大的区别在于高通气频 率及低潮气量,而过大的潮 气量一直被认为是导致肺 部损伤的重要因素之一. 为了测试HFV与早产儿 慢性肺部疾病(CID)发生 率的关系,各方学者做了很 多随机对照试验.早期的 一 些试验f包括2()世纪8O 年代由美国全国卫生研究 所(NIH)参与的高频震荡通气研究组试验]表明HFV的早期 疗效是令人失望的,但是随着肺表面活性物质的应用及通气策 略的改善,随后的更多研究表明HFV在维持肺部容积的稳 定,避免肺部损伤等方面,疗效还是令人满意的.不过它并非 没有并发症.对一些随机对照试验的mela分析表明,HFV在 降低CID发生率的同时,肺气漏及严重的脑室内出血(IVH) 的发生率有所升高.目前对于HFV的使用仍有许多未知的 因素,特别是远期疗效,还有待进一步的研究. 机械通气造成的损伤是导致极低出生体质量儿死亡的重 要因素.以呼吸窘迫综合征的早产动物为模型的实验表明,高 压力(压力伤)和大潮气量(容积伤)均可能损伤肺毛细血管内 皮细胞,肺泡,呼吸道上皮细胞及基底膜,并导致蛋白质和血细 胞等物质渗漏到气管,肺泡及肺间质,抑制肺表面活性物质的 活性,从而加重肺损伤.而在大潮气量通气中,肺容量的周期 性变化所造成的影响被认为比压力的改变更显着.因此,避免 大潮气量有助于减少肺损伤.而HFV正是通过高通气频率 及低潮气量发挥作用…. 有许多临床研究已经测试了HFV的安全性及有效性,但 目前仍然有许多争议及不确定因素,例如新生儿使用HFV的 指征,与CMV相比,HFV是否能有效降低支气管肺发育不良 (BPD)的发病率.本文旨在分析HFV在新生儿科的使用及 相关的临床研究结果. 769 1l{FV的定义及气体交换机制 目前对HFV没有一个确切的定义,但有2种意见被广泛 认同:(1)至少2Hz的高通气频率;(2)潮气量小于解剖死脏量 的通气.与CMV相比,HFV的优势在于高通气频率及低潮 气量.由于潮气量小于解剖死腔量,所以气体在HFV的流动 不能用CMV的气体流动机制来解释.HFV气体动札制日 前并不十分明确,它很可能是几个机制共同作用的结果 HFV气体交换的可能机制有:(1)通过气体对流完成相邻肺 泡单元的直接换气;(2)Pendalluft效应,由于气道的不对称性 造成的不对称的气体流动,有助于肺部气体的循环和交换;(3) 引起气体混合的大气道的湍流;(4)Faylor弥散效应;(5)不经 气道的肺泡间的旁路通气. 2HFV的类型 在美国,被批准使用于婴幼儿的HFV有3种:高频喷射 通气(HFJV),高频气流阻断通气(ttFFI),高频震荡通气 (HFOV).HFJV在新生儿的使用并不广泛,目前香港暂时还 没有HFJV的设备. HFOV是目前HFV应用中最有效的类型,因此,被广泛 地应用于临床.它是一种以高频活塞或震荡隔膜片前后移动 产生气流,将小量气体送入和抽出气道的通气.在这种通气设 备上,可调参数并不多,包括平均气道压(MAP),频率和振幅. 通常特定的群体有特定的频率.早产儿推荐的频率范围是10 , l5Hz,足月儿是8,10Hz.通气时间一般设为震荡周期的 33. 3HFV的生理效应 3.1通气在CMV,通气量与呼吸频率及潮气量相关.而在 HFV,通气量等于f×VTfl】(0.75<a<1.24,1.5<b< 2.2)].在临床应用中,作者一般将其简化为f×VT为潮气 量,由此可见,潮气量的改变对CO清除率的影响比频率改变 对其的影响更显着.这就解释了为何轻微的潮气量改变即可 显着的影响通气.由于HFV的特殊气体传输方式和相对较 高的MAP下的肺泡复张状态,任何通气中断或干扰将会造成 不利影响,例如通气不足,肺泡重新塌陷而氧合过程欠稳定,压 力不平衡而致气压伤.任何导致气道狭窄的因素均会影响潮 气量的传递,从而影响CO!清除率.气道分泌物的增多也会 伍百祥:男,汉族,籍贯广东.香港中文大学医学院儿科学系讲座教授,系主任,硕士及 博士研究生导师.英国利兹大学医学博士,香港医学专 科学院,香港儿科医学院院士,英国伦敦皇家内科医学院,爱丁堡皇家内科医学院, 皇家儿科医学院荣授院士,香港中文大学威尔斯亲王医院儿科 教授(一级).参与教学书籍编着1本,已发表学术文献210篇.先后担任香港儿科学 会,香港新生儿学会,香港儿科学院考试,香港儿科学院学术 评审局等委员会成员;香港儿科学院考试委员会,香港儿科学会专业教育委员会, 香港辅助医疗业管理局物理治疗师管理委员会主席;香港儿科学 会会长;先后担任美国临床化学,德国嗣产医学,美国儿科杂志,欧洲妇产科及生育 生物学,欧洲临床检验,香港医学,香港儿科杂志欧洲儿科杂志 等刊物审查员.新生儿学家,致力于下丘脑,垂体,肾上腺轴功能,产儿的皮质醇的应 用,红霉素对促进肠蠕动的效果,新生儿感染.感染标记物 和坏死性小肠结肠炎的有关研究. 770 导致气道的相对狭窄,故在HFV的使用中,气道的 护理 卵巢癌的护理查房优质护理服务内容doc优质护理服务内容肺癌的护理常规消毒供应室优质护理 是非 常重要的. 3.2充氧HFV与CMV的充氧机制是一致的,都与肺容积 (受MAP影响)和Fi0相关.这2种通气机制均是为了保证 足够的肺容量,防止肺不张,维持肺表面活性物质的功能以获 得足够的氧气交换.在HFV,MAP的变化会导致肺容量及肺 泡通气量的改变;而在CMV,肺容量则处于相对恒定的水平. 肺容量及肺泡通气量的增加,气体的良好分布可以避免肺不张 的发生,并有效改善通气血流比值. 4HFOV的容量传递 Dimitriou等为了弄清HFOV的容量传递,对常用的2 种HFV设备SensorMedics3100A和SIE2000作了研究.他 们用呼吸速度描计仪来测算传递量.研究发现平均传递容量 为2.4mL/kg,比死腔量(2.2mL/kg)大.因此,他们推测:肺 泡的直接通气不仅仅存在于CMV,在HFV也同样存在.这 有助于解释为何在HFV同样会发生肺损伤. 5临床应用的指征 HFV的适应证:(1)新生儿气漏,问质性肺气肿,气胸,纵 隔气肿,支气管胸膜瘘等;(2)RDS的初期治疗;(3)CMV治疗 失败后的替代治疗,持续肺动脉高压(PPHN),肺炎等;(4)严 重的新生儿肺气肿r5;(5)腹内压持续增高的疾病,如出血坏死 性小肠结肠炎(NEC). 对于CMV疗效欠佳或失败,需改用HFV的病例,目前尚 无广泛认同的标准来界定,但有部分标准可供参考:PaCOz> 50mmHg或维持PaO2为5OmmHg时的FiO2>0.5.新生 儿在使用HFV时,应连续监测氧合与通气的情况.且常常需 要人为地打断自主呼吸,避免人机对抗,争取在最短的时间内 达到治疗目的. 6HFV的参数调整 Pa0主要受Fi0.和MAP的影响.HFV时C0的清除 受震荡幅度的影响,振幅越大,COz清除越多,其次亦受频率影 响,降低频率可增加c()2的清除,增加频率会导致潮气量传递 的减少,进而引起PaC0z的增加.新生儿科医师应当注意,肺 的过度膨胀也可能成为通气治疗失败的重要原因,当肺的过度 膨胀成为c潴留的主因时,降低MAP将显着改善CO2清 除率.在使用HFV时,应监测临床体征及胸片.MAP过高 时,往往会出现"桶状胸",在胸片中则会出现肺过度膨胀的征 象,例如扁平的膈肌.肺的过度膨胀除了引起C0的潴留,还 会导致心排出量的减少,幅度可达3O.在正常生理状态下 为可代偿范围;如果在原有循环衰竭或循环功能不全的代偿状 态下,如此程度的心排出量下降必将引起肺血流下降,通气血 流比值失调,进而影响氧合.所以,在HFV时,有创的血流动 力学监测是必要的. 7HFV在新生儿科的临床应用 7.1足月儿关于HFV应用于足月儿的严重呼吸衰竭及 PPHN的数据非常有限.在一项由Clark等报道的随机交 叉研究中,将79例胎龄大于34周且运用体外膜肺氧合(EC— M0)治疗的新生儿随机分为HFV组和CMV组,那些初始治 疗失败的患儿将转用对应的另一种通气模式继续治疗.在以 CMV为初始治疗失败的患儿中,有63的患儿转用HFV治 疗成功,而在以HFV为初始治疗失败的患儿中,仅有23转 重庆医学2010年4月第39卷第7期 用CMV治疗成功.在CLD,气漏,IVH的发病率及死亡率方 面,两组差异无统计学意义.这项研究说明,HFV用于治疗足 月儿的严重呼吸衰竭是可行的. []曾做过一 7.2HFV联合N0吸入治疗PPHNKinsella等 项关于吸入N0(iN0)治疗新生儿严重PPHN的随机对照试 验.共有205例新生儿,按其所患主要疾病将其分为4组,即: RDS(一70),胎粪吸入综合征(MAS)(一58),特发性PPHN 或肺发育不良(一43),先天性膈疝(一34).每组的新生儿又 被随机分为接受iN0治疗组,接受HFOV(或CMV)治疗组, 未接受iN0和HFOV(或CMV)治疗组.对于初始治疗失败 的患儿将采用交叉治疗 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 继续治疗.对于交叉治疗方案失 败的患几将采用HFOV和iN0联合治疗.74的患儿初始 治疗失败.交叉治疗成功的病例中,采用iN0治疗成功者为 21,采用HFOV治疗成功者为14,采用iN0与HFOV联 合治疗成功者为32.在这32的成功病例中,RDS及MAS 所占比例最高.基于以上结果可知,在治疗严重PPHN时, HFOV联合iN0疗效优于单独应用HFOV或IN0. 7.3HFOV在新生儿腹内压增加的治疗严重的腹胀是引 起膈肌运动受限,导致新生儿呼吸衰竭的原因.Fok等_8曾对 8例出现严重腹内压增高(可能由于坏死性小肠结肠炎所致) 的早产儿进行报道,8例患儿在使用CMV治疗失败后改用 HF0V进行治疗,在改善通气和氧合方面均取得了显着的疗 效. 7.3.1早产儿为了比较HFOV和CMV的使用与气漏综 合征发生率的差异,HiFO研究组E93做了一项单中心大样本的 随机试验(=176),以RDS的早产儿为研究对象,并采用高肺 容量的HFV策略.在最初的24h内,HFOV组所需的R0 比CMV组更低,PaCO亦更低,最终发展为气漏的患者数相 对较少.但是脑室内出血(IVH)的发生率,HFOV组高于 CMV组. 7.3.2HFOV是否能预防支气管肺发育不良(BPD)Court— hey等l_】做的一项多中心(26个高等教育中心)的随机临床试 验表明:由资深的临床医师早期应用HFOV,在一定程度上可 以保护有高危因素的早产儿免受肺部损伤.Starkl_1也试图通 过分析近期的文献来回答这个问题.迄今为止的证据表明:通 气方式的选择对肺部的预后没有直接影响,对预后影响最显着 的是胎儿期的危险因素,早期的新生儿复苏以及新生儿护理的 相关因素.如果经验不足,HF0V将导致肺部过度膨胀,降低 心输血量及增加中心静脉压,而这些可能会引起IVH.对于 大多数单纯的RDS早产儿而言,CMV仍是比较合适的选择. 7.4HFV的危害在临床中可能遇见的最常见的问题是肺 的过度膨胀,进而导致心肺功能受损及气漏.在经验丰富的部 门,出现严重危害的概率较低_】.近期越来越多的研究表明: ?临床经验是安全有效的使用HFV的重要因素.在HFV,有 很多重要的肺部参数不能精确的测量,比如末端的气道压,而 这时,一名资深新生儿科医师的临床评估就显得尤为重要. Sakai等L"]曾对14例新生儿进行报道,其中有6例发生 了间质性肺气肿(PIE).他们推测:低MAP可能是导致PIE 的主要原因.在低MAP和顺应性差的情况下,气体不能很好 的运送至塌陷的肺泡,这将引起外周气道摆幅增加,导致气道 的过度膨胀和损伤. 重庆医学2010年4月第39卷第7期 Clark等[实施了一项关于RDS早产儿使用HFV后, IVH及脑室周围低密度灶(PVI)发病率的meta分析.除了 HIFI,近期的研究均表明HFV的使用与IVH及PVI的发病 率间无显着联系.Clark由此得出这样的结论:HFV与IVH 及PVI发病率的升高无关. HFV另一个危害就是噪音污染『I.InfantStar500和 SensorMedics3l()0A带来的噪音分别是53(49,54)和59(56 , 64)dB.这低于职业安全与卫生管理局规定的85dB.尽管 如此,对于那些正在接受氨基糖苷类药物治疗的患者,临床应 谨慎使用HFV.因为在一般情况下,这类患者不应置于高于 58dB的噪音环境中. 8结论 HFOV是一种安全的可以拯救生命的临床技术.较 CMV而言,HFV的优越性主要在于减少气道中的压力波动, 故减少了CMV应用中的并发症如气漏及慢性肺疾患(CLD), 它可以作为RDS早产儿的一线治疗手段.但它并非没有并发 症.,临床经验是保证HFOV安全有效应用的重要因素,特别 是早产几的救治.目前在HFV的使用中仍有许多不确定因 素有待进一步研究.不同类型的HFV间,HFV与新式的 CMV间缺乏科学的比较.应用于超极低体质量儿的HFV研 究还较少,远期预后尚不明确.对于那些在新生儿期曾使用过 HFV的患几,还应长期随访肺功能,神经系统发育等. 参考文献 [1] [2] DreyfussD.Saumon(;.RoleoftidaIvolume,FRC,anden dinspiratoryvolumeinlhedevelopmentof16ulmonaryde nlafollowingmechanicalventilation[J].AmRevRespir I)is,1993,148:1194. SlutskyAS,DrazcnJM.Ventilationwithsmalltida1vol— umesEJ].NEnglJMed,2002,347:630. 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