新生儿急性呼吸衰竭的通气新方法
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国外医学儿科学分册 2000年1月第27卷第1期
朱绿绮(编译) 邹大卫(审校)
江西省儿童医院(330006)
摘 要 间竭指令通气是一直是新生儿呼吸衰竭的主要通气支持方法，由于呼吸机与病人呼吸不同步，易发生气漏、肺出血、循环系统和神经系统以及慢性肺疾病等并发症，使用肌肉松弛剂或用较快的呼吸频率和降低血二氧化碳分压以夺取婴儿呼吸也有一定的弊端和困难。目前用的通气新方法有病人触发通气、高频通气、胸腔外负压通气、液体通气等方法。当今医生的任务是了解呼吸衰竭的原因，采用合适的方法。将来，应在瞬时肺功能试验和对肺机械学评估指导下，根据患儿的需要选择联用的方法。由于技术在进步，小儿呼吸衰竭的治疗前景是乐观的。
关键词：婴儿，新生，疾病 呼吸功能不全 通气，机械
持续气流、时间气换的限压、间竭指令通气(IMV)一直是新生儿呼吸衰竭(RF)的主要通气支持方法，但在IMV时，呼吸机频率与病人呼吸不同步，易导致不规则的全身和脑血流流型，发生气漏、肺出血、循环系统和神经系统并发症以及慢性肺疾病。为了达到呼吸同步，常使用肌肉松弛剂或用较快的呼吸频率和降低血二氧化碳分压(PaCO2)以夺取婴儿的呼吸。使用肌肉松弛剂也有药物毒性，骨骼肌萎缩，生长发育迟缓和肺气压伤等危险。用呼吸机夺取呼吸频率也就是同步呼吸，要求呼吸机频率达到85～100次/分。 为了更好的通气支持，目前治疗新生儿RF的通气新方法有以下几种。
, 百拇医药
1 病人触发通气(patient-triggered ventilation,PTV)
Greenough等叙述了气管插管婴儿呼吸与呼吸机间相互作用的5种类型，即呼吸停止、同步呼吸、Hering-Breuer反射、增大吸气和主动呼气。Field等加了一种“混合型”。由于Hering-Breuer反射，机械通气吸气时的肺充气，趋向于减少自发吸气的时间，呼气时的肺充气趋向于延长呼气时间，因而，在自发呼吸时，要使IMV同步是困难的，不同步呼吸会导致不规则的全身和脑血流流型：血压波动和脑内血流改变，不利于静脉回流和肺部通气灌流匹配，易并发颅内出血及气胸。
PTV系统需要一个讯号在吸气早期触发呼吸机的正压，放松婴儿和避免刺激主动呼气。触发反应的时间从自主呼吸和吸所开始到触发呼吸开始间的滞后时间，有效的反应时间包括辨认显著的吸气变化和输送触发讯号去关闭呼吸机的呼气阀。现在用来使病人触发呼吸机系统的4种讯号方式是：(1)腹部运动的变化，把传感器固定在腹壁，反应时间为40～60ms，不能用以测定潮气量，也无呼气同步作用，改变体位时需改变其位置；(2)胸部阻抗变化，在胸壁上安置电子导线，反应时间为40～100ms，不能测潮气量；(3)气道气流流率的变化，用热线温带表将温差转换成流量容积差，反应时间是5～100ms，可测潮气量，并且通过调节触发灵敏度而代偿气管导管的漏气；(4)气道内压力的变化，通过自主呼吸降低气道压至选择好的敏感水平(0～0.49kPa, 0～5cmH2O)而触发,反应时间0～100ms。由于微处理器技术和呼吸机设计的改进，感应器可探测到并对最小未成熟儿的自主呼吸力很快作出反应。
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PTV包括：(1)同步IMV(SIMV)，机械呼吸与病人自主呼吸开始就同步，病人可在二次机械呼吸之间从环路的持续旁流中作自主呼吸，有些呼吸机有第二个讯号去中止敏感性，当吸气的衰变达到某一百分数时，机械呼吸的吸入气流便被阻断，否则若病人的吸气时间与呼吸机上设置的吸气时间不等时，可在呼吸机的吸气时间内呼气，引起不同步，呼吸机有一个事先设置的基本节律在病人呼吸停止时工作。(2)辅助控制通气(AC)，呼吸机递送的呼吸与每次自主呼吸同步，达到预置的阀标准，终止敏感性与呼气同步，有一事先设置的基本节律在病人停止呼吸时工作。由于每次自主呼吸被辅助，呼吸机的吸气时间以及吸气峰压应减少。(3)压力支持通气(PSV)，是由病人触发的限压，流量切换，伴以一个提高的压力来支持病人自主呼吸容量的通气模式，可单独使用，也可与SIMV合用。在PSV时，呼吸机的触发敏感性应置于最敏感处，病人开始吸气的努力，导致气道压低于一基线，触发呼吸机将气流送入气道，气道压力迅速升高至事先选择好的压力值，当吸气流率降至某一百分数时(通常是75%)。吸气乃停止。递送压力支持的呼吸机通常有一个预先设置的时间可变性以限制吸气时间以及流率衰减的讯号。PSV可抵消因气管插管和呼吸机环路所增加的呼吸功，主要用在撤机时。近年，PSV被用来作为新生儿持续肺动脉高压(PPHN)在成功地容量通气后接着使用的通气方法。(4)成比例的辅助通气(PAV)，是一种通气支持量在整个呼吸周期中与病人呼吸努力持续成比例的通气方式，这种系统可测定呼吸系统的顺应性和阻力，并计算出辅助呼吸要增加的量，以改善病人的呼吸机械力，病人控制呼吸的各个方面，如潮气量，吸气和呼气时间、流率，呼吸机递送到气道的压力与每次病人即时的呼吸力成比例的增高，且持续在整个吸气过程上，这种相互作用可使病人瞬间呼吸与呼吸机反应之间的关系正常化，病人感到舒适，气道峰压较低，较少产生通气过度，减少了呼吸功，较少需要镇静剂和肌松剂，目前用在成人，在美国不久将在新生儿作临床使用。
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2 高频通气(high frequency ventuilation, HFV)
虽然新生儿辅助通气有了很大进展，但仍有小部分婴儿RF对常频机械通气治疗无效。HFV是一种使用低潮气量，低周期压力变化和超生理呼吸频率的肺泡通气方法，在治疗婴儿气漏结合征或顽固性RF中已取得了很多临床经验。HFV时，递送到肺泡的潮气量取决于频率和呼吸系统对气流的阻力，当频率和阻力减少时，递送到肺泡的潮气量增加，在HFV中的潮气量很难测量，与常频机械通气相比，气管导管的大小，气道阻力以及肺顺应性的微小变化对PCO2有更大影响。常频通气时，气体分布受到气道阻力和肺单位顺应性的影响，在病肺中，每个肺单位有不同的顺应性和气道阻力，导致在较低阻力和较高顺应性的肺单位有较多的通气，引起容量损伤，而HFV时，气体分布更均匀，为了使氧递送最佳化，通气灌流必须最大匹配好，所以其氧合策略与常频通气相似。
HFV分为高频振荡(HFOV)、高频喷射(HFJV)、高频气流阻断(HFFI)、高频正压(HFPPV)和混合型。各种HFV都有理论上的优点，遗憾的是目前尚无有力的、科学的、可为人们接受的比较。这类呼吸机有二种不同的生理学策略，即高肺容量和低肺容量，前者强调增补肺泡容量以达到最满意的肺容量，如用于呼吸窘迫综合征(RDS)等弥漫性肺不张疾病；后者或称微压力策略用于婴儿肺间质性气肿和多发性气胸以及肺发育不良；二者均可用于阻塞性肺疾患如胎粪吸入综合征(MAS)是一些混合性情况，如PPHN。最近使用HFOV的研究令人鼓舞，与外源性表现活性物质联用，患儿需氧和通气支持时间缩短，还可能减少PPHN患儿对体外膜氧合(ECMO)的需要，肺损伤最小，较少发生支气管肺发育不良(BPD)和坏死性小肠结肠炎，治疗失败较少，认为最好在病人一出生就开始使用。HFPPV是指在常频呼吸机上使用2～6倍生理呼吸频率，主要用于喉镜、支气管镜检查和上气道外科手术时，研究发现有时HFJV可引起坏死性气管支气管炎，但随着湿化系统的改进，其发生率明显下降。
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3 胸腔外负压通气(negastive extrathoracic pressure ,NEP)
这种以前用于治疗脊髓灰质炎病毒感染的“铁肺”于60年代以后用于新生儿，在70年代，尤其80年代后期又活跃起来，最近还用持续性胸腔外负压的改进型系统于婴儿通气。NEP可对自主呼吸的婴儿单独使用或同时给氧，也可与气管插管后间竭正压通气合用治疗RDS、BPD、PPHN、肺间质气肿、膈神经麻痹、毛细支气管炎、哮喘、肌病、肺炎以及先天性低通气综合征等引起的RF。Samuels等最近作了一个有大对照组的临床研究来比较RDS的标准化治疗和再加上持续NEP的疗效，发现NEP组可使总氧时间缩短，不到5%的患儿需气管插管，较少发生慢性肺疾患。NEP尚有一些技术问题需要解决 ，如难以接近病人进行护理、治疗和检查，颈腹部皮肤易擦破以及温度控制问题，使用时需权衡利弊，目前仅限于有经验的医院和医生使用。
4 液体通气(liquid ventilation,LV)
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LV是对新生儿通气的最新方式，是用液体代替气体充盈气管支管树。1966年使用氟化碳来维持正常压力的呼吸，开始了LV的通气方法。全氟化碳等(PFCs)具有惰性、稳定、无毒、不被代谢的生化特性，与气体有很高的亲和力，O2在PFCs中的溶解度是在水中的20倍。CO2在PFCs中的溶解可变，但也很高。PFCs浓而粘，在脂质和水中不溶解，有很低的表面张力，可被蒸发，只小量进入循环而会再入肺被蒸发，由于浓而粘，和呼吸气体相比，呼吸时需较大的呼吸功，较长的吸气时间和呼气时间。PFCs有肺内分布均匀，由于免去了气液交界面，降低了表面张力，有助于不张肺泡再充盈，气体通过这个液体媒介迅速弥散入肺，进行气体交换。
目前研究的LV的全液体通气(TLV)和部分液体通气(PTV)，前者是整个呼吸道和通气回路充满了PFCs，通过特殊的设备提供PFCs潮气量；后者只需用常规机械通气来用PFCs代替功能残气量，通常是20～30ml/kg可维持理想的肺扩张，因为仍存在气液交界面，通气时面稍高的气道压力。PFCs有固有的抗炎作用，可抑制中性粒细胞和肺泡巨噬细胞活化，可增加表面活性物质磷的产生，还可以从气管支气管树中消除颗粒样的脱落碎片。在动物模型中见到PFCs可诱发新生后的肺生长，因而有可能治疗婴儿的先天性膈疝。使BPD逆转。
参考资料
1 McGettigan MC, Adolph VR , Ginsberg, HG, et al. Pediatr Clin North Am,1998;45(3):475～509
2 Cloton DM.Crit Care Med,1998;26(10):1716～1717
3 Steinhorn DM, Leach CL, Fuhrman BP, et al. Crit Care Med, 1998;24(7):1252～1256, http://www.100md.com
江西省儿童医院(330006)
摘 要 间竭指令通气是一直是新生儿呼吸衰竭的主要通气支持方法，由于呼吸机与病人呼吸不同步，易发生气漏、肺出血、循环系统和神经系统以及慢性肺疾病等并发症，使用肌肉松弛剂或用较快的呼吸频率和降低血二氧化碳分压以夺取婴儿呼吸也有一定的弊端和困难。目前用的通气新方法有病人触发通气、高频通气、胸腔外负压通气、液体通气等方法。当今医生的任务是了解呼吸衰竭的原因，采用合适的方法。将来，应在瞬时肺功能试验和对肺机械学评估指导下，根据患儿的需要选择联用的方法。由于技术在进步，小儿呼吸衰竭的治疗前景是乐观的。
关键词：婴儿，新生，疾病 呼吸功能不全 通气，机械
持续气流、时间气换的限压、间竭指令通气(IMV)一直是新生儿呼吸衰竭(RF)的主要通气支持方法，但在IMV时，呼吸机频率与病人呼吸不同步，易导致不规则的全身和脑血流流型，发生气漏、肺出血、循环系统和神经系统并发症以及慢性肺疾病。为了达到呼吸同步，常使用肌肉松弛剂或用较快的呼吸频率和降低血二氧化碳分压(PaCO2)以夺取婴儿的呼吸。使用肌肉松弛剂也有药物毒性，骨骼肌萎缩，生长发育迟缓和肺气压伤等危险。用呼吸机夺取呼吸频率也就是同步呼吸，要求呼吸机频率达到85～100次/分。 为了更好的通气支持，目前治疗新生儿RF的通气新方法有以下几种。
, 百拇医药
1 病人触发通气(patient-triggered ventilation,PTV)
Greenough等叙述了气管插管婴儿呼吸与呼吸机间相互作用的5种类型，即呼吸停止、同步呼吸、Hering-Breuer反射、增大吸气和主动呼气。Field等加了一种“混合型”。由于Hering-Breuer反射，机械通气吸气时的肺充气，趋向于减少自发吸气的时间，呼气时的肺充气趋向于延长呼气时间，因而，在自发呼吸时，要使IMV同步是困难的，不同步呼吸会导致不规则的全身和脑血流流型：血压波动和脑内血流改变，不利于静脉回流和肺部通气灌流匹配，易并发颅内出血及气胸。
PTV系统需要一个讯号在吸气早期触发呼吸机的正压，放松婴儿和避免刺激主动呼气。触发反应的时间从自主呼吸和吸所开始到触发呼吸开始间的滞后时间，有效的反应时间包括辨认显著的吸气变化和输送触发讯号去关闭呼吸机的呼气阀。现在用来使病人触发呼吸机系统的4种讯号方式是：(1)腹部运动的变化，把传感器固定在腹壁，反应时间为40～60ms，不能用以测定潮气量，也无呼气同步作用，改变体位时需改变其位置；(2)胸部阻抗变化，在胸壁上安置电子导线，反应时间为40～100ms，不能测潮气量；(3)气道气流流率的变化，用热线温带表将温差转换成流量容积差，反应时间是5～100ms，可测潮气量，并且通过调节触发灵敏度而代偿气管导管的漏气；(4)气道内压力的变化，通过自主呼吸降低气道压至选择好的敏感水平(0～0.49kPa, 0～5cmH2O)而触发,反应时间0～100ms。由于微处理器技术和呼吸机设计的改进，感应器可探测到并对最小未成熟儿的自主呼吸力很快作出反应。
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PTV包括：(1)同步IMV(SIMV)，机械呼吸与病人自主呼吸开始就同步，病人可在二次机械呼吸之间从环路的持续旁流中作自主呼吸，有些呼吸机有第二个讯号去中止敏感性，当吸气的衰变达到某一百分数时，机械呼吸的吸入气流便被阻断，否则若病人的吸气时间与呼吸机上设置的吸气时间不等时，可在呼吸机的吸气时间内呼气，引起不同步，呼吸机有一个事先设置的基本节律在病人呼吸停止时工作。(2)辅助控制通气(AC)，呼吸机递送的呼吸与每次自主呼吸同步，达到预置的阀标准，终止敏感性与呼气同步，有一事先设置的基本节律在病人停止呼吸时工作。由于每次自主呼吸被辅助，呼吸机的吸气时间以及吸气峰压应减少。(3)压力支持通气(PSV)，是由病人触发的限压，流量切换，伴以一个提高的压力来支持病人自主呼吸容量的通气模式，可单独使用，也可与SIMV合用。在PSV时，呼吸机的触发敏感性应置于最敏感处，病人开始吸气的努力，导致气道压低于一基线，触发呼吸机将气流送入气道，气道压力迅速升高至事先选择好的压力值，当吸气流率降至某一百分数时(通常是75%)。吸气乃停止。递送压力支持的呼吸机通常有一个预先设置的时间可变性以限制吸气时间以及流率衰减的讯号。PSV可抵消因气管插管和呼吸机环路所增加的呼吸功，主要用在撤机时。近年，PSV被用来作为新生儿持续肺动脉高压(PPHN)在成功地容量通气后接着使用的通气方法。(4)成比例的辅助通气(PAV)，是一种通气支持量在整个呼吸周期中与病人呼吸努力持续成比例的通气方式，这种系统可测定呼吸系统的顺应性和阻力，并计算出辅助呼吸要增加的量，以改善病人的呼吸机械力，病人控制呼吸的各个方面，如潮气量，吸气和呼气时间、流率，呼吸机递送到气道的压力与每次病人即时的呼吸力成比例的增高，且持续在整个吸气过程上，这种相互作用可使病人瞬间呼吸与呼吸机反应之间的关系正常化，病人感到舒适，气道峰压较低，较少产生通气过度，减少了呼吸功，较少需要镇静剂和肌松剂，目前用在成人，在美国不久将在新生儿作临床使用。
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2 高频通气(high frequency ventuilation, HFV)
虽然新生儿辅助通气有了很大进展，但仍有小部分婴儿RF对常频机械通气治疗无效。HFV是一种使用低潮气量，低周期压力变化和超生理呼吸频率的肺泡通气方法，在治疗婴儿气漏结合征或顽固性RF中已取得了很多临床经验。HFV时，递送到肺泡的潮气量取决于频率和呼吸系统对气流的阻力，当频率和阻力减少时，递送到肺泡的潮气量增加，在HFV中的潮气量很难测量，与常频机械通气相比，气管导管的大小，气道阻力以及肺顺应性的微小变化对PCO2有更大影响。常频通气时，气体分布受到气道阻力和肺单位顺应性的影响，在病肺中，每个肺单位有不同的顺应性和气道阻力，导致在较低阻力和较高顺应性的肺单位有较多的通气，引起容量损伤，而HFV时，气体分布更均匀，为了使氧递送最佳化，通气灌流必须最大匹配好，所以其氧合策略与常频通气相似。
HFV分为高频振荡(HFOV)、高频喷射(HFJV)、高频气流阻断(HFFI)、高频正压(HFPPV)和混合型。各种HFV都有理论上的优点，遗憾的是目前尚无有力的、科学的、可为人们接受的比较。这类呼吸机有二种不同的生理学策略，即高肺容量和低肺容量，前者强调增补肺泡容量以达到最满意的肺容量，如用于呼吸窘迫综合征(RDS)等弥漫性肺不张疾病；后者或称微压力策略用于婴儿肺间质性气肿和多发性气胸以及肺发育不良；二者均可用于阻塞性肺疾患如胎粪吸入综合征(MAS)是一些混合性情况，如PPHN。最近使用HFOV的研究令人鼓舞，与外源性表现活性物质联用，患儿需氧和通气支持时间缩短，还可能减少PPHN患儿对体外膜氧合(ECMO)的需要，肺损伤最小，较少发生支气管肺发育不良(BPD)和坏死性小肠结肠炎，治疗失败较少，认为最好在病人一出生就开始使用。HFPPV是指在常频呼吸机上使用2～6倍生理呼吸频率，主要用于喉镜、支气管镜检查和上气道外科手术时，研究发现有时HFJV可引起坏死性气管支气管炎，但随着湿化系统的改进，其发生率明显下降。
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3 胸腔外负压通气(negastive extrathoracic pressure ,NEP)
这种以前用于治疗脊髓灰质炎病毒感染的“铁肺”于60年代以后用于新生儿，在70年代，尤其80年代后期又活跃起来，最近还用持续性胸腔外负压的改进型系统于婴儿通气。NEP可对自主呼吸的婴儿单独使用或同时给氧，也可与气管插管后间竭正压通气合用治疗RDS、BPD、PPHN、肺间质气肿、膈神经麻痹、毛细支气管炎、哮喘、肌病、肺炎以及先天性低通气综合征等引起的RF。Samuels等最近作了一个有大对照组的临床研究来比较RDS的标准化治疗和再加上持续NEP的疗效，发现NEP组可使总氧时间缩短，不到5%的患儿需气管插管，较少发生慢性肺疾患。NEP尚有一些技术问题需要解决 ，如难以接近病人进行护理、治疗和检查，颈腹部皮肤易擦破以及温度控制问题，使用时需权衡利弊，目前仅限于有经验的医院和医生使用。
4 液体通气(liquid ventilation,LV)
, 百拇医药
LV是对新生儿通气的最新方式，是用液体代替气体充盈气管支管树。1966年使用氟化碳来维持正常压力的呼吸，开始了LV的通气方法。全氟化碳等(PFCs)具有惰性、稳定、无毒、不被代谢的生化特性，与气体有很高的亲和力，O2在PFCs中的溶解度是在水中的20倍。CO2在PFCs中的溶解可变，但也很高。PFCs浓而粘，在脂质和水中不溶解，有很低的表面张力，可被蒸发，只小量进入循环而会再入肺被蒸发，由于浓而粘，和呼吸气体相比，呼吸时需较大的呼吸功，较长的吸气时间和呼气时间。PFCs有肺内分布均匀，由于免去了气液交界面，降低了表面张力，有助于不张肺泡再充盈，气体通过这个液体媒介迅速弥散入肺，进行气体交换。
目前研究的LV的全液体通气(TLV)和部分液体通气(PTV)，前者是整个呼吸道和通气回路充满了PFCs，通过特殊的设备提供PFCs潮气量；后者只需用常规机械通气来用PFCs代替功能残气量，通常是20～30ml/kg可维持理想的肺扩张，因为仍存在气液交界面，通气时面稍高的气道压力。PFCs有固有的抗炎作用，可抑制中性粒细胞和肺泡巨噬细胞活化，可增加表面活性物质磷的产生，还可以从气管支气管树中消除颗粒样的脱落碎片。在动物模型中见到PFCs可诱发新生后的肺生长，因而有可能治疗婴儿的先天性膈疝。使BPD逆转。
参考资料
1 McGettigan MC, Adolph VR , Ginsberg, HG, et al. Pediatr Clin North Am,1998;45(3):475～509
2 Cloton DM.Crit Care Med,1998;26(10):1716～1717
3 Steinhorn DM, Leach CL, Fuhrman BP, et al. Crit Care Med, 1998;24(7):1252～1256, http://www.100md.com