新生儿氧疗和早产儿视网膜病课件

新生儿氧疗 Friend？ Enemy？ 新生儿科 修文龙 历 史 n1940s 低出生体重儿 早产儿 常规给氧 n1950s 早期 危重新生儿 低出生体重儿 早产 儿 非限制性的给氧 n1940-1950s ROP 被认识，发病率逐渐升高 n1950s-1960s 给氧被限制在40%以下，ROP的 发病率下降，但新生儿死亡率明显上升， 其他后遗症（脑瘫、认知障碍）升高 n1960s至今 概 述 n正常细胞功能依赖于持续不断的氧供，吸 入氧通过肺泡-毛细管膜进入肺毛细血管血 液中。肺泡氧压为150mmHg（海平面高度 ，吸入空气），静脉血氧压为40mmHg，线 粒体中氧压为10mmHg，这种氧压梯度构成 氧向细胞传递的动力。 概 述 n血液中的氧大部分与血红蛋白结合，小部 分溶解于血浆。血红蛋白氧解离曲线呈S形 。当PaO2大于90mmHg，曲线呈平台，血红 蛋白几乎饱和状态。当PaO2处于低值时， 曲线陡直向下，氧可以迅速释放至组织。 n氧与血红蛋白亲和力受pH 、2,3-DPG（二 磷酸甘油酸盐）、体温、胎儿血红蛋白的 影响 概 述 n氧容量和氧输送必须大于氧的消耗，才能 保证组织有足够的氧。足够的氧含量依赖 于正常的血红蛋白浓度和PaO2。 n氧向组织的传输取决于血容量、心率、心 功能。 概 述 n血氧含量 （CaO2） n动脉血氧含量=与血红蛋白结合氧+自由溶解血 浆中的氧 nCaO2 = (1.34 x hemoglobin concentration x SaO2) + (0.0031 x PaO2) n每克血红蛋白携带1.34ml氧； n每mmHg PaO2可溶解0.0031ml/dl n正常动脉血氧含量约20 ml O2/dL 概 述 nHb = 15 gm%, PO2 90 mm Hg, SO2 95% n血氧含量的计算： 与血红蛋白结合氧 15 x 1.34 x 0.98 = 19.10 自由溶解血浆中的氧 90 x 0.003 = 0.27 19.37 ml O2/dL 概 述 n氧传输（DO2） n包括氧从肺到达微循环，依赖于心输出量和动 脉血氧含量 n DO2 (mL/min) = Q x CaO2 n新生儿心输出量为120-150ml/kg.min，因此，如果动 脉血氧含量为20ml/dl时， DO2为24-30ml/min。 概 述 n氧消耗（VO2） n动静脉血氧含量差 n VO2 = Q x (CaO2 - CvO2) n一般情况下，VO2大约为 6 ml/kg/minute 氧疗的作用 n改善组织缺氧，减少对高通气的需要； n减少缺氧所致的心脏负荷增加，减少心肌作功 及能量消耗； n纠正缺氧所致的细胞能量代谢障碍，维持脑、 心、肾等重要器官和全身各系统正常生理功能 ； n纠正无氧代谢所致的酸中毒； n减少缺氧对细胞膜的损伤 氧疗的副作用 n1 呼吸抑制 n发生于缺氧伴严重CO2潴留者给予较高浓度氧疗时。这是由高浓 度氧疗消除了低氧对呼吸中枢的刺激作用，应立即降低氧浓度， 使用呼吸兴奋剂，必要时采用机械辅助呼吸。 n2 脱氮性肺不张 n吸入高浓度氧后，血液里游离的氮迅速从肺排出体外，使肺泡逐 渐萎缩不张 n3 氧中毒 n氧中毒的发生取决于氧分压和氧浓度，当吸入气的氧分压过高时 ，因肺泡气和动脉血的氧分压随着增高，使血液与组织细胞之间 的氧分压差增大，氧的弥散加速，组织细胞获得过多的氧而中毒 （主要是氧自由基对生物单位膜的破坏）。 氧疗的副作用 n3.1 肺型氧中毒 n早产儿可引起支气管肺发育不良（BPD），这 是由于吸入过高浓度的氧（FiO20.4），形成 氧自由基，而早产儿体内抗氧化酶系统不足， 氧自由基可干扰细胞代谢，使支气管肺泡上皮 受损，高浓度氧气也可抑制PS的合成。 n可发生严重的慢性肺疾病，一直可延续到成人 。现在研究认为BPD形成的条件与未成熟发育 ；围产期感染和炎症；动脉导管持续开放；微 血管的发育；肺泡的破裂关系更密切。 氧毒性: BPD的危险因素 吸入气中的高氧浓度: 直接对支气管肺泡结构有毒性作用 机制 诱发肺炎症反应 产生毒性氧自由基 保护性抗蛋白酶氧化失活 脂质过氧化反应 胎儿血中的pH和pO2 mean range pH 7.33 7.31 7.35 pO2 (mmHg) 24.520.2 28.5 Nicolini et al, Lancet 1990 传统 BPD 组织病理表现为严重气道损伤 肺节段性过度膨胀及纤维化改变 新型 BPD 体积大而且成熟的肺泡数目减少(肺泡发育不良) 毛细血管变形、减少 数目不定的间质纤维增生 Coalson, Semin Neonatol 2003 支气管肺发育不良（BPD） 传统的 BPD危险因素 肺发育不成熟 RDS严重度 氧暴露 气压伤 / 容量伤 绒绒毛膜羊膜炎 - 胎儿暴露于细细胞因 子 + 复苏苏 + 氧毒性 + 机械通气 + 肺部 / 全身感染 + PDA 肺部炎症 异常损伤损伤 修复 肺泡化和血管发发育受阻 新型BPD 相继继的 肺损伤损伤 出生前出生后 发病机制 n传统观点：机械通气（压力伤），氧疗引起了肺损伤，造成 了BPD肺损伤的机制 n新的观点 （1）氧本身可在囊泡期中断肺泡的分膈 （2）首次机械通气：即出生后即刻使用机械通气。此刻肺 内充满了肺液，功能残气量尚未建立，肺内气体量小，表面 活性物质不足，这些因素易引起肺泡过度扩张。即使给予表 面活性物质后给予低潮气量通气也能导致粒细胞聚集，促炎 症因子表达致肺损伤。故提倡在产房以NCPAP替代CMV。 （3）随后的机械通气：容量伤早产儿肺含有的成熟巨噬细 胞及粒细胞很少。第一次机械通气后肺内很快出现粒细胞。 肺泡灌洗液中的粒细胞与肺水肿相关，激活的白细胞产生的 蛋白酶造成了肺损伤 发病机制 n（4）炎症反应是引起BPD的另一关键。胎肺是炎 症介质的靶器官。羊膜炎导致了炎症反应，促炎 症因子和趋化因子参与了该反应，如巨噬细胞炎 症蛋白-1，IL-2， IL-1 ,IL-8，TGF- ，这些炎症 因子能引起了BPD和不良的神经系统预后。胎儿 期的促炎症反应使肺对随后的损伤更敏感。临床 常见的无RDS的病人后来发展为BPD，提示炎症 是主要因素。脐血及新生儿早期血清中IL-1,IL- 6,IL-8,TNF-升高与发展为BPD密切相关。 支气管肺发育不良（BPD） n胚胎期：形成近 端气道（4-6周） n腺体期：形成远 端气道（7-16周） n微管期：形成葡 萄状腺体（17-27 周） n囊泡期：气体交 换位点的增加（ 28-35周） n肺泡期：表面积 的增加（36周-生 后3年） Gonzlez A et al, J Pediatr 1996 PDA+ 感染 PDA 感染 重度RDS 出生体重 0.11.01030100 BPD危险因素 Odds Ratios Geary et al, Pediatrics 2008; Birenbaum et al, Pediatrics 2009 正确处理败血症和肺部感染 早期给予营养支持，热卡150kcal/kg/day以 上, 补充氨基酸 适当限液，保证尿量1ml/kg/小时，尿钠140- 145mEq/L。开始给予60ml/kg/日液体，逐渐增 加至130-150ml /kg/日 咖啡因 策略策略 如何减轻气道和肺组织的炎症如何减轻气道和肺组织的炎症 Thomas, Speer, J Perinatol 2007, Neonatology 2008; Geary et al, Pediatrics 2008; Birenbaum et al, Pediatrics 2009 维生素A 地塞米松和其它糖皮质激素目前不被推荐 用于预防BPD 支气管扩张剂？ 利尿剂？噻嗪类利尿剂和安体疏通 策略 如何减轻气道和肺组织的炎症 n3.2 脑型氧中毒 n吸入2个3个大气压以上的氧，可在短时间 内引起脑型氧中毒（6个大气压的氧数分钟 、4个大气压氧数十分钟），患儿主要出现 恶心、抽搐、晕厥等神经症状，严重者可 昏迷、死亡。高压氧疗时患儿出现神经症 状，应区分脑型氧中毒与缺氧引起的缺氧 性脑病。前者患儿先抽搐后昏迷，抽搐时 患儿是清醒的；后者则先昏迷后抽搐。 氧疗的副作用 氧疗的副作用及处理 n3.3 早产儿视网膜病变（ROP） n对早产儿来说，眼部血管后半段的发育只能留在出生之 后完成。在长时间、高浓度（FiO20.4）的血氧环境下 ，未发育完成的眼底血管不再向视乳突边缘生长延伸， 而是在原生长位膨胀、变粗、打结，纤维素渗出甚至出 血，纤维膜形成，纤维收缩、牵拉，可使视网膜剥脱。 发病率( Canadian neonatal network, 2002-2003) 发病率 危险因素 n影响因素： 视网膜成熟水平、血氧浓度变化、细胞因子水平 n围产期：产前激素和PS使用、子痫、胎数、BW n疾 病：呼吸暂停、 NRDS、NEC、酸中毒 败血症、脑室内出血 n治 疗：输血、机械通气、肠外营养、多巴胺 n其 他：性别、白种人 发病机制 Brian W. Fleck and Neil McIntosh. Retinopathy of Prematurity: Recent Developments NeoReviews,Jan 2009;10. Normal immature retinaNormal mature retina 视网膜血管化 Vascularization of the retina begins at approximately 16 weeks gestation at the optic nerve and proceeds peripherally. Retinal vessels reach the ora serrata (the periphery of the eye) on the nasal side at 32 weeks gestation and on the temporal side at 36 to 40 weeks gestation. The numbers in the figure are weeks of gestation. ROP n分区 Hemisection looking down into the left eye with the temporal side to the left and the nasal side to the right. Classification. nStage 1. ROP I Stage 1. Demarcation line A flat line of demarcation occurs between the vascular and avascular retina. ROP II Ridge. Stage 2. Ridge The line of demarcation acquires volume to become a ridge. ROP III Stage 3 ROP in Zone II. Extraretinal fibrovascular proliferation Neovascularization can be seen within the ridge, and extraretinal vascularization extends out of the retina. ROP IV B Retinal Detachment. 4A: extrafoveal 4B: foveal Stage 4 ROP Partial retinal detachment ROP V Retinal Detachment. Stage 5. Total retinal detachment From the United Kingdom Guidelines for the Screening and Treatment of Retinopathy of Prematurity. ROP Plus Disease: increased venous dilatation arteriolar tortuosity of the posterior retinal vessels. Two quadrants of the eye must be involved for the changes to be characterised as plus disease. n合理统一的筛查标准 ： 美国ROP筛查标准为BW 4 Hrs. Low RS to begin then starts to increase 重度 RS 8 Severe apnea or gasping Previous resuscitation or vent. required 氧合指数 nOI = Paw FIO2 / PaO2 n15 提示严重呼吸窘迫 n40 提示死亡率接近 80% 给氧原则 n按照新生儿复苏指南，在生后复苏这些紧 急状态下，可以给予100%的氧。如果在复 苏后需要持续给氧，则应加温、加湿、并 调节供氧浓度。吸入氧浓度必须以氧浓度 计持续监测，或者至少每小时监测一次， 以最低的氧浓度维持适当的动脉氧分压。 Morley, Recent Advances in Neonatal Medicine, Wrzburg 2008 婴儿27- 42 wks 产房内无干预 生后（min） 氧饱和度 % 12345678910 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 Median 10th and 90th centiles 给氧原则 n美国心脏学会、美国儿科学会2005年11月更新 n对足月儿复苏时： n如果出现紫绀或需要正压通气，建议使用100%氧。 n但是，有研究显示用低于100%氧复苏也可以成功。 n如果开始复苏时使用低于100%的氧，如在90秒内无改善，则应改 用100%氧。 n如果无条件提供氧气，可使用室内空气复苏及正压通气。 (NRP INSTRUCTOR UPDATE, VOL 14, N 2 FALL/WINTER 2005) 给氧原则 n对于100次/分，则需改善通气策略，用 100%氧。 n如果没有空氧混合器和脉搏血氧饱和度监测仪，也没有足够时间 将孕妇转送，可按足月儿来给氧复苏。没有足够的证据证明在复 苏时短时间给100%氧可以导致早产儿损害。 (NRP INSTRUCTOR UPDATE, VOL 14, N 2 FALL/WINTER 2005) 氧疗及呼吸支持方式 n给氧方式 n鼻导管 n面罩 n头罩 n双侧鼻塞 n持续气道正压 n机械通气 n体外膜肺 n高压氧舱 （有争议） 氧疗及呼吸支持方式 n头罩、面罩吸氧或改良鼻导管吸氧 n用于有轻度呼吸窘迫的患儿。给氧浓度视病情 需要而定，开始时可试用40%左右的氧，10 20分钟后根据PaO2或TcSO2调整。 n如需长时间吸入高浓度氧（40%）才能维持 PaO2稳定时，应考虑采用辅助呼吸。 n鼻导管给氧，氧流量一般为0.5-1.5L/min左右 n面罩给氧，氧流量一般6-8L/min。 氧疗及呼吸支持方式 n鼻塞持续气道正压给氧（nCPAP） n早期应用可减少机械通气的需求。 n压力26cmH2O，流量35L/min。 n要应用装有空气、氧气混合器的CPAP装置，以 便调整氧浓度，避免纯氧吸入。 氧疗及呼吸支持方式 n机械通气 n当临床上表现重度呼吸窘迫 n吸入氧浓度（FiO2） 0.5时， PaO260mmHg n有其他机械通气指征时需给予气管插管机械通气 。 氧疗注意事项 n1 加温、加湿 n以减少对气道刺激。加湿器的温度一般选于3234 ，湿化液必须用无菌蒸馏水。 n2 加强监护 n密切监测，观察紫绀、呼吸状态、呼吸节律、心率及 精神状态，同时结合血氧及血氧饱和度，监测血气， 及时调整。尤其VLBWI氧疗时必须进行持续血氧或氧 饱和度监测，若吸氧后病情改善，神志好转，呼吸幅 度加大，频率减慢，呼吸困难好转，心率减慢10次/min 以上，说明有效。反之，说明氧疗不当，最好立即作 血气分析，以明确诊断，并注意有无氧量浓度过高、 过度通气等原因产生呼吸抑制，并采取相应措施。 氧疗注意事项 n3 停氧指标 n氧疗后病情稳定，缺氧及CO2潴留改善，心率较前减慢 ，呼吸较前平稳，呼吸空气30 min后，PaO260 mmHg 、PaCO250 mmHg，即可停止氧疗。停氧前先减少氧 流量，观察病情平稳，再逐渐撤除。 n4 注意安全、防火等 氧疗的监测 n对于接受氧疗或有缺氧危险因素的新生儿均要进行监测。 n动脉血气监测 n对机体氧含量和氧疗监测的金标准。 n误差 n气泡-采样时有气泡可影响准确性，如果气泡量大于血样本量的1- 2%就可以导致误差，PO2升高和PCO2降低。可以通过轻轻摇动排 除气泡和迅速检测来降低此干扰。 n肝素可以影响和PCO2，因此需保持肝素的最低量。 n塑料注射器气体可以向塑料中弥散，导致结果误差，但如果样 本在15分钟内检测，或将样本保存这冰桶，这种误差可以忽略。 氧疗的监测 n目标动脉氧分压：50 -80 mmHg。 n正常出生1小时内的新生儿和早产儿，其PaO2 50-60 mmHg，24小时后大于70 mmHg。 n一般来说，PaO2 5080mmHg足以维持机体代 谢需要 n对于一些特殊情况（如先天性心脏病）PaO2 维 持在4050mmHg也是可以接受的。 氧疗的监测 n经皮血气监测PO2 (PO2) n经皮血气监测除可监测PO2外,尚可监测PCO2可 作为氧饱和度监测的补充 n检测时感应器局部皮肤温度可达43.5 至44.0C, 有时会烫伤皮肤 n近10年来己被脉搏血氧饱和度计取代。 氧疗的监测 n脉搏血氧饱和度监测(TcSO2) n通过测定TcSO2以间接反映PaO2,是目前最受欢迎的监 测方法 n原因是容易使用、非创伤性、不须校正,可以实时连续 监测。 n任何氧疗之新生儿均可作持续TcSO2监测,其误差约2% 。TcSO2被称作“第五生命体征”。 n当TcSO2 95%时，PaO2可能90mmHg。所以在接受氧 疗的早产儿和接受机械通气的情况下，PaO2监测是必 要的。 脉搏血氧饱和度监测(TcSO2)目 标 吸空气的新生儿： SpO2 93 100% PaO2 90 100 mmHg 给氧的早产儿： PMA = or 36 weeks SpO2 Target90 94% Alarm Limits 88 95% 氧疗的监测 n多中心研究表明：早产儿给氧达到高于目 标的氧饱和度，不能改善生长发育 n有研究GA30周早产儿，在TcSO291-94% 和95-98%两组中， n在12个月大时，其体重、身长、头围及失明 、脑瘫等均无差异。 n但高TcSO2组到纠正胎龄36周仍需依赖氧的 比率更高（64% versus 46%）、在家接受氧疗 的比率高（30% versus 17%）、依赖氧疗的时 间更长（40天 versus 18天） 脉搏血氧饱和度监测(TcSO2)目 标 给氧的足月儿 Oxygen Index 10 PaO270 120 mm Hg SpO292 96 % Alarm Limits 90 98 % 氧疗的监测 n足月儿 n没有依据表明PaO2 (pre or post) 60 100 mmHg 是 有利的。 n避免低氧血症是保持肺血管压力稳定的关键 n当 OI 10 适当放宽血氧高限有利于减少低氧血症 ，减少PPHN的风险 氧疗的监测 n存在通过动脉导管右向左分流（PPHN）的情况时 ，右上肢PaO2较下肢高，应使用两台监测仪，监 测导管前后的血氧饱和度。 n高氧试验 FiO2 0.21FiO2 1.0 x 10 min NORMAL70 (95)200(1