【新生儿疾病研究】无创高频振荡通气模式在极低出生体重儿呼吸支持中的应用

1、【新生儿疾病研究】无创高频振荡通气模式在极低出生体重儿呼吸支持中的应用 本文刊于：中华儿科杂志, 2017,55(03): 177-181作者：王陈红 施丽萍 马晓路 林慧佳 许燕萍 杜立中单位：浙江大学医学院附属儿童医院新生儿重症监护病房 摘要目的评价经鼻无创高频振荡通气(nHFOV)在极低出生体重儿呼吸支持中的有效性和安全性。方法2016年1至10月浙江大学医学院附属儿童医院新生儿重症监护病房(NICU)中共有36例极低出生体重儿应用nHFOV，其中男24例、女12例，出生胎龄(27.5±2.5)周，出生体重(980±318)g，回顾性病例对照的方法调查分析极低出生体重

2、儿应用nHFOV的参数设置、不良反应、应用前后呼吸功能的变化及最终结果。nHFOV应用前后比较采用t检验或两相关样本比较的非参数检验，不同治疗方式组间比较采用2检验。结果36例患儿中共有32例(89%)切换为nHFOV后避免了气管插管。17例患儿在其他无创辅助通气支持失败后进行营救性治疗，19例从气管插管机械通气模式直接改nHFOV预防性治疗。营救性治疗患儿应用nHFOV后24 h内呼吸暂停的次数、血氧饱和度(SpO2)低于0.85的次数、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)水平及吸入氧浓度(FiO2)均较应用前24 h内明显下降(1.2±1.1)比(6.3±2.1)次，(1.

3、1±1.2)比(4.3±1.5)次，(43±8)比(56±10)mmHg，0.30±0.07比0.39±0.11，1 mmHg0.133 kPa, t7.562、8.913、4.179、3.437，P均2及PaCO2水平与应用前差异均无统计学意义0.42±0.12比0.40±0.10，(49±8)mmHg比(48±7)mmHg，t0.872、0.501，P均>0.05，但平均气道压较前下降(7.9±2.6)比(9.6±1.6)cmH2O，1 cmH2O0.098 kPa

4、, t2.198，P0.041。4例患儿发生鼻中隔黏膜损伤，无其他不良反应。结论nHFOV作为一种新的无创辅助通气模式在极低出生体重儿中的应用安全有效，可以作为其他无创辅助通气支持失败后的治疗或有撤机失败高风险患儿的预防性治疗，从而避免气管插管机械通气。随着极低出生体重儿存活率的上升，其相关并发症也越来越高。支气管肺发育不良(BPD)是影响极低出生体重儿死亡和预后的主要疾病之一，呼吸机相关性肺损伤在BPD的发生中起了非常重要的作用。气管插管机械通气在极低出生体重儿中的应用已被证明与一系列呼吸机相关性肺损伤相关，包括BPD、呼吸机相关性肺炎、气漏综合征等1,2。为了尽可能地减少呼吸机相关性肺损伤

5、，多种无创辅助通气(noninvasive ventilation, NIV)模式已被应用于临床，主要包括高流量鼻导管通气，经鼻持续气道正压通气(NCPAP)，经鼻间歇正压通气(NIPPV)等，但研究报道极低或超低出生体重儿应用这些模式的改用有创呼吸支持率仍高达40%44%3,4。近几年，一种相对较新的NIV模式，经鼻无创高频振荡通气(noninvasive highfrequency oscillation ventilation, nHFOV)逐渐应用于临床，该模式通过经鼻通气管、面罩或鼻咽管将振荡压力波作用于肺部而发挥呼吸支持作用5,6。但有关nHFOV的临床研究较少，本研究总结浙江大学

6、医学院附属儿童医院新生儿重症监护病房(NICU)应用nHFOV的经验，分析其参数设置、有效性、安全性及对呼吸功能的影响，为进一步临床应用提供依据。对象和方法一、对象本研究系回顾性研究，采取病例自身对照的研究方法，获浙江大学医学院附属儿童医院伦理委员会审批(2015IRB027)。2016年1至10月浙江大学医学院附属儿童医院NICU中共有36例极低出生体重儿应用nHFOV支持，作为研究对象，其中男24例、女12例，出生胎龄(27.5±2.5)周，出生体重(980±318)g；17例患儿为营救性治疗，19例为预防性治疗。营救性治疗定义：其他NIV模式失败，即出现(1)需要吸入

7、氧浓度(FiO2)>0.50才能维持血氧饱和度(SpO2) 0.850.93；(2)频发呼吸暂停(4次/h以上)或严重呼吸暂停需面罩加压给氧超过1次/h以上；(3)严重二氧化碳潴留，动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>65 mm Hg(1 mm Hg0.133 kPa)和pH2：0.300.50；平均气道压(MAP)：812 cmH2O(1 cmH2O0.098 kPa)，和(或)曾有撤机失败经历。二、方法1临床资料采集：收集所有患儿的临床资料，包括出生胎龄、出生体重、性别、基础疾病；nHFOV前的呼吸支持模式及参数、呼吸暂停及SpO2水平、PaCO2水平；nHFOV的参数、使用时间

8、、呼吸暂停及PaCO2水平；nHFOV后72 h、7 d内是否再次气管插管机械通气；nHFOV可能的不良反应：鼻中隔损伤、鼻腔黏稠分泌物致气道堵塞、腹胀、肠穿孔、新生儿坏死性小肠结肠炎、颅内出血。2nHFOV应用的设备：无创高频呼吸机型号：3090 (MedinCNO)，德国，高频振荡通气模式，以下简称'Medin' ，通过振荡气流在发生器中产生频率为520 Hz的振荡压力，其振幅调节范围为110级；有创高频呼吸机型号：SLE 5000 Infant Ventilator，英国，HFO模式，以下简称'SLE 5000' 采用双孔鼻塞通气管，在患儿回路产生无创高频

9、振荡通气压力。3nHFOV参数的设置及调整：(1)nHFOV的起始参数设置：频率：712 Hz；振幅：Medin(410级)、SLE 5000(1225 cmH2O)，以颈部及胸廓有良好的振荡为基础，然后根据血气PaCO2进一步调整；MAP：Medin(510 cmH2O )、SLE 5000(715 cmH2O)，根据胸部X线片调整以保持两肺下缘在第89后肋间。(2)nHFOV切换为其他NIV的参数要求：MAP2O；无频繁或严重呼吸暂停；PaCO2在允许范围内； FiO22>0.60，SpO222>65 mmHg，pH4定义：呼吸暂停是指呼吸停止时间超过20 s，或7。先天性肺炎

10、的诊断标准参照实用新生儿学(第4版)8。三、统计学处理采用SPSS 16.0软件进行统计分析，正态分布计量资料以±s表示，非正态分布资料以M(Q1, Q3)表示，治疗前后对照比较采用配对样本均数的t检验或两相关样本比较的非参数检验，不同治疗方式组间比较采用2检验，P结果一、一般资料36例患儿nHFOV应用时日龄为24(13, 48)d，体重为(1 449±692)g；基础疾病为BPD 27例(75%)，先天性肺炎8例(22%)，呼吸暂停1例(3%)；营救性治疗患儿的出生胎龄和体重为(26.9±1.5)周、(911±171)g，应用时日龄和体重为22(13

11、, 38)d、(1 196±445)g，预防性治疗患儿的出生胎龄和体重为(27.6±2.2)周、(1 042±402)g，应用时日龄和体重为28(13, 70)d、(1 675±800)g。二、nHFOV的应用指征、结果及呼吸参数36例nHFOV支持患儿中32例(89%)切换成nHFOV后避免气管插管。营救性治疗及预防性治疗两组患儿的呼吸参数见表1。17例营救性治疗患儿的原呼吸支持模式分别为1例高流量鼻导管吸氧、4例NCPAP、2例双水平正压通气、10例NIPPV，在nHFOV支持72 h及7 d内各有1例再次气管插管机械通气。19例预防性治疗患儿中分别

12、有7例从高频振荡通气、12例从同步间歇指令通气模式直接拔除气管插管改nHFOV支持。预防性治疗患儿共有2例在nHFOV支持72 h内再次气管插管机械通气。三、nHFOV治疗前后呼吸功能、FiO2、PaCO2水平的变化营救性治疗患儿应用nHFOV后24 h内呼吸暂停、SpO2低于0.85的次数、PaCO2水平及FiO2均较应用前24 h内明显减少(P均表2)。预防性治疗患儿的PaCO2水平在撤机前与nHFOV后24 h内差异无统计学意义(P>0.05)；撤机后24 h的FiO2与撤机前差异均无统计学意义(P>0.05), MAP较撤机前明显下降(P表3)。四、nHFOV的不良反应及两

13、种不同呼吸机nHFOV模式的比较36例患儿中有4例发生鼻中隔损伤，其中3例发生在SLE呼吸机的应用过程中，无腹胀、肠穿孔、新生儿坏死性小肠结肠炎、颅内出血等不良反应。Medin与SLE 5000两种不同呼吸机模式的避免气管插管成功率和不良反应的发生率差异均无统计学意义(13/15比19/21，1/15比3/21, 20.129、0.51，P0.56、0.44)。讨论nHFOV作为一种相对较新的NIV模式，被证实可以降低PaCO2水平，促进肺泡复张、改善氧合功能，减少呼吸暂停次数，从而减少高危患儿的气管插管几率6。已有相关的实验和临床研究，但报道较少。De Luca等9曾采用SM3100A的模型

14、肺实验研究nHFOV的有效性及影响因素，得出nHFOV应用普通鼻塞管是可行的，呼吸机的潮气量受鼻塞大小的影响；1998年van der Hoeven等5报道21例新生儿在NCPAP支持失败后改nHFOV支持，其PaCO2水平从8.3 kPa降至7.2 kPa。Colaizy等10将14例患儿nHFOV支持2 h后改NCPAP，发现患儿的经皮二氧化碳水平明显下降。以上两项研究均没有报道nHFOV避免气管插管和呼吸暂停改善情况。2015年加拿大Mukerji等6回顾nHFOV在NICU的应用，报道58%患儿成功避免气管插管，nHFOV可减少呼吸暂停、SpO2或心率下降的次数，降低FiO2的要求，进

15、一步证实是有效的辅助通气模式，可减少高危儿气管插管的风险。本研究应用两种不同呼吸机的nHFOV模式在极低出生体重儿中进行了nHFOV的呼吸支持治疗，总体有效率达89%。营救性治疗患儿在其他NIV失败后改nHFOV治疗，其中88%成功避免再次气管插管，应用后二氧化碳潴留及呼吸暂停的发作明显好转，证实nHFOV是一种有效的NIV模式，可减少气管插管风险。nHFOV在NICU的应用指征尚无统一的标准。在以往的研究中，nHFOV大多作为NCPAP失败后的二线治疗5，但也有在停止气管插管机械通气后直接nHFOV维持11，且大部分应用于体重12的研究中，nHFOV用于新生儿暂时性呼吸困难的治疗，发现可以缩

16、短患儿呼吸窘迫的病程12。Yoder等13还将nHFOV成功地应用于60例患儿的转运中，未发生需要气管插管的情况。本研究中，无论是预防性还是营救性应用nHFOV均有效地避免气管插管，这些患儿中75%为BPD患儿，应用日龄为24(13, 48)d，提示nHFOV可用于BPD患儿以减少呼吸机相关性肺损伤。nHFOV的气体交换动力学机制相对于高频振荡通气(HFO)而言尚不十分清楚。影响nHFOV有效性的因素主要包括：呼吸机装置、吸气和呼气所占时间比(吸呼比)、压力、振幅、频率、肺部基础疾病以及经鼻管道或面罩的特征。由于管道与鼻腔的密封性受限，实验研究证实了NIPPV实施过程中压力及潮气量的衰减14,

17、15，模型肺实验研究报道了nHFOV也存在相同的现象9,16,17。De Luca等9应用模型肺研究不同鼻插管管径大小对压力及潮气量的影响，发现参数设置相同的情况下管径越大其实际的压力和潮气量越大，故理论上，在鼻腔允许的范围内，选择管径大的导管更利于nHFOV的通气效果。压力、振幅对潮气量的影响与HFO基本一致，但频率对潮气量的影响不如HFO明显。在临床应用中，nHFOV的参数设置在不同的研究中范围波动较大。文献报道频率的范围为613 Hz 7，而Mukerji等16应用VN500模型肺测试频率对nHFOV的二氧化碳清除研究发现频率为8 Hz时的效果最佳。MAP的设置也存在较大的差异，Muke

18、rji等6的研究中MAP波动于824 cmH2O，而Fischer等18的调查中其初设值为612 cmH2O，最大值718 cmH2O；振幅的峰值为270 cmH2O，其最终的目标使颈部及胸廓有良好的振荡。本研究中，Medin的nHFOV模式下的MAP及振幅明显小于SLE的nHFOV模式的相应值，考虑与工作原理和背景气流量不一致有关，但Medin与SLE两种不同nHFOV的避免气管插管成功率无明显差异，提示两者的有效性无差异。nHFOV与NCPAP的装置相似，均通过经鼻接口向气道施加压力达到支持目的，因此NCPAP的一些不良反应都可能出现在nHFOV的应用过程中，主要包括腹胀、肠穿孔、分泌物黏稠致上气道阻塞、鼻中隔的损伤。Fischer等18报道nHFOV的主要不良反应包括腹胀、分泌物黏稠致上气道阻塞。Mukerji等6的回顾性调查研究未发现任何