小儿与新生儿呼吸支持治疗技术进展

小儿与新生儿呼吸支持治疗技术进展主要内容肺发育生理和病理生理概述呼吸机原理持续气道正压通气(CPAP)肺表面活性物质及新应用指征研究肺动脉高压与吸入一氧化氮(NO)治疗氧疗呼吸治疗技术发展肺表面活性物质：早产儿RDS吸入NO:

足月儿低氧性呼吸衰竭和持续肺动脉高压(胎粪吸入，感染)机械通气：CPAP+常频+高频抗感染：洗手，手油膏，药物营养：肠道，肠道外无创检查：心，脑，肺，消化90年代的北美和欧洲普及Surfactant,

steroids

(pre-,

post-natal)试验NO

inhalation,

PLV增加CPAP,

HFOV减少ECMO-2000-2006

-普及NO

inhalation,

CPAP减少

postnatal

steroids探索NO预防BPD/CLD,

CPAP+PSV肺保护性通气策略:

CPAPCPAP：中-重度RDS产房开始应用减少ET-CMV减少PS应用，疗效-代价高减少BPD/CLD，促进肺发育减少发育期脑损害肺保护性通气策略:

Surfactant出生后RDS早期治疗预防RDS，高危儿，珍贵儿减轻小气道损伤RDS正常急性肺损伤-发生机制:

新线索、新见解通气模式：CPAP

vs.

CMVSIMVvs.

SIMV+PSV氧疗：高氧

vs.

常氧

vs.

低氧Surfactantvs.NO

inhalation长期随访对出生后早期干预的反馈指导呼吸治疗技术应用的困难和对策医务人员接受和掌握程度家属的受教育和经济程度行政领导的判断决策能力可持续发展量力而行，循序渐进，跳跃发展新生儿医学的提升可以带动儿科各专业和产科发展肺泡期Alveolar囊泡期Saccular导管期Canalicular

stage假腺样期Pseudoglandular

stage胚胎期Embryonic

period1020 30369weeksBirthmonths肺发育阶段胎儿肺泡面积增加与肺容量增加成正比新生儿呼吸参数频率：40

~

60次/分潮气量：6

~

8

mL/kg吸气时间：0.3~

0.5

s死腔：2

ml/kg功能余气量：25

~30

ml/kg残余气量：10

~

15ml/kg氧浓度：保持SpO2

88%

~

95%新生儿呼吸参数PIP:15

~

20

cmH2O

(正常-中度呼吸困难)20

~

25

cmH2O

(中-重度呼吸困难)25

~

30

cmH2O

(重度呼吸困难)PEEP:0

~

2

cmH2O

(无-轻度肺扩张困难)3

~

6

cmH2O

(中度肺扩张困难)5

~

10

cmH2O

(重度肺扩张困难，持续低氧血症)呼吸机治疗的主要参数设置自主呼吸 呼吸机通气频率 胸腔负压气道长短节律 齐/不齐 齐/不齐潮气 肺体积 肺体积分钟通气量通气/灌流氧和二氧化碳代谢率急性肺损伤-病因肺发育不成熟，表面活性物质缺乏过度气道正压机械牵张肺泡过氧化损伤和再氧化损伤吸入感染低氧表面活性物质相对缺乏

持续低氧导致肺内小动脉痉挛，肺血流显著下降，通气-灌流失调

物理、化学、生物等因素影响肺巨噬细胞、组织细胞释放促炎症介质

高氧造成组织细胞蛋白过氧化变性和功能改变，诱发炎症和水肿

病原体直接在肺组织细胞繁殖感染，释放毒素侵袭组织细胞急性肺损伤-发生机制慢性肺损伤-病因炎症与感染过氧化损害正压机械通气肺不成熟，发育停滞EvolutionofoxygenrequirementinthetwoformsofCLD慢性炎症诱发组织细胞金属蛋白酶活跃，纤维化；新型支气管肺发育不良(New

BPD)内源性肺表面活性物质合成障碍继发性肾上腺皮质功能低下免疫反应与生长因子调节紊乱营养与组织修复功能，全身性疾病的一部分慢性肺损伤-发生机制肺泡原生隔，双层血管肺泡次生隔，单层血管肺泡血管形成生长因子KGF,HGF,IGFVEGF,

(TGF-1ß)Principlesofformationofsecondary

septaEmbryoniclung

developmentFromweek22ofgestationpulmonarygasexchangebecomestheoretically

possible新的临床研究CPAP预防和救治RDS，肺损伤和脑损伤较少出现发育期脑损伤肺表面活性物质治疗早产儿呼吸窘迫，足月儿胎粪吸入吸入NO治疗RDS-BPD-CLD,

预防炎症损伤HFOV+iNO,

CPAP+iNO机械通气的临床目的改善肺的气体交换缓解呼吸窘迫改善压力-容积关系其他保障应用镇静剂和肌松剂的安全降低颅内压维持胸壁稳定性有利于肺和气道的愈合肺保护性通气策略主要进展通气模式:

潮气量,

PEEP,触发同步肺保护:

Surf,

CPAP,

PSV,

HFOV脑保护:

CPAP,

PaCO2,GC

(-)肺动脉高压:

NO潮气量5-6

mL/kg8-10

mL/kg:

管道压缩性,

插管漏气3-4

mL/kg:

解剖死腔VD

2

mL/kg分钟通气量=

VT

x

f分钟肺泡通气量=

(VT-VD)

xf潮气量肺泡发育不成熟:

在正常潮气量通气时,局部肺泡可能过度充气

>10

mL/kg,或者为正常的3-4倍正常成熟度的肺泡经正常潮气量机械通气,

导致呼吸机诱发肺损伤(VILI),合并细菌性炎症-呼吸机相关性肺炎(VAP,VALI)PEEPCMV时对肺实变用>10

cmH2O的PEEPHFOV时可以用

>10

cmH2O的MAP/PEEPCMV时高PEEP可以克服肺泡表面张力和肺血管阻力,

以获得高FRC和肺顺应性Cdyn高PEEP导致心输出量下降上机模式触发同步A/C(PCV,

VCV)YesSIMV(PCV/VCV)+

PSVYesPSV/

VSVYesCPAPCPAP->CMV->

HFOVPIP 0-8 5-35 >20

cmH2O撤机模式触发同步SIMV+

PSVYesPSV+

CPAPYesPSV/

VSVYesCPAPPCV

/

VCV Yes其它:

GC:Dex0.05-0.1mg/kg/dx3dNO(1-5

ppm)触发同步目前多数儿科或婴儿适用呼吸机均有压力和流量触发的同步通气功能。选择压力或流量触发则根据当时患儿情况决定。一般自主呼吸弱者用流量触发，自主呼吸强者用压力触发。同步化程度的判断则利用触发效果灯的闪烁判断每分钟触发次数与实际呼吸/通气次数比，一般应达到>50%，理想水平在>80%。在应用中将呼吸机通气的目标次数设定为50次/分，呼吸机通气次数设置为35-40次/分。将触发灵敏度设置在一定水平，以保证实际通气次数比设置次数快10-15次/分。触发同步观察一段时间，如果实际通气次数比设置次数快>20

次/分，则将触发灵敏度减弱，反之增强，实际通气频率在40-55次/分变动。以此频率范围设定一安全MV报警上下限。在此工作状态下，如果患儿PaCO2高，呼吸刺激加强，自主呼吸加快，实际通气次数将处于50-60次/分，但受触发灵敏度限制而不会更高，CO2排出效率加强；如果患儿PaCO2降低，呼吸刺激相对减弱，自主呼吸放慢，实际通气次数将接近40次/分，但受设定通气频率限制而不会低于40次/分，维持基本CO2排出效率。在这种通气调节过程中应保证氧合水平基本符合要求人工呼吸机基本结构主

机电

源减压器高压氧高压气滤湿器空/氧混合器湿化器雾化器监测病

人呼

气呼吸机使用方法原则：先准备及试机，然后用于病人上机前准备：气管插管，各种管道联接湿化器及过滤器准备呼吸机各单元安装无误试机：打开电源气源，设定参数，定标将呼吸机送气接口与病人联接血气分析及通气参数的调整呼吸机常规参数的设置(I:E)触发敏感度通气模式 供氧浓度呼吸频率(f)

呼气末正压吸气时间(Ti)或吸呼比

潮气量(VT)湿化器温度报警设置呼吸机通气模式定压通气

(PCV)定容通气

(VCV)辅助/控制通气

(A/C)同步间歇指令通气(SIMV)或间歇指令通气(IMV)压力调节容量控制通气

(PRVC)压力支持通气(PSV)持续气道正压通气

(CPAP)肺通气量潮气量(VT)儿童:

5-7

ml/kg足月儿:

6~

8ml/kg早产儿:

4-6

or

8-10

ml/kg呼吸频率

(f)

和比值

(I:E)每分通气量(MV):

VT

x

f

= ml/min每分肺泡通气量:

(VT-VD)

x

f=

ml/min生理死腔=解剖死腔+肺泡死腔VD/VT=PaCO2-

PECO2PaCO2通气压力气道峰压（PIP）基线压（baseline

pressure)平台压或停顿压（plateau

pressure,pause

pressure)呼气末正压（PEEP）平均气道压（MAP）MAP=(PIP–PEEP)×

Ti/(Ti+Te)+PEEP通气流量主供气流量设定流量和实测流量峰流量偏流双气流气流切换时间切换容量切换流量切换PCV时压力、流量变化tFVTP PIPPEEP tVCV时压力、流量变化ttPFPausePIPPEEPITVT＝F×ITPCV模式通气：A，正常肺B，顺应性下降C，气道阻力增加Pressureandflowpatternsofpressure-regulatedvolume

controlComparisonofventilator

waveforms:A:

sine

wave B:square

wave压力调节容量控制通气

(PRVC)正常肺顺应性下降气道阻力增加通气效果的判断氧合指数（OI）OI=FiO2×MAP×100

/PaO2正常OI：<５PAO2=[FiO2×(PB-PH2O)]-

(PaCO2/R)经皮氧饱和度（SpO2)呼出气二氧化碳分压（EtCO2）动脉-肺泡氧张力比值（a/A)正常a/A：0.8

~

1.0肺泡-动脉氧张力差（Ａ-aDO2)正常Ａ-aDO2：<10P/F

比值(PaO2/FiO2)正常P/F：>

300通气参数调整排除下列因素气道阻塞，气漏，脱管，肺不张心衰，休克，高热，疼痛低氧血症提高:

FiO2

，平均气道压，吸气时间高碳酸血症提高:

潮气量，每分通气量;降低I:E呼吸机参数改变对血气的影响参数设置PaCO2PaO2PIPPEEP呼吸频率±I/E-FiO2-气流±±±,无明显影响；

-：无影响高频通气高频正压通气

(high-frequencypositive-pressureventilator,

HFPPV)高频喷射通气

(high-frequency

jet

ventilator,HFJV)高频震荡通气

(high-frequency

oscillatoryventilator,

HFOV)优点：气道插管和气管分叉处的压力可以较高，但在肺泡水平的压力则显著降低高频正压通气(HFPPV)高频振荡通气(HFOV)高频喷射通气

(HFJV)机械通气适应症呼吸衰竭：呼吸、神经肌肉及心血管疾病多脏器衰竭：MODS，心肺复苏其他疾病：上呼吸道梗阻，胸部手术或外伤颅内高压症血气分析：PaO2

<

8

kPa,

PaCO2

>6.7kPa机械通气相对禁忌症存在气漏或潜在危险：气道阻塞，气胸，肺大泡气管内异物未取出前机械通气并发症新生儿危重呼吸衰竭21家新生儿ICU调查8个月危重呼吸衰竭：1234/8646

(14.3%), 66.6%早产,15.8%SGA58%<2500

g，男:女

2.8:1RDS38%,

MAS

22%,

肺部感染16%Surfactant

16%,

救治RDS

39%CPAP

49% CMV62% CPAP+CMV

13%InhaledNO

3.2%Mortality

ca.32%

(9%住院+23%放弃)临床:治疗危重呼吸衰竭新技术新生儿危重呼吸病救治呼吸机治疗成功率>90%吸入NO治疗肺动脉高压成功率>90％，协助全国多家儿童医院开展研究肺表面活性物质治疗RDS：区域全国指导血液净化(CRRT)：新生儿救治成功小婴儿纤维支气管镜,

小婴儿肺功能手术后存活>

90%I型和II型肺泡上皮细胞特点I型 II型形状 扁平 立方微绒毛 无 有板层小体 无 有占肺内细胞 8

~10% 15%覆盖肺泡面积 >95% <5%再生能力 差 可转变为I型功能 气体交换,

液体吸收

合成、分泌PS、细胞因子肺表面活性物质组分(pulmonary

surfactant)(中性脂肪5%)磷脂

90％饱和磷脂

50％不饱和磷脂

35％蛋白

10％(白蛋白

5%)SP-A，SP-D

亲水性、大分子SP-B，SP-C

疏水性、小分子磷脂和蛋白相互作用饱和磷脂：降低最小表面张力不饱和磷脂：降低最大表面张力疏水性蛋白：SP-B

维持磷脂膜构象SP-C聚合磷脂，调节磷脂膜构象亲水性蛋白：SP-A调节磷脂代谢，强化磷脂膜肺表面活性物质功能降低肺泡表面张力、降低呼吸做功维持肺泡扩张和功能余气量促进肺液吸收、减少肺泡内渗出调理病原体、活化肺泡巨噬细胞效果：改善血氧、通气灌流，抗感染肺表面活性物质代谢胎肺阶段20~

24周开始生成PS28

~

32周开始大量合成35周后大量分泌可保证生后需要出生后24小时内肺泡内PS成倍分泌出生后3

~

7天PS下降到成人水平生物半衰期为12

~

48小时24

~

48小时更新，>90％可再利用表面活性的产生主要为饱和磷脂（DSPC）PS分泌合成作用下降PS再循环途径的阻断肺泡腔内液体转运障碍导致肺泡水肿PS灭活：胎粪、肺泡腔内血浆蛋白等肺表面活性物质缺乏肺表面活性物质-指征新生儿呼吸窘迫综合征（RDS）胎粪吸入综合征肺炎、呼吸衰竭急性肺损伤、ARDS开胸和肺移植手术后呼吸衰竭先天性膈疝预防RDS：出生体重<1000

g常规应用，生后15

~30min气道插管后滴入100mg/kg治疗RDS：气道滴入100-200mg/kg治疗时机宜早：生后1

~

12h内给药较出生12

~

24h以后给药的即刻疗效显著部分患儿可重复给药1

~2次肺表面活性物质-应用药物对PS合成分泌的影响产前糖皮质激素生后糖皮质激素机械通气外源性PS促进肺组织成熟促进肺液吸收牵张肺泡促进内源性PS合成作为PS合成底物一氧化氮-历史回顾1980-1988：NO是血管内皮生成的舒张血管张力的内源性调节因子1991：实验和临床研究论文发表1992：iNO治疗新生儿肺动脉高压1992：Science:

年度分子

Molecule

of

theyear1997: 完成新生儿临床多中心试验1998：诺贝尔医学生理学奖1999：美国FDA批准上市2001：欧盟批准上市一氧化氮生成无色，无味，高脂溶性，自由基1

ppm=1/1,000,000体积

(10-6)1ppb=1/1,000ppm

(10-9)出生后呼出气NO

4

~

5

ppm成人呼出气NO

20ppb哮喘呼出气>100

ppb外源性

NO

内源性鸟苷酸环化酶cGMP↑蛋白激酶Ca2+

↓平滑肌松弛肺血管舒张吸入NO的肺内作用机制吸入一氧化氮的不良反应与O2反应生成NO2生成亚硝酸根与过氧化物反应生成硝基阴离子与金属离子反应生成高铁血红蛋白等与亲核基团反应生成亚硝基硫醇、亚硝胺一氧化氮气体铝合金钢瓶

5，8，12，20，48升特殊内壁处理，避免氧在缝隙中残留高纯氮气稀释NO原料气(5%)NO=1000±

50

ppm (0.1%)NO2≤10

ppm压力

=

10

~

15mPa

(100~

150bar)精确配制气体特殊容器极低杂质气体稳定性安全管理供气装置和流量控制系统减压阀门流量控制器气体浓度监测废气排除医用NO气体NO的呼吸机给气方式呼吸机气体混合器接入，间断供气呼吸机湿化器前接入，间断供气呼吸机湿化器后接入，连续供气面罩内连续供气临床条件应用西门子300/NO呼吸机作为主要设备，自制NO流量控制器为辅助设备可以和高频通气技术联合应用床旁NO/NO2浓度监测仪，随时定标NO经管道排出室外监测高铁血红蛋白，尿亚硝酸根，出凝血时间NO剂量估算1.

浓度钢瓶浓度:

1,000ppm治疗浓度：20

ppm,

稀释50倍呼吸机通气量：1

L/minNO流量：20

mL/min,

达到稀释50倍目的NO剂量估算2.

时间

(x时间h=累积暴露量)40

ppm:

<1

h,

无效则下调至<20

ppm20

ppm:

<4h,

必须检测MetHb10

ppm:

<24h，检测MetHb5ppm:>48

h改变呼吸机通气量：检测NO浓度NO安全性监测(最高80

ppm)NO=2~20±1

ppmNO2 ≤3ppmMetHb<

3%血浆、尿亚硝酸根血小板计数，血小板凝聚能力出凝血时间NO设备安全监测浓度监测仪定标钢瓶减压阀门校正流量计校正钢瓶质量保证气体钢瓶管理和运输钢瓶内杂质(NO2)的增加，有效期，稳定性吸入NO使用步骤连接NO通路、监测NO浓度调节iNO的浓度，开始为8 ~

15ppm，维持为3 ~5ppm；