新生儿机械通气

1、新生儿呼吸支持,新生儿呼吸功能不全的常见病因,呼吸系统本身受到的损伤 如RDS 胎粪吸入性肺炎 缺氧引起的表面活性物质的继发性缺乏 肺炎等 低氧等因素所致的肺血管阻力增加引起右向左分流（持续肺动脉高压） 呼吸中枢损害，呼吸驱动本身受到影响（中枢性呼吸衰竭）,新生儿呼吸衰竭的评估,呼吸衰竭的定义：对于新生儿呼吸衰竭的定义尚无统一的标准，根据assisted ventilation of the neonate（2003），将新生儿呼吸衰竭定义为： （1）临床指标： 三凹征 呻吟 呼吸频率60 中心性发绀 难治性呼吸暂停 活动减少,呼吸衰竭的定义：（续）,（2）实验室指标： PaCO260mmHg

2、 PaO250mmHg或SaO280% FiO2=1.0 pH7.25,呼吸衰竭的定义：（续）,也有作者将呼吸衰竭定义为： “临床上患儿由于呼吸暂停而不能维持有效的通气（根据血气分析）”。 当PaCO260mmHg,伴pH7.25常常是需机械通气的指征。(Malcolm I Levene. Neonatal Medicine, Third Edition, 2000),新生儿呼吸支持的指征 (Boston, Manual of Neonatal Care, 2004),CPAP指征： （a） 早产儿生后不久，轻度的呼吸窘迫，需吸氧浓度较低； （b） 呼吸窘迫，在头罩吸氧时需要氧浓度30%； （

3、c） 头罩吸氧时需要氧浓度40%； （d） 在近期拔除气管插管者，出现明显三凹征或/和呼吸窘迫； 一般来说，RDS患儿在用CPAP时需FiO235-40%，都应气管插管，表面活性物质应用和机械通气,持续呼吸道正压（CPAP）,CPAP在新生儿应用的历史和发展 呻吟(Grunting)与新生儿RDS(Harrison,1968) Gregory 1971,CPAP 1980-1990年代被较少重视（由于气胸等并发症），近10几年重新被重视 萎陷性损伤(atelectotrauma)与CPAP Columbia University的经验（即可忍受PaCO2达65mmHg， PaO2可低至（或低于

4、）50mmHg，低至 pH7.20）与CPAP的应用,机械通气,近30年来新生儿呼吸治疗的发展,两项最重要进展：肺表面活性物质替代和机械通气 在相当长的时期内，时间切换、压力限制、持续气流式IMV一直为新生儿机械通气的主导模式。 新的新生儿呼吸方式逐渐被开发，如新型CPAP、病人触发型新生儿呼吸机（PTV）、压力支持（PSV）、容量保证（VG）或PRVC、TTV（ Tagetted Tidal Volume）模式、比例通气（proportional assist ventilation, PAV）、高频通气等,持续气流,肺,呼气阀开放,持续气流,呼气阀关闭,肺,PIP,Ti,PEEP,MAP,

5、机械通气基本目的,有效通气 CO2及时排出 有效换气 O2的充分摄入 其他,CO2的排出,MV=（VT-VD）RR MV: 每分肺泡通气量; VT: 潮气量 VD : 死腔量；RR: 呼吸频率 VT 定容呼吸机：予设VT 定压呼吸机：取决于PIP与PEEP差值 RR 任何呼吸机：予设RR PaCO2增高：增加PIP或降低PEEP或提高RR,O2的摄取与平均气道压（MAP）相关,与动脉氧合呈正相关：吸入气氧分数（FiO2） 平均气道压力（MAP） MAP定义：一个呼吸周期中施于气道和肺的平均压力 MAP公式：MAP = K PIPTi/Ti+Te）+PEEPTe/ （Ti+Te） K：正弦波为0

6、.5；方形波为1.0,吸气时间,常根据 病人的疾病性质 呼吸机频率 氧合情况 时间常数 近来，I/E比例显得不太重要，而重点是控制吸气时间。有作者倾向于开始用较短的吸气时间（0.3-0.4sec）。,吸、呼比（Inspiration time/expiration time, I/E）,I/E变化影响MAP，影响PaO2 其作用小于PIP或PEEP变化 IMV或SIMV时I/E意义较小 Ti和Te足够，I/E变化不改变潮气量 不影响PaCO2,时间常数(time constant),时间常数指呼吸系统中近端气道与肺泡压力达到平衡的时间 它与肺顺应性和阻力有关(Kt=CLRaw) 一般经3个时间

7、常数的时间，95%的潮气量能排出 时间常数在不同的疾病常有不同 如RDS病人的时间常数可短至0.05秒，而MAS病人的时间常数常较长。,时间常数及计算公式,时间常数（Time Constant, TC）： 近气道压力或潮气量的63%进出肺 泡所需的时间 计算公式：TC（sec）=CL（L/cmH2O） Rt（ cmH2O/L/sec）,新生儿不同状态的TC,正常足月儿肺顺应性：CL=0.005L/cmH2O Rt=30cmH2O/L/sec TC= 0.00530=0.15sec RDS：CL=0.0001L/cmH2O Rt=30cmH2O/L/sec TC= 0.00130=0.03sec

8、 MAS：CL=0.003L/cmH2O Rt=120cmH2O/L/sec TC= 0.003120=0.36sec,流量,最小的流量至少要大于每分通气量的2倍（新生儿的每分通气量为0.2-1L/min） 但临床上常用的流量为4-10L/min 流量太低时由于在规定的时间内不能开放气道，可导致死腔通气 流量太大时由于气体引起湍流(turbulence)，尤其是在阻力较高的小气管插管应用时可使潮气量降低。,流量（FLOW）与波形,流速快-方波,流速慢-尖波,潮气量问题,近年来呼吸机应用的策略改变的影响 传统将潮气量设置为8-15ml/kg，而目前多主张设置为5ml/kg。 低容量策略能降低肺损

9、伤等并发症 我们的经验提示，低容量通气能降低呼吸机相关肺损伤的发生率,呼气末正压（Positive end-expiratory pressure, PEEP）,PEEP即呼气末压力，防止肺泡萎陷，保持功能残气量，改善肺顺应性。 提高PEEP：减少潮气量，PaCO2增加。 增大MAP值，PaO2升高。 PEEP10cmH2O 降低肺顺应性和影响循环。,呼吸机主要参数的作用,吸气峰压 （Peak inspiratory pressure, PIP） PIP即吸气相最高压力，使肺泡扩张 提高PIP：增加潮气量，降低PaCO2 增加MAP，提高PaO2 PIP30cmH2O 增加肺气伤危险性,压力控

10、制与容量控制-压力控制,由医生设置吸气最高压力（PIP） 吸入气的容量（肺的扩张度）受顺应性的影响 优点：压力变化稳定 缺点：潮气量（肺的扩张度）随顺应性而变化；气道阻塞时呼吸机不报警；顺应性较好时如压力过高可致容量损伤*,压力控制与容量控制-容量控制,由医生设置潮气量（Vt） 吸入气的压力（PIP）受顺应性的影响 优点：潮气量稳定 缺点：压力（PIP）随顺应性而变化，气道阻力增高时由于压力报警，呼吸机吸气终止而使潮气量不足。气管插管插入右肺时可引起单肺潮气量过大及肺损伤,病人触发型呼吸机（patient-triggered ventilation, PTV）,对呼吸不同步（人机对抗）的传统处

11、理方法： 压力触发型同步呼吸模式 镇静剂的应用 过度通气,病人触发型呼吸机的相关问题,触发反应时间(response time)或称触发延迟(trigger delay) （不能大于吸气时间的10%，100ms) 自动触发（autocycling或称autotrigger) 额外的死腔 呼气阻力增加,病人同步触发呼吸机的意义,不同步 降低氧合 增加气压伤的危险 脑血流波动 颅内出血 血液动力学不稳定 呼吸机同步 做功, Vt 改善氧合与气体交换 降低气漏的危险,病人触发型呼吸机（续）（patient-triggered ventilation, PTV）,新型的新生儿PTV模式最早报道于198

12、6年（Mehta等） 常用的触发方式有： 腹部压力传感器 胸部阻抗触发系统 流量触发(flow trigger) ： 热线式 压力差异传感器,FLOW Triger,流量触发原理,IMV,IMV有自主呼吸,IMV无自主呼吸,AC与SIMV,SIMV与AC,AC无自主呼吸,AC有自主呼吸,SIMV与AC,SIMV,SIMV的工作原理,时间窗=60呼吸频率,强制通气点,吸气时间,PSV,容量保证模式(Volume Guarantee),VG工作原理,在一定范围内自动调节压力，以最小值保证潮气量,VG工作原理,举例：配合肺表面活性物质的使用,表面活性物质,潮气量变化,气道压力,容量保证,表面活性物质

13、,潮气量变化,压力型呼吸机,比例辅助通气(proportional assist ventilation,PAV),一般的PTV，如SIMV均同步于吸气发生开始（除流量切换模式以外） PAV在吸、呼气的发生及整个过程匹配 呼吸机能选择性降低弹性或/和阻力呼吸做功 PAV时病人所需的支持将根据自身的需要而调节,病人触发型呼吸机(PTV，SIMV）),原理： 呼吸机的预置吸气形式由病人触发而启动 结果 人机 频率协调 病人的触发对预置吸气形式无影响,trigger,呼吸机,肺,比例通气(PAV)原理,+,流量积分,-,安全环路,g,a,i,n,v,o,l,u,m,e,g,a,i,n,f,l,o,w

14、,C,P,A,P,呼吸机,流量计,pressure,流量信号,容量信号,control input,sensor input,KR,KE,病人,呼吸频率,RR在一定范围内变化： 改变肺泡通气量，影响PaCO2。 不改变MAP，对PaO2无明显影响。 RR变化超过一定范围： Te过短，产生非调定PEEP增高，PaCO2升高 Ti过短，产生非调定MAP下降，PaO2降低。,初始参数调定,初调参数应因人、因病而异 双侧胸廓适度起伏，双肺呼吸音清晰 口唇、皮肤无发绀及SO290% 血气结果是判断参数调定的重要指标,新生儿常见疾病机械通气初调参数,注：适于持续气流、限压、时间转换型呼吸机，流速为810L

15、/分,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-RDS （选自：Goldsmith, Assisted Ventilation of the neonate, 2003,第3版）,呼吸机初调 快频率：60次/分 中等PEEP：4-5 低PIP：10-20 吸气时间（Ti）:0.3-0.4 潮气量：4-6ml/kg,血气目标 PH:7.25-7.35 PaO2:50-70 PaCO2:45-55,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-BPD,低频率：20-40次/分 中等PEEP：5-6 低PIP：20-30 吸气时间（Ti）:0.4-0.7 潮气量：5-8ml/kg,PH:7.25-7.30 PaO2:5

16、0-70 PaCO2: 55+,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-MAS（无PPHN）,相对快频率：40-60 低-中PEEP：4-5 呼气时间：0.5-0.7 如有气体滞留：呼气时间增至0.7-1，PEEP降至3-4,PH:7.3-7.4 PaO2:60-80 PaCO2:40-50,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-PPHN,高频率：50-70 PIP：15-25 PEEP：3-4 Ti: 0.3-0.4 FiO2:80-100%,PH:7.4-7.6 PaO2:70-100 PaCO2:30-40,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-呼吸暂停,频率：10-15 PIP：7-15 PEEP：

17、3 FiO2:25%,PH:7.25-7.3 PaO2:50-70 PaCO2: 50+,各种不同新生儿疾病呼吸机应用策略-HIE,频率：30-45 PIP：15-25 PEEP：3-4 FiO2:维持SpO2 92-96%,PH:7.35-7.45 PaO2:60-90 PaCO2:35-45,机械通气指征,（一）机械通气指征(中华儿科杂志2004年第5期) 在FiO2为0.6的情况下，PaO250mmHg或经皮血氧饱和度(transcutaneous oxygen saturation, TcSO2)85% （有紫绀型先心病除外）； PaCO260-70mmHg伴pH值7.25； 反复发作

18、的呼吸暂停； 确诊为RDS者可适当放宽指征。以上四项中有任意一项即可应用呼吸机治疗。,机械通气指征（续） (Boston, Manual of Neonatal Care, 2004),相对指征： (a) 频繁、间歇性的呼吸暂停，对药物干预无效； (b) 血气分析急剧恶化，机械通气估计难于避免时； (c) 患儿呼吸非常困难，为了减轻患儿的呼吸负担；,机械通气指征（续） (Boston, Manual of Neonatal Care, 2004),绝对指征： (a) 长时间的呼吸暂停 (b) PaO280%（但不适合于紫绀性先天性心脏病)； (c) PaCO260mmHg,伴持续酸中毒； (d

19、) 全麻病人,呼吸机应用中的有关问题,病人对抗呼吸机 高碳酸血症 低碳酸血症 感染 气压/容量损伤,病人对抗呼吸机问题,通气不足？ 呼吸机的调节：流量、频率、同步、潮气量、 气管插管位置 镇静剂的应用,高碳酸血症和低碳酸血症,对于新生儿，高碳酸血症尚无一致的标准，目前认为PaCO2在45-55mmHg是安全的 低碳酸血症常指 PaCO225-30mmHg 允许性高碳酸血症是肺保护策略的重要手段 低碳酸血症是降低颅内压、降低低肺动脉压的有效方法,允许性高碳酸血症问题,定义：45-55mmHg ? 生后3天内高碳酸血症与IVH的关系 高碳酸血症损伤脑血流的自动调节 极低体重儿童593例观察发现，高

20、碳酸血症与IVH发生相关，PaCO2每增加10mmHg ，严重IVH增加13.3%（2005，PAS年会资料）,允许性高碳酸血症的意义,呼吸机应用的策略是将预防或减少过度的人工通气作为优先考虑，而不是将血气分析完全正常（此时不得不用过多的通气）作为目标 为达到预防肺的容量损伤的目的，在可接受的范围内，呼吸性酸中毒和肺泡通气不足将被认为是为此付出的代价,允许性高碳酸血症（Permissive Hypercapnia, PHC）的优点,由于降低了潮气量,减少肺牵拉，减少容量损伤，减少了呼吸机应用时间 肺泡CO2增加后,在同样的每分通气量下可增加CO2的排出 使氧离曲线右移(Bohr effect)，增加氧下载，使组织供氧增加 由于平均气道压的降低，使心输出量及静脉回流改善,PaCO2与氧离曲线,PaCO2,PaCO2,PHC的缺点,增加PaCO2使PaO2和SaO2降低，但这种低氧易被用氧纠正。增加PaCO2使Hb摄氧能力降低 PaCO2增高使肺血管阻力增加 使颅内血流（CBF）增加，脑水肿加重，颅内压增加，脑室内出血（IVH）和ROP的机会增加 在新生儿HIBD时PHC能增加CBF,低碳酸血症（Hypocapnia),一般将PaCO2维持在25-30mmHg称为低碳酸血症 临床上常通过机械通气的高通气(Hyperventilation)达到低碳酸血症目的 临床主要用于： 降