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编号:10395496
高频通气在极低体重新生儿治疗中的应用
http://www.100md.com 《中华医学实践杂志》 2003年第5期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1684-2030(2003)05-0432-03

    虽然早在1959年Emmerson就发明了高频通气(HFV)呼吸机,但其早期应用的成功率却很低。随着医学发展,近年来许多实践证实,在许多常规机械通气(CMV)治疗失败的情况下,HFV能够用十分小的潮气量即能达到理想的通气效果,维持正常的通气量。

    极低体重新生儿,各国定义不同,一般是指出生时体重<1500g的新生儿,绝大多数为早产儿,由于其各个系统,特别是肺表面活性物质合成不足,呼吸和通气功能未发育完善,导致出生后极易发生肺不张、严重呼吸衰竭、呼吸窘迫综合征(RDS)等,临床上死亡率很高。高频通气(HFV)呼吸机在极低体重新生儿治疗中的应用,是近十余年来的最新发展。

    高频通气(HFV),美国食品和卫生监督局(FDA)对此的定义为通气频率>150次/min或25Hz的辅助通气。通常意义上的HFV是指通气频率>正常频率4倍。根据呼吸机在气道内产生的高频压力/气流变化方式及呼气是主动还是被动主要分为3类:高频正压通气(HFPPV)、高频喷射通气(HFJV)、高频振荡通气(HFOV) [1] 。
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    在此3种主要通气方式中,HFOV是由电磁流发动经活塞或振动膜产生的对病人气道内的压力振荡,将少量气体(20%~80%解剖死腔量)送入和抽出气道,呼气为主动过程,频率范围是400~2400次/min,气体潴留现象较其他类型高频呼吸机少,在当今使用最多,也是本综述重点 [1] 。

    1 临床应用

    1.1 呼吸窘迫综合征(RDS) 早期在RDS动物模型上,便发现HFOV可以降低肺泡漏气发生率,促进肺均匀通气,改善气体交换和肺受力情况,防止RDS进一步发展。

    Courtney与Durand等 [2] 开展的一项随机的、多中心的临床研究中,将患儿随机分为HFOV组与CMV组,两组通气策略都注重肺膨胀,并避免肺膨胀不良与过度膨胀通气。定义理想的肺膨胀在绝大多数患儿中为8~9肋水平,在有气漏和慢性肺疾病的患儿为7~8肋。当吸气与呼气的比率设置为1∶3,并且频率设为10~15Hz时,HFOV组的MAP至少高于CMV组2cmH 2 O。结果显示:使用HFOV治疗的极低体重新生儿中有56%可不依赖于附加呼吸装置而存活,相比于使用CMV治疗的47%(P=0.046),且成功地提早拔除呼吸管(P<0.001)。在研究中并未发现使用HFOV治疗极低体重新生儿的颅内出血、脑室白质软化或其他并发症的风险有明显升高 [2] 。
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    Kohelet等 [3] 曾报道1例应用HFOV的300g RDS患儿存活的病例,为目前已知体重最轻的极低体重新生儿存活记录。该患儿在妊娠26周时出生,经过初步的抢救后,即被转运到NICU以HFOV行进一步的处理。HFOV的运用策略包括两个方面:早期开始与获得最佳肺膨胀。因为在整个通气过程中频率保持15Hz时,通气振动的振幅足以控制肺的CO 2 的清除率。FiO 2与MAP用来控制氧合。初始的MAP设为10cmH 2 O,然后逐步增加以使FiO 2 的降低小于0.30(即最佳通气策略)。一旦FiO 2 的降低小于0.30,即一次性的通过呼吸管道给予100mg/kg的外源性的肺表面活性物质。当HFOV的MAP达到6~8cmH 2 O时,即可通过间断性鼻咽部正压通气而使患儿去除HFOV。后在其18个月时进行的神经系统复查中,发现该患儿的一般运动和精细运动的协调方面仅仅存在轻微的迟滞,其他情况一切正常。

    在马来西亚一家大型妇产科医院连续21个月出生的152名极低体重新生儿中开展的一项研究中,在各方面影响因素加以控制后,对发生RDS患儿给予HFOV治疗,得到满意结果:幸存的调整的机会比率:4.2;95%CI1.2,14.0(P=0.02) [4] 。
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    另有报道早期应用HFOV优化肺膨胀可缩短RDS极低体重新生儿的呼吸支持时间,并且显著改善肺功能,从而降低极低体重新生儿患RDS的死亡率 [5] 。

    日本Ogawa教授进行一项研究中也提示应用HFOV,在RDS的急性期或在刚刚出生后的稳定期可获得满意的结果 [6] 。

    1.2 慢性肺疾病 Johnson等 [7] 开展一项多中心关于平均妊娠时间为28周或更少的早产极低体重新生儿的研究表明:出生后36周死亡诊断患慢性肺疾病的患儿比较,HFOV组的400名新生儿的发生率为66%,常规通气治疗组的397名新生儿的发生率为68%;两组中治疗失败的发生率均为10%。并且两组中在其他几个二级测量指标如严重的脑损伤和气漏的发生率差异并无显著性(可信度为95%)。HFOV早期使用,治疗呼吸系统疾病,降低患儿死亡率和慢性肺疾病的发生等方面与常规通气相比,可以起到相同甚至更好的结果。

    Hofhuis等 [8] 的研究也表明:在应用HFOV或CMV进行通气治疗的伴发CLD的极低体重新生儿中评估了V’maxFRC。在患CLD的36个婴儿中,V’maxFRC在6或(和)12个月的修正年龄时被评估,并且也考虑了围产期因素和肺功间的关联。平均(SD)出生重量和妊娠时间分别是837(152)g和26.8(1.7)周。在6和12个月时,平均V’maxFRC显著低于正常。在6~12月之间,V’maxFRC的平均(95%可信度)减少(Z得分)为0.5(0.2~0.7)(P<0.001)。在12月时,与CMV治疗的患儿(n=16)相比,使用HFOV治疗的患儿(n=15)的平均V’maxFRC(Z得分)明显较高:平均(95%可信度)差别为0.6(0.2~1.0)(P=0.008)。我们得出结论:伴发CLD的极低体重新生儿降低了的V’maxFRC在第一年内将恶化。使用HFOV的初始治疗在12个月时会对V’maxFRC产生有利的结果。
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    据研究表明,患RDS的极低体重新生儿的(A-a)DO 2 在HFOV使用后2h即可有显著的变化,故一般将(A-a)DO 2 作为患RDS的极低体重新生儿对使用HFOV治疗的初始反应中最敏感和最有意义的呼吸指标 [9] 。

    2 并发症

    2.1 空气栓塞 Maruyama K等 [10] 曾报道1例在应用HFOV期间发生了全身空气栓塞的极低体重新生儿的病例:该患儿在妊娠25周零6天时出生,出生时体重为600g,诊断为RDS,并被立即给予HFOV通气治疗,HFOV的MAP设置为22cmH 2 O。出生后2天,患儿有肺出血的表现。出生后9天,X光检查片显示在其心腔和全身的主要血管出现空气影。此病例提示我们:当极低体重新生儿使用MAP为22cmH 2 O或更高的HFOV时,应警惕患儿可能发生全身空气栓塞。

    2.2 神经发育异常 曾有报道说至少有1/3使用过HFOV的生存者在随访中被发现有神经系统发育异常。在Dimˉitriou等所做的评估HFOV抢救对早产儿的神经进展的不利结果的研究中,按照妊娠时间不同,以仅仅依靠CMV和使用过HFOV分为CMV组和HFOV组。在出生后1年与2年时评定两个组的神经系统发展情况,如果婴儿有伴残疾或无的损伤,或格里菲斯发展商低于平均至少2个标准差的话,即可诊断神经发育异常。结果显示:在2岁时,与对照组相比,HFOV组有较大比例出现了异常结果(P<0.05)。 而在HFOV组中,与正常表现的婴儿相比,那些有异常表现的患儿在转到HFOV治疗前便已有较差的氧合(P=0.05),应用HFOV后并没有表现出早期氧合的初步改善或是持久的低碳酸血症。异常结果在全体研究人群中与妊娠时间和HFOV的使用显著相关,在HFOV组中与妊娠时间显著相关。此项研究提示对HFOV的初始反应良好并不保证正常的神经发育,因此对未成熟的婴儿应用HFOV抢救时应谨慎使用[11] 。
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    Cheung等 [12] 对21名因使用HFOV而存活的伴有严重呼吸衰竭的极低体重新生儿所做的一项回顾性研究中,虽然对象的氧合作用在开始使用HFOV治疗后12h和24h有了明显的改进,但开始HFOV1h后FiO 2 和(A-a)DO 2 只在发育正常的对象中显著减少。考虑到缺乏对HFOV的初始反应和3或4级IVH的存在,预示着神经进展障碍,分别有63%的敏感性和100%的特异性。这样可以认为当HFOV在早产儿的治疗中被使用时,有3或4级IVH和缺乏早期氧合功能改善则预示着这些儿童会出现神经发育障碍。

    2.3 间质性肺气肿 Sakai等 [13] 对因刚出生时发生严重呼吸窘迫而使用HFOV治疗的14名低体重新生儿有关治疗中HFOV设置的有关数据所做的一项回顾性研究,在6名新生儿使用HFOV后平均23h时发生了PIE,为PIE组;8名新生儿未出现PIE,故作为对照组。PIE组中最低的平均气道压力(MAP)为5.2cmH 2 O,出现在疾病出现前;对照组中最低的MAP为7.5cmH 2 O(P<0.01),出现在为使患儿脱离机械通气而将通气方式由HFOV改为CMV前。两个组的呼吸系统依从性(Crs)在出生后12h均低于平均水平,且差异无显著性。这项研究提示:有较低的呼吸系统依从性的患儿使用HFOV进行通气治疗时,罕见的低MAP也许与PIE的发生有关。因此,应用HFOV进行通气治疗时采取高MAP直至Crs恢复正常水平显得非常重要。
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    极低体重新生儿,尤其是并发RDS的极低体重新生儿的抢救治疗中,使用高频通气(HFV)进行辅助呼吸时,气体移动速度快,上气道的气流为湍流。在较远端气道,弥散和对流同时存在,与使用CMV时气流几乎仅以弥散的方式运动相比,气体扩散明显增高,因此在治疗上可有效改善通气情况,提高患儿生存率,并能减低最大功能性无效潮气量的增加,预防极低体重新生儿慢性肺疾病的发生和恶化。如果使用指征未得到严格控制、使用方法不得当,如设置过高的MAP,HFOV的使用则会产生诸如神经发育异常、全身空气栓塞、间质性肺气肿等各种并发症,造成不利后果 [14] 。

    无论如何,高频通气(HFV),特别是HFOV,作为一种新兴的医疗手段,有着广阔的应用前景。

    参考文献

    1 刘芳.高频通气应用研究进展.中华儿科杂志,2001,39(1):56.

    2 Courtney SE,Durand DJ.High-frequency oscillatory ventilation versus conventional mechanical ventilation for very-low-birth-weight inˉfants.N Engl J Med,2002,347(9):643-652.
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    3 Kohelet D,Arbel E.Survival of a300g infant ventilated by high-freˉquencyoscillatory ventilation for respiratory distress syndrome.Crit Care Med.2002,30(5):1152-1155.

    4 Boo NY,Puah CH,Lye MS.Related Articles.The role of expressed breastmilk and continuous positive airway pressure as predictors of surˉvival in extremely low birthweight infants.J Trop Pediatr,2000,46(1):15-20.

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    9 Ko SY,Chang YS,Park WS.Comparison of respiratory indices in preˉdictingresponse to high frequency oscillatory ventilation in very lowbirth weight infants with respiratory distress syndrome.J Korean Med Sci,2000,15(2):153-158.

    10 Maruyama K.Systemic air embolism in an extremely lowbirthweight inˉfant treated with high-frequency oscillatory ventilation.Acta Paediatr Jpn,1996,38(6):681-683.

    11 Dimitriou G.Rescue high frequency oscillation and predictors of adˉverseneurodevelopmental outcome in preterm infants.Early Hum Dev,2002,66(2):133-141.
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    12 Cheung PY.Rescue high frequency oscillatory ventilation for preterm infants:neurodevelopmental outcome and its prediction.Biol Neonate,1997,71(5):282-291.

    13 Sakai T.Pulmonary interstitial emphysema during piston-type high-frequency oscillatory ventilation.Tohoku J Exp Med,1996,180(4):327-335.

    14 沈微.高频通气时气体交换的生理作用及其临床应用.国外医学·儿科学分册,1999,26(1):43.

    (收稿日期:2003-03-16) (编辑 罗彬), 百拇医药(刘锐 (综述) 黄为民 (审校))