壓力調節(jié)容量控制通氣模式在新生兒機械通氣中的應用

胡金繪，武 榮

(揚州大學醫(yī)學院附屬淮安市婦幼保健院，江蘇 淮安 223002)

壓力調節(jié)容量控制通氣模式在新生兒機械通氣中的應用

胡金繪，武 榮

(揚州大學醫(yī)學院附屬淮安市婦幼保健院，江蘇 淮安 223002)

壓力調節(jié)容量控制通氣；機械通氣；新生兒

壓力調節(jié)容量控制通氣模式是綜合壓力控制模式和容量控制模式的優(yōu)點而開發(fā)出來的一種新的智能通氣模式，具有定時、限壓、容量控制和持續(xù)氣流的特點，在臨床的應用日漸廣泛，本文就其在新生兒機械通氣中的應用作一綜述。

1 壓力調節(jié)容量控制通氣模式概述

壓力調節(jié)容量控制通氣模式(pressure regulated volume control，PRVC)是一種新的復合通氣模式，具有定時、限壓、持續(xù)氣流和容量控制的特點，可以在設定的潮氣量情況下以最低的壓力維持肺膨脹[1]。PRVC具有定壓型和定容型兩種模式的優(yōu)點，能自動調整呼吸機參數(shù)，便于限制過高的肺泡壓和過大潮氣量，它的吸氣流速波型為減速波，在氣道阻塞時，層流成分增多可減少渦流，從而減少壓力消耗，降低吸氣峰壓。PRVC通氣時自主呼吸與機械通氣協(xié)調性能好，可避免或減少鎮(zhèn)靜劑或肌肉松弛劑的應用；PRVC潮氣量穩(wěn)定，能適時的監(jiān)測肺的動態(tài)順應性，以最低的氣道壓來維持適當?shù)某睔饬俊RVC的缺點是當肺順應性和氣道阻力改變顯著時，不能保證恒定的潮氣量，或導致吸氣峰壓過高。

2 PRVC的工作原理、參數(shù)設置和調節(jié)

2.1PRVC工作原理 PRVC模式是由呼吸機的微電腦根據(jù)上一次通氣阻力及肺順應性的變化，不斷調節(jié)吸氣峰壓，算出下一次通氣所需的氣體量，經過大約5次的通氣，達到預設的潮氣量。它的設計特點為通過自動調節(jié)吸氣相供氣流速來維持通氣壓力和容量的相對恒定，在實際機械通氣中，初次觸發(fā)時呼吸機首先提供較低的減速氣流使產生低氣道壓(5～10cmH2O，1cmH2O=0.098kPa)，呼吸機內的微處理器通過流量儀的訊號來測定氣道阻力并相應提高再次送氣氣流，以產生較上次通氣略高的氣道壓(不超過5cmH2O)，反復幾次后得到較合適的吸氣相流速，使保持設定的潮氣量和每分鐘通氣量不變，此時通氣壓力相對恒定，不會驟然持續(xù)升高，既保持在較設定氣道壓報警上限低5cmH2O以下的氣道壓工作，根據(jù)這一機制，對每一次通氣時的呼吸力學參數(shù)進行計算，在下一次供氣時選擇合適的氣流，并在連續(xù)不斷的通氣過程中起作用。PRVC吸氣相采用減速波形，在吸氣早期輸送大部分預設潮氣量，氣道壓力波形成方波。

在臨床應用中，壓力控制模式(pressure controlled ventilation，PCV)的通氣量會隨著肺的順應性變化而變化，有可能出現(xiàn)通氣不足或通氣過度，而容量控制模式(volume controlled ventilation，VCV)的通氣量雖有保證，卻易引起氣壓傷。PRVC就是綜合PCV和VCV的優(yōu)點而開發(fā)出來的一種新的智能通氣模式，呼吸機潮氣量可以精確到2mL，有持續(xù)基礎氣流，它在確保預設潮氣量等參數(shù)的基礎上，自動連續(xù)監(jiān)測胸廓/肺順應性和容積/壓力關系，并據(jù)此反饋調節(jié)下一次的吸氣壓力水平，使氣道壓力水平盡可能降低，以減少正壓通氣的氣壓損傷[2]。PRVC模式下，呼吸機首次送氣的壓力為5cmH2O，它能自動計算出該壓力下獲得的通氣量，在隨后的3次通氣中，呼吸機逐步調整壓力水平，達到預定潮氣量的75%，此后呼吸機根據(jù)前一次通氣計算出的順應性，自動調節(jié)吸氣壓力以便達到預定潮氣量。其吸氣峰壓(peak inspiratory pressure，PIP)可隨著肺順應性的變化而變化，每次通氣之間的壓力差不超過3cmH2O，最大壓力不超過預定壓力(壓力上限)下5cmH2O。

2.2 PRVC模式的呼吸機參數(shù)設置及調節(jié) MAQUET Servo-i呼吸機具備最常見的PRVC模式。參數(shù)設置[3]：潮氣量為5～8mL/kg，呼氣末壓力(PEEP)為5～8cmH2O，吸氣時間為0.35～0.5s，呼吸機吸氣觸發(fā)壓力敏感值為-1～-3cmH2O，呼吸頻率(RR)為20～60次/min，吸入氧體積分數(shù)(FiO2)為0.21～1.0。 在通氣中以維持新生兒的脈搏氧飽和度[Sp(O2)]為90%～95%，呼氣末二氧化碳分壓[pET(CO2)]為30～55mmHg(1mmHg=0.133kPa)和正常的血氣值為調節(jié)呼吸機參數(shù)調節(jié)的目標，當Sp(O2)<90%和>95%超過30s時相應地調節(jié)呼吸機參數(shù)。

3 PRVC對機體的影響

3.1對血流動力學的影響 有研究發(fā)現(xiàn)，PRVC可在較低的PEEP水平獲得萎陷肺泡的開放，可減低PEEP水平，減少高PEEP對血流動力學的影響[4-5]。國內有研究顯示，PRVC組心率在通氣12h、24h后開始降低并在機械通氣72h后趨于正常，平均動脈血壓變化均在正常范圍，無一例發(fā)生低血壓[3]。這說明PRVC時允許患者自主呼吸，實時監(jiān)測肺順應性和氣道阻力，產生較低的氣道壓和胸腔內壓，相對增加回心血量，對心臟和循環(huán)功能的抑制較小，故降低血壓和增快心率的不良反應減少。PRVC兼有壓力控制與容量控制，它的吸氣峰壓(PIP)是隨著每次呼吸而變化，同時能確保每分通氣量的完成，PIP可自行調節(jié)且盡量保持在較低水平，所以PRVC對心臟功能影響較小。

3.2 對呼吸力學的影響 正壓通氣可誘發(fā)實質性肺損傷，稱為肺氣壓傷或容積傷，尤其在原有肺損傷基礎上更易發(fā)生，其病理表現(xiàn)如同急性呼吸窘迫綜合征，早期即表現(xiàn)為彌漫性肺泡損害，可加重甚至發(fā)生多臟器功能不全。正壓通氣引起肺氣壓傷的原因有PIP過高，PEEP過大，致使平均氣道壓過高；吸氣流速過快，氣體在肺內分布不均，導致部分肺泡過度膨脹；吸氣時間過長等。肺氣壓傷的發(fā)生機制是肺泡壓過大使得肺泡和周圍間質的壓力梯度過度增大，導致肺泡破裂，氣體進入周圍血管外膜，形成肺間質氣腫，氣體沿支氣管血管鞘進入縱隔，隨著縱隔內氣體積聚和壓力增高，氣體沿著其周圍間隙進入皮下組織、心包、腹膜后和腹腔，從而形成縱隔和皮下氣腫、心包和腹膜后積氣以及氣胸等[6]。PRVC模式能夠自動感知胸廓和肺順應性的改變，在保證預設潮氣量的前提下，呼吸機連續(xù)不斷調節(jié)PIP來適應肺順應性的變化，使PIP不斷隨著患者的呼吸功能條件而變化，保持盡可能低的PIP，以此方式進行通氣時，氣道壓力和供氧濃度均較壓力控制低。PRVC通氣時，氣流呈減速波，通氣時流速逐漸降低，能影響吸入氣體的分布，同時影響呼吸力學和氣體的交換[7]。

3.3 對呼吸功能的影響 由于PRVC模式的通氣氣流呈減速進入的特點，減速氣流能改善肺泡氣體的交換，改善肺內分流，從而能以較低的氣道分壓獲得較高的氧分壓及氧飽和度，同時降低二氧化碳分壓，并能降低吸入氧濃度，防止氧中毒。Markstrom等[8]在比較減速波與方波的動物實驗中也證明了該觀點。在臨床中，Polese等[9]研究認為減速波能開放閉塞的肺泡，層流能改善吸入氣流的分布。

4 PRVC在新生兒機械通氣中的應用

新生兒具有肺順應性低、潮氣量小、呼吸頻率較快和解剖死腔大等呼吸生理特點，對新生兒呼吸機通氣模式的選擇要求較高。在早產兒機械通氣過程中，即使很小的潮氣量變化都可能導致通氣不足或過度通氣，PRVC可根據(jù)低的肺順應性水平而向氣道精確提供小的潮氣量而避免上述危險的發(fā)生[10]。D’Angio等[11]報道一組出生體質量在500～1249g之間的早產兒，呼吸機治療6h和12h后分別應用PRVC與SIMV 2種通氣模式，結果表明兩者的治療時間無明顯差異，但應用PRVC時需要更高的通氣頻率，吸入潮氣量和PIP值卻較低，從而減少機械通氣相關性肺損傷。

目前，新生兒機械通氣的觀念已經發(fā)生了轉變，通氣模式與策略也在不斷更新，肺保護性通氣策略越來越受到重視[12-13]。PRVC模式符合這種肺保護性通氣策略，在新生兒領域中的應用越來越廣泛[14-15]。

4.1 新生兒呼吸窘迫綜合征(respiratory distress syndrome，RDS) RDS是新生兒常見的死亡原因，特別是早產兒，胎齡愈小，其發(fā)病率越高。它是因為肺泡表面活性物質缺乏而導致，以生后不久出現(xiàn)呼吸窘迫并呈進行性加重的臨床綜合征[16]，肺泡不能維持正常的表面張力而發(fā)生塌陷、不張，從而導致了肺的通氣及換氣功能障礙。機械通氣是治療新生兒呼吸窘迫綜合征的最主要的手段，隨著呼吸機理論知識的不斷發(fā)展，新生兒機械通氣的觀念發(fā)生了轉變，通氣模式與策略不斷更新，PRVC模式可以在設定的潮氣量情況下以最低的壓力維持肺的膨脹，防止肺泡塌陷及肺萎縮，能夠改善RDS患兒的通氣功能。RDS等危重患兒在壓力控制模式下，如何防止氣壓傷的發(fā)生成為危重病臨床治療的難點，肺保護性通氣策略要點在于設置足夠的PEEP以預防不穩(wěn)定肺單位的損傷繼續(xù)惡化，或限制肺泡峰壓以預防肺泡的過度膨脹[17]。有研究報道，采用PRVC模式治療RDS具有較好的臨床療效，并發(fā)癥較少，在獲得相同的肺氧合水平情況下，PRVC模式比SIMV模式下的PIP和過度通氣的發(fā)生率顯著降低，它的使用有可能減輕VILI及腦損傷，符合肺保護性通氣策略[18-19]。

4.2 新生兒呼吸衰竭 呼吸衰竭是呼吸中樞和/或呼吸器官病變所引起的肺部氣體交換障礙，繼而造成機體缺氧及二氧化碳潴留的呼吸功能障礙。機械通氣是治療呼吸衰竭最有效的方法，其理想的機械通氣目標應該是以最小的呼吸支持達到和維持適當?shù)臍怏w交換，減少呼吸做功，使患兒處于最舒適狀態(tài)，實施肺保護性通氣策略，盡量避免VILI發(fā)生[20-21]。以往新生兒機械通氣模式主要為壓力控制下的間歇指令通氣，此通氣模式下吸氣壓力是恒定的，但潮氣量是不固定的，潮氣量可以隨著肺順應性和氣道阻力的變化而變化。新生兒潮氣量小，肺順應性及氣道阻力易變，因而氣道壓力波動較大，很容易發(fā)生通氣不足或通氣過度，導致高通氣或肺通氣不良，很難保證合適的潮氣量，在PRVC模式下，其潮氣量可精確到1～2mL，它可通過多次送氣過程，測定肺順應性情況，計算預設潮氣量所需的最小壓力，用較低的PIP輸送目標潮氣量及分鐘通氣量，避免氣道壓過高及過大波動，可減少機械通氣的氣壓損傷。已有研究顯示PRVC治療新生兒呼吸衰竭時引起腦室內出血、低血壓等并發(fā)癥的發(fā)生率較低，比SIMV具有優(yōu)越性[22]，是一種療效肯定、安全性較好的機械通氣模式。

4.3 新生兒重癥肺炎 新生兒重癥肺炎時肺部感染啟動異常全身炎癥反應，在細胞因子和炎癥遞質參與下，可造成急性肺損傷，具有病情進展快、病死率高的特點，當肺實質的炎性病變發(fā)展到一定程度，使肺換氣功能受到嚴重損害，失去有效的代償，同時因其生理解剖學特點，分泌物的堵塞，通氣功能的改變也很嚴重，故改善通氣及換氣功能障礙、糾正低氧血癥及高碳酸血癥是治療新生兒重癥肺炎的關鍵。機械通氣是重要的治療手段，西門子Serve-i呼吸機的PRVC是患者觸發(fā)模式，具有高度敏感的流量觸發(fā)，能捕獲患兒絕大多數(shù)的自主呼吸，減少人機對抗的發(fā)生，且采用了合適的潮氣量，能在較低恒定吸氣壓力下進行通氣治療，大大增加了患者的安全性。它能實時地顯示PIP變化，如偏高，提示呼吸道阻力升高，便能更及時而有效地進行呼吸道管理如排出呼吸道分泌物，從而改善通氣。它同時能夠顯示實際潮氣量和分鐘通氣量，當病情好轉時，氣道阻力下降或肺順應性變好時，能夠及時調整PIP，產生相對低的氣道壓力。這些研究結果表明PRVC具有適時動態(tài)微調的功能，能夠根據(jù)患兒具體病情及時下調呼吸機參數(shù)，從而減少VILI的發(fā)生[23]。

4.4 新生兒先天性心臟病體外循環(huán)術后的呼吸支持 先天性心臟病是新生兒常見的發(fā)育畸形，對先天性心臟病體外循環(huán)術后的呼吸支持與管理直接影響到手術的預后[24]。其中機械通氣是必不可少的，正壓通氣對心排量既有正面作用，又存在負面效應，胸內壓增高不利于靜脈回流，但同時又使心室跨壁壓減小，降低左心室后負荷，將增加左心室的心排量。而體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)下先天性心臟病手術又可以造成不同程度的肺損傷，所以深刻理解心肺間的相互關系，合理選擇機械通氣模式，保護新生兒肺功能，同時兼顧對心功能的影響，對于改善先天性心臟病術后患兒的生存情況顯得十分重要。由于先天性心臟病CPB術后患兒肺部順應性變化快，使用PRVC模式時能持續(xù)監(jiān)測患兒的肺順應性和氣道阻力，自動調節(jié)氣道壓力及流速，以最低的PIP，達到預設的目標潮氣量，可以有效避免容積傷和氣壓傷。PRVC產生較低的氣道壓和胸腔內壓，從而相對增加回心血量，對心臟和循環(huán)功能的抑制較小，故降低血壓和增快心率的毒副作用減少。以上這些特點，保證了該通氣模式在新生兒先天性心臟病術后應用的可行性。有研究顯示，PRVC對CPB術后的患兒可以減少肺內分流和改善氧合，不影響血流動力學和二氧化碳的清除[25-26]。表明PRVC模式對CPB術后患兒的心臟及循環(huán)功能影響小，有利于心肺功能恢復，是安全有效的，值得在臨床中推廣應用。

5 PRVC應用注意事項

5.1氣道壓力上限值的設置 因為PRVC吸氣壓力水平可在PEEP至氣道壓力上限下5cmH2O范圍內自動調節(jié)，如果氣道壓力上限值設置過低，會導致實際潮氣量小于預設的潮氣量，而出現(xiàn)通氣不足。若設置過高，易導致PIP過高，從而加重呼吸機相關性肺損傷的程度。

5.2 注意觀察人機對抗發(fā)生的情況 如果患者自主呼吸與呼吸機協(xié)調不好，會造成監(jiān)測的誤差，使吸氣壓力時高時低，患者會有不適感，此時要注意調節(jié)觸發(fā)靈敏度，使機械通氣與自主呼吸協(xié)調。

5.3 吸氣觸發(fā)壓力敏感度的調節(jié) 一般以壓力觸發(fā)為主，敏感度閾值范圍為-1～-3cmH2O。當新生兒處于抑制狀態(tài)、疾病恢復期以及自主呼吸微弱時，需將靈敏度值調低，以達到鍛煉患兒呼吸肌功能的目的；當患兒躁動不安、自主呼吸過強時，需適當調高靈敏度值，以達到減少誤觸發(fā)和呼吸對抗的發(fā)生。

5.4 注意分鐘通氣量(MV)的報警值設置 漏氣時容易出現(xiàn)MV頻繁報警的情況，此時應及時檢查管道有無漏氣等情況。因為在通氣系統(tǒng)中若發(fā)生大量的氣流泄露，呼吸機可不斷地增加壓力控制的水平，以彌補所丟失的通氣量，這可能加劇通氣量的泄露，使病情進行性加重，故在機械通氣時需定期檢測呼吸機回路有無漏氣的發(fā)生。

5.5 脈搏氧飽和度監(jiān)測儀的報警范圍的設定及吸入氧濃度的調節(jié) 目前主張早產兒脈氧飽和度應控制在90%～95%[27]。由于氧傷可導致早產兒視網膜病、支氣管肺發(fā)育不良、生長發(fā)育遲緩等不良預后[28-29]。機械通氣時推薦采用根據(jù)“30-60-90”規(guī)則和目標脈搏氧飽和度“滴定調節(jié)”吸入氧濃度[30]。

6 展 望

PRVC在實際應用中，由于PRVC采用小潮氣量通氣，易發(fā)生進行性肺泡萎縮和肺不張，增加了肺內無效分流等一些問題[31]，故在小潮氣量通氣的基礎上應用肺復張策略(lung recruitment maneuvers，LRM)可以彌補這些不足，LRM指在機械通氣過程中間斷地給予高于常規(guī)MAP的壓力并維持一定的時間，一方面可使更多的萎陷肺泡重新復張，另一方面還可以防止吸收性肺不張，從而改善通氣和氧合，更有利于肺保護和氣體交換[32-33]。目前國內外關于PRVC模式聯(lián)合LRM在新生兒的應用報道很少，因此，有待于今后在此方面進行臨床多中心的深入研究，使PRVC在臨床的應用更加符合新生兒的生理。

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武榮，E-mail:wr618@126.com

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A

1008-8849(2015)17-1935-04

2014-12-15