序貫無創通氣在心臟外科術后急性肺損傷患兒中的應用

劉靜 崔朝妹 王麗媛 楊麗娟

(山東大學附屬省立醫院， 山東 濟南 250021)

·臨床護理研究·

序貫無創通氣在心臟外科術后急性肺損傷患兒中的應用

劉靜 崔朝妹 王麗媛 楊麗娟

(山東大學附屬省立醫院， 山東 濟南 250021)

目的研究心臟外科術后急性肺損傷患兒早期拔除氣管插管后實施序貫無創通氣的時機及價值。方法將2015年6月-2016年5月在本院體外循環下行先天性心臟病矯治手術的，機械通氣中發生急性肺損傷的患兒納入本研究，并以隨機數字法隨機分為序貫通氣組(n=35例)和常規機械通氣組(n=34例)。患兒自主呼吸試驗(SBT)耐受，撤機拔管后，序貫通氣組患兒充分吸痰后拔除氣管插管，隨即對患兒實施無間隙無創序貫通氣，采用Bubble CPAP模式，設置PEEP 5～7 cmH2O，FiO20.4～0.7。根據患兒病情調節氧濃度及PEEP水平，病情穩定后逐漸降低吸入氧濃度、PEEP水平，直至完全撤機。常規機械通氣組患兒充分吸痰后拔除氣管插管，隨即給予鼻導管/面罩吸氧，根據患兒病情調節氧流量0.5～5 L/min，維持血氧飽和度>90%。記錄并比較兩組患兒撤機前后通氣及氧合指標、炎性反應、臨床表現等指標。結果撤機后，兩組患兒Pa(CO2)、pH差異有統計學意義(P<0.05)，但撤機前后CRP、PCT計量，臨床表現指標包括撤機失敗例數，呼吸機相關性肺炎(VAP)例數，機械通氣時間，住ICU時間等指標差異均無統計學意義(P>0.05)。結論以SBT為切換窗口撤機拔管，應用序貫無創通氣能夠顯著減少心臟術后急性肺損傷患兒撤機后通氣不足的發生。

機械通氣; 無創通氣; 自主呼吸試驗; 急性肺損傷; 體外循環

Mechanical ventilation; Non-invasive Ventilation; Spontaneous breathing test; Acute lung injury; Cardiopulmonary bypass

先天性心臟病(Congenital heart disease，CHD)指心臟或大血管結構發育異常，是發生率最高的出生缺陷之一。國外大樣本調查[1-2]顯示，CHD在活產新生兒中的發病率為0.2%～1%，如不予治療，一半以上的CHD患兒會在一周歲內死亡[3]。早期在體外循環下行心臟畸形矯治術是治療CHD的根本方法。急性肺損傷(Acute lung injury，ALI)是心臟手術尤其是體外循環術后的重要臨床問題。與成熟肺相比，嬰幼兒未成熟肺的損傷更為嚴重，目前對于嬰幼兒ALI的治療方法主要包括應用肺泡表面活性物質，采用低潮氣量機械通氣，設置相對高的呼氣末正壓水平等保護性機械通氣策略以及保守的液體治療和俯臥位姿勢等支持療法[3-5]，但心臟術后ALI患兒撤機困難和撤機失敗現象時有發生。序貫無創通氣近年來在慢性阻塞性肺病(COPD)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)病人中得到廣泛應用且取得滿意效果，本研究將探討心臟外科術后ALI患兒早期拔除氣管插管后實施序貫無創通氣的時機及價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 本研究選擇2015年6月-2016年5月在本院體外循環下行先天性心臟病矯治術且發生ALI的患兒作為研究對象，并按隨機數字法隨機分為序貫通氣組(n=35)和常規機械通氣組(n=34)。所有患兒家屬均簽署知情同意書，本研究由本單位倫理委員會批準。納入標準：(1)年齡<3歲。(2)ARDS診斷符合柏林定義[6]，且PaO2/FiO2<200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。(3)所有患兒均釆取氣管內插管機械通氣。(4)第1次接受心臟外科手術。排除標準：(1)術前機械通氣。(2)合并嚴重的心、腦、肝、腎功能衰竭者；(3)合并無創通氣的絕對禁忌癥[7]：心跳、呼吸驟停，嚴重昏迷(Glasgow coma scale，GCS<10分)；血流動力學不穩定、休克或嚴重心律失常；頜面部手術、外傷或畸形，上氣道阻塞，氣道保護能力差，咳嗽反射差，有誤吸因素存在；上消化道活動性出血，頻繁嘔吐，嚴重胃潴留、嚴重腹脹。(4)氣管切開。(5)不配合及拒絕參加本研究。兩組患兒的一般資料的比較，見表1。

表1 兩組基線資料比較

1.2方法 所有患兒均為經口氣管插管，上機后均使用同步間歇指令通氣(SIMV)加壓力支持(PSV)加壓力調節容量控制(PRVC )模式，VT 為 8～10 mL/kg、吸呼比(I∶E)為1∶(1.5～2)，呼氣末正壓(PEEP)水平5～10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，根據病情變化和通氣功能情況調節FiO2、PSV、PEEP等機械通氣參數。在進行有效機械通氣的同時，積極進行容量管理、強心利尿抗感染、祛痰、氣道分泌物引流、糾正電解質紊亂及營養支持等綜合治療。患兒達到簡單撤機標準后開始進行撤機的篩查試驗，包括：(1)導致機械通氣的病因好轉或祛除。(2)氧合指標：PaO2/FiO2>150～200；PEEP≤5～8 cmH2O；FiO2≤0.4 ～ 0.6；pH≥7.25。(3)血流動力學穩定，沒有心肌缺血動態變化，臨床上沒有顯著的低血壓(不需要血管活性藥的治療或只需要小劑量的血管活性藥物，如多巴胺或多巴酚丁胺<5～10 μg/(kg·min-1)。(4)有自主呼吸的能力。(5)核心體溫≤38.5 ℃。(6)沒有明顯的呼吸性酸中毒。(7)血色素≥8～10 g/dl。(8)良好的精神活動(可喚醒的，GCS≥13，沒有連續的鎮靜劑輸注)。(9)穩定的代謝狀態(可接受的電解質水平)[7]。此外，醫師的經驗在很大程度上影響撤機的過程及結果。因此，本研究綜合納入上述撤機篩查客觀指標，并由患兒主管醫生結合臨床狀況作出撤機時機的判斷。須指出，本研究中有部分患兒行撤機篩查時FiO2>0.4，由臨床醫生判斷后決策撤機時機。

通過篩查試驗的患兒，以低水平PSV(根據患兒氣管插管型號確定PS水平)模式進行自主呼吸試驗(SBT)。目前SBT的試驗方法主要有3種：T管試驗，低水平(5 cmH2O)CPAP試驗和低水平(5 cmH2O)PSV試驗。目前尚缺乏循證醫學證據和統一標準來指導撤機時方法的選擇。本研究中SBT采用低水平PSV方法進行。因克服氣管插管阻力與管徑大小及氣體流速相關，本研究借鑒已報道的研究經驗，根據患兒氣管插管型號(內徑大小)調整PSV水平，即3.0～3.5 mm插管給予10 cmH2O水平PSV，4.0～4.5 mm插管給予8 cmH2O水平 PSV，5.0 mm及以上插管給予6 cmH2O水平PSV。目前認為的SBT持續時間應該在30 min～2 h內，文獻[8]報道觀察30 min與2 h的拔管成功率無差異。在SBT階段進行監測評估可以得到最有用的撤機信息以幫助臨床決策。因此，基于兒科撤機SBT的研究經驗，本研究以30 min為觀察時段。若SBT不耐受，恢復機械通氣，24 h后重復SBT試驗；若SBT耐受，考慮撤機拔管。能夠耐受SBT的指標包括：(1)氣體交換充分：FiO2≤0.4， SaO2≥90%，PaO2>50 mmHg，pH≥7.32， Pa(CO2)上升≤10 mmHg。(2)通氣狀況穩定：呼吸頻率(RR)變化≤50%。(3)血流動力學穩定：心率、血壓變化≤20%。

撤機拔管后，常規機械通氣組患兒充分吸痰后拔除氣管插管，隨即給予鼻導管/面罩吸氧，根據患兒病情調節氧流量0.5～5 L/min，維持血氧飽和度>90%。序貫通氣組患兒充分吸痰后拔除氣管插管，隨即對患兒實施無間隙無創序貫通氣，采用Bubble CPAP模式，設置PEEP 5～8 cmH2O，氧濃度0.4%～0.7%，除進食、吸痰等操作外，盡量持續應用CPAP。根據患兒病情調節氧濃度及PEEP水平，病情穩定后逐漸降低吸入氧濃度、PEEP水平，直至完全撤機。

1.3觀察指標 記錄并比較兩組患兒撤機前后通氣及氧合指標：氧合指數(PaO2/FiO2)、 動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、淺快呼吸指數(RSBI)、動脈血pH值；肺組織炎性生理指標： C-反應蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)值，兩組患兒呼吸機相關性肺炎(VAP)發生例數、接受有創機械通氣時間、住 ICU時間，復插率(脫離有創或無創呼吸機后48 h內如再次出現病情惡化，需行氣管插管再行機械通氣，記錄為脫機失敗)。

2 結果

2.1兩組患兒通氣指標比較 見表2。

表2 兩組患兒通氣指標比較

2.2兩組患兒的臨床表現指標比較 見表3。

表3 兩組患兒臨床指標比較

3 討論

3.1SBT在心臟術后嬰幼兒撤機中的應用 機械通氣的撤離過程是一個重要的臨床問題。當導致呼衰的病因好轉后，應盡快開始撤機，延遲撤機將增加醫療費用和機械通氣并發癥的發生，過早撤機又可導致撤機失敗，增加再插管率和病死率。SBT作為程序化撤機的一個重要步驟，是指運用T管或低水平通氣支持的自主呼吸模式于接受有創機械通氣的患者，通過短時間動態觀察，以評價患者完全耐受自主呼吸的能力，借此達到預測撤機成功可能性的目的，是評判呼吸肌與呼吸負荷之間平衡的最好方法，是預測撤機成功的重要指標。早在2006年，中華醫學會重癥醫學分會發表《機械通氣臨床應用指南》[9]，其中以A級推薦意見指出，實施機械通氣的原因被除后應開始進行撤機篩查試驗，通過撤機篩查試驗的患者應進行SBT試驗。SBT能夠耐受的患者，其撤機成功率至少為77%[7]。本研究中通過SBT的69例患兒有6例撤機失敗，成功率為91.3%。值得一提的是，近年來，淺快呼吸指數(RSBI)作為一項評價呼吸肌耐受力的指標受到重視，其值為呼吸頻率(RR)/潮氣量(VT)，反映了呼吸衰竭和撤機失敗時常見的呼吸淺快現象。有研究[10]認為RSBI<105對撤機成功有良好的預測價值，在成人撤機中應用比較普遍。與研究成人撤機指標不同的是，由于小兒各年齡段的正常呼吸頻率有所差異，潮氣量與體重相關，故小兒的RSBI需進一步修正，即RSBI=RR/Vt×kg，有學者[11]指出，RSBI<8 對撤機成功有良好的預測性，與此相吻合。本研究中通過SBT的患兒RSBI均值為(8.35±1.764)，提示RSBI亦可作為小兒SBT試驗的重要參考指標。因此，SBT的實施對心臟術后嬰幼兒機械通氣的撤離有較好的指導價值，SBT試驗的通過可為撤機拔管提供重要依據。

3.2序貫無創通氣在心臟術后ALI患兒中的應用 嬰幼兒心臟手術后均需進行機械通氣，然后逐步過渡到拔除氣管插管。體外循環引起的暴發性炎性反應所致的肺損傷是心臟術后呼吸功能不全的常見原因。部分患兒，尤其是低體質量兒、復雜先心病，體外循環時間長的患兒，在拔除氣管插管后可能出現呼吸衰竭。 近年來，無創通氣在臨床上的應用日漸廣泛和成熟[12]，在嬰幼兒拔除氣管插管后出現的呼吸衰竭的應用中也積累了越來越多的成功經驗[13]。研究[14]表明，無創通氣可應用于治療行體外循環后嬰幼兒拔除氣管插管后出現的呼吸衰竭，減少機械通氣時間，降低并發癥的發生率，是一種安全、有效的方法，但在呼吸衰竭發生之后進行的無創通氣可能會延誤氣管插管時機，對再插率和死亡率并無顯著改善。

國內外多項隨機對照研究[15-16]顯示，應用無創正壓通氣輔助撤機的序貫通氣能夠使患者有創通氣時間明顯縮短，減少入住ICU時間，使VAP發生率明顯下降，降低病死率。但序貫通氣的研究對象多集中于慢性阻塞性肺疾病及急性呼吸窘迫綜合癥人群，考慮到心臟術后ALI患兒其實質便是急性呼吸窘迫綜合癥的發生，本研究設計將序貫通氣應用于該部分群體，使無創通氣的應用時機前提，探討序貫通氣對患兒預后的影響。本研究結果顯示，序貫通氣組患兒撤機后Pa(CO2)顯著低于對照組，pH值顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，即序貫組患兒的通氣功能顯著優于對照組。同時，序貫通氣組患兒的機械通氣時間(78.5±27.22)h和ICU入住時間(9.6±4.34)d平均值均低于對照組(82.3±25.41)h、(11.4±3.75)d，差異無統計學意義(P>0.05)。該結果提示，序貫通氣能夠改善ALI患兒的通氣功能，可能有助于減少患兒機械通氣時間和ICU入住時間，但需要更多的研究數據進一步驗證。

綜上所述， SBT在心臟術后嬰幼兒機械通氣的撤離中具備可操作性，可為撤機拔管提供重要依據。以SBT成功為依據的撤機拔管可作為無創序貫通氣的切換窗口，從而顯著改善心臟術后ALI患兒撤機后的通氣功能，一定程度上改善患兒的預后。同時，尚需進一步的研究來驗證序貫通氣對患兒機械通氣時間和ICU入住時間的影響。

[1] Parker M M，Brilli R J，Culver K.Multidisciplinary critical care and the role of the subspecialist in the pediatric intensive care unit[M].// Fuhrman B P，Zimmerman J J.Pediatric Critical Care.Philadelphia，PA：Mosby，Elsevier，2006:3-6.

[2] Friedman W F，Silverman N.Congenital heart disease in infancy and childhood[M].//Raunwald E，Zipes D P，Libby P.Heart Disease.6th ed.Philadelphia，PA：WB Saunders，2001:1505-1514.

[3] Hong X Y，Kong X Y，Zhou G X.et al.Effects of pulmonary surfactant in treatment of acute lung injury after cardiac surgery in infants[J].Zhonghua Er Ke Za Zhi，2012 ，50(3)：193-196.

[4] Cheifetz I M.Advances in monitoring and management of pediatric acute lung injury[J].Pediatr Clin North Am，2013,60(3)：621-639.

[5] Saharan S，Lodha R，Kabra S K.Management of acute lung injury/ARDS[J].Indian J Pediatr,2010,77(11)：1296-1302.

[6] 俞森洋.對急性呼吸窘迫綜合征診斷新標準(柏林定義) 的解讀和探討[J].中國呼吸與危重監護雜志，2013，12(1):1-4.

[7] Ornico S R，Lobo S M，Sanches H S，et al.Noninvasive ventilation immediately after extubation improves weaning outcome after acute respiratory failure：a randomized controlled trial[J].Critical Care，2013，17(2)：39.

[8] Ferguson L P ，Walsh B K.，Munhall D，et al.A spontaneous breathing trial with pressure support overestimates readiness for extubation in children[J].Pediatric Critical Care Medicine，2011，12(6)：330-335.

[9] 中華醫學會重癥醫學分會.機械通氣臨床應用指南(2006)[J].中國危重病急救醫學，2007，19(2)：65-72.

[10] Frutos-Vivar F，Esteban A.Weaning from mechanical ventilation：Why are we still looking for alternative methods [J].Med Intensiva，2013，37(9)：605-617.

[11] Imanaka H，Takeuchi M，Tachibana K，et al.Changes in respiratory pattern during continuous positive airway pressure in infants after cardiac surgery [J].Journal of Anesthesia，2004，18(4)：241-249.

[12] Landoni G，Zangrillo A，Cabrini L.Noninvasive ventilation after cardiac and thoracic surgery in adult patients：A review[J].Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia，2012，26(5)：917-922.

[13] 李虔楨，吳錫階.無創通氣在治療嬰幼兒體外循環后呼吸衰竭的應用[J].中華兒科雜志，2013，51(2)：118-121.

[14] Antonio M.Esquinas R，Paolo F.Low efficacy of noninvasive mechanical ventilation in respiratory failure after cardiac surgery：Where is the mystery [J].Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia，2012，26(6)：e73-e74.

[15] EI-Shimy W S，Barima M A，EI-Magd G H A,et al.Non invasive ventilation vesus synchronized intermittent mandatory ventilation with pressure support in weaning of COPD patients：Comparative study [J].Egyptian Journal of Chest Diseases and Tuberculosis，2013，62(1)：159-166.

[16] 張巍，夏志偉.序貫性機械通氣治療急性呼吸窘迫綜合征的療效觀察[J].臨床肺科雜志，2012，17(10)：1899-1900.

R472，R473.72

B

10.16821/j.cnki.hsjx.2017.20.014

2016-10-10)

山東省科技發展計劃項目(編號：2014GGH218003)

劉靜(1984-)，女，山東，碩士，主管護師，護士，研究方向：重癥監護護理

楊麗娟，E-mail：sdyanglijuan@aliyun.com