当前新生儿机械通气的基本概念-第二部分：理解不同的机械通气模式和新生儿基于疾病的个体化机械通气措施推荐

Aravanan Anbu Chakkarapani a, b, Roshan Adappa a, Sanoj Karayil Mohammad Ali a, Samir Gupta a, c, Naharmal B. Soni a, Louis Chicoine a, Helmut D. Hummler a, b, d, *

a Division of Neonatology, Department of Paediatrics, Sidra Medicine, Doha, Qatar b Weill Cornell Medicine-Qatar, Doha, Qatar
c Durham University, United Kingdom
d University of Ulm, Germany

摘要：

机械通气对于重症早产和足月新生儿来说是拯救生命的临床干预措施。然而，机械通气也有可能会造成肺的严重损伤，导致长程并发症。了解病理生理学过程，并且对常频和高频机械通气基本概念的充分了解，是任何参与新生儿呼吸管理过程的专业医疗人员的基本素养。本综述的目的在于描述用于新生儿重症监护中的不同种类和模式的机械通气。同时也描述了在作者医院中使用的，基于不同疾病的个体化的机械通气策略。

1.    简介

机械通气的目标是达到合适的气体交换。越来越多的证据表明应当尽可能的避免通过气管导管进行有创机械通气。进行气管插管和有创机械通气的指征是严重的呼吸衰竭，其临床表现是严重的氧合和肺泡通气受损，呼吸努力降低，并在一些病例中会出现循环衰竭[1]。一旦决定执行有创机械通气，就必须考虑采取措施最小化呼吸机引起的肺损伤（VILI），这些措施包括选择合适的呼吸模式和方式，以及合适的参数设置。在常频通气和高频通气之间进行选择的依据，主要是疾病的基础病理生理情况和所在医院的实际操作指南。根据新生儿呼吸疾病的不同，静态和动态的肺顺应性，气道阻力，肺泡表面张力，呼吸功和时间常数都可能会差异巨大[2]。本综述文章主要聚焦于讨论在在新生儿科学经常使用的机械通气模式和方式；同时也提供（病理）生理学为基础的，在一些常规新生儿呼吸病症情况下选择有创机械通气支持的指南。为了更明确的说明，在本文中将“吸气”（breath）和“通气”（inflation）都定义为呼吸循环当中的吸气部分，其中“吸气”特指的是自主呼吸，而“通气”则是呼吸机主导的。

2.    常频机械通气

常频机械通气的方式包括压力目标通气，容量目标通气和混合通气。在压力控制通气当中，呼吸机提供气流，直到操作者所设定的压力已经达到。相似的，容量控制通气则是呼吸提供由操作者所设定的固定的气体容量[3,4]。

2.1 压力目标通气

在过去几十年当中呼吸衰竭新生儿最常用的就是压力目标通气。呼吸机驱动气体以达到给定的峰值气道压，以克服气道和肺实质阻力（粘滞阻力），和弹性力，从而打开肺并传输一定容量的气体（潮气量）。压力控制通气（PC）的气体流速波形是正弦波类型的。然而在使用中必须监测肺顺应性的变化，以避免肺不张导致的通气不足，或过度膨胀导致的过度通气。患有呼吸窘迫综合症的早产婴儿中，使用肺表面活性物质替代疗法之后肺顺应性的改善可能会导致之前不张的肺快速的膨胀，这样，随着每次的通气，都会产生更大的潮气量，这一过程最终可能会导致过度通气，除非在这一过程中的潮气量得到密切的监视，这样使用者就有机会降低预设的峰值压力，从而避免过度通气发生。相似的，如果随着疾病的发展，肺顺应性降低，呼吸机设置的峰值压力可能就不足以产生足够的潮气量，从而导致进行性发展的肺不张。上述两种情况，过度通气和通气不足只有在周期性血气监测或仔细检查现代呼吸机上的肺力学图形（包括潮气量监测）情况下才能发现。

2.2 容量目标通气

微处理器的发展使呼吸机可以测量和输送微小的容量，这样在小早产儿的通气中就可以使用容量作为通气目标了。建议正常大小新生儿肺的潮气量在4-6ml/kg的范围。较大的潮气量可能会导致过度膨胀从而使得呼吸引起的肺损伤（VILI）风险升高；而较低的潮气量可能会导致肺萎陷，又会可能导致低容量伤相关的呼吸机引起的肺损伤（VILI）。在容量为目标的通气中，呼吸机会按照操作者基于肺顺应性和肺单元阻力所设置的潮气量，通过升高或降低压力来输送设定的潮气量。容量目标通气现在是新生儿有创机械通气中的优选模式，用于限制呼吸机引起的肺损伤（VILI）。已有证据表明使用容量目标通气能够降低婴儿支气管肺发育不良症（BPD），严重脑室内出血和气胸的发病率，降低机械通气时间并降低死亡率。

2.3 混合通气模式

常频混合通气模式结合了容量目标和压力限制通气的优点。其主要的优势在于可以纠正由于漏气导致的吸入潮气量损失。混合通气模式是逐次呼吸的，基于上一次呼吸呼出潮气量的数值，通过或升高或降低下一次通气的峰值压力来输送设置的潮气量。容量保障通气（VG），潮气量目标（TTV），压力调节容量控制（PRVC），压力支持容量保障（VAPS）就是这种混合通气模式在不同呼吸机上的名称，这些不同名称的模式的调节过程使用不同的软件算法[6,7]。

3.    机械通气过程中需要理解的重要特性

为了理解机械通气，就必须理解控制机械通气阶段的三个重要的参数。

3.1 触发和同步

触发在在机械通气的同步模式中控制通气的开始。气管导管和呼吸管路Y形接口之间的流量传感器可以检测患者自主呼吸的吸气过程产生的微小的气流运动，这就可以用于触发呼吸机执行通气支持。从根本上来说，触发的过程，实际上是尝试同步孩子的吸气的开始时间点和呼吸机通气的开始时间点，由呼吸机输送预设的压力或容量。在机械通气的应用技术中，同步过程是已经被研究所证明的，至少能够改善短期预后[8-10]的为数不多的优点之一。大部分的呼吸机使用流速触发，也就是说由孩子吸气产生的一个微小的流向肺部的负向气流触发了呼吸机通气（一旦负向气流达到了预设的触发阈值）。理想情况下，触发阈值应当根据不同体重的孩子以及孩子的不同情况来进行合适的，最优化的设置。触发阈值应当设置的高于湿气，分泌物等产生的波形伪迹。如果孩子的呼吸频率很高，解决的方法之一可能就是调整触发灵敏度以避免高频率的触发呼吸机通气；然而这种方式可能会造成孩子的呼吸做功升高，这是我们不想看到的。因此在这种情况下，在执行升高触发阈值的操作之前，必须首先要排除管路当中水汽凝结所导致的误触发，以及孩子运动导致的不恰当的触发等情况，避免误判。

3.2 通气限制

在吸气和通气成功同步，吸气阀打开之后，呼吸机会根据通气模式-压力或容量-来限制气流的输送。容量控制直接控制吸气流速，而压力控制都是通过调节峰压来限制沿着压力梯度流动的气流。在设定的间隔之后，根据呼吸模式不同，或者由时间控制或者由流速控制，呼吸机打开呼气阀开始转向呼气过程。

3.3 切换

所谓切换就是通气的结束，呼气的开始。呼吸机可以设置为时间切换或者流速切换。在时间切换的呼吸模式中，吸气过程在预设的吸气时间（如0.3s）到达时结束，也就是开始呼气。在时间切换的呼吸模式中会出现所谓的“吸气保持”，也就是说孩子已经准备好呼出了，但是呼气阀仍然要等到预设的吸气时间到达时才能开启。相对比而言，在流速切换时，一旦预设的气体容量已经输送吸气流速就会降低，此时呼吸机就可以结束吸气相（在峰值流速的一定百分比时）。

4.    通气模式

在压力控制或者压力目标的通气模式中，使用者设置峰值气道压力（吸气峰压PIP）。呼吸机输送必要的，能够保证在预设的时间内达到吸气峰压（PIP）的气流。如果预设的吸气时间足以让压力在呼吸管路和肺泡两者之间达到平衡，那么这种通气模式所输送的实际气体容量，会根据肺/呼吸系统的顺应性不同而发生变化。呼气末正压（PEEP）是在呼气期间持续存在的恒定压力，他能够帮助保持肺打开，保持最佳的功能残气容量（FRC）。

4.1 同步间歇指令通气（SIMV）模式

在SIMV模式中，呼吸机会提供预设次数的指令性强制通气。如果孩子的自主呼吸努力正好落在触发窗内，而且呼吸努力强到足以触发的时候，那么SIMV模式就会同步呼吸机的指令性强制通气和孩子的自主吸气。如果病人的吸气努力次数高于呼吸机预设的指令性强制通气次数，那么多出来的病人吸气努力次数就只会得到PEEP的支持。根据这一定义，就会发现SIMV中每次呼吸的潮气量是不均等的，特别是在肺疾病的急性阶段和脱机时较高的气道阻力导致呼吸功增加的阶段。在这一模式下降低呼吸机的通气/呼吸频率会导致更多的，没有支持的自主呼吸必须要通过气道阻力相对较高的气管导管来进行，这是在操作者降低指令性强制通气频率尝试脱机时直接导致脱机失败的直接原因。在这个模式下，操作者控制压力（PIP和PEEP），通气时间，触发灵敏度，和指令性强制通气的频率。如果自主呼吸恰好发生在每次触发窗刚打开时，所产生的实际指令性强制通气频率会比出现呼吸暂停时的通气频率更高，产生根据孩子的呼吸努力/频率而出现一定程度变化的指令性强制通气频率的现象。

4.2 辅助控制（AC）或同步间歇正压通气（SIPPV）

在AC模式中，呼吸机会对每次自主呼吸提供支持。一般来说，这时设置的呼吸机指令性强制通气频率实际上提供的是一种后备通气，只会在孩子的呼吸驱动相对有限的情况下起作用。这种模式也被称为同步间歇正压通气（SIPPV）。相对于SIMV模式只支持部分的自主呼吸，AC模式下每次呼吸的潮气量相对恒定均一，降低了呼吸做功。在这种模式下，病人的所有呼吸都会在吸气时与呼吸机同步触发呼吸机通气，例外的情况是，当病人的自主呼吸频率非常高，下一次自主呼吸的吸气发生在上一次呼吸尚未结束的强制呼气时间之内时，就不会触发呼吸机通气。在AC模式下脱机时，操作者必须调降PIP，而呼吸频率通常而言主要是由新生儿自己控制的。在这个模式中，操作者控制压力（PIP和PEEP）和吸气时间。后备通气频率，对极早产儿而言是非常必要的，因为他们的呼吸驱动是不规则的，后备通气频率可以避免呼吸努力低/呼吸暂停时通气不足。相反的，如果后备通气频率设置的高于婴儿的自主呼吸频率，会导致呼吸机完全接管呼吸支持，反而会抑制婴儿的自主呼吸驱动。

4.3 流速切换压力控制通气

在这种通气模式下，婴儿的吸气流速而不是预设的吸气时间控制吸气到呼气切换的时间点（除非因为自主呼吸努力较低，后备通气接管通气的情况下）。如本文之前所描述，流速切换时，吸气流速降低到吸气峰值流速的一定比例时就会停止通气，病切换到呼气，这个比例值在许多呼吸机上都是可以调节的。呼吸机所探测的用于结束吸气的流速参数，实际上是由孩子自身产生的，也就是说婴儿自己在控制吸气时间，而吸气时间在每次呼吸循环中都有可能变化。这被称为呼气流速切换，某些呼吸机以前标记为结束灵敏度。漏气可能会导致在肺部的实际吸气结束之后的吸气阶段仍然有朝向婴儿流动的气流，这种情况出现时，流速切换功能就会受到影响无法作用，此时，实际的吸气时间将会由操作者预设的吸气时间来决定，实际上执行的就是时间切换了。

4.4 压力支持通气（PSV）

PSV是流速切换的通气模式。流速切换的意思是当吸气流速降低到预设的阈值时，吸气就会终止，这个阈值通常设置为吸气峰流速的10-15%。流速切换的主要好处在于如前所述，它消除了吸气保持，并且提供更好的同步性。PSV自动调节吸气时间以更好的适应孩子自己的呼吸样式。之前提到，气管导管周围的漏气会影响流速切换功能。在从时间切换的AC通气模式转换到流速切换的PSV通气模式时候，应当记住，这种转换造成平均气道压降低，因为PSV模式下吸气时间是由新生儿自己控制的，通常较短，此时，应该适当调节PEEP以维持平均气道压，特别是对于有严重的肺泡性肺疾病（RDS，肺炎）的患者而言，这种调节尤其必要。类似于AC模式， PSV模式下的设置的指令性强制通气频率通常是一种后备通气频率，在婴儿出现呼吸暂停时起作用；PSV模式和AC模式一样，支持婴儿达到触发条件的每一次自主呼吸。PSV模式下，婴儿自己控制吸气时间和呼吸频率，操作者只设置压力支持水平。因此这种模式被认为相比于SIMV和SIPPV更符合生理。一些呼吸机允许使用PSV支持SIMV模式下发生于两次同步的指令性强制通气（通常较大）之间的自主呼吸，这种方式有助于从SIMV模式脱机；这种使用方式，PSV的支持压力相对较低，能够在SIMV脱机时逐步降低指令性强制通气频率的过程中，为越来越多出来的自主呼吸数次数提供额外的压力支持，从而缓解通过气管插管进行自主呼吸导致的呼吸功升高[11]。这同时也说明了孩子的状况相对较好，并且有合适的呼吸努力。操作者设置最大允许的吸气时间，允许达到预设吸气流速所需的实际吸气时间在这个范围内波动，并且在出现大量漏气，流速切换失效时防止无法切换到呼气的情况出现。这样做在婴儿具有足够的呼吸驱动的情况下是有用的，否则，呼吸机就会使用预设的后备通气频率和预设的最大吸气时间，这时候这个最大的吸气时间可能就不再会有肺保护性的效果了。这个模式在拔管前对孩子的呼吸驱动力进行评价时非常有用，把后备通气频率设到最低，如果孩子在这种模式下出现了呼吸暂停，那么说明呼吸驱动力不足，可能还不能拔管。

5. 容量控制通气（VC）的类型

临床前期研究显示容量伤所导致的呼吸机引起的肺损伤（VILI）比压力伤（高压，但是没有大潮气量）所导致的要更多。在容量目标通气中，呼吸机使用压力在预设的吸气时间内输送预设的容量。为了输送预设的容量所需要的压力会因为顺应性的不同而有所变化。在肺逐渐康复，顺应性逐渐改善的过程中，压力就会越降越低，孩子就会“自动脱机”。

5.1 容量控制通气

容量控制（VC）通气中，预设的潮气量达到时就会从吸气切换到呼气，吸气压力则根据呼吸系统的力学特性确定。容量控制通气控制的是进入到呼吸机管路近端的气体容量，而不是进入肺的气体容量。所以呼吸管路的顺应性，呼吸管路和湿化罐的可压缩气体容积，和无球囊的气管导管周围的显著漏气都会对影响实际进入到肺内的容量。在现代呼吸机中，这种容量的损失可以通过在气道开口处放置单独的流量传感器监测呼出潮气量来克服。然而即便如此，气管导管周围的漏气仍然是现代呼吸机需要面对的问题，需要复杂的监测手段，但这种监测手段可能会受到非常大量的漏气，和特别是变化的漏气的影响。

5.2 潮气量目标通气

潮气量目标通气的设计目的是通过调节吸气压力来输送目标潮气量。上一次呼吸所产生的呼出潮气量（VTe）会被用来和预设的目标潮气量值进行比较，下一次呼吸的气道峰压（PIP）就随即根据这种比较的结果调升或者调降以期达到预设的潮气量目标值。气管导管周围的漏气通常在吸气的时候更大一些，测得的呼气潮气量通常是准确的。如果漏气量巨大，在呼气时（PEEP水平上）仍然存在，那么呼出的气体就会部分漏掉，测量得到的VTe就会低估了实际的潮气量，但是仍然会按照测量得到的前一次呼吸的潮气量来调节下一次呼吸的峰值压力（图1）。现代呼吸机通常有漏气补偿，至少是对吸气漏气进行补偿。作为一种安全机制，如果吸气潮气量超过预设潮气量目标值的130%时，吸气相就会停止（呼吸机特异性的）。

6.    混合通气模式

混合模式尝试将不同呼吸机模式的好处结合到一起，产生更加符合生理，对肺更加轻柔的通气模式[12]。

6.1 SIMV/SIPPV+VG

这种混合通气模式将容量目标通气和时间切换，压力控制的通气模式相结合。在SIMV+VG模式中，根据前次呼吸测量得到的呼气潮气量调整本次呼吸的PIP以在给定次数的同步指令性强制通气中输送目标潮气量。如前文所述，SIPPV/AC+VG模式下患者的每次达到触发标准的自主呼吸都会被呼吸机通气所支持，并得到目标潮气量，而SIMV+VG模式则仅仅只有预设次数的指令性强制通气支持（SIMV频率）。撤机时气道峰压PIP的撤除过程，在呼吸功能改善，和足够呼吸驱动的状况下通常是自动进行的。每次呼吸的最大PIP变得越来越小，可能比PEEP高不了多少，这时候说明越来越多的呼吸功都已经由婴儿自身承担去了。

6.2 PSV+VG

在这个模式下，VG结合了流速切换的压力支持通气支持每一次由婴儿自主呼吸所触发的机械通气。好处是孩子在接受到必要的压力支持水平产生的目标潮气量的同时，还能够自我调节吸气时间和呼吸频率。流速切换的通气在增加或者减少分钟通气量方面有更多的自由度。要注意的要点是，切勿保持高的后备通气频率，并且在拔管前将后备通气频率调到最低，以评估孩子的呼吸驱动的充分性。撤机时PIP的自动撤除过程和SIPPV+VG时是相似的。

6.3 SIMV+PS

这个模式结合了时间切换通气（SIMV）和流速切换通气（PS）。其中SIMV是用于保证在设定次数的指令性强制通气中，在选定的吸气时间内有合适的压力（PIP）提供，这对复张反复发作的肺不张有益；同时，没有和SIMV指令性强制通气同步的自主呼吸则有PS进行支持，这可以部分的补偿气道阻力和弹性力，让孩子在更贴近正常生理的情况下呼吸，而不是通过一根“吸管”（气管导管）对抗高吸气阻力来呼吸。PS水平可以调节为完全支持，达到（或者几乎是）等同于SIMV指令性强制通气的压力支持水平，或最小化支持，只是恰好补偿掉气管导管阻力的水平。一些呼吸领域的专家使用这种方式执行极低出生体重婴儿（VLBWI）的脱机过程，随机对照临床研究显示这种方式可能会增加分钟通气量，减少呼吸急促，并支持自主呼吸的潮气量，促进脱机并减少机械通气时间[11]。在脱机过程中，操作者必须降低SIMV指令性强制通气频率和压力支持水平，注意SIMV+PS模式下的PS部分没有任何指令性强制通气作为后备通气，无法在婴儿呼吸暂停时起作用，所以SIMV部分的指令性强制通气频率应当设置的能够在呼吸暂停时提供足够的后备通气。

7.    高频通气（HFV）

高频通气是一种非潮汐形态的机械通气，使用非常小的潮气量（低于解剖死腔量）和非常高的通气频率。宣称的高频通气比常频通气更优的好处包括较低的气道峰压，能够较为独立的和较为适宜的使用小潮气量管理氧合和通气，使用高平均气道压时也能保护肺结构等[13,14]。此外，在某些种类的呼吸机由于在高频通气HFV模式下存在主动呼气阶段，因此在排出二氧化碳方面是极其有效的。高频通气HFV的主要气体交换机制包括对流式气流，对流和扩散，扩散气流，钟摆通气，泰勒分散层流，湍流，心源性混合和肺泡周围侧支通气等等。

操作者在执行高频通气HFV时设置的参数包括频率（Hz），平均气道压（MAP），振幅，吸气时间（一次呼吸循环的吸气所占百分比），和FiO₂.

在将严重肺疾病新生儿从常频转换到高频通气HFV时，常规推荐是将高频通气HFV的MAP在之前常频通气平均气道压的基础上调高1-3cmH₂O。后续的调节则根据氧需求，和根据X光胸片横膈膜位置大约在8-9背肋的要求调节优化肺的膨胀程度。肺的过度膨胀会影响血流动力学，功能性心脏超声是评估血流动力学有用的方法。振幅在刚开始的时候，需要滴定到出现合适的胸部“蠕动”为止，随后根据经皮二氧化碳或血气检测来调整，以维持CO₂水平。根据基础疾病进程选择合适的震荡频率是高频震荡通气HFV的另外一个重要的步骤（表1）[15]。

目前应用在NICU中的高频通气主要有三种类型。

7.1 高频震荡通气（HFOV）

高频震荡是由呼吸机在气道开口处前后往复的移动气体所产生的，只提供有限批量的气流。吸气和呼气过程都是主动式的。一篇包括有随机对照研究的柯克兰回顾分析了高频震荡通气HFOV和常频通气CV在存在有肺功能障碍，主要是RDS，并需要辅助通气支持的的早产或低出生体重婴儿的比较研究，显示高频震荡通气对28-30天或大约等于足月年纪的时候死亡率没有影响。然而，使用高频震荡通气HFOV可能会在慢性肺疾病CLD方面有较小的发生率降低，但是证据较弱，因为不同研究显示的这方面效果和总体边界显著性不一致[16,17]。

7.2 高频喷射通气（HFJV）

高频喷射通气是由呼吸机产生的高速喷射气流直接喷入气道内所产生的，呼气过程则是被动的。在2016年，一篇柯克兰回顾分析发现无证据能够支持高频喷射通气HFJV在作为选择性治疗或拯救性治疗方式时，比高频震荡通气HFOV更具有优势[18]。

7.3 高频断流通气（HFFI）

此时呼吸机产生的是高频的新鲜气体脉冲，呼气也是被动的。在Infant Star呼吸机退市之后，目前没有新生儿呼吸机提供高频断流通气HFFI

7.4 容量保证高频通气

高频通气HFV模式下的容量保证和常频通气CMV下的VG是不同的。德尔格Babylog VN500呼吸机提供高频震荡通气HFOV下的容量保证功能（HFOV-VG），此时可以设置高频潮气量（VThf）。高频潮气量是非常小的（1-3ml/kg），也就是说通常是小于死腔量的。HFO+VG模式可以用于根据肺顺应性匹配所需的振幅，从而稳定高频通气HFV下的震荡潮气量。Belteki G 等报告在HFOV-VG模式下，震荡潮气量在短时间内有一定的变化幅度，但是从长期来看是趋近于目标设置的[19]。这种模式可能有助于稳定血气目标，但是目前来看这种模式倾向认为是需要进一步研究才能确定临床效果的。使用者应当知道，在这种通气模式下（HFOV+VG）改变频率所产生的效果和纯粹的HFOV通气模式下改变频率所产生的效果是完全相反的。在纯粹的HFOV模式下，降低频率会更多的移除CO2，升高则较少，在使用加入VG后，调整频率的效果则恰好相反。

8. 神经调节通气辅助（NAVA）

NAVA使用从婴儿横膈膜获取的电信号来同步指令性呼吸机辅助通气和婴儿的自主呼吸。呼吸机给予的压力在每次自主呼吸的每个时间点上与婴儿的呼吸努力成比例。这样呼吸机压力实际上是根据呼吸循环的特定需要而量身定制的。

NAVA已经在观察短期变量的研究中，证明能够是能够提供呼吸支持的[20,21]。NAVA可能对无创通气特别有用，因为它所使用的传感器是不依赖于气流的。这种根据自主呼吸气流定制呼吸机压力的方法，使得孩子得到的来自呼吸机的压力较小，这可能会减小肺的损伤，达到较好的潮气量以及较少需要镇静药物。一篇2017柯克兰回顾文献报告说NAVA和病人触发时间切换的压力限制通气比较，在研究检查的各方面结局上均没有显著差异[22]。这项技术在应用到日常临床实践之前，还需要进行更多的对照研究。

9.    在不同的肺疾病情况和呼吸模式条件下，开始机械通气时的建议性指南

下面讨论临床最常见的，出现呼吸窘迫的肺疾病情况下，不同的辅助通气模式的使用和呼吸机设置。

9.1 呼吸窘迫综合症（RDS）

肺表面活性物质和呼吸支持（如果需要）是治疗RDS的两个主要方面。在不确定疾病严重程度的情况下，推荐使用压力控制的辅助控制通气模式增加容量保证（PC-AC/SIPPV+VG）模式，一旦疾病出现改善，脱机时采用压力支持通气+容量保证（PSV+VG）模式或同步间歇指令通气+压力支持+容量保证（SIMV+PS+VG）（根据个人偏好）

9.1.1          RDS治疗推荐措施的病理生理学基础

RDS的肺顺应性低，阻力低，所以时间常数短。低顺应性意味着需要合适的空气/氧气容量来打开肺（通常是由流速和压力来驱动的，并辅以合适的吸气时间）；低阻力和短时间常数说明在呼气时，肺的排空和萎陷会发生的非常迅速。这种情况下就要使用合适的PEEP来打开肺，并对抗肺的快速萎陷。因为时间常数短，就可以使用较高的通气频率，这样可以有助于避免呼气时出现肺不张，同时也有助于限制PIP过高。

9.1.2          常频机械通气（CMV）

在使用常频机械通气时，我们使用容量目标通气结合辅助控制通气（AC+VG）或同步间歇指令通气（SIMV）+压力支持（PS）模式，或压力支持通气（PSV）模式。推荐的常频通气设置参数如下：

9.1.3          高频通气

推荐高频震荡通气HFOV设置如下：

· 频率 8-15Hz（成熟的婴儿使用靠近低限的频率，非常不成熟的早产儿童使用靠近高限的频率；大部分的临床报告都是使用10Hz）。特别是极早产儿（ELBWI），在尽管振幅已经很低且潮气量已经受控时，而PCO₂值仍然较低的情况下，此时提高频率到较高的范围可能会改善PCO₂

推荐的高频喷射通气HFJV设置如下：

· 最小化或者无后备通气频率

9.2 胎粪吸入综合征（MAS）

根据进一步的评估，我们会考虑进行肺表面活性物质治疗和吸入一氧化氮治疗，并且根据需要维持/改善气体交换。我们推荐开始时使用压力控制的辅助控制通气模式增加容量保证（PC-AC/SIPPV+VG）模式，一旦疾病出现改善，脱机时采用压力支持通气+容量保证（PSV+VG）模式或同步间歇指令通气+压力支持+容量保证（SIMV+PS+VG）（根据个人偏好）。详情如下：

9.2.1          MAS推荐治疗方法的病理生理学基础

MAS的病理生理学取决于胎粪在肺内的分布。如果是均质的肺泡性肺疾病，那么占主要地位的应该是限制性肺疾病。如果主要是导致发炎和气道阻塞，那么有可能肺不张的区域旁边就是过度膨胀的区域。在这些过度膨胀的区域，常常是低顺应性或正常顺应性，加上高阻力所导致的更加长的时间常数。这样一来，使用合适的PEEP避免过度膨胀，和较低的呼吸频率，允许长呼气时间让肺内气体能够排出是常规推荐的呼吸机应用策略。当呼吸机的指令性通气频率维持的较低时，为自主呼吸提供压力支持能够保证婴儿不会因为过度的呼吸做功而变得疲惫。在出现严重呼吸衰竭时，高频震荡通气HFOV可能是有帮助的，特别是疾病情况更多的表现为限制性肺疾病而不是阻塞性肺疾病时。

9.2.2          常频机械通气

在使用常频机械通气时，我们使用容量目标通气结合辅助控制通气（AC+VG）或同步间歇指令通气（SIMV）+压力支持（PS）模式，或压力支持通气（PSV）模式。推荐的常频通气设置参数如下：

· 通气频率：观察呼气流速曲线，避免气体陷闭

9.2.3          高频通气

推荐高频震荡通气HFOV设置如下：

· 振幅初期调节标准是震动胸部/腹部，随后的调节基于PCO₂。

推荐的高频喷射通气HFJV设置如下：

· PEEP应当设置到可以优化肺通气的程度，最小化或者无后备通气频率

9.3 肺发育不全和先天性膈疝（CDH）

9.3.1          CDH推荐治疗方法的病理生理学基础

主要考虑是肺发育不全，和最小化肺损伤的概念，即避免过度的和侵略性的呼吸机通气策略进行通气达到氧合的目的。指导原则是使用合适的PEEP和最低可能的PIP（也就是小于常规的潮气量）进行通气，目的是达到合适的氧合水平。

9.3.2          常频机械通气

常频机械通气时，我们可以使用压力控制辅助控制通气（PC-AC）模式。

推荐的常频通气参数设置如下：

· 呼气末正压（PEEP） 3-5cmH2O，基于肺膨胀情况（X光胸片）选择。

9.3.3          高频通气

推荐的高频震荡通气HFOV参数设置如下：

· 振幅-大约两倍的平均气道压-调整到胸廓/腹部出现震动

推荐的高频喷射通气HFJV参数设置：

· 最小化或无后备通气频率

9.4 支气管肺发育不良（BPD）或慢性肺疾病（CLD）

已经确诊的慢性肺疾病，使用同步间歇指令通气+压力支持（SIMV+PS）脱机，加或者不加容量保证（VG）都可以。在间歇性加重时，可以恢复使用辅助控制通气（AC）模式或辅助控制通气加容量保证（AC+VG）模式。通常情况下肺顺应性没有降低而气道因为长期机械通气而扩张，所以可能需要使用较大的潮气量（8-12 ml/kg）来克服死腔量加大的影响。

9.4.1          BPD/CLD推荐治疗方法的病理生理学基础

CLD的肺几乎都有正常的顺应性和高阻力，导致长的时间常数。高顺应性的肺通常能够耐受较高的潮气量。此时使用低的呼吸机通气频率能够帮助避免气体陷闭。支气管收缩和/或过多的分泌物导致呼气阻力高和长的时间常数。为了让呼气完全，呼吸频率应当设置的低，呼气时间应当更长。自主呼吸应当得到压力支持以降低呼吸功和孩子身体能量消耗。呼吸道感染（例如RSV）可能会导致严重的肺炎或类似ARDS的情况，即限制性肺疾病并缩短时间常数，这就可能需要高一些的呼吸机通气频率或高频震荡通气HFOV。

9.4.2          常频机械通气

常频机械通气时可以使用容量目标通气结合辅助控制通气（AC+VG）或同步间歇指令通气（SIMV）+压力支持（PS）或压力支持通气（PSV）模式。

· 呼气末正压（PEEP）8-12cmH₂O 支撑气道，保持气道打开（在气管/支气管哮喘时特别有帮助）

9.5 间质性肺气肿（PIE）

9.5.1          PIE推荐治疗方法的病理生理学基础

PIE常见于机械通气的早产儿，在下游出现肺不张时，终末支气管倾向扩张并破裂导致发生PIE，特别易发生于非均质肺泡性肺疾病。此外，早产婴儿的间质空间更多，能够容纳肺泡外气体。通常来说，过度膨胀的肺区域（时间常数更长）倾向于破裂。治疗原则是避免更多的气体泄漏进入结缔组织鞘，促进气肿区域气体的重新吸收，同时保持远端气腔区域的适度的扩张和通气。

9.5.2          常频机械通气

· 在主要是单侧疾病的情况下，可以使用侧体位，将病侧肺朝下或使用选择性主支气管插管。

9.5.3          高频通气

高频通气HFV在治疗PIE时广泛使用。相比于常频通气的优势是能够在较低的平均气道压情况下达到恰当的气体交换，这样就减少了对远端小气道的伤害。PIE应用高频通气的策略通常是低肺容量策略，而不是高肺容量策略（RDS）。

a.        高频喷射通气（HFJV）

· 在很多医院缺乏广泛的易得性和对这种特殊模式的熟悉限制了它的应用。

b.       高频震荡通气HFOV设置和策略

· 肌松（帮助避免大潮气量的自主呼吸）和在24-48小时内逐步降低平均气道压，一旦间质气体消失，进行轻柔的肺复张。

10. 结论

对不同的辅助机械通气模式的良好理解，以及对肺情况的基本病理生理学的理解，才能够对严重疾病的新生婴儿提供最优化的呼吸支持。没有什么证据能够支持某一种模式或某一种方法在多种新生儿肺情况下都是优于另一种的。所以说，生理学为基础的方法论对临床实践是非常有意义的。必须要认识到的是大部分出现呼吸窘迫的新生儿都处于肺发育的不同阶段，可能更容易受到呼吸机引起的肺损伤的伤害。每一个NICU都应当有自己的，基于共识和最佳可得临床证据的指南，以限制临床医生个体选择的治疗路径的多样性，促进新生儿有创呼吸机使用的安全性和有效性

作者的贡献说明：

本工作的完成地点：卡塔尔多哈 Sidra Medicine医院儿科学部新生儿科