无创高频振荡通气在早产儿呼吸支持中的临床应用

朱兴旺 史 源

重庆医科大学附属儿童医院新生儿诊治中心 国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育疾病研究教育部重点实验室 儿科学重庆市重点实验室（重庆 400014）

无创高频振荡通气（noninvasive high-frequency oscillatory ventilation，NHFOV）是通过持续气流产生气道压力并在自主呼吸上叠加一定频率振荡的新型无创通气模式[1]，它可以通过应用较高水平的气道压（airway pressure，Paw）进行肺复张来改善氧合，又可以通过叠加的振荡和冲刷上呼吸道生理死腔来有效清除二氧化碳，且不需要呼吸同步技术。近年来NHFOV在新生儿重症监护病房（neonatal intensive care unit，NICU）作为经鼻持续气道正压通气（nasal continuous positive airway pressure，NCPAP）或经鼻间歇正压通气（nasal intermittent positive airway pressure，NIPPV）失败后的营救性治疗应用逐渐增加[2]。目前NHFOV 在各个NICU 的应用都是基于当地惯例，并没有统一的应用规范标准，不同NICU的NHFOV适应症、呼吸设备、参数设置等存在较大差异。本文对NHFOV 作用机制、适应证、呼吸机设备、无创接口、参数设置以及临床循证医学证据作一总结。

1 NHFOV作用机制

NHFOV作用机制目前尚不完全清楚，但主要包括以下几个方面。①NHFOV具有NCPAP的生理学效应，可预防肺泡塌陷，维持功能残气量，改善肺部通气血流比例。与NCPAP 比较，NHFOV 可以设置高于NCPAP常规压力的Paw进行类似于有创HFOV的肺复张，能更有效改善氧合。②NHFOV 可通过冲刷上呼吸道死腔和叠加的振荡有效清除二氧化碳[3]。③NHFOV不会引起吸气期声门收缩，便于气流传导至下呼吸道[4]。

2 NHFOV适应症

2018 年中华医学会儿科学分会新生儿学组发布的《早产儿无创呼吸支持临床应用建议》推荐NHFOV 可应用于其他无创通气模式失败后的营救性治疗或有创机械通气拔管后的呼吸支持[5]。结合笔者临床应用经验推荐具体指征如下。①营救性治疗：经肺表面活性物质替代治疗后，在其他无创通气模式最高压力参数下仍有进行性呼吸困难或FiO2＞0.30 才能维持PaO2＞50 mmHg 且持续30 min 以上；②脱机困难人群拔管后呼吸支持：之前存在拔管失败再次撤离有创机械通气或需要静脉应用糖皮质激素辅助撤离有创机械通气。NHFOV作为一项新的无创通气技术，对设备和技术的需求高于其他无创通气模式，且目前临床有效性和安全性数据尚不明确，因此暂时未推荐作为一线无创通气技术进行常规应用。

3 呼吸设备和无创接口

目前能够专门提供NHFOV 模式的新生儿无创呼吸机刚刚开始起步。Medin-CNO呼吸机尽管具备NHFOV 模式，但其提供的Paw（＜10 cmH20）和振幅（＜20 cmH2O）压力有限，不能充分发挥NHFOV的通气优势。现NHFOV 主要通过无创管路连接新生儿有创HFOV 呼吸机将低潮气量、高频的气流通过无创接口喷入气道。有学者提出真正的NHFOV需要具有偏置气流、膜/活塞振荡提供主动呼气功能的新生儿有创HFOV 呼吸机来实现[1]。在美国，FDA批准的唯一应用于新生儿的有创HFOV呼吸机是Sensormedics 3100A，而在中国和欧洲具备HFOV模式的新生儿有创呼吸机类型较多，但部分呼吸机的HFOV模式不具备主动呼气功能。目前尚无证据表明不同设备提供的NHFOV 效果存在差异，关键在于设备提供的压力可以达到预设参数，并保持稳定。NHFOV无创接口可以选择较短的双侧鼻塞或面罩[6]。实验研究表明鼻塞直径越大，气体传导效果越好，但是需要避免压力性鼻损伤[7]。适当的气体泄漏可以通过冲洗上呼吸道生理死腔清除二氧化碳[8]。建议根据患者的舒适度、呼吸参数、鼻孔周围皮肤的完整性选择相应合适的无创接口。

4 参数设置

NHFOV 参数应结合患者主要呼吸疾病的生理学特征进行个体化设置。具体推荐如下：①Paw 应根据类似有创HFOV的肺开放策略在8～16 cmH2O范围调节[9]，低氧血症时应适当增加Paw；②呼吸频率设置为10 Hz，可在8～15 Hz范围内调节，高碳酸血症时应适当降低呼吸频率，反之则应提高；③吸气时间比例设置为50%（1:1）[10]；④振幅设置为Paw的2倍，在25～50 cmH2O范围内以5 cmH2O的变化进行调节。振幅将根据PaCO2调节，高碳酸血症时应适当增加振幅，相反过度通气应降低振幅，振幅设置不需要追求颈部、胸壁出现明显振动，以能观察到患儿下颌抖动即为适宜。

5 NHFOV作为有创机械通气拔管后的呼吸支持

高碳酸血症是导致早产儿拔管失败的一个重要原因。1998年van der Hoeven等[11]首次报道NHFOV在新生儿可以显著降低PaCO2，随后一些小样本的临床观察性研究和实验研究也发现NHFOV 比NCPAP/NIPPV更能有效清除CO2，从而减少脱机失败风险[12-13]。Chen 等[14]发表的一项单中心研究比较了NHFOV与NCPAP作为早产儿有创机械通气拔管后呼吸支持的治疗效果，结果发现NHFOV 在撤机7天内的拔管成功率显著高于NCPAP，且NHFOV组患儿在撤机后6 小时的PaCO2显著低于NCPAP组。然而Seth等[15]在相似胎龄受试人群的小样本试验中比较NHFOV与NIPPV作为早产儿有创机械通气拔管后呼吸支持的治疗效果，结果显示NHFOV未减少重新插管率，接受NHFOV 治疗的早产儿较少出现喂养不耐受。值得注意的是NHFOV 在该试验中未根据呼吸生理学驱动策略进行应用，NIPPV和NHFOV设定相同的Paw，此外NHFOV仅提供了较小的振幅。笔者团队在2022年完成的一项大样本（1 440例）、多中心（69家NICU）的临床研究结果显示，早产儿拔管后接受NHFOV治疗会略微缩短住院期间总的有创机械通气天数（NIPPV 对NHFOV 平均差1.2 d，95%置信区间：0.01～2.3 d，P=0.04；NCPAP 对NHFOV 平均差1.5 d，95%置信区间：0.3～2.7 d，P=0.01），NHFOV和NIPPV的再插管风险均低于NCPAP（风险差12.5%，95%置信区间：7.5%～17.4%，P＜ 0.001）和NIPPV组(风险差8.1%，95%置信区间：2.9%～13.3%，P=0.003）[16]。我们进一步对超早产儿（出生胎龄≤28+6周）和呼吸疾病更为严重的早产儿（定义为拔管前有创机械通气天数≥1 周或拔管前后24 小时内PaCO2＞50 mmHg）这些脱机困难人群进行亚组分析发现，接受NHFOV治疗者再插管风险降低约15%～28%，住院期间总的有创机械通气时间缩短了2.3～5 d，而在整个受试人群中这两项数据分别为约8.1%～12%和1.2～1.5 d。亚组结果的效应量大于整个群体[17]。

与NCPAP/NIPPV相比，NHFOV用于早产儿有创机械通气拔管后呼吸支持可以降低拔管失败率、缩短有创机械通气时间，可以作为存在脱机困难早产儿人群拔管后的首选无创通气模式。

6 NHFOV作为新生儿呼吸窘迫综合征或其他呼吸疾病的初始治疗

低氧血症是无创呼吸支持治疗失败的主要原因。NHFOV可以通过设置较高的Paw进行肺复张改善通气血流比例，理论上适用于因肺实质疾病加重导致的氧合恶化情形。近期发表的两项回顾性研究证实，NHFOV作为其他无创通气模式失败后的营救性治疗可以避免或延迟有创通气[18-19]。Zhu等[20]2017年发表的一项初步研究比较了NHFOV 和NCPAP治疗中-重度呼吸窘迫综合征（respiratory distress syndrome，RDS）的临床效果，结果显示NHFOV 可以显著降低有创机械通气的应用。Iranpour 等[21]完成的一项小样本单中心临床试验报告了相似的结果，他们发现NHFOV 还可以缩短无创呼吸支持时间。相反，Malakian 等[22]的研究认为，NHFOV 与NCPAP相比并不能减少有创机械通气的发生，但是NHFOV 可以显著缩短无创呼吸支持的时间。仅一项临床随机对照研究比较了NHFOV和双水平CPAP作为营救性治疗应用于经NCPAP 治疗失败新生儿的临床效果[23]，结果显示两组营救成功率无显著差异。但该研究样本量过少，且NHFOV 应用没有考虑呼吸病理生理学，其结果存在争议。笔者团队在2021年发表的一项多中心研究纳入了302例胎龄＜34周的早产儿RDS，结果显示NHFOV作为RDS的初始治疗效果并不优于NCPAP，但在两个高风险亚组（胎龄26～29周以及出生体重＜1 500 g）中NHFOV可以显著降低有创通气的发生[24]。由于亚组人群样本量有限，亚组结果需要进一步的研究去验证。最近一项meta分析结果表明NHFOV作为早产儿的初始呼吸支持，与NCPAP相比，可以减少气管插管的风险，但是研究的异质性较高，证据质量较低[25]。

NHFOV尚不推荐作为RDS或者其他呼吸疾病的一线治疗。NHFOV作为其他无创通气治疗后的营救性治疗首先应根据呼吸疾病的生理学进行必要的肺复张策略，且营救性治疗时机应提前，不宜过晚等到已经达到气管插管指征的时候再进行营救性治疗。NHFOV作为营救性治疗时应采用边治疗-边观察患儿反应的策略，治疗1～2 h后，根据患儿病情和治疗反应来决定是否继续应用NHFOV 或改为有创通气。

7 结语

NHFOV 作为有望突破无创通气技术瓶颈的新模式在早产儿呼吸支持中的应用倍受关注。目前发表的临床研究表明，NHFOV可以作为存在脱机困难早产儿人群拔管后的首选无创通气模式或其他无创通气模式失败后的营救性治疗。然而NHFOV 在早产儿人群呼吸支持应用中的安全性和有效性研究尚少，未来还需更多的多中心、前瞻性临床研究进一步证实，以期对临床合理使用提供参考。