综述：儿科中的无创通气：叙述性综述。第一部分：传统无创通气

《Paediatric Respiratory Reviews》：Non-invasive ventilation in pediatrics: a narrative review. Part 1: conventional non-invasive ventilation

NIV在儿童呼吸道支持中的应用演变与技术进展，涵盖新生儿窒息、急性呼吸窘迫综合征及神经肌肉疾病等适应症，分析CPAP/BPAP传统模式与新型通气算法的生理适配性，强调儿童呼吸生理特殊性及人机同步优化方向。

　　非侵入性通气（NIV）在儿童呼吸支持领域中扮演着越来越重要的角色，成为一种有效的替代方案，尤其在急性与慢性呼吸疾病中。随着医学技术的不断进步以及对儿童呼吸生理机制的深入理解，NIV的应用范围也在不断拓展，从重症监护室的急性呼吸衰竭，到门诊环境中神经肌肉疾病和睡眠相关呼吸障碍的长期管理。NIV的发展不仅改善了患者的通气状况，还显著提升了治疗的安全性和舒适性。在这一背景下，本文旨在系统回顾NIV在儿童中的应用，包括其历史演变、适应症、接口选择、传统通气模式以及针对儿童特殊需求的注意事项。

在现代医学中，机械通气是治疗多种呼吸系统疾病的重要手段，其作用不仅限于维持生命，还推动了手术和麻醉技术的进步。机械通气的历史可以追溯到古代，早在公元2世纪，古希腊的盖伦就曾通过风箱对动物肺部进行实验，试图模拟呼吸过程。到了16世纪，安德烈亚斯·维萨里在《人体构造》一书中首次描述了一种原始的正压通气（PPV）方式，这被认为是机械通气最早的文献记录之一。然而，直到18世纪末，随着氧气的发现及其在代谢过程中的作用被揭示，人们对呼吸机制的理解才有了实质性突破。

在20世纪中期，非侵入性通气开始得到广泛应用。最初，它以负压通气（NPV）的形式出现，通过外部设备产生低于大气压的胸腔压力，模拟自然的吸气过程。早期的NPV设备，如阿尔弗雷德·琼斯的体腔装置（1864）和沃伊勒的“Spirophore”（1876），逐渐演变为用于治疗脊髓灰质炎患者的铁肺装置。随后，更大规模的设备，如整个房间或病房的负压系统也相继出现。这些设备在脊髓灰质炎流行期间对儿童的呼吸支持起到了重要作用，但由于体积庞大、操作复杂，且在护理过程中难以接近患者，限制了其进一步推广。同时，随着人们认识到呼吸衰竭是脊髓灰质炎患者的主要死亡原因，正压通气逐渐成为主流，尤其是在1952年哥本哈根脊髓灰质炎疫情中，比约恩·伊布森的创新干预显著降低了患者的死亡率。

进入20世纪下半叶，机械通气技术取得了迅速发展。现代呼吸机的出现，结合了微处理器和高灵敏度的气流与压力传感器，使得更加复杂和精确的通气模式得以实现。这些模式不仅有助于改善通气效果，还促进了肺保护策略的发展，从而在各种医疗环境中提高了治疗效果。与此同时，非侵入性通气也逐渐成为一种重要的呼吸支持方式，特别是在慢性呼吸衰竭的管理中。到了2980年代，非侵入性通气的临床价值得到了认可，尤其是在夜间持续正压通气（CPAP）的应用上，它能够有效改善通气障碍和气体交换异常。而到了1990年代，更先进的面罩设计和便携式呼吸机的出现，使得NIV在儿童中的应用更加便捷和可行。

目前，NIV包括负压通气（NPV）和正压通气（PPV）两种形式。NPV通过外部设备产生胸腔负压，例如使用一种称为“胸罩”的装置，它能够模拟自然的吸气过程。而PPV则更为常见，通过鼻面罩、鼻枕、头罩等接口，将空气送入患者体内。传统的NIV模式主要包括CPAP和双水平正压通气（BPAP）。CPAP在整个呼吸周期中提供恒定的正压，有助于维持上呼吸道通畅并改善氧合，类似于常规呼吸机中的正端呼气压（PEEP）。它常用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）或轻度肺部疾病。BPAP则提供两个不同水平的正压：吸气压（IPAP）用于支持吸气，呼气压（EPAP）则用于帮助呼气并优化气体交换。BPAP设备相较于CPAP具有更复杂的功能，包括先进的气流与压力传感器以及电子控制单元，用于在IPAP和EPAP之间进行切换。此外，BPAP系统还可能配备备用通气功能，以确保在患者自主呼吸不足时仍能提供必要的支持。

在儿童中使用NIV需要充分考虑其特殊的生理特点。新生儿和婴儿的胸壁具有高度的顺应性，而肺部相对僵硬，这使得他们更容易出现功能性残气量（FRC）的减少。在没有代偿机制的情况下，FRC可能下降至总肺容量（TLC）的15%。然而，婴儿在一定程度上能够通过自主调节维持通气，这为NIV的应用提供了可能性。此外，儿童的面部结构、鼻腔形态以及呼吸肌肉的发育程度均不同于成人，因此在选择NIV接口时，必须根据年龄和生理特点进行调整。合适的接口不仅能够减少空气泄漏，还能避免对面部骨骼造成压迫，防止皮肤破损和不适。

在临床应用中，NIV的适应症也在不断扩展。它不仅适用于急性呼吸衰竭，如急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、支气管炎等，还广泛用于慢性呼吸疾病，如神经肌肉疾病和睡眠相关呼吸障碍。在新生儿中，CPAP常用于治疗新生儿呼吸窘迫综合征（RDS），通过提供持续的正压支持，改善肺泡扩张和气体交换。在门诊环境中，BPAP则被用于管理慢性呼吸衰竭，尤其是对于那些无法接受气管切开术的患者，它能够有效改善通气而不带来侵入性气道的并发症。然而，尽管NIV在儿童中的应用日益广泛，仍然面临诸多挑战。例如，适合儿童的接口设计仍需进一步优化，以提高舒适性和耐受性，同时减少对皮肤的刺激和空气泄漏。此外，NIV在不同年龄段儿童中的应用效果可能存在差异，需要更多的临床数据来支持个体化治疗方案。

为了确保NIV在儿童中的有效应用，还需要关注患者-呼吸机同步性的问题。同步性不佳可能导致通气效率下降，增加呼吸做功，甚至引发呼吸机相关性肺损伤。因此，现代NIV设备通常配备了触发机制，如基于气流或压力的传感器，以更精确地检测患者的呼吸起始，并相应调整通气参数。这些机制有助于提高通气效果，减少患者的不适感，从而提高治疗的依从性和长期效果。此外，随着技术的进步，一些新型的NIV模式也逐渐出现，如自适应压力通气（APAP）和同步性优化的通气模式，它们能够根据患者的呼吸需求动态调整压力，提高治疗的个性化程度。

尽管NIV在儿童呼吸支持中的应用已经取得了显著进展，但仍然存在一些尚未解决的问题。例如，对于某些复杂或不稳定呼吸疾病的儿童，传统的CPAP和BPAP模式可能无法满足其治疗需求，需要更先进的通气策略。此外，NIV在长期使用中的舒适性和耐受性仍需进一步优化，以减少因不适导致的治疗中断。因此，未来的研究应关注如何开发更适合儿童的呼吸机和接口，包括根据年龄和面部结构定制的面罩设计，以及能够增强患者-呼吸机同步性的智能算法。这些技术的改进将有助于提高NIV在儿童中的应用效果，使其成为更安全、更有效的呼吸支持方式。

在临床实践中，NIV的应用还需要结合患者的个体情况和具体需求。例如，在某些情况下，可能需要使用高流量鼻导管（HFNC）或便携式呼吸机，以提供更灵活的通气支持。此外，NIV的使用还受到患者配合度的影响，尤其是对于年幼的儿童，需要在操作过程中采取适当的安抚措施，以提高治疗的依从性。因此，医护人员在使用NIV时，不仅需要掌握设备的操作技巧，还需要具备良好的沟通能力，以确保患者能够配合治疗并获得最佳效果。

未来，NIV的发展方向将更加注重个性化和智能化。随着人工智能和大数据技术的进步，呼吸机可能具备更强的自我调节能力，能够根据患者的实时生理数据自动调整通气参数。这将有助于提高治疗的精准性和安全性，减少医护人员的工作负担。同时，针对不同年龄段儿童的NIV模式和接口设计也将更加多样化，以适应不同的临床需求。例如，新生儿可能需要更轻便、更柔软的面罩，而较大的儿童可能需要更具支撑性的头罩或鼻面罩。此外，NIV在慢性疾病管理中的应用也将进一步扩展，如在哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）和睡眠呼吸障碍的长期管理中，NIV能够提供持续的呼吸支持，改善患者的生存质量和生活质量。

总之，NIV在儿童呼吸支持中的应用已经取得了重要进展，但仍需进一步研究和优化。随着技术的不断进步，NIV将在未来发挥更大的作用，为更多儿童提供有效的呼吸支持。医护人员应持续关注NIV的发展动态，结合临床经验和最新的研究成果，为患者提供最佳的治疗方案。同时，政策制定者和医疗设备制造商也应加大对儿童专用NIV设备的研发投入，以满足不断增长的临床需求。只有通过多方努力，才能推动NIV在儿童呼吸支持领域的广泛应用，提高治疗效果，改善患者预后。