《European Journal of Pediatrics》:Non-invasive ventilation for general paediatricians
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过去二十年间,无创通气(non-invasive ventilation,NIV)已从主要应用于专科重症监护病房,逐步扩展为高依赖病房、普通儿科病房、急诊科以及日益增多的家庭环境中的标准干预措施。尽管应用范围不断扩大,许多普通儿科医师仍认
中文翻译(摘要部分)
过去二十年间,无创通气(non-invasive ventilation,NIV)已从主要应用于专科重症监护病房,逐步扩展为高依赖病房、普通儿科病房、急诊科以及日益增多的家庭环境中的标准干预措施。尽管应用范围不断扩大,许多普通儿科医师仍认为NIV超出其核心专业范畴。本综述旨在弥补这一差距,使普通儿科医师掌握适当启动NIV、监测其有效性以及识别何时需要升级治疗的知识与信心。研究人员对无创呼吸支持(non-invasive respiratory support,NRS)的生理学原理进行了叙述性综述,涵盖高流量鼻导管(high-flow nasal cannula,HFNC)及NIV的两种主要模式——持续气道正压(continuous positive airway pressure,CPAP)和双水平气道正压(bilevel positive airway pressure,BiPAP),并总结了近期文献中针对特定疾病的证据,包括随机试验、系统评价和国际共识声明。本研究为叙述性而非系统性综述:研究人员检索了PubMed/MEDLINE和Paediatric Respiratory Reviews中2018年1月至2026年6月间以“non-invasive ventilation”、“high-flow nasal cannula”、“CPAP”、“BiPAP”和“children”为检索词的英文文献,并辅以作者已知的参考文献,依据相关性和时效性筛选文章,优先纳入随机试验、系统评价和共识声明。HFNC是一种氧疗装置而非通气装置,其机制、临床应用和治疗目标均不同于CPAP和BiPAP。研究人员引入了适应证(Indications)、禁忌证(Contraindications)、设备(Equipment)、模式与参数(Mode and settings)、评估与监测(Assessment and monitoring)、后续步骤(Next steps)构成的ICEMAN框架,作为在常规临床实践中结构化、安全启动NIV的实用工具,并将其应用于毛细支气管炎、急性重症哮喘、肺炎与低氧性呼吸衰竭、神经肌肉疾病及阻塞性睡眠呼吸暂停等疾病。结论:在PICU之外启动NIV的基本要求包括训练有素的医务人员、适当的监测、可靠的氧气供应以及明确的向更高层级医疗升级的计划。在PICU之外选择NIV患者时,需通过ICEMAN等框架审慎关注适应证、禁忌证、设备、监测及升级路径。
论文主体内容总结
引言
NIV通过非侵入性界面而非气管插管提供呼吸支持,已深刻改变了儿科呼吸医学的格局。在急性呼吸衰竭中应用NIV、在神经肌肉和睡眠障碍中慢性使用NIV,以及越来越多地作为避免气管插管的桥接手段,已成为临床实践的重要组成。2011年意大利PICU调查显示,NIV占所有入院病例的8.8%,占非通气入院病例的15.3%。英国PICANet注册数据分析表明,2007至2014年间31个英国PICU共151,128例连续入院病例中,NIV作为32%通气患者的一线治疗方式,且NIV优先策略与有创通气优先相比,死亡率绝对降低3.1%。ICEMAN框架由Medina、Pons-òdena和Sundaram通过ESPNIC FAST-NIVT项目开发,为非专科儿科医师提供了可自信使用的实用框架。
为什么NRS在儿童中有效:生理学依据
儿童气道狭窄,根据泊肃叶定律(Poiseuille's law),气道阻力与气道半径成反比,即使轻微的黏膜肿胀也会导致呼吸做功不成比例地显著增加。HFNC可冲刷鼻咽部无效腔,输送加温湿化气体以优化黏液纤毛功能,并产生2–5 cm H?O的流量依赖性呼气末正压(PEEP)。婴儿典型流量为1.5–2 L/kg/min,年长儿童和青少年为50–60 L/min。婴儿胸壁顺应性高,肋骨软骨化、肋间肌不成熟、辅助肌易疲劳,当呼吸负荷增加时,高顺应性胸壁向内塌陷而非向外扩张,导致呼吸效率显著降低。CPAP在整个呼吸周期中提供恒定压力(通常5–8 cmH?O),支撑胸壁、复张萎陷肺泡、改善功能残气量(FRC),主要获益发生在呼气末。但CPAP通常不能纠正高碳酸血症;若患儿CO?水平持续升高且存在呼吸泵衰竭风险,CPAP单独使用往往不足,多数情况需升级至BiPAP。BiPAP在两种压力之间循环:较高的吸气气道正压(IPAP)和较低的呼气气道正压(EPAP),EPAP功能与CPAP相同,而IPAP与EPAP之间的压差提供压力支持,主动辅助每次呼吸的充气。典型起始设置为IPAP 10–12 cm H?O、EPAP 4–6 cm H?O。备用频率可编程设定,当患者自主呼吸频率低于阈值时输送强制 breaths,对于存在呼吸暂停、无法触发或严重神经肌肉无力的儿童至关重要。
三种方式的比较
表1将上述生理原理转化为床旁快速参考,总结了HFNC、CPAP和BiPAP在机制、典型起始设置、适应证、禁忌证和监测重点方面的差异。HFNC和BiPAP的FiO?/时间失败阈值反映的是实用的专家共识实践;S/F比值≤250的阈值直接取自PALICC-2 NIV-PARDS定义。
疾病特异性证据
毛细支气管炎
毛细支气管炎是幼儿NIV最常见的急性适应证。2024年巴西试验显示,在2岁以下轻中度毛细支气管炎所致呼吸衰竭婴儿中,HFNC在预防插管方面不劣于BiPAP。然而,一项三级PICU的3年RCT发现,CPAP或鼻部正压通气在预防治疗失败方面显著优于HFNC(70.4%对50.7%,p=0.001),HFNC失败后切换至CPAP可避免54%病例的插管。这一看似矛盾的结果可能反映了研究人群和环境的差异。正在进行的BACHb试验——一项比较标准氧疗、HFNC和CPAP的多中心英国RCT——将提供最明确的指导。合理的路径是:从低流量氧疗(LFOT)开始,失败后升级至病房HFNC,再根据机构政策升级至HDU或病房CPAP。监测的关键信号是呼吸做功而非仅血氧饱和度。Schibler等人描述的失败标准——2小时时心率>150且呼吸频率>50——仍是临床有用的床旁升级预测指标。BROSJOD量表是确认升级(住院)的最佳量表。
急性重症哮喘
哮喘存在动态气体陷闭。中重度哮喘患儿出现临床恶化迹象时,可在插管前尝试NIV。外源性PEEP通常应保持较低(0–5 cm H?O),并根据患者内源性PEEP、呼吸力学和通气同步性个体化调整。NIV绝不应被用于推迟必要的插管。振动筛网雾化与NIV联用可增加药物沉积。2025年系统评价和荟萃分析得出结论,HFNC在重症哮喘儿童中未显示出优于常规氧疗或其他无创通气的结局。临床实践中,对最大药物治疗无效的急性重症哮喘患儿使用BiPAP,典型起始IPAP 12–14 cm H?O、EPAP 5–7 cm H?O,随后仔细滴定。
肺炎与低氧性呼吸衰竭
肺炎的病因、免疫状态、病灶分布和低氧程度差异大,NIV的证据不如毛细支气管炎充分。2021年贝叶斯网络荟萃分析提示BiPAP与插管率和死亡率的最大降幅相关,但置信区间较宽。临床医生须尽早识别急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者,因为该组NIV失败率显著高于其他呼吸衰竭原因(50%对15%)。PALICC-2建议中重度儿科急性呼吸窘迫综合征(PARDS)采用有创通气管理,仅允许不超过4小时的短暂、限时HFNC或NIV尝试,ARDS严重程度采用SpO?/FiO?(S/F)比值分层。必须尽早与家属沟通预后,因为NIV失败的患者需要插管,这些讨论应在急性恶化之前进行。
神经肌肉疾病
杜氏肌营养不良(DMD)、脊髓性肌萎缩(SMA)、先天性肌病等进行性神经肌肉疾病患儿不可避免地会出现呼吸肌无力。睡眠相关低通气先于日间症状出现,往往呈隐匿性。睡眠呼吸障碍可能是神经肌肉无力首个临床可检测的表现。NIV可纠正夜间低通气、改善睡眠结构、保护日间肺功能、降低住院率并延长生存期——尤其在DMD和SMA 1型中。启动NIV的指征包括存在睡眠相关低通气证据(峰值TcCO?>6.5 kPa、氧饱和度下降指数>10/h)或明确的睡眠呼吸障碍症状,不应等待日间高碳酸血症出现。近期文献的关键发现是,神经肌肉疾病中的死亡率可能先于NIV依从性下降,而非由通气参数设置不佳所致。因此,每次门诊随访时审查设备下载数据(包括使用时间和漏气数据)至关重要。
阻塞性睡眠呼吸暂停
OSA高危人群包括肥胖、唐氏综合征和颅面畸形儿童。CPAP是腺样体扁桃体切除失败、禁忌或不足时儿童OSA的二线治疗。合并低通气时优先选择BiPAP。儿童NIV依从性以困难著称,需要真正以儿童为中心的方法:仔细的面罩适配(通常需多次门诊)、家庭教育、行为策略和持续支持。英国SPIRITUS研究正在评估改善儿童NIV依从性的结构化干预工具包。
ICEMAN框架:安全启动NIV的结构化方法
ICEMAN代表适应证(Indications)、禁忌证(Contraindications)、设备(Equipment)、模式与参数(Mode and settings)、评估与监测(Assessment and monitoring)和后续步骤(Next steps,包括失败与撤机)。该框架有助于教学、临床交接和床旁结构化思维。NIV失败后延迟插管与更高死亡率独立相关。NIV是通向康复的桥梁,PICU环境中插管率约为18%,红旗警示信号需立即处理。机器学习模型也在涌现,以支持更早期、更客观地预测PICU人群中的NIV失败。因新发禁忌证(如血流动力学崩溃)而需要插管,不应归类为NIV失败。
特殊人群与实用要点
婴幼儿
6月龄以下婴儿为强迫性鼻呼吸者,耐受HFNC良好,但CPAP和BiPAP因口鼻面罩尺寸有限而技术上较困难;全面罩在该人群中显示出良好效果。鼻咽部CPAP通过短鼻导管输送,是中低收入国家(LMIC)极年幼婴儿的实用替代方案。吞气所致胃膨胀常见,接受CPAP或BiPAP超过数小时的婴儿常规插入鼻胃管减压。
烦躁或不合作儿童
FIRST-ABC Step-Up试验中,患者不适是儿童从CPAP切换至替代模式的主要原因,凸显界面耐受性差可独立于基础疾病驱动治疗失败。年长儿童应投入时间进行面罩应用准备:以适龄方式解释、让父母轻柔扶持面罩、使用屏幕或玩具分散注意力。对不配合NIV的儿童可使用不引起呼吸抑制的镇静。2024年西班牙SEDANIV研究发现,儿科NIV期间镇静使用普遍且与耐受性改善相关。
长期NIV儿童急性发病
不应在无专科建议的情况下停用NIV依赖儿童的NIV,否则可能引发快速失代偿。应获取其NIV处方(包括参数、界面类型和每日使用时长),尽可能下载设备数据,并尽早联系专科单位。家庭NIV参数针对稳定基线功能优化而非急性感染,若不再满足急性呼吸需求,应适当升级,通常需更换为口鼻面罩或全面罩以保证充分加压。
资源受限环境
NIV并非三级中心专属。2022–2023年呼吸道病毒激增期间,多家中心在儿科观察病房和普通病房实施HFNC方案以应对PICU床位短缺,同时保持可接受的安全结局。南非证据表明,HFNC和CPAP可由非专科团队在地区医院层面安全启动,院间转运期间并发症率低。基本要求包括:训练有素的医务人员、适当的监测、可靠的氧气供应以及明确的升级计划。
结论
每个处于呼吸窘迫状态的儿童都必须由熟练掌握NRS或NIV选择、界面正确应用、临床进展监测和升级时机识别的儿科团队照护。NIV基于成熟的生理学原理,需要细致的临床判断。在PICU之外安全实施NIV还取决于最低结构性条件:持续监测、能早期识别恶化的工作人员、必要时真正具备及时插管能力以及训练有素的护理支持。ICEMAN框架使从业者能够以结构化、系统化的方式启动和管理NIV,提高患者安全性并优化结局。