压力调节容量控制通气模式在新生儿机械通气中的应用

胡金绘，武 荣

(扬州大学医学院附属淮安市妇幼保健院，江苏 淮安 223002)

压力调节容量控制通气模式在新生儿机械通气中的应用

胡金绘，武 荣

(扬州大学医学院附属淮安市妇幼保健院，江苏 淮安 223002)

压力调节容量控制通气；机械通气；新生儿

压力调节容量控制通气模式是综合压力控制模式和容量控制模式的优点而开发出来的一种新的智能通气模式，具有定时、限压、容量控制和持续气流的特点，在临床的应用日渐广泛，本文就其在新生儿机械通气中的应用作一综述。

1 压力调节容量控制通气模式概述

压力调节容量控制通气模式(pressure regulated volume control，PRVC)是一种新的复合通气模式，具有定时、限压、持续气流和容量控制的特点，可以在设定的潮气量情况下以最低的压力维持肺膨胀[1]。PRVC具有定压型和定容型两种模式的优点，能自动调整呼吸机参数，便于限制过高的肺泡压和过大潮气量，它的吸气流速波型为减速波，在气道阻塞时，层流成分增多可减少涡流，从而减少压力消耗，降低吸气峰压。PRVC通气时自主呼吸与机械通气协调性能好，可避免或减少镇静剂或肌肉松弛剂的应用；PRVC潮气量稳定，能适时的监测肺的动态顺应性，以最低的气道压来维持适当的潮气量。PRVC的缺点是当肺顺应性和气道阻力改变显著时，不能保证恒定的潮气量，或导致吸气峰压过高。

2 PRVC的工作原理、参数设置和调节

2.1PRVC工作原理 PRVC模式是由呼吸机的微电脑根据上一次通气阻力及肺顺应性的变化，不断调节吸气峰压，算出下一次通气所需的气体量，经过大约5次的通气，达到预设的潮气量。它的设计特点为通过自动调节吸气相供气流速来维持通气压力和容量的相对恒定，在实际机械通气中，初次触发时呼吸机首先提供较低的减速气流使产生低气道压(5～10cmH2O，1cmH2O=0.098kPa)，呼吸机内的微处理器通过流量仪的讯号来测定气道阻力并相应提高再次送气气流，以产生较上次通气略高的气道压(不超过5cmH2O)，反复几次后得到较合适的吸气相流速，使保持设定的潮气量和每分钟通气量不变，此时通气压力相对恒定，不会骤然持续升高，既保持在较设定气道压报警上限低5cmH2O以下的气道压工作，根据这一机制，对每一次通气时的呼吸力学参数进行计算，在下一次供气时选择合适的气流，并在连续不断的通气过程中起作用。PRVC吸气相采用减速波形，在吸气早期输送大部分预设潮气量，气道压力波形成方波。

在临床应用中，压力控制模式(pressure controlled ventilation，PCV)的通气量会随着肺的顺应性变化而变化，有可能出现通气不足或通气过度，而容量控制模式(volume controlled ventilation，VCV)的通气量虽有保证，却易引起气压伤。PRVC就是综合PCV和VCV的优点而开发出来的一种新的智能通气模式，呼吸机潮气量可以精确到2mL，有持续基础气流，它在确保预设潮气量等参数的基础上，自动连续监测胸廓/肺顺应性和容积/压力关系，并据此反馈调节下一次的吸气压力水平，使气道压力水平尽可能降低，以减少正压通气的气压损伤[2]。PRVC模式下，呼吸机首次送气的压力为5cmH2O，它能自动计算出该压力下获得的通气量，在随后的3次通气中，呼吸机逐步调整压力水平，达到预定潮气量的75%，此后呼吸机根据前一次通气计算出的顺应性，自动调节吸气压力以便达到预定潮气量。其吸气峰压(peak inspiratory pressure，PIP)可随着肺顺应性的变化而变化，每次通气之间的压力差不超过3cmH2O，最大压力不超过预定压力(压力上限)下5cmH2O。

2.2 PRVC模式的呼吸机参数设置及调节 MAQUET Servo-i呼吸机具备最常见的PRVC模式。参数设置[3]：潮气量为5～8mL/kg，呼气末压力(PEEP)为5～8cmH2O，吸气时间为0.35～0.5s，呼吸机吸气触发压力敏感值为-1～-3cmH2O，呼吸频率(RR)为20～60次/min，吸入氧体积分数(FiO2)为0.21～1.0。 在通气中以维持新生儿的脉搏氧饱和度[Sp(O2)]为90%～95%，呼气末二氧化碳分压[pET(CO2)]为30～55mmHg(1mmHg=0.133kPa)和正常的血气值为调节呼吸机参数调节的目标，当Sp(O2)<90%和>95%超过30s时相应地调节呼吸机参数。

3 PRVC对机体的影响

3.1对血流动力学的影响 有研究发现，PRVC可在较低的PEEP水平获得萎陷肺泡的开放，可减低PEEP水平，减少高PEEP对血流动力学的影响[4-5]。国内有研究显示，PRVC组心率在通气12h、24h后开始降低并在机械通气72h后趋于正常，平均动脉血压变化均在正常范围，无一例发生低血压[3]。这说明PRVC时允许患者自主呼吸，实时监测肺顺应性和气道阻力，产生较低的气道压和胸腔内压，相对增加回心血量，对心脏和循环功能的抑制较小，故降低血压和增快心率的不良反应减少。PRVC兼有压力控制与容量控制，它的吸气峰压(PIP)是随着每次呼吸而变化，同时能确保每分通气量的完成，PIP可自行调节且尽量保持在较低水平，所以PRVC对心脏功能影响较小。

3.2 对呼吸力学的影响 正压通气可诱发实质性肺损伤，称为肺气压伤或容积伤，尤其在原有肺损伤基础上更易发生，其病理表现如同急性呼吸窘迫综合征，早期即表现为弥漫性肺泡损害，可加重甚至发生多脏器功能不全。正压通气引起肺气压伤的原因有PIP过高，PEEP过大，致使平均气道压过高；吸气流速过快，气体在肺内分布不均，导致部分肺泡过度膨胀；吸气时间过长等。肺气压伤的发生机制是肺泡压过大使得肺泡和周围间质的压力梯度过度增大，导致肺泡破裂，气体进入周围血管外膜，形成肺间质气肿，气体沿支气管血管鞘进入纵隔，随着纵隔内气体积聚和压力增高，气体沿着其周围间隙进入皮下组织、心包、腹膜后和腹腔，从而形成纵隔和皮下气肿、心包和腹膜后积气以及气胸等[6]。PRVC模式能够自动感知胸廓和肺顺应性的改变，在保证预设潮气量的前提下，呼吸机连续不断调节PIP来适应肺顺应性的变化，使PIP不断随着患者的呼吸功能条件而变化，保持尽可能低的PIP，以此方式进行通气时，气道压力和供氧浓度均较压力控制低。PRVC通气时，气流呈减速波，通气时流速逐渐降低，能影响吸入气体的分布，同时影响呼吸力学和气体的交换[7]。

3.3 对呼吸功能的影响 由于PRVC模式的通气气流呈减速进入的特点，减速气流能改善肺泡气体的交换，改善肺内分流，从而能以较低的气道分压获得较高的氧分压及氧饱和度，同时降低二氧化碳分压，并能降低吸入氧浓度，防止氧中毒。Markstrom等[8]在比较减速波与方波的动物实验中也证明了该观点。在临床中，Polese等[9]研究认为减速波能开放闭塞的肺泡，层流能改善吸入气流的分布。

4 PRVC在新生儿机械通气中的应用

新生儿具有肺顺应性低、潮气量小、呼吸频率较快和解剖死腔大等呼吸生理特点，对新生儿呼吸机通气模式的选择要求较高。在早产儿机械通气过程中，即使很小的潮气量变化都可能导致通气不足或过度通气，PRVC可根据低的肺顺应性水平而向气道精确提供小的潮气量而避免上述危险的发生[10]。D’Angio等[11]报道一组出生体质量在500～1249g之间的早产儿，呼吸机治疗6h和12h后分别应用PRVC与SIMV 2种通气模式，结果表明两者的治疗时间无明显差异，但应用PRVC时需要更高的通气频率，吸入潮气量和PIP值却较低，从而减少机械通气相关性肺损伤。

目前，新生儿机械通气的观念已经发生了转变，通气模式与策略也在不断更新，肺保护性通气策略越来越受到重视[12-13]。PRVC模式符合这种肺保护性通气策略，在新生儿领域中的应用越来越广泛[14-15]。

4.1 新生儿呼吸窘迫综合征(respiratory distress syndrome，RDS) RDS是新生儿常见的死亡原因，特别是早产儿，胎龄愈小，其发病率越高。它是因为肺泡表面活性物质缺乏而导致，以生后不久出现呼吸窘迫并呈进行性加重的临床综合征[16]，肺泡不能维持正常的表面张力而发生塌陷、不张，从而导致了肺的通气及换气功能障碍。机械通气是治疗新生儿呼吸窘迫综合征的最主要的手段，随着呼吸机理论知识的不断发展，新生儿机械通气的观念发生了转变，通气模式与策略不断更新，PRVC模式可以在设定的潮气量情况下以最低的压力维持肺的膨胀，防止肺泡塌陷及肺萎缩，能够改善RDS患儿的通气功能。RDS等危重患儿在压力控制模式下，如何防止气压伤的发生成为危重病临床治疗的难点，肺保护性通气策略要点在于设置足够的PEEP以预防不稳定肺单位的损伤继续恶化，或限制肺泡峰压以预防肺泡的过度膨胀[17]。有研究报道，采用PRVC模式治疗RDS具有较好的临床疗效，并发症较少，在获得相同的肺氧合水平情况下，PRVC模式比SIMV模式下的PIP和过度通气的发生率显著降低，它的使用有可能减轻VILI及脑损伤，符合肺保护性通气策略[18-19]。

4.2 新生儿呼吸衰竭 呼吸衰竭是呼吸中枢和/或呼吸器官病变所引起的肺部气体交换障碍，继而造成机体缺氧及二氧化碳潴留的呼吸功能障碍。机械通气是治疗呼吸衰竭最有效的方法，其理想的机械通气目标应该是以最小的呼吸支持达到和维持适当的气体交换，减少呼吸做功，使患儿处于最舒适状态，实施肺保护性通气策略，尽量避免VILI发生[20-21]。以往新生儿机械通气模式主要为压力控制下的间歇指令通气，此通气模式下吸气压力是恒定的，但潮气量是不固定的，潮气量可以随着肺顺应性和气道阻力的变化而变化。新生儿潮气量小，肺顺应性及气道阻力易变，因而气道压力波动较大，很容易发生通气不足或通气过度，导致高通气或肺通气不良，很难保证合适的潮气量，在PRVC模式下，其潮气量可精确到1～2mL，它可通过多次送气过程，测定肺顺应性情况，计算预设潮气量所需的最小压力，用较低的PIP输送目标潮气量及分钟通气量，避免气道压过高及过大波动，可减少机械通气的气压损伤。已有研究显示PRVC治疗新生儿呼吸衰竭时引起脑室内出血、低血压等并发症的发生率较低，比SIMV具有优越性[22]，是一种疗效肯定、安全性较好的机械通气模式。

4.3 新生儿重症肺炎 新生儿重症肺炎时肺部感染启动异常全身炎症反应，在细胞因子和炎症递质参与下，可造成急性肺损伤，具有病情进展快、病死率高的特点，当肺实质的炎性病变发展到一定程度，使肺换气功能受到严重损害，失去有效的代偿，同时因其生理解剖学特点，分泌物的堵塞，通气功能的改变也很严重，故改善通气及换气功能障碍、纠正低氧血症及高碳酸血症是治疗新生儿重症肺炎的关键。机械通气是重要的治疗手段，西门子Serve-i呼吸机的PRVC是患者触发模式，具有高度敏感的流量触发，能捕获患儿绝大多数的自主呼吸，减少人机对抗的发生，且采用了合适的潮气量，能在较低恒定吸气压力下进行通气治疗，大大增加了患者的安全性。它能实时地显示PIP变化，如偏高，提示呼吸道阻力升高，便能更及时而有效地进行呼吸道管理如排出呼吸道分泌物，从而改善通气。它同时能够显示实际潮气量和分钟通气量，当病情好转时，气道阻力下降或肺顺应性变好时，能够及时调整PIP，产生相对低的气道压力。这些研究结果表明PRVC具有适时动态微调的功能，能够根据患儿具体病情及时下调呼吸机参数，从而减少VILI的发生[23]。

4.4 新生儿先天性心脏病体外循环术后的呼吸支持 先天性心脏病是新生儿常见的发育畸形，对先天性心脏病体外循环术后的呼吸支持与管理直接影响到手术的预后[24]。其中机械通气是必不可少的，正压通气对心排量既有正面作用，又存在负面效应，胸内压增高不利于静脉回流，但同时又使心室跨壁压减小，降低左心室后负荷，将增加左心室的心排量。而体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)下先天性心脏病手术又可以造成不同程度的肺损伤，所以深刻理解心肺间的相互关系，合理选择机械通气模式，保护新生儿肺功能，同时兼顾对心功能的影响，对于改善先天性心脏病术后患儿的生存情况显得十分重要。由于先天性心脏病CPB术后患儿肺部顺应性变化快，使用PRVC模式时能持续监测患儿的肺顺应性和气道阻力，自动调节气道压力及流速，以最低的PIP，达到预设的目标潮气量，可以有效避免容积伤和气压伤。PRVC产生较低的气道压和胸腔内压，从而相对增加回心血量，对心脏和循环功能的抑制较小，故降低血压和增快心率的毒副作用减少。以上这些特点，保证了该通气模式在新生儿先天性心脏病术后应用的可行性。有研究显示，PRVC对CPB术后的患儿可以减少肺内分流和改善氧合，不影响血流动力学和二氧化碳的清除[25-26]。表明PRVC模式对CPB术后患儿的心脏及循环功能影响小，有利于心肺功能恢复，是安全有效的，值得在临床中推广应用。

5 PRVC应用注意事项

5.1气道压力上限值的设置 因为PRVC吸气压力水平可在PEEP至气道压力上限下5cmH2O范围内自动调节，如果气道压力上限值设置过低，会导致实际潮气量小于预设的潮气量，而出现通气不足。若设置过高，易导致PIP过高，从而加重呼吸机相关性肺损伤的程度。

5.2 注意观察人机对抗发生的情况 如果患者自主呼吸与呼吸机协调不好，会造成监测的误差，使吸气压力时高时低，患者会有不适感，此时要注意调节触发灵敏度，使机械通气与自主呼吸协调。

5.3 吸气触发压力敏感度的调节 一般以压力触发为主，敏感度阈值范围为-1～-3cmH2O。当新生儿处于抑制状态、疾病恢复期以及自主呼吸微弱时，需将灵敏度值调低，以达到锻炼患儿呼吸肌功能的目的；当患儿躁动不安、自主呼吸过强时，需适当调高灵敏度值，以达到减少误触发和呼吸对抗的发生。

5.4 注意分钟通气量(MV)的报警值设置 漏气时容易出现MV频繁报警的情况，此时应及时检查管道有无漏气等情况。因为在通气系统中若发生大量的气流泄露，呼吸机可不断地增加压力控制的水平，以弥补所丢失的通气量，这可能加剧通气量的泄露，使病情进行性加重，故在机械通气时需定期检测呼吸机回路有无漏气的发生。

5.5 脉搏氧饱和度监测仪的报警范围的设定及吸入氧浓度的调节 目前主张早产儿脉氧饱和度应控制在90%～95%[27]。由于氧伤可导致早产儿视网膜病、支气管肺发育不良、生长发育迟缓等不良预后[28-29]。机械通气时推荐采用根据“30-60-90”规则和目标脉搏氧饱和度“滴定调节”吸入氧浓度[30]。

6 展 望

PRVC在实际应用中，由于PRVC采用小潮气量通气，易发生进行性肺泡萎缩和肺不张，增加了肺内无效分流等一些问题[31]，故在小潮气量通气的基础上应用肺复张策略(lung recruitment maneuvers，LRM)可以弥补这些不足，LRM指在机械通气过程中间断地给予高于常规MAP的压力并维持一定的时间，一方面可使更多的萎陷肺泡重新复张，另一方面还可以防止吸收性肺不张，从而改善通气和氧合，更有利于肺保护和气体交换[32-33]。目前国内外关于PRVC模式联合LRM在新生儿的应用报道很少，因此，有待于今后在此方面进行临床多中心的深入研究，使PRVC在临床的应用更加符合新生儿的生理。

[1] Samantaray A,Hemanth N.Comparison of two ventilation modes in post-cardiac surgical patients[J].Saudi J Anaesth,2011,5(2):173-178

[2] Holt SJ,Sanders RC,Thurman TL,et al.An evaluation of Automode a computer-controlled ventilator mode，with the Siemens Servo 300A ventilator using a porcine model[J].Respir Care,2001,46(1):26-36

[3] 胡金绘,王军,武荣.压力调节容量控制通气与同步间歇指令通气在治疗新生儿呼吸窘迫综合征中的比较[J].中国医药导报,2014,11(19):39-43

[4] Sjostrand UH,Lichtwarck-Aschoff M,Nielsen JB,et al.Different v-entilatory approaches to keep the lung open[J].Intensize Care Med,1995,21(4):310-318

[5] 罗显荣，曾国兵，刘树仁，等.适当呼气末正压及不同通气模式对肝移植患者血流动力学和氧代谢动力学的影响[J].中国危重急救医学，2007，19(7)：404-407

[6] 余剑华,张明伟,陈金龙，等.压力调节容量控制通气对急性呼吸衰竭患者呼吸力学及血流动力学的调节的影响[J].中国临床医学,2010,17(6):813-814

[7] Pierce JD,Gilliland E,Smith-Blair N,et al.Effects of volume control,pressure control,and pressure-regulated volume control on cardiopulmonary parameters in a normal rat lung[J].Milit Med,2010,163(7):625-630

[8] Markstrom A,Hedlund A,Lichtwarck-Aschoff M,et al.Impact of different inspiratory flow patterns on arterial CO2-tension[J].Ups J Med Sci,2000,105(1):17-29

[9] Polese G,Lubli P,Poggi R,et al.Effects of inspiratory flow waveforms on arterial blood gases and respiratory mechanics after open heart surgery[J].Eur Respir J,1997,10(12):2820-2824

[10] Bachiller PR,McDonough JM,Feldman JM.DO new anesthesia ventilators deliver small tidal volumes accurately during volume controlled ventilation[J].Anesth Analg,2008,106(5):1392-1400

[11] D’Angio CT,Chess PR,Kovacs SJ,et al.Pressure regulated volume contro-l ventilation vs synchronized intermittent mandatory ventilation for very low birth weight infants:a randomized controlled trial[J].Arch Pediatr Adolesc Med,2005,159(9):868-875

[12] Ramanatan R,Sardesai S.Lung protective ventilatory strategies in very low birth weight infants[J].J Perinatol,2008,28(Suppl 1):S41-S46

[13] Van Kaam A.Lung-protective ventilation in neonatology[J].Neonatology,2011,99(4):3338-3341

[14] Piotrowski A,Sobala W,Kawczynski P.Patient-initiated,pressureregulated, volume-controlled ventilation compared with intermittent mandatory ventilation in neonates:A prospective,randomized study[J].Intensive Care Med,1997,23(9):975-981

[15] Hummler H,Schulze A.New and alternative modes of mechanical ventilation in neonates[J].Semin Fetal Neonatal Med,2009,14(1):42-48

[16] 邵肖梅,叶鸿瑁,丘小汕.实用新生儿学[M].4版.北京：人民卫生出版社,2011：395-398

[17] 赵玉祥,岳虹霓,韩良荣,等.肺保护性策略在早产儿重症呼吸窘迫综合征中的应用[J].临床儿科杂志,2012,30(12):1156-1159

[18] 曾春野，汪伟.PRVC模式在新生儿呼吸窘迫综合征中的应用[J].中华全科医学,2012,10(5):735-784

[19] 杨雪红,宋少俊.压力调节容量控制通气在呼吸窘迫综合征治疗中的临床应用[J].陕西医学杂志,2014,43(5):542-543

[20] 陈平洋.新生儿呼吸衰竭的治疗进展[J].实用儿科临床杂志,2011,26(14):1072-1074

[21] 黄为民.新生儿呼吸衰竭治疗中的矛盾与对策[J].实用儿科临床杂志,2012,27(2):79-81

[22] Piotrowski A,Sobala W,Kawczyński P.Patient-initiated,pressure-regulated,volume-controlled ventilation compared with intermittent mandatory ventilation in neonates:a prospective,randomised study[J].Intensive Care Med,1997,23(9):975-981

[23] Kawanishi F,Yoshinaga M,Morita M,et al.Risk factors for ventilator-associated pneumonia in neonatal intensive care unit patients[J].J Infect Chemother,2014,20(10):627-630

[24] Buendia A,Calderon-Colmenero J.Congenital heart disease.Important facts in diagnosis,treatment and when and where to be treated[J].Arch Cardiol Mex,2010,80(2):65-66

[25] Samantaray A,Hemanth N.Comparison of two ventilation medes in post-cardiac surgical patients[J].Saudi J Anaesth,2011,5(2):173-178

[26] Kocis KC,Dekeon MK,Rosen HK,et al.Pressure-regulated volume control vs volume control ventilation in infants after surgery for congenital heart disease[J].Pediatr Cardiol,2001,22(3):233-237

[27] Sweet DG,Carnielli V,Greisen G,et al.European consensus guidelines on the management of neonatal respiratory distress syndrome in preterm infants-2013update[J].Neonatology,2013,103(4):353-368

[28] Cherian S,Morris I,Evans J,et al.Oxygen therapy in preterm infants[J].Paediatr Respir Rev,2014，15(2):135-141

[29] Tin W,Milligan DW,Pennefather P,et al.Pulse oximetry, severe retinopathy, and outcome at one year in babies of less than 28weeks gestation[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed,2001,84(2):F106-110

[30] 武荣,郑国方,王平,等.“30-60-90”规则在新生儿氧疗中的应用[J].中华现代护理杂志,2012,18(28):3401-3403

[31] Duff JP,Rosychuk RJ,Joffe AR.The safety and efficacy of sustained inflations as a lung recruitment maneuver in pediatric intensive care unit patients[J].Intensive Care Med,2007,33(10):1778-1786

[32] 武荣,李娜,胡金绘,等.肺复张在比例辅助通气治疗早产儿呼吸窘迫综合征中的应用[J].中华儿科杂志,2014,52(10):741-744

[33] Wu R,Li SB,Tian ZF,et al.Lung recruitment maneuver during proportional assistventilation of preterm infants with acute respiratory distress syndrome[J].J Perinatol,2014,34(7):524-527

武荣，E-mail:wr618@126.com

10.3969/j.issn.1008-8849.2015.17.043

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