吸入一氧化氮(inhaled nitric oxide,iNO)作为一种选择性肺血管扩张剂,有舒张肺血管、增加肺血流、降低肺动脉压力以及改善氧合等作用。
吸入一氧化氮(inhaled nitric oxide,iNO)作为一种选择性肺血管扩张剂,有舒张肺血管、增加肺血流、降低肺动脉压力以及改善氧合等作用。已被应用于多种心肺疾病的新生儿、儿童和成人,以达到降低肺动脉压和改善氧合的目的。随着iNO疗法临床应用的增加,市面上的iNO设备也逐渐增多,但设备品牌繁杂、设备间性能差异大以及连接和设置各异等问题使得iNO设备的规范使用存在困难;同时,iNO治疗过程中可能发生高铁血红蛋白血症等不良反应,因此iNO疗法在临床应用的安全性和有效性需要得到保证。为规范iNO疗法的临床应用,中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组与中国医师协会呼吸医师分会呼吸职业发展委员会呼吸治疗师工作组组织相关专家,根据最新的研究进展和临床操作经验提出了iNO疗法临床应用专家共识,以提高该治疗的安全性和有效性。
iNO治疗概述
NO是一种无色、无味的气体,仅微溶于水。1999年,美国食品药品监督管理局批准了iNO用于新生儿(胎龄>34周)缺氧性呼吸衰竭伴PH患者。目前,iNO已广泛应用于新生儿、儿童和成人多种心肺疾病患者。
iNO的主要生理学作用是舒张肺血管、降低肺动脉压力,其机制主要是通过环磷酸鸟苷途径造成细胞内钙离子浓度降低,从而引起血管扩张。与静脉输注血管扩张剂相比,iNO可在PH患者中产生选择性肺血管扩张作用,而不会导致全身血管扩张和严重的全身性低血压。大多数临床试验都表明治疗剂量下的iNO具有相对较少的全身不良反应,并且没有明显的毒性。此外,iNO还具有改善低氧的生理学作用。在低氧患者中,缺氧区域的肺血管床会收缩,从而重新分配血流朝向通气较好、肺泡内氧分压较高的肺区。有研究显示,iNO可增加这部分患者通气良好肺区的血流,从而改善通气/血流比(ventilation/perfusion ratio,V/Q),减少分流,改善氧合。iNO还有下调白细胞反应、增加细胞保护、抗感染、减少血小板聚集、促进神经传递、促进组织再生、增强支气管扩张等作用。
iNO疗法适应症和禁忌症
根据目前的相关指南推荐及临床研究情况,iNO疗法在新生儿领域主要应用于多种原因导致的PPHN和低氧血症,其中足月或近足月(胎龄>34周)的PPHN是唯一批准的适应证。iNO在早产儿领域的应用仍存在争议,指南推荐对于明确由PPHN而非实质性肺病引起的严重低氧血症的早产儿可尝试采用iNO疗法。
iNO疗法在新生儿领域应用的禁忌证为:
(1)严重的左心发育不良,或动脉导管依赖的先天性心脏病(congenital heart disease,CHD);
(2)致命性的先天性缺陷和充血性心力衰竭;
(3)先天性MetHb血症;
(4)严重出血,如颅内出血、脑室内出血、肺出血。
在儿童及成人领域,iNO疗法主要应用于CHD、围手术期[心胸外科手术、体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,EMCO)、移植、心室辅助等]、各种原因导致的急性低氧型呼吸衰竭或急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)以及慢性肺疾病、心脏骤停等情况。
iNO也常用于急性血管反应试验,以筛选出对口服高剂量钙通道阻滞剂有效的患者;对于左心疾病相关PH患者,此项试验仅限于评估患者是否具备心脏移植的候选资格,而对于结构性心脏病伴有初始体肺分流的PH患者,可通过该试验来评估缺损闭合的可能性。关于iNO的临床适用人群参考可见下表。尽管在临床环境中iNO已得到广泛应用,且体现出了有益作用,但目前仍然缺乏高质量的研究证据。
专家共识1:iNO疗法唯一批准的适应证为PPHN,但临床上已广泛应用于多种原因导致的PH或低氧血症患者,建议充分评估这些患者是否存在相关禁忌证后谨慎使用。
iNO相关治疗设备和连接
(一)功能和特点
不同iNO设备在NO来源、NO治疗浓度、NO治疗时间、是否有呼吸机气流监测、NO输送和监测位置、NO输送方式、治疗参数设定(NO流速或NO浓度)、是否有NO、O2、NO2监测和报警、相关废气处理、安全设置、转运方式、设备电池等方面具有较大差异。我国常用的iNO设备及技术参数详见附录1(扫描二维码可查阅)。
我国常用的iNO设备及技术参数
专家共识2:iNO设备及技术参数存在较大差异,建议临床操作者在使用前充分了解,并接受系统培训。
(二)设备的连接
iNO设备的连接取决于iNO设备种类和患者当前使用的呼吸回路类型,连接时需按照说明书进行操作,下面以常用iNO设备为例。多数iNO可用于有创或无创机械通气患者(图1A,1B),一般在呼吸机送气口附近安装流量传感器,iNO设备于患者吸气相输送NO气体以达到设定的NO浓度;将NO输入端安置于吸气回路干燥端(即湿化罐进气口之前),在靠近患者端可外接监测NO浓度的采样回路。需要注意的是,NO监测采样端距离输入端和呼吸机回路Y型端或呼气阀过近会影响NO输送浓度,因此宜将NO输入端安装于吸气回路干燥端,将监测采样端置于吸气肢距离患者Y型端或呼气阀15 cm以上的位置。某些iNO设备也可用于高流量氧疗患者,若能在吸气回路干燥端接入NO输入端,则与无创单回路的连接方式类似(图1C);若无法在吸气回路干燥端接入NO输入端,则可将输入端和采样端均接入患者与湿化罐之间的吸气回路中,但二者距离不应<15 cm,以保证iNO浓度的准确性(图1D);另外,与有创通气相比,高流量氧疗和无创通气使用期间,回路内总的气体流量较高,达到相同的iNO浓度需要更高的NO输送速度,因此NO的消耗量也会增加,有些iNO设备厂家建议不将流量传感器接入高流量和无创通气回路中,此时设备会以恒定流量向呼吸回路内输注NO,故无法保证iNO浓度。
iNO设备连接方式
A:有创通气下iNO设备连接方式;B:无创通气下iNO设备连接方式;C:分体式高流量氧疗下iNO设备连接方式;D:一体式高流量氧疗下iNO设备连接方式
注:iNO为吸入一氧化氮;NO为一氧化氮;FiO 2为吸入氧浓度
专家共识3:建议iNO设备连接时,将输入端放于吸气肢远离患者处,监测采样端放于吸气肢靠近患者处。采样端需与输入端和呼吸机回路Y型端或呼气阀(若有)保持一定距离(>15 cm),以免监测值受到干扰。
iNO剂量选择和疗效评估
(一)剂量选择
iNO 的治疗剂量包括初始剂量和维持剂量,需根据患者疾病性质及吸入后的临床反应而定(详见后面iNO的疗效评价部分)。虽然存在剂量-效应关系,但考虑到NO和NO2的潜在毒性作用,临床应用时尤其是达到治疗目标后,应尽可能用较小的剂量维持,原则应以iNO最低有效浓度为治疗剂量。
1. iNO应用于早产儿的剂量选择:对于早产儿,推荐的iNO初始剂量为10~20 ppm(ppm为百万分之一),大多数患儿可接受2~10 ppm的维持剂量。对于足月和近足月(胎龄>34周)的PPHN患儿,推荐的iNO初始剂量为20 ppm。而对于低氧血症患儿的治疗,目前尚无足够的证据支持某特定的剂量设置具有优越性,iNO剂量的调节大多依靠经验。剂量反应性试验发现,较高的iNO浓度(80 ppm)与较低浓度(10~20 ppm)相比并不能进一步改善患者的氧合,反而会导致MetHb和NO2的升高。同时太低的iNO初始浓度设置(如2 ppm)可能会导致患儿病情进一步恶化,并降低对20 ppm治疗浓度的反应性。临床研究中对于新生儿低氧血症的治疗普遍设置初始iNO浓度为5~20 ppm,最高可调节至80 ppm。
2. iNO应用于儿童及成人的剂量选择:对于成人和儿童,iNO疗法在许多疾病中得到了应用,由于研究异质性较大,浓度设置大多依赖于经验性选择。对于CHD患者的治疗,初始剂量可设置为20 ppm;围手术期患者接受治疗时可将初始浓度设置为20 ppm,最高可调节至40 ppm;ARDS/急性低氧性呼吸衰竭患者可设置初始剂量为5~20 ppm,根据临床反应最高可调节剂量至80 ppm;近两年,大量观察性研究发现iNO治疗可以改善新型冠状病毒感染(corona virus disease 2019,COVID-19)相关ARDS患者氧合,大部分文献选择剂量为10~40 ppm,最新的随机对照研究将浓度设置为80 ppm;对于慢性肺疾病如慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者长期使用iNO,可将剂量设置为20~40 ppm,对于镰状细胞并急性胸痛综合征(acute chest syndrome,ACS)患者,可将剂量设置为40~80 ppm;其他情况例如心脏骤停等,可尝试40 ppm的初始剂量治疗;对于特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension,IPAH),家族性PH及药物相关PH,指南建议吸入10~20 ppm浓度的iNO进行急性血管反应试验。
专家共识4:对于iNO 治疗维持剂量,建议选择能达到治疗目标的最低浓度。
(二)iNO疗效评估:肺动脉压力的监测、氧合的监测
对iNO疗法反应不佳患者的处理:对iNO疗法表现为部分反应及无反应者,采取增加iNO浓度的方法可以使少数患者出现完全反应。
专家共识5:iNO 起效迅速,建议在治疗开始后 30~60 min应进行疗效评估,对 iNO疗法无反应者应及时调整治疗方案,对调整后仍然表现为无反应甚至出现负反应的患者,应立即停用iNO。
iNO治疗时不良反应
iNO使用过程中,NO本身及其代谢产物可能对患者产生危害,即出现不良反应。因此,在iNO治疗过程中必须对患者进行安全性监测,如果iNO治疗量下出现不良反应,建议调整治疗方案:
MetHb血症
反跳性PH和反跳性低氧血症
细胞毒性
其他(出血风险、肾功能不全、基因突变)
专家共识6:在iNO治疗过程中建议对患者进行安全性监测,如果在治疗量下出现MetHb血症、反跳性PH和反跳性低氧血症等不良反应,应立即调整iNO治疗方案或停止iNO治疗。
职业防护
iNO设备在使用过程中,可能因设备接口和管路连接密闭性不足、废气排放不当等原因,造成NO和NO2气体泄漏,导致医务人员的职业暴露,危害医务人员身体健康:氧置换是暴露于这种快速释放的氮元素混合物中所产生的最大的直接危害,可能出现包括呼吸急促、精神警觉性下降、肌肉协调性受损、情绪不稳定和疲劳等缺氧症状;NO2会对眼睛、鼻子、喉咙和肺部的黏膜产生刺激作用。暴露的影响可能会延迟到暴露后72 h,在此期间应当提高警惕性,出现症状时及时就医。
专家共识7:iNO设备在使用过程中,可能因气体泄漏导致相关医务人员出现职业暴露,危害身体健康,建议iNO使用过程中常规监测环境中的NO和NO2浓度。
iNO患者转运及撤离
iNO患者转运流程
注:iNO为吸入一氧化氮;NO为一氧化氮;NO 2为二氧化氮
iNO撤离流程
注:iNO为吸入一氧化氮;PAP为肺动脉压;MPAP为平均肺动脉压;FiO 2为吸入氧浓度;PaO 2为动脉血氧分压;SpO 2为脉搏氧饱和度;PaCO 2为动脉血二氧化碳分压;1 mmHg=0.133 kPa
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