26 | Slovenska pediatrija 2022; 29(Suppl1) Strokovni članek / Professional article Povzetek Dihalna stiska in dihalna odpoved sta pogosti težavi donoše- nih in nedonošenih otrok, ki so sprejeti v enoto za intenziv- no terapijo novorojenčkov. Izbira dihalne podpore je odvisna od razpoložljivih možnosti, zadovoljiti pa mora potrebam posameznega novorojenčka. Pri zdravljenju novorojenčk- ov z dihalno odpovedjo uporabljamo različne oblike dihal- ne podpore. Najboljša izbira je podpora, s katero dosežemo ustrezno izmenjavo plinov, varujemo pljuča pred nadaljnjimi poškodbami in po možnosti podpremo otrokovo spontano dihanje. Ključne besede: neinvazivno predihavanje, invazivno predi- havanje, novorojenček, nedonošenček. Abstract Respiratory distress and respiratory failure are common problems seen in term and preterm neonates admitted to the neonatal intensive care unit. The choice of respiratory and oxygen delivery device depends on the available devic- es that meet the needs of the individual neonate. There are different modes of respiratory support and oxygen supple- mentation used in infants with respiratory failure. The best strategy for neonatal respiratory support is to maintain ade- quate gas exchange while minimising the risk of further lung damage and, if possible, assisting the infant‘s spontaneous respiratory effort. Key words: non-invasive ventilation, invasive ventilation, neonate, preterm infant. Osnove neinvazivnega in invazivnega predihavanja pri novorojenčkih in pri dojenčkih Principles of non-invasive and invasive ventilation in newborns and infants Matevž Trdan, Lilijana Kornhauser-Cerar Slovenska pediatrija 3/2022.indd 26 14/09/2022 10:20 Slovenska pediatrija 2022 | 27 Uvod Dihalna stiska in dihalna odpoved sta pogosti stanji, s katerimi se srečujemo pri obravnavi otrok v enoti intenzivne terapije novorojenčkov. Pri njunem zdravljenju uporabljamo različne obli- ke dihalne podpore, pri čemer moramo razumeti spremembe pljučne fiziologi- je, ki se zgodijo neposredno pri preho- du v zunajmaternično življenje. Pljuča in dihalne poti, ki so pri plodu p o l n e t e k o č i n e , s e m o r a j o t a k o j p o rojstvu tekočine očistiti in se pripravi- ti na izmenjavo plinov. Razprtje pljuč s podatmosferskim tlakom ob prvih krčenjih prepone in prvi vdihi olajša- jo čiščenje tekočine iz dihalnih poti. Z uspešno vzpostavitvijo dihanja se ustvari zadostna funkcionalna rezidu- alna kapaciteta. Tekočina, ki se očisti iz dihalnih poti in ne iz pljučnega inter- sticija, lahko ob izdihu ponovno vstopi v večje dihalne poti. Neuspešna odstra- nitev lahko povzroči zmanjšanje funkci- onalne alveolne površine, nezadostno izmenjavo plinov, nizko zasičenost krvi s kisikom in zadrževanje ogljikovega dioksida, povečano dihalno delo ter na koncu dihalno odpoved. Z uporabo pozitivnega tlaka ob koncu izdiha (angl. positive end expiratory pressure, PEEP) zmanjšamo gradient tlaka za ponovni vstop tekočine v dihalne poti, s čimer pomagamo vzpostaviti in vzdrževa- ti funkcionalno rezidualno kapaciteto (1,2). Dihalna stiska po rojstvu je lahko pos- ledica različnih stanj, kot so pnev- motoraks, neonatalna pljučnica in prirojena pljučna bolezen, najpogo- steje pa pomanjkanja surfaktanta in nezrelega dihalnega sistema, zlasti pri nedonošenih novorojenčkih. Dihalni sistem nedonošenčka ima posebno- sti – pljučna arhitektura je ob rojstvu na veliko bolj nezreli stopnji, prsna stena in večje dihalne poti so prete- žno hrustančne, sistem surfaktanta še ni popolnoma funkcionalen, nezrel dihalni center pa je manj občutljiv na ogljikov dioksid in zagotavlja manj reden vzorec dihanja. Vsi ti dejavniki so razlog za nagnjenost nedonošenč- ka k nezadostni vzpostavitvi dihalne- ga volumna in funkcionalne rezidualne kapacitete (3). Neinvazivna dihalna podpora Kmalu po proučitvi in spoznanjih o upo- rabi kontinuiranega pozitivnega tlaka v dihalnih poteh (angl. continuous positi- ve airway pressure, CPAP) v večjih ran- domiziranih raziskavah je neinvazivna dihalna podpora dobila pomembno mesto pri zdravljenju dihalne stiske novorojenčka. Ker približno 80 % nedonošenčkov z izjemno nizko nosečnostno starostjo ob rojstvu spontano diha, bi se z rutin- sko intubacijo vpletli v njihov fiziološki prehod v zunajmaternično življenje (1). V metaanalizah pri teh otrocih ugota- vljajo pomemben ugoden vpliv nein- vazivnega zdravljenja na preživetje in splošen pljučni izid. Zaradi prepričljivih dokazov o učinkovitosti neinvazivnega pristopa pri začetni stabilizaciji nedo- nošenčka je neinvazivna dihalna pod- pora postala tudi prva izbira (4). Z neinvazivno dihalno podporo stabi- liziramo zgornje dihalne poti in prsno steno ter prispevamo k razširitvi alve- olov, zmanjšamo dihalno delo, poveča- mo funkcionalno rezidualno kapaciteto in dihalni volumen, izboljšamo izme- njavo plinov ter prispevamo k prepre- čevanju dihalnih premorov. Opažamo tudi nekatere neželene učinke, kot so površinske poškodbe kože nosu, pre- napihnjenost prebavil (t. i. CPAP tre- buh), zvišan intratorakalni tlak, ki lahko zmanjša venski povratek v desno srce, prekomerno napihovanje pljuč pa tudi manjši dihalni volumen, večji delež mrtvega prostora pljuč in večji delež ogljikovega dioksida v krvi (1). Z razvojem so se pojavile različne oblike neinvazivne podpore. Najbolj raziskana oblika je nosni CPAP – konti- nuirani pozitivni tlak v dihalnih poteh, ki ga preko nosnih mask ali nastavkov dovajamo v dihalne poti dojenčkov, ki spontano dihajo. Svoje mesto ima predvsem kot primarna dihalna pod- pora pri stabilizaciji otroka v prvih urah življenja, saj kontinuirani distendirajoči tlak omogoča dober očistek tekočin in vzpostavitev funkcionalne rezidualne kapacitete. Nastavitev vrednosti CPAP je odvisna od patofizioloških potreb novorojenčka, najbolj primeren izku- stveni pristop pa je verjetno začetek z vrednostmi CPAP 4–5 cm H 2 O, nato pa tlak postopno povečujemo. Nosni CPAP je tudi izbira dihalne podpore pri manj invazivnem zdravljenju dihalne stiske novorojenčka (angl. less invasive sur- factant administration, LISA; minimally invasive surfactant therapy, MIST) (5). Predvsem kot sekundarna dihalna podpora (npr. po ekstubaciji ali kas- neje v poteku zdravljenja pri odvajanju od CPAP) je mogoče tudi zdravljenje z visokopretočnim kisikom preko nosne kanile (angl. high flow nasal cannula, HFNC). Visok pretok pomeni pretok ogretih in ovlaženih plinov pri novoro- jenčkih s hitrostjo 3–8 l/min. Glede na izsledke raziskav omogoča primerljiv distendirajoči tlak kot nosni CPAP, pri- merno izplavljanje ogljikovega dioksi- da, manjšo upornost v nazofarinksu, boljšo pljučno komplianco in manjše dihalno delo. Dihalno podporo preko nosnih kanil novorojenčki načeloma dobro prenašajo, saj jo spremlja manj površinskih poškodb nosu in manj zapletov (npr. pnevmotoraks) (6). Če je potreben višji srednji tlak v dihal - nih poteh, kot ga omogočata nosni CPAP in HFNC, za primarno ali sekun- darno dihalno podporo uporabljamo intermitentno predihavanje s pozitiv- nim tlakom preko nosu (angl. nasal intermittent positive pressure ventila- tion, NIPPV). Ta oblika neinvazivnega predihavanja zviša srednji alveolni dis- tendirajoči tlak, omogoči vzpostavitev in vzdrževanje primernega dihalne- ga volumna, podpre spontano diha- nje in prepreči kolaps dihalnih poti ob dihalnih premorih. Sinhronizira- na oblika (angl. synchronized NIPPV, SNIPPV) še bolj učinkovito zmanj- Slovenska pediatrija 3/2022.indd 27 14/09/2022 10:20 28 | Slovenska pediatrija 2022; 29(Suppl1) ša otrokovo dihalno delo, optimizira dihalni volumen in izboljša izmenjavo plinov, predvsem pa je učinkovita obli - ka podpore pri preprečevanju dihalnih premorov (6). Jasnih priporočil glede optimalnih nastavitev maksimalne- ga inspiratornega tlaka (angl. peak inspiratory pressure, PIP), pozitivnega tlaka ob koncu izdiha (angl. positive end-expiratory pressure, PEEP), časa vdiha ali frekvence dihanja ni, v razi- skavah pa opisujejo uporabo različnih vrednosti (PEEP 5–8 cm H 2 O, PIP 10–20 cm H 2 O, čas vdiha 0,3–1 s) (1). Pri zdravljenju sindroma dihalne sti- ske novorojenčka uporabljamo tudi neinvazivno obliko visokofrekvenč- nih oscilacij (angl. nasal high-frequ- ency oscillatory ventilation, nHFOV), ki omogoča predvsem boljšo izmenjavo ogljikovega dioksida in tako zmanjša potrebo po mehanskem predihavanju pri zmerni in hudi obliki dihalne stiske novorojenčka (4). Invazivna dihalna podpora Uporaba prenatalnih kortikosteroidov, neinvazivne dihalne podpore in surfak- tanta je v razvoju neonatalne intenziv- ne medicine sicer precej zmanjšala potrebo po intubaciji in mehanskem predihavanju novorojenčkov. Še ved- no pa je invazivna dihalna podpora nujno potrebna pri hudi dihalni stiski z dihalno odpovedjo. Skoraj vedno tudi pri najmanjših in najmanj zrelih nedonošenčkih. Splošno sprejetih indikacij za intuba- cijo in mehansko predihavanje novo- rojenčkov za zdaj ni, pri odločitvi pa so običajno v ospredju hipoksija (FiO 2 0,4–0,6), respiratorna acidoza (pH < 7,25), ponavljajoča se ali neodzivna apneja (6–12 epizod v 6 urah, ki zahte- vajo stimulacijo), redkeje potreba po srčno-žilni podpori (npr. pri srčnem popuščanju) in po zaščiti dihalne poti (ob konvulzijah) (7). Z razvojem sodobnih ventilatorjev se spreminjajo tudi smernice glede upora- be različnih vrst invazivne dihalne pod - pore. Najpogosteje uporabljani načini dihalne podpore pri nas so sinhronizi- rani z otrokovim spontanim dihanjem. Dihalna podpora je lahko tlačno ali volumsko nadzorovana. Pri tlačno nadzorovanem predihava- nju nastavimo maksimalni inspirator- ni tlak (PIP) in pozitivni tlak ob koncu izdiha (PEEP). Ob tem se ustvari dihal- ni volumen, ki se lahko znatno razlikuje od vdiha do vdiha in je glede na spre - membe v komplianci pljuč lahko višji ali nižji od optimalnega. Napredna tehnologija, ki omogoča merjenje majhnih dihalnih volum- nov tudi pri nedonošenčkih, omogo- ča uporabo volumsko nadzorovane dihalne podpore, pri kateri nastavimo željen dihalni volumen, nato pa venti- lator ustvari za to potreben spremen- ljiv tlak. Sprememba otrokove pljučne kompliance na to ne vpliva bistveno. Izsledki raziskav kažejo, da volumska nadzorovana dihalna podpora pome- ni manjše število pnevmotoraksov, nižjo smrtnost in manjšo pojavnost bronhopulmonalne displazije, manj periventrikularne levkomalacije in manj intraventrikularnih krvavitev stopnje III/IV (7). Vprašanje o idealno določenem dihalnem volumnu ostaja, v raziskavah pa ugotavljajo, da dihalni volumni, večji od 8 ml/kg, lahko pov- zročijo volutravmo, medtem ko dihalni volumni, nižji od 3–3,5 ml/kg, povzro- čijo atelektazo in povečano sprošča- nje provnetnih citokinov. Pri spontano dihajočih novorojenčkih tako pripo- ročamo dihalni volumen 4–6 ml/kg. Pri najmanjših nedonošenčkih zaradi relativno večjega mrtvega prostora običajno uporabljamo višje vrednosti tega razpona, medtem ko večji novo- rojenčki zaradi razširitve dihalnih poti in povečanega mrtvega prostora za vzdrževanje normokapnije potrebu- jejo večji dihalni volumen (5–8 ml/kg) (5,7). Visokofrekvenčno oscilatorno predi- havanje (angl. high-frequency oscil- latory ventilation, H F O V) j e o b l i k a mehanskega predihavanja s stalnim distendirajočim tlakom, majhnimi dihalnimi volumni in visokimi fre - kvencami. Prednosti te oblike pre- dihavanja sta uporaba nižjih tlakov v dihalnih poteh ter možnost neod- visnega nadzora nad oksigenacijo in predihavanjem. Čeprav glede na do sedaj opravljene raziskave HFOV nima jasnih prednosti pred novejšimi konvencionalnimi metodami mehan- skega predihavanja, je predihavanje s HFOV dobra strategija, s katero se pri nedonošenčkih izognemo poškod- bam pljuč (8). Skoraj pri vseh oblikah mehanskega predihavanja novorojenčkov uporab- ljamo pozitivni tlak ob koncu izdiha (PEEP), čeprav so učinkovitost in tve- ganje različnih ravni tega tlaka opre- delili zgolj v majhnem številu raziskav. Prekomerni PEEP lahko povzroči uha- janje zraka in hiperkarbijo ter ovi- ra sistemski venski povratek krvi (9). Izsledki raziskav na živalih kažejo, da mehansko predihavanje po rojstvu brez PEEP povzroči višje ravni provne- tnih citokinov in poškodbe pljuč, med- tem ko hkratna uporaba predihavanja z visokim dihalnim volumnom stanje dodatno poslabša. Koncept strategi- je »odprtih pljuč« skrbi za optimalno odprtje alveolov ter preprečuje nji- hovo prekomerno raztezanje in ate- lektaze. Ob tem je PEEP prilagojen posameznemu otroku in njegovemu bolezenskemu stanju, kar omogoča enakomerno porazdelitev dihalnega volumna v celotna pljuča in zmanjša poškodbe premalo napihnjenih delov pljuč. Ta strategija zaenkrat temelji na dokazih pri visokofrekvenčnem predi- havanju, dokazov pri konvencionalnem predihavanju pa še ni (7). Izboljšanje kliničnega stanja zahte- va tudi pravočasno ekstubacijo. Pri nedonošenčkih neinvazivna podpora in zdravljenje s kofeinijevim citratom dokazano izboljšata uspešnost ekstu- bacije (10). Do postnatalne uporabe kortikosteroidov smo zadržani, zlasti pri zgodnji uporabi in visokih odmer- kih. Čeprav so učinkovita pomoč pri Slovenska pediatrija 3/2022.indd 28 14/09/2022 10:20 Slovenska pediatrija 2022 | 29 ekstubaciji, lahko škodljivo vpliva- jo na nadaljnji nevrološki razvoj in jih največkrat uporabljamo le pri nedo - nošenčkih, ki jih težko odvedemo od ventilatorja, in če ocenimo, da je korist njihove uporabe nedvomno večja od tveganja (7). Strategija predihavanja, ki varuje pljuča Da bi pri nedonošenčkih zmanjšali tve- ganje bronhopulmonalne displazije, uporabljamo strategijo predihavanja, ki varuje pljuča (angl. Lung Protective Strategies for Neonatal Ventilation) (7). Pri tem upoštevamo naslednja dejstva: • Nosni CPAP je prva izbira zdravljenja pri nedonošenčkih z dihalno stisko (angl. respiratory distress syndrome, RDS). • Volumsko nadzorovano predihavanje izboljša rezultate v primerjavi s tlač- no nadzorovanim. • Z ustrezno, za otroka specifično uporabo PEEP, in s strategijo »odpr- tih pljuč« lahko omejimo poškodbe pljuč. • Uporabljamo manj invazivno zdravljenje dihalne stiske s surfak- tantom (LISA, MIST). • Uporabljamo ukrepe za večjo uspeš- nost ekstubacije (kofeinijev citrat in takojšnja neinvazivna dihalna pod- pora). Zaključek Novorojenček pri dihalni stiki, ki je lah- ko posledica različnih stanj, potrebuje dihalno podporo. Kljub njenim koristim pa se moramo zavedati tudi vseh tve- ganj, ki jih prinaša – od poškodbe pljuč do vpliva na druge organske sisteme. Nezadržen tehnični razvoj danes ponu- ja različne oblike in načine dihalne pod - pore. Največji izziv je otroku zagotoviti toliko podpore, kolikor jo glede na kli- nično stanje resnično potrebuje – nič več in nič manj. Literatura 1. Boyle EM, Cusack J. Non-invasive Respiratory Support. In: Emerging topics and controversies in neonatology. Cham, Switzerland: Springer; 2020. p. 211–25. 2. Siew ML, Wallace MJ, Allison BJ, Kitchen MJ, te Pas AB, Islam MS et al. The role of lung inflation and sodium transport in airway liquid clearance during lung aeration in newborn rabbits. Pediatric Research 2012; 73 (1–4): 443–9. 3. Martin R. Pathophysiology, clinical manifes- tations, and diagnosis of respiratory distress syn - drome in the newborn [internet]. UpToDate. 2020 [citirano 2022 May 11]. Dosegljivo na: https://www. uptodate.com/contents/pathophysiology-clini- cal-manifestations-and-diagnosis-of-respirato- ry-distress-syndrome-in-the-newborn/. 4. Schmölzer GM, Kumar M, Pichler G, Aziz K, O’Reilly M, Cheung PY. Non-invasive versus invasive respiratory support in preterm infants at birth: sys- tematic review and meta-analysis. BMJ 2013; 347: f5980. 5. Perme T. Načini umetnega pedihavanja in akutni zapleti. In: Oskrba ploda med porodom in novorojenčka v porodnišnici. Ljubljana: Društvo za pomoč prezgodaj rojenim otrokom; 2022. p. 703–16. 6. Dysart K, Miller TL, Wolfson MR, Shaffer TH. Research in high flow therapy: Mechanisms of Action. Respiratory Medicine 2009; 103 (10): 1400–5. 7. Boyle EM, Cusack J, Hudgson K, Owen L, Davis P. Mechanical Ventilation of the Preterm Infant. In: Emerging topics and controversies in neonatology. Cham, Switzerland: Springer; 2020. p. 195–209. 8. Cools F, Offringa M, Askie LM. Elective high fre- quency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in pre- term infants. Cochrane Database Syst Rev 2015; (3): CD000104. 9. Shekerdemian L, Bohn D. Cardiovascular effects of mechanical ventilation. Arch Dis Child 1999; 80 (5): 475–80. 10. Henderson-Smart DJ, Davis PG. Prophylactic methylxanthines for endotracheal extubation in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev 2010; (12): CD000139. asist. Matevž Trdan, dr. med. (kontaktna oseba / contact person) Služba za neonatologijo, Klinični oddelek za perinatologijo, Ginekološka klinika, Univerzitetni klinični center Ljubljana Šlajmerjeva 4, 1000 Ljubljana, Slovenija matevz.trdan@gmail.com dr. Lilijana Kornhauser-Cerar, dr. med. Služba za neonatologijo, Klinični oddelek za perinatologijo, Ginekološka klinika, Univerzitetni klinični center Ljubljana, Ljubljana, Slovenija Trdan M, Kornhauser-Cerar L. Osnove neinvazivne- ga in invazivnega predihavanja pri novorojenčkih in pri dojenčkih. Slov Pediatr 2022; supp(4): 26−29. https://doi.org/10.38031/slovpediatr-2022-supp-04. Slovenska pediatrija 3/2022.indd 29 14/09/2022 10:20