呼吸道管理是重症患儿护理与治疗中至关重要的一环，呼吸道廓清技术种类较多，熟练掌握可以辅助治疗多种儿童重症疾病，减少由黏液淤积引起的气道阻塞，减轻感染和炎症等对气道和肺实质的破坏。本文阐述呼吸道廓清技术的病理生理机制、药物应用、非药物性治疗技术在不同种类疾病中的应用。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
呼吸系统疾病为ICU中患儿死亡的主要原因之一，大多数重症患儿气道疾病都与黏液分泌过多相关。继发于分泌物潴留的气道阻塞增加了呼吸功，产生通气/血流比值失调，并导致气体交换障碍。同时呼吸道分泌物的凝集和滞留可作为感染的来源，加重炎症反应，引起呼吸道及肺组织损伤[1]。呼吸道廓清技术(airway clearance technique，ACT)指能够帮助清除呼吸道分泌物，维持呼吸道通畅，减少并控制相关并发症的技术，其中包括药物性及非药物性方法，可从各个环节改善氧合，改善呼吸功能[2]。成人与儿童患者气道廓清技术应用的原理与机制基本相同，但是由于儿童气道壁硬度不高，功能残气量和相对肺容量偏低，气道直径减小，肺泡侧支通气减少，以及儿童在治疗过程中无法充分配合与沟通，ACT在重症儿童中的应用效果缺乏充分临床疗效依据[3]。本文对ACT在儿童重症中的应用进行简要论述，为临床应用ACT提供参考。
是目前最常用的黏液溶解剂，具有较强的黏痰溶解作用，其分子中所含的巯基能使痰液中糖蛋白多肽链中的二硫键断裂，从而降低痰液的黏滞性，使痰液化而易咳出，还能使脓性痰液中的DNA纤维断裂，因此不仅能溶解白色黏痰，也能溶解脓性痰，并表现出抗炎和抗氧化活性[4]。吸入性NAC主要通过黏液溶解发挥作用，但NAC为酸性，低pH值经常引起咳嗽和支气管痉挛，患者通常不能良好耐受[5]。因口服给药后，在气道中无法检测到NAC，因此临床上多使用雾化给药。研究表明在囊性纤维化(cystic fibrosis，CF)患儿中使用NAC，24周后治疗组的肺功能较安慰剂组明显改善[6]。
ACT利用物理或机械手段来控制气体流动，帮助动员气管支气管中的痰液排出，并促进咳嗽。呼吸治疗师会采用经典的气道清除技术来清除肺部分泌物，这些技术包括体位引流、叩拍、胸壁振动并促进有效咳嗽，被称为传统胸部物理治疗，由此发展的新技术包括提高咳嗽疗效的操作，如肺内叩击通气(intrapulmonary percussive ventilation，IPV)、呼气正压治疗(positive expiratory pressure，PEP)、振荡呼气正压治疗(oscillatory positive expiratory pressure，OPEP)、高频胸壁震荡，以及主动呼吸循环技术等[11]。
使用患者体位辅助重力促进分泌物从外周气道移动到较大的支气管，再通过咳嗽将痰液排出，将患者放置在不同的位置，可以引流特定的肺节段。儿童因其生理结构特点，头低位更易引起胃食管反流，而改良式主动引流通过手法引导，使患者处于水平位及头高位，改变呼吸胸廓运动在不同的肺容积下让分泌物向中央气道聚集并排出[12]。另外体位引流联合叩拍或者胸壁振动可提高分泌物排出效率，增加治疗效果。
叩拍为治疗师手指并拢，手背隆起呈杯状或者使用拍痰杯按照一定的速度和力度在患儿胸壁进行叩击(100~120次/min)，使支气管壁的分泌物松动[13]。胸壁振动通过将双手(一只在另一只上)放置在患者胸壁要振动的区域，绷紧和收缩肩膀和手臂的肌肉，对外胸壁进行振动，同时指导患者呼气以排出分泌物。目前临床使用更多的是机械振动辅助排痰，机械振动的效果优于手动叩背。同时注意避免撞击骨突起、脊柱、胸骨、腹部、肋骨下缘、缝合区、引流管、肾脏、肝脏或胸腔下方。在对儿童进行操作时，应注意患儿的舒适度，不应引起疼痛。
ACT治疗手段使分泌物松动、聚集，最终需要通过有效的咳嗽将其排出呼吸道[14]。指导性咳嗽可以帮助患儿掌握主动咳嗽的技巧和时机，从而更好地将痰液排出体外。建议患儿取坐位，双脚着地，身体稍微前倾，头部和脊柱向前弯曲，可以双手环抱一个枕头或者其他胸腹部支撑，多次进行深而缓慢的腹式呼吸，再深吸一口气，屏住呼吸3~5s，身体前倾，在胸腔进行2~3次短促有力的咳嗽，并张口咳出痰液，同时可以用手按压上腹部，帮助完成咳嗽。如果患儿无法坐起，需抬高床头，双腿弯曲支撑床面进行咳嗽。
包括呼吸控制、胸廓扩张运动及用力呼气技术的组合，同时需根据患者的病情调整3项技术的次数和时间。呼吸控制为放松身体进行腹式呼吸，可以防止低氧血症及支气管痉挛。胸廓扩张运动为深呼吸后，主动深吸气后屏气，再放松后呼吸。用力呼气技术通过放松呼吸，张开嘴和声门共同快速哈气。其原理为深吸气及用力呼吸对气道压力及胸腔压力的改变使痰液松动，最终随呼气及咳嗽排出。对于儿童需要一定的理解能力及配合，对于学龄前患儿可以鼓励吹气游戏和对镜子哈气来训练[15]。
主要通过IPV装置在吸气时注入短快的脉冲气流，产生一个经呼吸道的正压，利用胸壁弹性在气道内产生震荡，可以增加纤毛的摆动从而加速痰液的排出。研究发现，在儿童中使用IPV与常规胸部物理治疗相比，肺功能改善和痰液排出效果差异均无统计学意义，但在预防非囊性纤维化及神经肌肉疾病患儿的肺不张方面有显著的有益结果[16]。另一项研究发现，与不接受物理治疗相比，IPV减少了急性毛细支气管炎患儿的住院时间，改善了临床症状[17]。同时在研究报道中未发生严重的不良事件。
对呼气阻力进行呼吸对抗，旨在提高分泌物清除，提高功能残气量和潮气量，减少恶性膨胀或气体潴留。此外，对于有侧支通气的较大儿童，PEP治疗可使更多的空气通过侧支通道进入气道，积聚压力促进分泌物进入更大的中央气道[18]。PEP治疗前考虑给予支气管舒张剂降低患儿气道高反应性。
OPEP包括PEP和高频呼气流量振荡的结合，目的是清除分泌物和减少气体潴留。设备中的气泡在呼气时通过水产生和破裂，对气流提供振荡阻力，气道壁的振荡振动降低了气道中黏液的黏滞性，而PEP保持气道开放，增强的呼气流量使分泌物流向口腔[19]。OPEP在成人中取得了较好的临床效果，在儿童中应用经验不足，但其无创、无药物、非侵入性等优点使安全性得到保障，相信未来会临床推广应用。
装置为一种充气性背心，另一端连接可调节强度和频率的空气脉冲主机，患儿穿戴后，装置给外胸壁提供一个高频和小容量的呼气脉冲，通过胸壁传到肺部各级支气管，产生一个类似咳嗽的呼气相流速，使分泌物松动离开气道壁，同时加快纤毛的摆动速度，加速分泌物向中央大气道转移并排出。
相较于外周ACT帮助分泌物从外周气道向中央气道移动，近端ACT通过辅助呼气技术、辅助吸气技术以及辅助吸呼气技术可有效增加患儿咳嗽流量峰值，帮助咳嗽和咳痰能力降低或无咳嗽能力的患儿增强咳嗽能力[13]。辅助吸呼气技术分为手法辅助咳嗽以及机械辅助技术，常见的为机械吸入-呼出器(mechanical insufflation-exsufflation，MI-E)，又称咳痰机，MI-E可以连接面罩、气管插管或者气管造口，其工作原理是定期施加正压来增加吸气，然后施加负压来增强呼气流量。
哮喘患儿表现为支气管痉挛引起的急性气道阻塞，通常叠加在气道炎症、水肿和黏液分泌物增加引起的慢性阻塞上[3]。一项盲法随机对照临床试验，将42例36个月的哮喘患儿随机分为干预组和对照组，应用的干预措施包括与改变体位和刺激咳嗽相关的动作，结果提示接受干预措施的患儿的阻塞性症状有所改善[20]。Girard等[21]研究了20例哮喘患者使用OPEP，最终有18例肺功能、用力肺活量和呼气流量峰值均有显著改善。
神经肌肉疾病、呼吸系统肌肉无力患儿的咳嗽功能受损，胸壁顺应性降低，肺扩张不完全，甚至发生肺不张和继发感染。ACT在维持这些患者的健康和疾病治疗中发挥重要作用，常用的方法包括叩拍、胸壁振动、高频胸壁震荡、IPV以及空气堆积(air stacking)增加吸气，通过辅助咳嗽技术增加呼气，通过MI-E增加吸气和呼气，或通过气管切开术直接吸气[22,23]。一项针对137例入住PICU的Ⅰ型或Ⅱ型脊髓性肌萎缩患儿的研究发现，患儿可以在急性呼吸衰竭期间成功接受无创通气和积极的ACT治疗，同时无创通气过渡性支持结合积极的ACT操作可以帮助插管患儿成功拔管[24]。Siriwat等[25]研究发现，MI-E有助于缩短伴有呼吸道感染和肺不张的四肢瘫痪性痉挛性脑瘫患儿的气道清除时间，相比于对照组(3.9±0.6)d，MI-E组为(2.9±0.8)d；MI-E是一种安全有效的气道清除干预方法。另外一项Meta分析纳入了MI-E应用于神经肌肉疾病患者的研究，比较了MI-E使用前后的肺功能变化，显示MI-E对咳嗽峰流速的提高是有益的；与无辅助治疗患者的咳嗽峰流速相比，平均差异为91.6 L/min(95%CI 28.3~155.0，P<0.001)，有限的证据支持病情稳定的神经肌肉疾病患者每日使用MI-E的有益效果，但MI-E应用后不能立即增加咳嗽峰流速[26]。
CF是一种常染色体隐性遗传病，是由编码CF跨膜调节基子的基因异常引起气道表面液体的盐和含水量的失调[27]。异常的气道表面液体会影响黏液纤毛清除和气道对感染的防御，导致慢性感染、炎症、黏液堵塞和气道阻塞恶化，从而导致不可逆的弥漫性支气管扩张。每次CF加重发作都有导致肺功能永久丧失的风险，据估计，在约25%的发作中，患者无法恢复之前基线用力呼气量的90%[6]。ACT传统上被认为是预防和治疗CF的基石，其疗效已经在许多临床试验中进行了验证。可以使用的ACT有叩拍、胸壁振动、体位引流、PEP、OPEP、高频胸壁震荡、IPV等[28]。重组人脱氧核糖核酸酶(rhDNase)雾化吸入有助于排出痰液。CF患者痰液水分异常，韧性增加，含有大量DNA，RhDNase可切割细胞外DNA，降低痰液黏度。研究表明ACT前吸入rhDNase可改善CF患儿周围气道通畅程度，降低肺功能恶化程度，改善肺功能，轻度、中度和重度CF患者均耐受性良好并使用安全[29]。
气管支气管软化症是儿童常见的气道异常，是由于气道软骨支持减少，导致过度塌陷，可局限性或弥漫性[30]。使用β2受体激动剂可能会加重梗阻，通过降低平滑肌张力，也降低了气道平滑肌可能提供的代偿性气道壁硬化。在使用ACT治疗时，应考虑传统的胸部物理治疗产生的胸腔压力增加，可能导致气道塌陷和压迫[3]。从气道力学角度，PEP可以帮助治疗气管软化症，还有其他小气道阻塞性疾病[10]。为了控制气管软化引起的反复感染还需要延长抗生素疗程，以有效地清除感染和缓解急性症状。雾化生理盐水或高渗盐水可以帮助稀释并清除分泌物，异丙托溴铵抗胆碱能用于减少分泌物并可能有助于使较小的气道硬化，低剂量吸入糖皮质类固醇可减少炎症引起的气道黏膜肿胀，减少气道分泌物，控制胃食管反流进入气道可减少酸性胃内容物引起的吸入和炎症[31]。
机械通气患儿黏液纤毛运动系统和有限咳嗽受损。人工气道的存在、吸入气体的加湿化不良和制动是患儿肺分泌物滞留的主要原因[32]。人工气道患者的分泌物清除主要通过气管内吸痰进行，但这只能吸出位于大气道的分泌物，传统胸部物理治疗可以帮助肺分泌物从外周气道流向中央气道[3]。研究发现呼吸机过度充气(ventilator hyperinflation，VHI)可以短期改善肺顺应性和氧合，呼气末正压通气-零呼气末压力联合应用、呼气胸腔按压、MI-E可以辅助机械通气患者肺分泌物清除，这些技术可以产生较高的呼气流量偏压，易于应用，而且成本低[32]。但近期一项Meta分析结果提示，在接受机械通气的成人患者中，没有证据表明VHI可有效增加分泌物的清除量、肺动态顺应性和氧合，但和单纯气管抽吸相比，VHI可使肺静态顺应性略有改善；因为其对清除分泌物、肺顺应性和氧合短期未显示积极影响，不建议VHI常规使用[33]。目前缺乏机械通气患儿中使用ACT的临床依据，同时物理治疗师在治疗机械通气患儿时使用的测量工具缺乏可靠性，无法具体评估和检测出ACT治疗有意义的临床变化[34]。一项对106例机械通气患儿进行传统胸部物理治疗的回顾性研究发现，没有足够的证据确定传统胸部物理治疗是有益的还是有害的，也没有足够的证据来确定一种技术在解决肺不张和维持氧合方面是否比其他技术更有益[11]。
传统胸部物理治疗被广泛用于肺炎的辅助治疗，有助于清除炎症渗出物、气管支气管分泌物，减少气道阻力，以改善呼吸和增强气体交换。同时还有报道利用的方法有用力呼气、主动呼吸循环技术、自主引流、辅助自主引流、缓慢和延长呼气时间、呼气流量增加、声门侧位缓慢呼气以及吸气控制流量练习[35]。无创通气也同样被认为是气道廓清的辅助方法，并提供呼吸支持，常见的为持续气道正压通气[36]。有研究发现异基因造血干细胞移植需要有创机械通气的急性呼吸衰竭和急性呼吸窘迫综合征患儿，除常规物理治疗外，联合使用高频胸部震荡可以预防医院获得性肺炎的发生和进展[37]。近期西班牙报道了1例新型冠状病毒肺炎患者ACT治疗有效的案例，患者呼吸衰竭机械通气期间采用了ACT治疗，第1天表现为脓毒性休克、低氧性脑病和癫痫发作，超声检查可见右肺基底实变和胸腔积液，气道廓清方案包括咳嗽辅助治疗和手动胸部按压治疗，此方案改善了气体交换，第2天胸片提示皮下肺气肿减少，肺泡间质模糊改善，同时引流出360 mL胸腔积液，患者病情有所好转[38]。
综上所述，ACT可操作性强，效果明显。重症患者如果可以进行早期活动，ACT可以帮助患儿恢复肺功能，促进其康复，预防反复呼吸道感染。但ACT种类繁多，PICU中病种不同，应根据年龄、病情等进行评估和判断，制定个体化治疗方案。在我国ACT的临床应用仍相对欠缺，对于此类的高质量临床研究报道不足，特别对于新型冠状病毒肺炎的ACT临床辅助治疗效果的研究，鼓励同行相互交流学习培训，多学科合作，未来可以更加规范化、普及化应用ACT。
所有作者均声明不存在利益冲突
