高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征的研究*

許冬梅，張小華，張娟，陳艷艷，季衛剛

（南通大學附屬婦幼保健院 兒科，江蘇 南通226000）

新生兒呼吸窘迫綜合征多在新生兒出生12 h內發病，典型癥狀為進行性呼吸困難為主的窒息缺氧，是引起新生兒呼吸衰竭甚至死亡的主要原因之一[1]。新生兒呼吸窘迫綜合征多發于早產兒，因其肺部結構發育不成熟，且缺乏肺表面活性物質，故臨床常給予肺表面活性物質防治[2]。研究[3]證實，及時有效的呼吸支持是改善新生兒呼吸窘迫綜合征患兒血氣指標的關鍵。常規機械通氣方式很多，包括控制通氣呼吸機完全替代自主呼吸、容積控制通氣、壓力控制通氣等。但因早產兒自身肺發育不成熟，通氣潛能要低于足月兒，故當患兒發生嚴重低氧血癥時，需依靠高濃度氧、高通氣壓力、高潮氣量來維持血氧飽和度（SaO2），易出現氣胸、肺出血、器官支氣管炎等嚴重并發癥及其他肺損傷[4]。為克服這些問題，臨床嘗試應用高頻振蕩通氣支持療法，該法具有高頻率、低吸入氧濃度、低通氣壓力、低潮氣量等獨特的優勢，可迅速改善缺氧狀態[5]。為進一步探討新生兒呼吸窘迫綜合征安全有效的治療方案，本研究應用高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征，分析二者聯合對患兒炎癥因子、心肌損傷標志物、microRNA-21（miR-21）、呼吸力學指標、肺功能指標的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究屬于前瞻性研究，經醫院醫學倫理委員會審查批準。選取2018年1月—2020年12月南通市婦幼保健院收治的新生兒呼吸窘迫綜合征患兒150 例，按隨機數字表法分為對照組與干預組，每組75 例。對照組男性42 例，女性33 例；出生體重1 400～3 675 g，平均（2 312.50±253.49）g；胎齡29～37 周，平均（33.08±2.62）周；出生1～14 d，平均（7.25±1.62）d；新生兒Apgar 評分7～10 分，平均（8.60±1.18）分。干預組男性44 例，女性31 例；出生體重1 350～3 683 g，平均（2 204.50±247.38）g；胎齡28～37 周，平均（32.50±2.51）周；出生1～12 d，平均（7.01±1.39）d；新生兒Apgar 評分8～10 分，平均（8.97±1.01）分。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。納入標準：符合2019年歐洲新生兒呼吸窘迫綜合征管理共識指南標準[6]；屬于急性起病，出生數小時內出現呼吸急促，呼氣末正壓（PEEP）≥10 cmH2O；伴有吸氣時三凹征；兩肺呼吸音減低，繼發呼吸暫停、衰竭等癥狀；胎兒均為單胎分娩；家屬已簽署研究知情同意書。排除標準：呼吸強制性抑制；存在肺性腦病；免疫系統異常；24 h 內死亡；宮內感染；存在呼吸系統、神經系統及心血管系統先天性畸形。

1.2 儀器與試劑

Evita Infinity V500 型呼吸機、Drager Infinity C500 型新生兒呼吸機[德爾格醫療設備（上海）有限公司]，GC-2010r 放射免疫計數器（安徽中科中佳科學儀器有限公司），GEM3000 血氣分析儀（上海寰熙醫療器械有限公司），CHEST AC-8800 肺功能儀（上海聚慕醫療器械有限公司），TProfessional Standard PCR 儀（德國Biometra 公司）。實時熒光定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）Detection Kit 試劑（美國GeneCopoeia 公司），豬肺磷脂注射液（固爾蘇）（意大利凱西制藥公司，批準文號：H20080429），放射免疫分析測定試劑盒（上海勁馬實驗設備有限公司），酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒（上海酶聯生物科技有限公司），默克Sigma-Aldrich 細胞試劑盒（上海優寧維生物科技股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 治療方法 兩組患兒在治療前均給予抗感染、酸堿平衡、水電解質平衡糾正、營養支持等對癥治療。對照組采用常規機械通氣，采用Evita Infinity V500 型呼吸機，吸氧濃度29%～33%，呼吸頻率40～60 次/min，呼吸比1∶1.0～1.5，潮氣量6～8 mL/kg，PEEP 4～6 cmH2O。干預組采用高頻振蕩通氣，采用Drager Infinity C500 型新生兒呼吸機，吸氧濃度29%～33%，呼吸頻率40～60 次/min，吸氣時間百分比33%，平均氣道壓（Pmean）12～18 cmH2O，振幅25～35 cmH2O，頻率12～15 Hz。兩組均給予肺表面活性物質治療，采用豬肺磷脂注射液，以100～200 mg/kg 經氣管插管注入。

1.3.2 療效標準 治愈：各項生命體征穩定，血液pH 值為7.34～7.45，SaO2＞90%，胸片復查見支氣管充氣征消失，肺進行性充氣；顯效：各項生命體征趨于穩定，血液pH 值為7.34～7.45，SaO2接近90%，胸片復查見支氣管充氣征與肺充氣明顯改善；好轉：以上各指標有所好轉，但并未接近正常值；無效：以上指標無任何改善，甚至惡化。總有效率=治愈率+顯效率。

1.3.3 放射免疫分析測定腫瘤壞死因子-α（TNFα）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-8（IL-8）水平 采集患兒治療前、治療后7 d 的外周靜脈血4 mL，3 000 r/min 離心10 min，取上清液。采用GC-2010r放射免疫計數器行放射免疫分析測定TNF-α、IL-6、IL-8 水平，嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.3.4 ELISA 法檢測肌酸磷酸激酶同工酶（CKMB）、氨基末端B 型腦鈉肽前體（NT-proBNP）水平 采集患兒治療前、治療后7 d 的外周靜脈血4 mL，3 000 r/min 離心10 min，取上清液。采用ELISA 法檢測CK-MB、NT-proBNP 水平，嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.3.5 qRT-PCR檢測miR-21 mRNA 相對表達量 采集患兒治療前、治療后7 d 的外周靜脈血3～4 mL，3 000 r/min 離心10 min，吸取上清液置于EP管中，-80℃冷凍保存。取出血清冰上溶解混勻，將300 μL 血清和1 mL Trizol 液置于無RNA 酶EP 管中混勻，室溫下靜置5 min，加入200 μL 氯仿，震蕩15 s 靜置5 min，4℃下12 000 r/min 離心5 min，吸取上層水相置于新的EP 管中，加入等體積異丙醇混勻，靜置10 min，12 000 r/min 離心10 min，EP 管底出現少許乳白色沉淀，棄置上清液，加入1/3 倍乙醇混勻，12 000 r/min 離心5 min，棄置上清液，室溫下風干5 min，加入20 μL DEPC 水溶解RNA，檢測RNA 純度。qRT-PCR Detection Kit 試劑盒室溫解凍后混勻短暫離心，在PCR 管中置入RNA 4 μL、5×Reaction Buffer 5 μL、RTasix 1 μL、2.5 u/μL PolyA Polymerase 1 μL、DEPC 水14 μL，震蕩混勻后短暫離心，應用TProfessional Standard PCR 儀42 ℃溫浴60 min，85 ℃加熱5 min，終止反應，-20℃保存合成的cDNA。室溫溶解2×All-in-OneTMqRT-PCR Mix 10 μL 混勻后短暫離心，Universal Adaptor PCR primer 50 μmol 加入滅菌水稀釋至2 μmol，并配置上述反應成分，以U6為內參。miR-21 的引物序列：正向 5'-AGCTGGATGCTGGCATGAT-3'，反 向 5'-CTGTAAGCTGAAGTCGAAG-3'；U6的引物序列：正向5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3'，反向5'-AACGCT TCACGAATTTGCGT-3'。 引物序列由美國GeneCopoeia 公司合成。采用2-ΔΔCt法計算miR-21 mRNA相對表達量。

1.3.6 呼吸力學指標檢測 應用GEM 3000 血氣分析儀測量患兒治療前、治療后7 d 的動脈血氧分壓（PaO2）、動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）及氧合指數。

1.3.7 肺功能指標檢測 采用CHEST AC-8800 肺功能儀記錄患兒治療前、治療后7 d 的每千克體重潮氣量（TV）、達峰容積比（VPEF/VE）、達峰時間比（TPEF/TE）。

1.3.8 并發癥 包括呼吸機相關性肺炎、肺出血、氣胸、顱腦出血等。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 23.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較采用t檢驗，計數資料以率（%）表示，比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患兒炎癥因子水平比較

治療前，兩組患兒血清TNF-α、IL-6、IL-8 水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；組內治療前、治療后7 d 血清TNF-α、IL-6、IL-8 水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后7 d 低于治療前；兩組患兒治療后血清TNF-α、IL-6、IL-8 水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05），干預組低于對照組。見表1。

表1 兩組患兒炎癥因子水平比較 （n=75，ng/mL，±s）

表1 兩組患兒炎癥因子水平比較 （n=75，ng/mL，±s）

組別對照組TNF-α治療前7.21±2.68治療后7 d 1.42±0.46 t 值18.440 P 值0.000 IL-6治療前5.37±1.89治療后7 d 1.23±0.35 t 值18.653 P 值0.000 IL-8治療前4.59±1.37治療后7 d 0.37±0.15 t 值26.518 P 值0.000干預組t 值P 值6.98±2.52 0.541 0.589 0.97±0.33 6.884 0.000 20.479 0.000 5.51±1.94 0.448 0.655 0.88±0.23 7.237 0.000 23.196 0.000 4.46±1.30 0.596 0.552 0.28±0.09 4.456 0.000 27.780 0.000

2.2 兩組患兒血清CK-MB、NT-proBNP 水平及miR-21 mRNA相對表達量比較

治療前，兩組患兒血清CK-MB、NT-proBNP 水平及miR-21 mRNA 相對表達量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；組內治療前、治療后7 d 血清CK-MB、NT-proBNP 水平及miR-21 mRNA 相對表達量比較，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后7 d低于治療前；兩組患兒治療后血清CK-MB、NTproBNP 水平及miR-21 mRNA 相對表達量比較，差異有統計學意義（P＜0.05），干預組低于對照組。見表2。

表2 兩組患兒血清CK-MB、NT-proBNP水平及miR-21 mRNA相對表達量比較 （n=75，±s）

表2 兩組患兒血清CK-MB、NT-proBNP水平及miR-21 mRNA相對表達量比較 （n=75，±s）

組別對照組CK-MB/（ng/mL）治療前0.98±0.36治療后7 d 0.67±0.22 t 值5.022 P 值0.000 NT-proBNP/（pg/mL）治療前273.24±34.63治療后7 d 138.23±20.14 t 值29.186 P 值0.000 miR-21 mRNA治療前32.38±4.74治療后7 d 8.70±2.11 t 值39.525 P 值0.000干預組t 值P 值0.90±0.33 1.419 0.158 0.59±0.14 2.627 0.009 8.744 0.000 280.62±35.74 1.284 0.920 122.66±17.32 5.076 0.000 34.444 0.000 31.57±4.80 1.040 0.300 6.56±1.27 7.525 0.000 43.530 0.000

2.3 兩組患兒呼吸力學指標比較

治療前，兩組患兒PaO2、PaCO2及氧合指數比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；組內治療前、治療后7 d PaO2、PaCO2及氧合指數比較，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后7 d PaO2、氧合指數高于治療前，PaCO2低于治療前；兩組患兒治療后7 d PaO2、PaCO2及氧合指數比較，差異有統計學意義（P＜0.05），干預組PaO2、氧合指數高于對照組，PaCO2低于對照組。見表3。

表3 兩組患兒呼吸力學指標比較 （n=75，mmHg，±s）

表3 兩組患兒呼吸力學指標比較 （n=75，mmHg，±s）

組別對照組PaO2治療前52.35±7.69治療后7 d 67.68±9.01 t 值11.208 P 值0.000 PaCO2治療前55.12±8.11治療后7 d 46.15±5.35 t 值7.996 P 值0.000氧合指數治療前129.53±28.25治療后7 d 393.25±59.47 t 值34.689 P 值0.000干預組t 值P 值53.12±7.21 0.633 0.528 74.51±9.65 4.480 0.000 15.378 0.000 55.38±8.36 0.193 0.847 40.01±4.36 7.705 0.000 14.117 0.000 131.87±11.84 0.662 0.509 446.10±63.55 5.288 0.000 42.097 0.000

2.4 兩組患兒肺功能指標比較

治療前，兩組患兒TV、TPEF/TE、VPEF/VE 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；組內治療前、治療后7 d 的TV、TPEF/TE、VPEF/VE 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），治療后7 d 高于治療前；兩組患兒治療后TV、TPEF/TE、VPEF/VE 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），干預組高于對照組。見表4。

表4 兩組患兒肺功能指標比較 （n=75，±s）

表4 兩組患兒肺功能指標比較 （n=75，±s）

組別對照組TV/（mL/kg）治療前5.95±0.96治療后7 d 6.69±0.98 t 值4.671 P 值0.000 TPEF/TE/%治療前24.96±2.53治療后7 d 29.99±3.51 t 值10.068 P 值0.000 VPEF/VE/%治療前23.25±2.51治療后7 d 29.26±3.12 t 值12.998 P 值0.000干預組t 值P 值5.72±0.56 1.792 0.075 7.73±1.31 5.505 0.000 12.218 0.000 25.33±2.49 0.903 0.368 33.48±3.95 5.720 0.000 15.116 0.000 22.73±3.10 1.129 0.261 32.16±3.52 5.339 0.000 17.411 0.000

2.5 兩組患兒臨床療效比較

兩組患兒治療總有效率比較，經χ2檢驗，差異無統計學意義（χ2=2.273，P=0.132）。見表5。

表5 兩組患兒臨床療效比較 [n=75，例（%）]

2.6 兩組患兒并發癥比較

兩組患兒并發癥總發生率比較，經χ2檢驗，差異有統計學意義（χ2=4.478，P=0.034），干預組并發癥總發生率低于對照組。見表6。

表6 兩組患兒并發癥比較 [n=75，例（%）]

3 討論

早產兒缺乏肺表面活性物質易出現肺泡萎縮、肺泡表面張力增加，從而引發缺氧、肺小動脈痙攣等病癥[7]。患兒缺氧后會伴有肺動脈高壓、小動脈痙攣、動脈導管開放、毛細血管通透性增加等一系列變化，易加重全身各器官功能損傷程度。同時，肺泡滲出液富含蛋白質成分，能夠抑制肺表面活性物質的活性，形成肺透明膜，肺泡萎縮，導致惡性循環[8]。此外，炎癥反應也參與了新生兒呼吸窘迫綜合征的發展過程。新生兒呼吸窘迫綜合征患兒缺氧導致心肌細胞損害，使心肌細胞代謝障礙，如NT-proBNP 水平升高，心肌細胞釋放出更多酶流入血液，可激活IL-6、TNF-α 等多種炎癥介質活性，發生過度炎癥反應[9]。且毛細血管通透性增加，也會引起中性粒細胞及其他炎癥介質釋放[10]。炎癥反應會直接損傷肺泡上皮和肺血管內皮，進一步增加肺毛細血管通透性，滲出更多肺泡液，導致肺部血流與通氣的比例嚴重失調，加重缺氧[11]。因此，降低炎癥反應、改善心肌細胞功能及肺功能是治療新生兒呼吸窘迫綜合征的關鍵。

肺表面活性物質主要含有磷脂和蛋白質，前者能夠有效降低肺泡張力[12]，后者中含有表面活性物質蛋白質（surfactant protein, SP）。現已發現4 種SP，即SP-A、SP-B、SP-C、SP-D，其作用機制包括：SP-A 和SP-D 可通過Ca2+通道激活巨噬細胞，發揮吞噬功能[13-14]；SP-A 和SP-D 可增加肺泡蛋白酶的數量，調節肺泡釋放某些趨化因子，降低炎癥因子水平[15]；SP-B 和SP-C 可降低肺表面張力，通過形成有活性的磷脂膜發揮作用，保障肺泡的正常通氣。但單獨用肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征時，對患兒的炎癥反應、肺功能等改善作用較小，臨床常與其他呼吸支持療法聯合使用。研究[16]發現，與常規機械通氣相比，高頻振蕩通氣治療新生兒呼吸窘迫綜合征具有高頻率、低潮氣量、低吸入氧濃度、低通氣壓力、以主動呼吸為主等優點。關浩鋒等[17]研究指出，高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征可有效改善患兒的氧合功能。本研究發現，干預組治療后7 d 各項呼吸力學指標比對照組高，肺功能指標改善優于對照組，并發癥總發生率比對照組低，再次證實二者聯合對改善新生兒呼吸窘迫綜合征的肺功能、呼吸功能及減輕臨床癥狀均具有積極意義。其原因可能在于高頻振蕩通氣的通氣功率強大，可通過高速流動的氣體增加彌散與對流，實現肺組織氣體的迅速交換，從而加速氧合，改善缺氧[18]。隔膜振蕩壓力可保證大量的潮氣量，高頻振蕩通氣用振動的正壓使肺吸入新鮮空氣，用負壓抽出肺內氣體，能夠維持正常的PaCO2，以達到控制呼吸力學指標的目的[19]。此外，高頻振蕩通氣可在低吸入氧濃度、低壓等狀態下迅速有效地進行氣體交換，改善氧合，在一定程度上可減少肺出血、氣胸等并發癥。

本研究結果顯示，干預組治療后7 d 的TNF-α、IL-6、IL-8 及CK-MB、NT-proBNP水平低于對照組，說明高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征可降低機體內的炎癥反應，減輕心肌細胞損傷，其原因可能與高頻振蕩通氣改善了新生兒呼吸窘迫綜合征的缺氧狀態，使肺毛細血管的通透性降低，保護了肺泡與肺間質，避免了液肺泡的滲出有關。miR-21 可通過靶基因促進肺成纖維細胞的增殖與轉化。MINOCCHIERI等[20]研究發現，新生兒呼吸窘迫綜合征肺組織中miR-21 呈高表達，可能成為該疾病治療的潛在靶點。本研究結果顯示，干預組miR-21 mRNA 相對表達量低于對照組，說明高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質能夠避免肺纖維化，減少肺損傷，從而改善肺部通氣功能。干預組臨床總療效與對照組比較未見明顯差異，說明常規的機械通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征的療效相近，也可能與本研究樣本量較小有關。

綜上所述，高頻振蕩通氣聯合肺表面活性物質治療新生兒呼吸窘迫綜合征療效顯著，可有效改善患兒呼吸功能和肺功能，減輕炎癥反應，保護心肌細胞，減少并發癥。