容量保證的高頻振蕩通氣模式對胎齡28～34周早產兒呼吸衰竭療效的前瞻性隨機對照研究

王魯春 包志丹 馬祎喆 牛利美 陶鳴燕

（東南大學醫學院附屬江陰醫院新生兒科，江蘇江陰 214400）

中國活產新生兒中，早產兒發生率從2012 年的5.9%上升至2018年的6.4%，隨著圍生醫學、新生兒急救醫學的發展，新生兒重癥監護病房（neonatal intensive care unit, NICU）中早產兒的存活率也明顯增高［1-3］。早產兒呼吸系統發育并不完善，新生兒呼吸衰竭是早產兒常見的并發癥之一，也是造成早產兒死亡的主要原因，需要盡早進行呼吸支持治療［4］。

通氣策略的選擇與支氣管肺發育不良（bronchopulmonary dysplasia, BPD）、新生兒腦白質損傷等并發癥的發生發展有關［5］。傳統常頻機械通氣（conventional mechanical ventilation, CMV）是臨床上用于治療呼吸衰竭最常用的呼吸支持方式，常需要較高的壓力和較大的潮氣量，易發生通氣過度、氣胸等情況。而高頻振蕩通氣（high frequency oscillatory ventilation, HFOV）既往主要作為嚴重呼吸衰竭新生兒的治療手段，具有低氣道壓力、低潮氣量、超生理通氣頻率等特點［6］。但HFOV模式仍可能因潮氣量過大造成氣道和肺泡過度擴張等問題，導致過度通氣和肺容積損傷，從而增加BPD、高氧腦損傷、氣胸的發生風險［6］。容量保證通氣是目標容量控制通氣模式中最常用的模式，可以維持通氣過程中潮氣量相對穩定，并且可使目標潮氣量不受肺順應性、呼吸道阻力和自主呼吸等影響，有助于降低BPD 的發生風險［7］。容量保證的高頻振蕩通氣（volumeguaranteed high frequency oscillation ventilation,HFOV-VG）是一種新的有創呼吸支持模式，這種聯合模式在早產兒中的臨床應用越來越受重視［8-9］，目前動物實驗已經證實HFOV-VG 在肺通氣改善、減少肺損傷方面具有一定優勢，但HFOV-VG 在新生兒中的臨床應用研究仍較少，在早產兒呼吸衰竭治療中是否能夠預防肺損傷仍不清楚［10］。2023 年一項薈萃分析顯示容量保證通氣模式能夠降低早產兒嚴重腦室出血的發生風險［11］，既往也有研究提示HFOV 模式下治療的早產兒在18 月齡時發生腦性癱瘓和精神發育滯后的風險顯著降低［12］，提示通氣模式可能影響早產兒神經行為發育，但鮮見研究報道HFOV-VG 模式對早產兒神經行為發育的影響。本研究旨在比較HFOV-VG模式及CMV 模式治療早產兒呼吸衰竭的療效及對神經系統預后的影響，以探索更適合應用于早產兒呼吸衰竭的通氣模式。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究為前瞻性研究，研究對象為2018 年10月—2022 年12 月在東南大學醫學院附屬江陰醫院NICU 住院的、需要有創機械通氣的早產兒。納入標準：（1）胎齡28～34周；（2）入院72 h內需要有創機械通氣；（3）符合新生兒呼吸衰竭的診斷標準，診斷依據參照新生兒呼吸衰竭指南［13］。根據擲硬幣法隨機分配機械通氣模式，即HFOV-VG 模式和CMV 模式。排除標準：（1）先天畸形或發育異常，如胸廓發育畸形、膈疝、食管裂孔疝、先天性肺發育異常、復雜型先天性心臟病、染色體疾病等；（2）合并其他臟器出血，如肺出血、消化道出血、肺動脈高壓或彌散性血管內凝血等嚴重并發癥；（3）臨床資料不全者。本研究已通過我院醫學倫理委員會審批（［2017］倫審研第（008）號），患兒家屬知情并簽署同意書。

1.2 一般資料收集

記錄兩組患兒的性別、胎齡、出生體重、新生兒期原發病及并發癥（BPD、顱內出血、肺部感染等）情況、最終臨床轉歸（存活或死亡）、NICU住院治療相關情況（應用肺表面活性物質、住院時長等）、呼吸支持時間（有創機械通氣時間、總用氧時間等）等臨床資料。

1.3 機械通氣參數設定

HFOV-VG 通氣參數設定：潮氣量為（1.8±0.2）mL/kg，呼吸機頻率為10～15 Hz，平均氣道壓（mean airway pressure, MAP）為6～8 cmH2O 或比常頻通氣時高2～3 cmH2O。振幅（△P） 為15～20 cmH2O，可為MAP 的2 倍，或者觀察胸壁充分振動能延續到患兒骨盆處來指導△P調整。調節吸入氣氧濃度（fraction of inspiration oxygen, FiO2）至目標經皮動脈血氧飽和度（percutaneous arterial oxygen saturation, SpO2）為90%～95%，吸氣、呼氣時間比為1∶2。上機后MAP 每2～3 min 增加1～2 cmH2O，隨著SpO2的上升下調FiO2，使SpO2保持在目標范圍內。當FiO2不超過25%，或者氧合不再改善，或者有肺過度膨脹的跡象（毛細血管再充盈時間＞3 s 和/或低血壓）則停止增加MAP，該MAP數值為肺泡持續開放壓。然后MAP每2～3 min減小1～2 cmH2O，直至SpO2數值開始下降，此時MAP數值為閉合壓。再次將MAP上調至開放壓2～3 min 復張肺后，將MAP 下調至比閉合壓高2 cmH2O，半小時后復查血氣，根據血氣結果按0.1～0.2 mL/kg 調整潮氣量，最后設定最大振幅△Pmax=△P+5 cmH2O［14］。CMV 組通氣參數設定：潮氣量為4～6 mL/kg，呼吸頻率為40～60次/min，吸氣時間為0.3～0.4 s，調節FiO2保證患兒目標SpO2（90%～95%），呼氣末正壓為5～7 cmH2O，吸氣峰壓為15～20 cmH2O。根據患兒臨床情況和血氣分析結果，并按照指南［6，15］調整呼吸機參數。

檢測并記錄機械通氣前和機械通氣24 h 后動脈血pH、氧分壓（partial pressure of oxygen, PaO2）、二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide,PaCO2）和FiO2。

1.4 發育商評估

小兒神經心理發育量表（以下簡稱“兒心量表”）為我國自主研發的發育評估量表，用于評估0～6 歲兒童發育情況，分為大運動、精細動作、適應能力、語言、社會交往5大能區，結果以發育商評價［16］。兩組早產兒糾正6 月齡時使用兒心量表評估神經行為發育情況，測試人員均為取得相應資質的固定專業人員。

1.5 統計學分析

采用SPSS 19.0 統計軟件進行數據分析。正態分布的計量資料以均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用兩樣本t檢驗或配對t檢驗；計數資料以例數和百分率（%）表示，率的比較采用卡方檢驗或Fisher確切概率法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組早產兒基本資料比較

共納入112例診斷為新生兒呼吸衰竭且需要有創機械通氣的早產兒，胎齡28～34 周，男性61 例（54.5%），女性51 例（45.5%）。HFOV-VG 組44例，CMV 組68 例，兩組早產兒性別、胎齡、出生體重、分娩方式、母親產前使用糖皮質激素、1 min Apgar 評分、新生兒原發病方面比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表 2 兩組早產兒機械通氣前后氧合指標比較 （± s）

表 2 兩組早產兒機械通氣前后氧合指標比較 （± s）

注：［PaO2］氧分壓；［PaCO2］二氧化碳分壓；［FiO2］吸入氣氧濃度；［CMV］常頻機械通氣；［HFOV-VG］容量保證的高頻振蕩通氣。a示與同組治療前比較，P＜0.05。

組別例數pH治療前治療24 h后PaO2 (mmHg)治療前PaCO2 (mmHg)治療前PaO2/FiO2 (mmHg)治療前治療24 h后治療24 h后治療24 h后CMV組HFOV-VG組t值P值-0.543 0.588 9.292＜0.001-0.871 0.386 0.959 0.340-1.577 0.118-7.770＜0.001-8.456＜0.001-8.470＜0.001 68 44 7.24±0.12 7.25±0.09 48±6a 37±6a 56±16 59±15 58±10 56±14 101±46 114±44 181±63a 292±88a 7.34±0.06a 7.44±0.07a 74±9a 95±16a

2.2 兩組早產兒機械通氣前后氧合指標比較

HFOV-VG組和CMV組早產兒機械通氣治療前動脈血pH、PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2比較差異無統計學意義（P＞0.05）。兩組早產兒機械通氣治療24 h后動脈血pH、PaO2、PaCO2及PaO2/FiO2均較治療前改善（P＜0.05），且HFOV-VG 組動脈血pH、PaO2、PaO2/FiO2高于CMV 組，PaCO2低于CMV 組（P＜0.05）。見表2。

2.3 兩組早產兒并發癥和轉歸情況比較

HFOV-VG 組和CMV 組早產兒BPD、腦室內出血、腦室周圍白質軟化、新生兒壞死性小腸結腸炎（≥II期）、肺出血、氣胸、晚發型敗血癥、有血流動力學改變的動脈導管未閉、早產兒視網膜病的發生率及28 d病死率比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 兩組早產兒并發癥和轉歸情況比較 ［例（%）］

2.4 兩組早產兒治療情況比較

HFOV-VG組和CMV組早產兒應用肺表面活性物質比例、總用氧時間、住院時長比較差異無統計學意義（P＞0.05），但HFOV-VG組有創機械通氣時間短于CMV組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組患兒治療情況比較

2.5 兩組早產兒短期神經行為發育比較

隨訪至糾正6月齡，兩組早產兒兒心量表的發育商、大運動、精細動作、適應能力、語言、社會行為得分差異無統計學意義（P＞0.05），見表5。

表5 兩組早產兒糾正6月齡發育商比較 （± s）

表5 兩組早產兒糾正6月齡發育商比較 （± s）

注：［CMV］常頻機械通氣；［HFOV-VG］容量保證的高頻振蕩通氣。

組別社會行為評分例數發育商大運動精細動作適應能力語言CMV組HFOV-VG組t值P值-0.302 0.763-0.140 0.889-0.812 0.418-0.297 0.767-0.318 0.751-0.279 0.781 76±8 77±7 68 44 79±8 79±7 86±10 87±8 81±7 81±8 77±9 79±11 78±10 79±10

3 討論

本研究納入胎齡28～34周的中早期早產兒，發現HFOV-VG 組治療24 h 后動脈血pH、PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2的改善較CMV 組明顯，提示HFOV-VG通氣方式能夠更快、更有效地提高PaO2，促進CO2排出，改善氧合。這種優勢可能得益于HFOV-VG 模式下潮氣量比較穩定，避免肺泡過度擴張，還可通過高頻振動，促使氣道有害物質排出，增加肺順應性，改善肺組織通氣及換氣功能。Belteki等［17］詳細分析了HFOV-VG模式下呼吸參數的變化，該模式可以將高頻潮氣量控制在既定范圍內，其優勢在使用肺表面活性物質、鎮靜治療時更明顯，可避免過度通氣和低碳酸血癥的發生。Iscan等［18］將20例胎齡＜32周的呼吸窘迫綜合征患兒分為HFOV-VG組和HFOV組，發現HFOV-VG可以減少高頻潮氣量的波動，也減少超出目標PaCO2值的情況，降低高碳酸血癥或低碳酸血癥的發生率。HFOV-VG 還可以在降低高頻潮氣量和增加呼吸頻率的同時保持PaCO2，以減少肺損傷［19］。王湘等［10］也提出HFOV-VG 可以用較低的通氣壓力達到需要的目標潮氣量，從而有效降低肺順應性和呼吸道阻力的影響，以達到減輕肺損傷的目的。

本研究結果表明，HFOV-VG組和CMV組早產兒在發生BPD、腦室內出血、感染、神經損傷等新生兒期并發癥，以及28 d 病死率、住院時長上比較差異無統計學意義，但HFOV-VG 組有創機械通氣時間短于CMV 組，提示與CMV 模式相比，HFOV-VG 模式在降低早產兒病死率、減少早產兒相關并發癥方面無明顯優勢，但患兒的急性肺損傷可能更快得到緩解，有效減少呼吸機的使用時間。在新生兒呼吸窘迫綜合征動物模型中，研究者也證明HFOV-VG 模式能夠有效減輕肺泡炎性滲出、減輕肺損傷［20］。袁文浩等［21］也報道HFOVVG較CMV通氣模式更快改善持續性肺動脈高壓患兒氧合狀況，減少呼吸機使用時間，縮短患兒住院時間，降低醫療成本，但不影響28 d 病死率。值得注意的是，本研究提示HFOV-VG 模式在減少BPD 發生率上并無優勢，可能和本研究納入的早產兒胎齡有關，并未納入胎齡＜28 周的超早產兒，而BPD的發生和超早產關系密切。

既往研究表明，低碳酸血癥會導致腦血管收縮和血流量減少，主要與神經系統并發癥有關，包括腦性癱瘓、認知障礙、腦室內出血、腦室周圍白質損傷等；而高碳酸血癥通過擴張腦動脈促進腦血流量增加，與神經、呼吸和消化系統不良預后及早產兒視網膜病變有關［22-23］。基于這些研究結果，理論上HFOV-VG 模式可能通過減少機械通氣對腦血流變化的影響，從而有助于改善神經系統預后。本研究發現HFOV-VG模式和CMV模式相比，對中早期早產兒神經系統并發癥的發生無顯著差異，兩種通氣模式下的早產兒在糾正6月齡時的神經行為發育無明顯差異，和袁文浩等［21］觀察到的結果一致。本研究主要探討了HFOV-VG 模式對早產兒短期神經系統發育的影響，仍需延長隨訪時間、擴大樣本量以進一步探索這種通氣模式對早產兒遠期神經發育的影響。另外，本研究局限之處在于未進一步檢測治療前后肺損傷相關的炎癥指標及探索這種通氣模式快速改善氧合的相關機制。

綜上所述，HFOV-VG 模式應用于早產兒呼吸衰竭，在改善氧合、縮短呼吸機使用時間等方面效果優于CMV 模式，且不增加患兒的并發癥發生風險及短期神經發育不良預后，安全性相對較高，在早產兒呼吸衰竭的治療中有重要推廣意義。

利益沖突聲明：所有作者聲明無利益沖突。