早產兒機械通氣時間對呼吸功能及支氣管肺發育的影響

李超，王吉，顧海紅，徐巧，賴世維，黃烈平

新生兒呼吸窘迫綜合征（NRDS）是早產兒的常見疾病，發病率較高，是導致新生兒病死的主要原因[1-2]。NRDS早產兒主要通過給予機械通氣等呼吸支持進行治療，經機械通氣治療后，多數患兒能恢復自主呼吸，但仍有部分患兒需依靠呼吸機輔助呼吸，以至于出現脫機困難的情況[3-4]。長時間的機械通氣極易使患兒發生撤機后呼吸功能恢復不良，機械通氣治療過程中的高氧、壓力、容量、營養攝入受限、感染等因素還會導致早產兒遠期出現支氣管肺發育不良（BPD）[5-7]。因此，本研究探討機械通氣時間與早產兒呼吸功能及BPD 的關系，為臨床提供相關參考，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性選擇2017 年11 月至2022年11 月浙江省舟山市婦女兒童醫院收治的80 例因NRDS 行機械通氣治療的早產兒作為研究對象。根據患兒是否能在7 d內脫離有創機械通氣，分為短時組（33 例）和長時組（47 例）。納入標準：（1）經影像學、血氣分析證實為NRDS；（2）出生胎齡30 ～32周；（3）需通過呼吸機輔助呼吸；（4）臨床資料完整。排除標準：（1）患兒的存活時間不足28 d；（2）伴隨嚴重循環系統、肝、腎及神經系統疾病；（3）患有先天性畸形。本研究經舟山市婦女兒童醫院醫學倫理委員會審批通過。

1.2 方法 均采用Sophie-transport 史蒂芬小兒呼吸機（德國Stephan公司），選擇同步間歇指令+壓力支持模式進行機械通氣治療。初始參數的設置：呼吸頻率為40 ～50 次/min，呼氣末正壓為4 ～6 cmH2O（1 cmH2O≈98 Pa），吸入氧濃度為0.5 ～0.6，吸氣峰壓為15 ～20 cmH2O。上述參數可根據患兒潮氣量及氧合進行調節，同時予以放置暖箱、營養支持等基礎治療。當患兒達到撤機指征時進行撤機處理，改為持續氣道正壓通氣治療。撤機指征[8]：呼吸頻率≤30 次/min，呼氣末正壓為4 ～6 cmH2O，吸入氧濃度≤0.4，吸氣峰壓≤18 cmH2O，自主呼吸穩定，已控制引發NRDS 的原發病，血氣分析結果維持在正常范圍內及胸片恢復正常。

BPD 判定標準及分組情況：依據美國國家兒童健康和人類發育研究所于2018 年修訂的關于BPD的診斷標準[9]進行判定。伴有持續性肺實質病變影像學表現，糾正胎齡36 周時至少連續3 d 需要吸入氧濃度或通過呼吸支持才能維持在0.90 ～0.95 數值范圍的動脈血氧飽和度。將存在上述情況的胎齡＜32 周的早產兒納入BPD 組，其余早產兒納入非BPD 組。

1.3 觀察指標（1）新生兒一般資料：性別、出生胎齡、是否輔助生殖、分娩方式、出生體質量、是否發生宮內窘迫、出生5 min Apgar評分及是否發生新生兒感染。（2）母孕期及分娩情況：是否合并妊娠期高血壓、妊娠期糖尿病，產前是否使用激素及胎膜早破、羊水污染、胎盤早剝史。（3）早產兒機械通氣治療相關指標：應用肺表面活性物質治療、咖啡因治療、靜脈營養支持時間、插管前意識、插管后消化道出血、插管后血壓、機械通氣時間及吸入氧濃度。（4）機械通氣相關并發癥：動脈導管未閉、肺出血、間質性肺炎、敗血癥、腦膜炎及顱內出血。（5）呼吸功能指標：記錄撤機后15 min、1 及6 h 的呼吸頻率、吸入氧濃度、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）、動脈氧分壓（PaO2）、呼吸指數及氧合指數。

1.4 統計方法 采用SPSS 22.0軟件進行數據分析。計數資料采用檢驗；符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗；多因素Logistic 回歸分析影響患兒BPD 的因素，并構建列線圖預測模型；分別采用受試者工作特征（ROC）曲線、校準曲線、臨床決策曲線評價模型的區分度、準確性和有效性。P ＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料的比較 兩組患兒性別、出生胎齡、輔助生殖、剖宮產、出生體質量、5 min Apgar 評分＜8 分及新生兒感染差異均無統計學意義（P ＞0.05），見表1。

表1 不同機械通氣時間患兒一般資料的比較

2.2 兩組患兒呼吸功能參數比較 兩組患兒撤機后6 h呼吸頻率、吸入氧濃度、呼吸指數較撤機后15 min明顯降低，氧合指數明顯增加（均P＜0.05）；兩組患兒撤機后15 min、1 h 的呼吸頻率、吸入氧濃度、PaCO2、PaO2、呼吸指數及氧合指數差異均無統計學意義（均P ＞0.05）；短時組患兒撤機后6 h 呼吸頻率、吸入氧濃度、PaCO2及呼吸指數均低于長時組，PaO2、氧合指數均高于長時組（均P＜0.05），見表2。

表2 不同機械通氣時間患兒呼吸功能參數比較

2.3 BPD 組與非BPD 組臨床資料比較 BPD 組患兒胎齡、出生體質量及靜脈營養支持時間均低于非BPD 組，5 min Apgar 評分＜8 分、新生兒感染、母親胎膜早破史、咖啡因治療、機械通氣時間＞7 d比例、吸入氧濃度、動脈導管未閉、間質性肺炎及敗血癥比例均高于非BPD 組（均P ＜0.05），見表3。

表3 BPD 組與非BPD 組臨床資料比較

2.4 多因素Logistic 分析影響患兒BPD 的因素將BPD 組與非BPD 組間差異具有統計學意義的指標作為自變量，將BPD 發生情況（非BPD=0，BPD=1）作為因變量，Logistic 多因素回歸分析結果顯示，出生胎齡小、出生體質量低、5 min Apgar 評分＜8 分、新生兒感染、機械通氣時間＞7 d、吸入氧濃度增加及間質性肺炎是影響早產兒BPD 發生的危險因素（均P ＜0.05），見圖1。

圖1 Logistic 多因素回歸分析影響早產兒BPD 發生的因素

2.5 模型的構建 依據LN（OR）值（ 值）對各危險因素進行加權賦分構建列線圖模型，出生胎齡小、出生體質量低、5 min Apgar 評分＜8 分、新生兒感染、機械通氣時間＞7 d、吸入氧濃度增加、間質性肺炎分別賦予23.38、39.09、33.78、29.20、37.56、35.93、31.98、21.68 分，見圖2。

圖2 預測早產兒BPD 風險的列線圖模型

2.6 模型的評價

2.6.1 模型的區分度評價 通過Bootstrap 自抽樣法（反復抽樣1 000 次原始數據）對模型進行內部驗證。驗證前、后，模型一致性指數（C-index）分別為0.876（95%CI：0.744 ～0.924）和0.811（95%CI：0.784～0.842），ROC 曲線下面積分別為0.842（95%CI：0.796 ～0.914，P ＜0.05）和0.851（95%CI：0.788 ～0.912，P ＜0.05）。

2.6.2 模型的準確性評價 驗證前、后，列線圖模型校準曲線擬合優度檢驗結果顯示Hosmer-Lemeshow為1.514（P=0.326）、1.461（P=0.366）。

3 討論

本研究結果顯示，機械通氣時間≤7 d患兒撤機后6 h 的呼吸頻率、吸入氧濃度、PaCO2、呼吸指數明顯低于機械通氣時間＞7 d 患兒，PaO2、氧合指數明顯高于機械通氣時間＞7 d患兒，表明長時間的機械通氣可降低早產兒的呼吸功能。長時間機械通氣患兒的PaO2降低，表明機械通氣時間的延長使患兒的肺泡萎陷，降低肺泡的有效通氣面積和潮氣量，從而影響患兒肺的通換氣功能。同時，為了保證每分鐘的通氣量，需增加呼吸頻率從而為機體提供足夠的氧氣。機械通氣時間延長患兒的PaCO2明顯增加，可能與潮氣量下降從而減少了每分鐘通氣量有關。呼吸指數能夠反映氧合功能，氧合指數能夠反映通換氣功能狀態，氧合指數降低提示出現肺呼吸功能障礙。機械通氣時間延長患兒的吸入氧濃度、呼吸指數增加，氧合指數降低，表明患兒肺內分流增加，氧合及通氣功能受到影響。

產前及產后多種原因導致的肺血管及肺泡發育障礙是造成BPD 發生的重要因素，表現為氧氣和呼吸機依賴[10]。單良等[11]研究結果顯示，出生胎齡、出生體質量、5 min Apgar 評分、新生兒感染、機械通氣時間及吸入氧濃度與NRDS 早產兒BPD 發生密切相關。其中，機械通氣時間對BPD 影響的重要性排序為第3 位（ =2.278）。本研究也得出與其一致的結論，分析其原因可能是，出生胎齡越小、體質量越低的患兒肺結構及功能發育越不完善，肺泡表面張力隨著肺表面活性物質的缺乏而增大，肺泡內壓不穩導致液體滲入肺泡；此外，出生胎齡越小、5 min Apgar 評分越低，新生兒感染風險增加，肺內炎癥介質水平增加，血管通透性改變，導致肺泡損傷和肺水腫。機械通氣時間越長，其產生的壓力容易損傷患兒肺部毛細血管上皮細胞及肺泡上皮細胞，導致肺泡萎縮，長時間的機械通氣還會增加相關肺炎的發生風險，從而促進BPD 的發生。吸入氧濃度較高導致活性氧增加，發生氧化應激反應和炎癥反應，使肺部聚集大量炎癥細胞，促進肺泡細胞損傷、肺泡壁變薄甚至死亡，導致肺水腫和氣體交換障礙，增加BPD風險。張茹等[12]研究發現，間質性肺炎與早產兒出生后3、7 及14 d發生BPD有關，本研究得出了上述結論。同時，本研究構建的列線圖模型，有利于指導臨床上對早產兒BPD 風險的早期識別，及時采取干預措施，以降低BPD 發生率。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突