音乐干预增加早产儿安静睡眠时间的随机对照试验

严 恺 季福婷 袁 皓 刘 晴 许 艳 程国强,2 王来栓,2 周文浩,2 陆春梅,3

近年来，有关音乐对胎儿和新生儿早期发育、认知发生发展影响的研究越来越多[1]。大脑处理音乐涉及广泛的大脑皮层，同时包括皮层下深层的脑网络结构及多个神经核团，影响胎儿/新生儿在听觉、认知、感觉和运动方面的功能整合[2]。目前已有研究显示音乐对早产儿心肺功能、生长发育、疼痛、喂养、行为状态的影响，但其对大脑的结构、功能发育、短期和长期的神经发育结局的影响仍然未知。

目前通过神经生理学技术研究音乐对新生儿睡眠周期和脑电生理特征影响的报道较少，在未能很好地控制NICU中环境噪声的条件下实施音乐干预可能对研究结论产生潜在影响[3]。本研究的目的是评价早产儿在音乐干预后的安静睡眠周期(QSC)和脑电特征的变化，期望音乐干预可能延长早产儿的QSC，改善患儿舒适度和脑电评分。

1 方法

1.1 研究设计 单中心RCT。以新生儿科收治入院的早产儿为研究对象，随机分为对照组(常规护理)和干预组(常规护理+音乐干预)，干预7 d后的48 h内行脑电图监测，以QSC特征为主要观察指标，同时行舒适度评价和振幅整合脑电(aEEG)评分。

1.2 伦理和知情同意 本研究通过复旦大学附属儿科医院(我院)伦理委员会批准(复儿伦审[2017]235号)。研究对象在入组前均由患儿家属签署知情同意书。

1.3 纳入标准 同时满足以下条件：①我院新生儿科住院患儿；②32周≤胎龄<36周的适于胎龄儿；③双耳通过听力筛查。

1.5 样本量计算 根据既往研究[3]，假设研究对象平均单次QSC能增加10 min，标准差12 min，把握度取0.08，检验水准为0.05时，每组样本量为27例。本研究拟对不同胎龄行睡眠周期相关性分析，为保证5个胎龄亚组均有一定数量的病例，本文预计样本量为110例。

1.6 随机化方案及实施 根据随机化数字表产生随机化序列，置于新生儿病房文件柜内，新生儿科医生确定符合纳入和排除标准的早产儿，通知当班的护理组长依序分组，由床位护士实施干预。

1.7 干预措施 2组干预观察均为入组后7d。我院新生儿病区床位护士每30～60 min巡床1次。

1.7.1 对照组 予常规护理，减少声光刺激，体位放置，必要时康复医生介入运动和口腔干预。

1.7.2 干预组 在对照组干预的基础上+音乐干预。音乐干预由床位护士实施。统一采用早教播放机(深圳市博悦生活用品有限公司产品)，置于暖箱早产儿足部，音乐素材为女高音歌唱家Chloe Agnew演唱的抒情版勃拉姆斯摇篮曲(Brahms Lullaby)[3]，每次播放第1遍时用分贝仪校准，音量40～60分贝，每24 h播放1次，每次持续6 h。

1.8 中止研究指征 ①出现不良事件：干预或脑电监测过程中生命体征不稳定(见本文1.4排除标准第5条)或死亡；②干预或脑电图评估前需行有创操作(如静脉穿刺、洗胃、导尿、腰椎穿刺)等可能引起患儿不适、影响干预效果的临床行为；③干预或脑电监测过程患儿家属主动要求退出本研究或选择自动出院。

1.9 基线指标的采集 从医院HIS系统采集入组早产儿的围生期和临床信息，包括母亲产检情况、产前健康状况(高血压、糖尿病、甲状腺功能异常)、产时高危因素(胎膜早破、羊水情况)，患儿的生产方式、5 min Apgar评分、胎龄、干预时纠正胎龄、出生体重、喂养方式(留置胃管)、吸氧、入院诊断等。

1.10 结局测量 采用美国NicoletOne 32导联视频脑功能监测仪，遵循ACNS指南[4]推荐的新生儿操作流程实施监测。参照EEG国际10-20定位系统，电极放置在ACNS指南中推荐新生儿放置的8个导联位置，分别是F3和F4监测额区，C3和C4监测顶区，T3和T4监测颞区，P3和P4监测枕区。此外，还包括5个参考电极，分别是额极FP1、FP2，中央电极Cz，心电ECG，肌电EMG。每个导联的脑电监测数据包括原始的连续视频监测脑电(cEEG)和振幅整合脑电(aEEG)。在2组完成预期干预后的48 h内完成脑电图监测。监测时间为连续6 h。

1.11 观察指标 我院新生儿病区设置专职的新生儿神经电生理技师，本文电生理测量和数据评估判断均由这名技师在不知干预分组情况下完成。

1.11.1 主要观察指标 根据Burdjalov等[5]提供的方法对aEEG的连续性和周期性进行分析来区分主动睡眠期和QSC。本文只观察QSC，具体指标包括，①平均时间：QSC时间的总和/进入QSC状态的次数；②总时间：QSC时间总和；③出现次数：QSC出现的次数；④中断频率：通过脑电振幅和波形的变化判定QSC中断，每次QSC期间出现短暂中断次数的总和；⑤平均间隔：2次QSC间的平均时间。本文以QSC平均时间为主要观察指标。

1.11.2 次要观察指标 ①舒适度评分：采用COMFORTneo量表评价[6]，包括警觉性、激惹、呼吸反应、哭声、身体运动、面部和肌肉紧张度6个维度，每个维度根据早产儿的表现评0～5分，最高30分。与睡眠相关的维度主要为警觉性和总分。②aEEG评分：采用Burdjalov评分法[5]，分为连续性(0～2分)、睡眠觉醒周期(0～5分)、下边缘振幅值(0～2分)、波谱带宽(0～4分)，根据脑电图结果进行综合评价，最高13分。

1.12 统计方法 采用Stata 15.0软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料用均数和标准差描述，组间比较采用2独立样本单侧t检验；非正态分布的计量资料用中位数和极值描述，组间比较采用非参数秩和检验。计数资料用频数和频率描述，组间比较采用卡方单侧检验；Pearson检验用于相关性分析。如出现未完成7 d干预或脑电图数据质量无法满足读图要求的观察对象时，使用期望最大化算法，使用未缺失数据生成对数似然函数，并使用该函数对缺失数据进行参数估计后替换，通过多次迭代至估计值收敛。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 2018年6月1日至2019年6月30日共355例胎龄32～36周的早产儿在我院新生儿科住院，符合本文纳入和排除标准的112例早产儿入组并完成观察，未出现研究中止或需要剔除数据的病例。具体流程见图1。

图1 本研究流程图

2.2 基线指标 表1显示，干预组和对照组基线指标数据差异均无统计学意义。

表1 干预组和对照组的一般情况和临床信息

2.3 主要观察指标 表2显示，干预组较对照组QSC的平均时间增加0.17 h、总时间增加0.52 h、中断次数少2次，差异均有统计学意义；2组的最高电压振幅值、最低电压振幅值、QSC的发生次数和平均间隔差异均无统计学意义。

表2 干预组和对照组安静睡眠周期特征比较

2.4 次要观察指标 表3显示，干预组较对照组舒适度评分量表总分高1.9分、警觉性评分高0.8分，基于aEEG的睡眠觉醒周期评分高0.7分、波谱带宽评分高0.7分、总体评分高1.4分，差异均有统计学意义。2组的连续性评分和下边缘振幅值评分差异均无统计学意义。

2.5 不同胎龄早产儿睡眠周期和脑电特征的相关性分析干预组较对照组在不同胎龄亚组的QSC平均时间、总时间、舒适度量评分总分和aEEG评分总分均高，且与胎龄呈正相关(图2)。

表3 干预组和对照组新生儿舒适度和aEEG评分比较

图2 不同胎龄与安静睡眠周期、脑电图特征和舒适度评分的相关性分析

2.6 不良事件 研究过程中研究对象均生命体征平稳，未发现有发热、呕吐、精神萎靡、惊厥等神经/精神症状及感染相关症状；未报告不良事件，包括干预期间死亡、突发病危、颅内出血、脑积水、脑卒中、器官功能障碍、听力丧失。

3 讨论

关于音乐对早产儿QSC和脑电活动的影响，目前尚无定论。一项Meta分析纳入音乐对新生儿睡眠影响的8项干预性研究，5项研究显示音乐可从不同方面改善新生儿睡眠，包括使高质量睡眠比例增加(95%～96%)、行为学评分增加、 QSC期间的脑电振幅降低、第5和10 d的睡眠时间增加等；3项研究结果呈阴性；但各项研究的干预方法或结果无法合并[7]。

本研究结果显示，干预组QSC中睡眠中断次数少于对照组，与Stokes等[3]的研究结果一致，但其作用机制尚不清楚。有研究发现音乐改善ICU患者睡眠的同时，其体内的褪黑素和皮质醇水平也在发生变化，但无法确定褪黑素和皮质醇水平的变化是否由音乐干预所致[8]。此外，本研究中干预组较对照组有更长的QSC、单位时间内更长的睡眠时间，与Stokes等[3]和Olischar等[9]的结果不一致，可能与研究间的样本异质性有关。后两者研究都基于小样本(分别为20例和54例)，研究方法都是干预前后自身对照的方式，可能受个体差异的影响较大，使研究结果出现信息偏倚，且研究[3]未排除可能存在脑损伤的病例，同时未排除环境噪声的影响。本研究除扩大了研究的样本量外，同时排除了脑损伤对早产儿睡眠周期节律变化和中枢神经系统发育的影响，以及NICU中环境噪声的影响，有效控制了信息偏倚，从而提升了结果的可靠性与可重复性。Krueger等[10]指出，睡眠周期的变化与体内多种激素水平的变化相关。但目前尚无新生儿激素和睡眠周期的相关报道。此前有研究显示，多巴胺能让人类从音乐中感到愉悦，同时指出是否享受音乐主要取决于多巴胺水平的调节[11]，音乐对人类情感行为和大脑生理的影响也与多巴胺能密切相关[12]。而睡眠特征与多巴胺信号通路及结合位点存在遗传学基础[13]。褪黑素[14]和5-羟色胺也同样是重要的睡眠调节因子。近期有学者发现，5-羟色胺神经元能在不影响睡眠总量的情况下调节睡眠结构[15]。因此，音乐、激素与新生儿睡眠周期这三者间相互关联的网络是今后值得进一步探索的研究方向。

本研究显示音乐干预可减轻早产儿的警觉性，舒适度评分总分也较对照组改善。先前已有学者发现适当播放音乐可以减少婴儿的哭声，改善其警觉性[16]；还可缓解新生儿静脉采血时的疼痛[17]，采血阶段干预组和对照组在心率、睡眠状态和面部紧张程度方面差异均有统计学意义。提示音乐可通过某种途径影响新生儿的情绪行为。此外，音乐干预后睡眠觉醒周期评分和波谱宽度也有改变。虽然我们尚不能得到音乐能促进新生儿脑发育等类似结论，但这一结果为后续研究提供重要的提示，不仅仅只是激素通路，音乐还可能通过大脑生理学对新生儿的脑电波谱结构产生影响。已有研究报道脑电波谱结构的改变可影响睡眠周期[18]，不同脑电波形的占比可影响睡眠觉醒状态。图2显示，胎龄与睡眠觉醒周期和脑电的背景活动、成熟度之间存在正相关，以胎龄为协变量，观察到不同胎龄下QSC平均时间和总时间、舒适度评分总分及aEEG评分随着胎龄增大而逐渐增加，这很可能与胎龄增大后睡眠觉醒周期和脑电背景活动逐渐成熟有关。

本研究局限性：①在研究对象入组和基线数据采集时未采用规范化的临床试验观察表(CRF)，可能会使数据在直接录入过程中出现错误，虽然在每例基线数据录入完成后有研究人员进行核对，但仍有出现系统误差的可能性。②未实施分配隐藏。由于本研究是非药物干预性研究，无法实施盲法，可能出现信息偏倚。但在观察指标的测量分析中，以单盲的方式对分析人员设盲，以减少测量偏倚。③研究对象的胎龄范围为32～36周，研究结论推广至<32周早产儿时需谨慎。