自主呼吸试验在早产儿拔管撤机中的应用价值

李哲 朱晓波 薛江

山东大学第二医院新生儿科（山东济南 250033）

有创机械通气是早产儿常用的生命支持技术，但长时间机械通气可导致呼吸机相关性肺炎、肺损伤、支气管肺发育不良等并发症[1-2]。为减少相关并发症的发生，临床医生试图通过各种标准方法确定拔管时机，争取尽早撤机、缩短有创机械通气时间[3]。目前，早产儿缺乏统一的拔管撤机标准，拔管决定通常是基于新生儿的呼吸机参数、动脉血气值和整体的临床稳定性等方面而作出的主观临床判断，但临床判断错误往往会导致撤机失败[4-5]。撤机失败增加了支气管肺发育不良、严重的视网膜病变等其他疾病的发生率[6-7]。近期一项单中心研究显示，约15.2%的早产儿面临撤机失败[8]。

近年来，自主呼吸试验（spontaneous breathing trial，SBT）被越来越多地应用于新生儿拔管前的评估[4-5,9-10]。SBT 时需要呼吸机给予3～10 min 的气管导管内持续气道正压（endotracheal continuous positive airway pressure，ET-CPAP），促进患儿自主呼吸，在此期间，通过呼吸暂停、心动过缓以及氧饱和度下降等临床事件的发生，来判定试验通过或失败[9]。目前，国外已有研究调查了SBT 在预测早产儿成功拔管方面的准确性，提示SBT具有较高的灵敏度，但特异度低[9-10]。但目前仍缺少SBT 的前瞻性随机对照研究，而且国内目前尚无此类相关研究结果发表。本研究采用前瞻性随机对照研究，旨在评估SBT在早产儿拔管撤机中的临床应用价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018年3月1日至2021年3月31日期间入住山东大学第二医院新生儿科且需要呼吸机辅助通气的早产儿为研究对象。纳入标准：①出生胎龄＜37周；②需要气管插管呼吸机辅助通气超过24 h；③出生后首次插管上机从未拔管的早产儿。排除标准：①先天性遗传代谢性疾病及严重的先天性畸形；②气管插管呼吸机辅助通气期间意外脱管；③患有中枢性低通气综合征、围生期重度窒息等干扰拔管的疾病；④由于其他原因（如手术等）需要继续插管。通过随机数字表法将患儿随机分为SBT组和临床判断组（对照组）。本研究获医院科研伦理委员会批准。患儿家长签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集 包括患儿的出生胎龄、出生体重、性别，母分娩方式、产前类固醇激素使用，1分钟及5分钟Apgar评分等临床特征。

1.2.2 拔管准备 机械通气患儿当存在自主呼吸，临床病情稳定且呼吸机参数，即吸入氧浓度分数（FiO2）≤40%、平均气道压（MAP）≤10cmH2O时可进入拔管准备阶段，在此阶段，患儿于每日上午8～10点进行拔管评估，若评估通过，则2 h内拔管，若评估未通过，则继续行机械通气。其中SBT 组患儿行SBT，若SBT 通过即拔管撤机。临床判断组患儿根据临床经验评估患儿达拔管时机后拔管撤机，否则继续予机械通气。两组患儿拔管后均根据自身呼吸状况选择性给予合理的无创呼吸机辅助通气。

1.2.3 自主呼吸试验[9]SBT 组患儿在拔管前接受5 分钟的ET-CPAP，ET-CPAP 相当于对常频机械通气预设的呼气末正压（PEEP），ET-CPAP期间，将呼吸机频率和压力支持设置为零，PEEP 维持原值（5～6 cmH2O），通过气管内导管单独维持患儿持续气道正压（CPAP），试验持续时间为5分钟。若SBT通过则在2 小时内拔管；若SBT 失败则继续给予机械通气，而后每天继续按时进行SBT直至达SBT成功后方可拔管撤机。SBT失败定义为当FiO2最高上调20%后仍出现以下情况中的一种：①心动过缓（心率＜100次/min）超过15s；②经皮氧饱和度（SpO2）下降（＜85%）超过15 s；③刺激后仍不能恢复的呼吸暂停。

1.2.4 撤机结果判定[9]患儿拔除气管插管后，若72h内仍再次需要插管上机，则判定为撤机失败，若拔管后持续72 h以上不需要插管上机，则判定为撤机成功。

1.2.5 再插管的适应证 ①早产儿在无创呼吸机辅助通气前提下，1 h 内出现≥3 次需刺激后才能恢复的呼吸暂停；②出现呼吸性酸中毒（PaCO2＞65 m m H g，且p H 值＜7.2 0）；③氧需求增加，即FiO2＞60%才能使SpO2维持在目标范围（90%～94%）。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 统计软件进行数据分析。非正态分布计量资料以M（P25～P75）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以例数（百分比）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

研究期间共收治早产儿794例，140例符合纳入标准，其中符合排除标准23例，5例早产儿伴有食管气管瘘、3 例存在围生期重度窒息、4 例合并先天性遗传代谢病、1 例被确诊为中枢性低通气综合征、1例因心脏手术需要继续插管、9例在研究期间意外脱管，最终117例纳入研究。

117例患儿中，男60例、女57例，中位出生胎龄为27.7（26.3～30.1）周，中位出生体重1 000.0（825.0～1 300.0）g。SBT组57例、临床判断组60例。SBT组和临床判断组之间出生胎龄、出生体重、性别、分娩方式、产前类固醇激素使用、1 分钟及5 分钟Apgar评分的差异均无统计学意义（P均＞0.05）。见表1。

2.2 两组机械通气及住院比较

SBT 组57 例患儿共进行了113 次SBT，患儿撤机前平均需要进行约2次SBT。SBT组撤机失败率低于临床判断组，差异有统计学意义（P＜0.05）。SBT组与临床判断组之间机械通气时间和住院时间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 SBT组与临床判断组临床资料比较

2.3 撤机失败患儿再插管原因

SBT组中2例撤机失败再插管，1例为呼吸暂停，1例为呼吸性酸中毒；临床判断组中9例撤机失败再插管，2例为呼吸暂停，4例为呼吸性酸中毒，3例为氧需求增加。

3 讨论

早产儿肺发育不成熟，部分早产儿在出生后不能建立正常的呼吸或者出现呼吸衰竭，常需要有创机械通气辅助呼吸，但长时间有创机械通气会导致肺损伤，增加呼吸机相关性肺炎、支气管肺发育不良以及败血症的风险[1-2,6]。推迟撤机会增加机械通气时间，但过早撤机则又可能出现撤机失败。既往研究显示，早产儿撤机失败率为15.2%[8]，而超早产儿撤机失败率高达29.0%[11]。有研究显示，拔管失败的早产儿出现支气管肺发育不良、死亡、严重视网膜病变的风险增加，且呼吸支持及住院时间延长[6-7]。因此目前需要一种客观平衡的方法来确定最佳拔管时机，从而避免长期插管的不良影响以及与早产儿过早拔管失败相关的潜在风险。

本研究发现，SBT 组的撤机失败率要明显低于临床判断组，提示SBT可有效降低拔管失败率，与相关研究结果一致[12]。目前各项研究中关于撤机失败的观察时间窗未达一致，且跨度较大[13]。2017 年的一项回顾性研究共统计了有创机械通气超过24 h的超早产儿926例，撤机5d内再插管的超早产儿中有75%在撤机后2 d 内即需要重新插管[6]。有meta 分析显示，撤机失败的观察窗从撤机后12 h到7 d不等，常用的时间窗包括撤机后48 h（29.0%）、72h（35.5%）和168 h（25.8%）[14]。本研究将新生儿撤机失败限定在撤机后72 h内，可捕获多数撤机失败的临床信息，并避免将晚发性败血症、坏死性小肠结肠炎等新发疾病因素纳入撤机失败原因。而且目前越来越多的研究将撤机后72 h 内再次插管定义为撤机失败[15-17]。

同时，本研究也比较了SBT 组和临床判断组在拔管前的机械通气时间，SBT 组撤机前中位机械通气时间为50 h，临床判断组为57.5 h，两组间差异无统计学意义，相关研究也表明SBT不能缩短机械通气时间[12,18]。但该结果可能受限于样本量及单中心研究的局限性，仍需要大样本以及多中心的临床试验研究来进一步验证。本研究同时比较了两组患儿的住院时间，两者间也无统计学差异。但影响早产儿住院时间的因素很多，特别是部分早产儿在达出院标准时拒绝出院，增加了住院时长，对研究结果的准确性造成了影响。

近年来，越来越多的研究报道SBT 在早产儿中的应用[4]。目前已有多项研究表明SBT在预测拔管成功方面均显示出良好的灵敏度，但只有适度的特异度[9-10,19-20]。但在另一项前瞻性随机对照研究中，SBT 的阳性预测价值为78%，对照组为72%，提示SBT并不能改善拔管成功率[18]。在相关研究中也否定了SBT 的作用[11]。但亦有多项研究肯定了SBT的作用，SBT 对早产儿成功拔管的阳性预测价值为88.0%～90.4%[9-10]，对新生儿成功拔管的阳性预测价值为94.0%[21]。而在本研究中，经SBT的早产儿拔管成功率最高，为96.5%，可能是由于本研究和既往研究中选择的早产儿出生胎龄、出生体重不同，但或许也可归功于本研究中合理试验方案的选择。

本研究中，早产儿撤机前平均需进行2 次SBT后方可拔管撤机，这与本研究中拔管准备阶段选定的呼吸机参数标准偏高有关，这样可以避免延迟撤机，若每例患儿首次进行SBT 即可成功拔管，则意味着可能错过了最早的拔管时机、延长了机械通气时间。此外本研究选择SBT持续时间为5 min，PEEP为5～6 cmH2O，是因为既往研究表明低压力支持水平时间过长导致出现呼吸暂停、呼吸性酸中毒和拔管失败的风险增加[22]，而3min的SBT时间过短、可能会漏掉在3 min后SBT失败的患儿，故选择了5 min的试验时间。而在SBT组中，识别出了96.5%拔管成功的患儿，识别率较之前的研究高，所以5 min或许是比较合适的时间。而近期的一项研究证明，30 min 的自主呼吸试验用来评估拔管成功对于早产儿是安全的[23]。所以未来可适当选择不同的SBT 时间进行分层分析，以获得更合适的试验持续时间。

本研究中有11 例早产儿拔管失败，其中3 例是由于呼吸暂停引起的，1例属于SBT组。如果呼吸暂停是阻塞性的，SBT 在患儿仍使用气管内导管通气时无法检测到这一点，在相关研究中也提到了这种局限性[21]。

总之，在早产儿撤机前进行合理的5 min SBT可降低撤机失败率，但不会增加机械通气时间，SBT可用来预测早产儿成功拔管。