容量保证的高频振荡通气模式对胎龄28～34周早产儿呼吸衰竭疗效的前瞻性随机对照研究

王鲁春 包志丹 马祎喆 牛利美 陶鸣燕

（东南大学医学院附属江阴医院新生儿科，江苏江阴 214400）

中国活产新生儿中，早产儿发生率从2012 年的5.9%上升至2018年的6.4%，随着围生医学、新生儿急救医学的发展，新生儿重症监护病房（neonatal intensive care unit, NICU）中早产儿的存活率也明显增高［1-3］。早产儿呼吸系统发育并不完善，新生儿呼吸衰竭是早产儿常见的并发症之一，也是造成早产儿死亡的主要原因，需要尽早进行呼吸支持治疗［4］。

通气策略的选择与支气管肺发育不良（bronchopulmonary dysplasia, BPD）、新生儿脑白质损伤等并发症的发生发展有关［5］。传统常频机械通气（conventional mechanical ventilation, CMV）是临床上用于治疗呼吸衰竭最常用的呼吸支持方式，常需要较高的压力和较大的潮气量，易发生通气过度、气胸等情况。而高频振荡通气（high frequency oscillatory ventilation, HFOV）既往主要作为严重呼吸衰竭新生儿的治疗手段，具有低气道压力、低潮气量、超生理通气频率等特点［6］。但HFOV模式仍可能因潮气量过大造成气道和肺泡过度扩张等问题，导致过度通气和肺容积损伤，从而增加BPD、高氧脑损伤、气胸的发生风险［6］。容量保证通气是目标容量控制通气模式中最常用的模式，可以维持通气过程中潮气量相对稳定，并且可使目标潮气量不受肺顺应性、呼吸道阻力和自主呼吸等影响，有助于降低BPD 的发生风险［7］。容量保证的高频振荡通气（volumeguaranteed high frequency oscillation ventilation,HFOV-VG）是一种新的有创呼吸支持模式，这种联合模式在早产儿中的临床应用越来越受重视［8-9］，目前动物实验已经证实HFOV-VG 在肺通气改善、减少肺损伤方面具有一定优势，但HFOV-VG 在新生儿中的临床应用研究仍较少，在早产儿呼吸衰竭治疗中是否能够预防肺损伤仍不清楚［10］。2023 年一项荟萃分析显示容量保证通气模式能够降低早产儿严重脑室出血的发生风险［11］，既往也有研究提示HFOV 模式下治疗的早产儿在18 月龄时发生脑性瘫痪和精神发育滞后的风险显著降低［12］，提示通气模式可能影响早产儿神经行为发育，但鲜见研究报道HFOV-VG 模式对早产儿神经行为发育的影响。本研究旨在比较HFOV-VG模式及CMV 模式治疗早产儿呼吸衰竭的疗效及对神经系统预后的影响，以探索更适合应用于早产儿呼吸衰竭的通气模式。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究为前瞻性研究，研究对象为2018 年10月—2022 年12 月在东南大学医学院附属江阴医院NICU 住院的、需要有创机械通气的早产儿。纳入标准：（1）胎龄28～34周；（2）入院72 h内需要有创机械通气；（3）符合新生儿呼吸衰竭的诊断标准，诊断依据参照新生儿呼吸衰竭指南［13］。根据掷硬币法随机分配机械通气模式，即HFOV-VG 模式和CMV 模式。排除标准：（1）先天畸形或发育异常，如胸廓发育畸形、膈疝、食管裂孔疝、先天性肺发育异常、复杂型先天性心脏病、染色体疾病等；（2）合并其他脏器出血，如肺出血、消化道出血、肺动脉高压或弥散性血管内凝血等严重并发症；（3）临床资料不全者。本研究已通过我院医学伦理委员会审批（［2017］伦审研第（008）号），患儿家属知情并签署同意书。

1.2 一般资料收集

记录两组患儿的性别、胎龄、出生体重、新生儿期原发病及并发症（BPD、颅内出血、肺部感染等）情况、最终临床转归（存活或死亡）、NICU住院治疗相关情况（应用肺表面活性物质、住院时长等）、呼吸支持时间（有创机械通气时间、总用氧时间等）等临床资料。

1.3 机械通气参数设定

HFOV-VG 通气参数设定：潮气量为（1.8±0.2）mL/kg，呼吸机频率为10～15 Hz，平均气道压（mean airway pressure, MAP）为6～8 cmH2O 或比常频通气时高2～3 cmH2O。振幅（△P） 为15～20 cmH2O，可为MAP 的2 倍，或者观察胸壁充分振动能延续到患儿骨盆处来指导△P调整。调节吸入气氧浓度（fraction of inspiration oxygen, FiO2）至目标经皮动脉血氧饱和度（percutaneous arterial oxygen saturation, SpO2）为90%～95%，吸气、呼气时间比为1∶2。上机后MAP 每2～3 min 增加1～2 cmH2O，随着SpO2的上升下调FiO2，使SpO2保持在目标范围内。当FiO2不超过25%，或者氧合不再改善，或者有肺过度膨胀的迹象（毛细血管再充盈时间＞3 s 和/或低血压）则停止增加MAP，该MAP数值为肺泡持续开放压。然后MAP每2～3 min减小1～2 cmH2O，直至SpO2数值开始下降，此时MAP数值为闭合压。再次将MAP上调至开放压2～3 min 复张肺后，将MAP 下调至比闭合压高2 cmH2O，半小时后复查血气，根据血气结果按0.1～0.2 mL/kg 调整潮气量，最后设定最大振幅△Pmax=△P+5 cmH2O［14］。CMV 组通气参数设定：潮气量为4～6 mL/kg，呼吸频率为40～60次/min，吸气时间为0.3～0.4 s，调节FiO2保证患儿目标SpO2（90%～95%），呼气末正压为5～7 cmH2O，吸气峰压为15～20 cmH2O。根据患儿临床情况和血气分析结果，并按照指南［6，15］调整呼吸机参数。

检测并记录机械通气前和机械通气24 h 后动脉血pH、氧分压（partial pressure of oxygen, PaO2）、二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide,PaCO2）和FiO2。

1.4 发育商评估

小儿神经心理发育量表（以下简称“儿心量表”）为我国自主研发的发育评估量表，用于评估0～6 岁儿童发育情况，分为大运动、精细动作、适应能力、语言、社会交往5大能区，结果以发育商评价［16］。两组早产儿纠正6 月龄时使用儿心量表评估神经行为发育情况，测试人员均为取得相应资质的固定专业人员。

1.5 统计学分析

采用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析。正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用两样本t检验或配对t检验；计数资料以例数和百分率（%）表示，率的比较采用卡方检验或Fisher确切概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组早产儿基本资料比较

共纳入112例诊断为新生儿呼吸衰竭且需要有创机械通气的早产儿，胎龄28～34 周，男性61 例（54.5%），女性51 例（45.5%）。HFOV-VG 组44例，CMV 组68 例，两组早产儿性别、胎龄、出生体重、分娩方式、母亲产前使用糖皮质激素、1 min Apgar 评分、新生儿原发病方面比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表 2 两组早产儿机械通气前后氧合指标比较 （± s）

表 2 两组早产儿机械通气前后氧合指标比较 （± s）

注：［PaO2］氧分压；［PaCO2］二氧化碳分压；［FiO2］吸入气氧浓度；［CMV］常频机械通气；［HFOV-VG］容量保证的高频振荡通气。a示与同组治疗前比较，P＜0.05。

组别例数pH治疗前治疗24 h后PaO2 (mmHg)治疗前PaCO2 (mmHg)治疗前PaO2/FiO2 (mmHg)治疗前治疗24 h后治疗24 h后治疗24 h后CMV组HFOV-VG组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 两组早产儿机械通气前后氧合指标比较

HFOV-VG组和CMV组早产儿机械通气治疗前动脉血pH、PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2比较差异无统计学意义（P＞0.05）。两组早产儿机械通气治疗24 h后动脉血pH、PaO2、PaCO2及PaO2/FiO2均较治疗前改善（P＜0.05），且HFOV-VG 组动脉血pH、PaO2、PaO2/FiO2高于CMV 组，PaCO2低于CMV 组（P＜0.05）。见表2。

2.3 两组早产儿并发症和转归情况比较

HFOV-VG 组和CMV 组早产儿BPD、脑室内出血、脑室周围白质软化、新生儿坏死性小肠结肠炎（≥II期）、肺出血、气胸、晚发型败血症、有血流动力学改变的动脉导管未闭、早产儿视网膜病的发生率及28 d病死率比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 两组早产儿并发症和转归情况比较 ［例（%）］

2.4 两组早产儿治疗情况比较

HFOV-VG组和CMV组早产儿应用肺表面活性物质比例、总用氧时间、住院时长比较差异无统计学意义（P＞0.05），但HFOV-VG组有创机械通气时间短于CMV组（P＜0.05），见表4。

表4 两组患儿治疗情况比较

2.5 两组早产儿短期神经行为发育比较

随访至纠正6月龄，两组早产儿儿心量表的发育商、大运动、精细动作、适应能力、语言、社会行为得分差异无统计学意义（P＞0.05），见表5。

表5 两组早产儿纠正6月龄发育商比较 （± s）

表5 两组早产儿纠正6月龄发育商比较 （± s）

注：［CMV］常频机械通气；［HFOV-VG］容量保证的高频振荡通气。

组别社会行为评分例数发育商大运动精细动作适应能力语言CMV组HFOV-VG组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 讨论

本研究纳入胎龄28～34周的中早期早产儿，发现HFOV-VG 组治疗24 h 后动脉血pH、PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2的改善较CMV 组明显，提示HFOV-VG通气方式能够更快、更有效地提高PaO2，促进CO2排出，改善氧合。这种优势可能得益于HFOV-VG 模式下潮气量比较稳定，避免肺泡过度扩张，还可通过高频振动，促使气道有害物质排出，增加肺顺应性，改善肺组织通气及换气功能。Belteki等［17］详细分析了HFOV-VG模式下呼吸参数的变化，该模式可以将高频潮气量控制在既定范围内，其优势在使用肺表面活性物质、镇静治疗时更明显，可避免过度通气和低碳酸血症的发生。Iscan等［18］将20例胎龄＜32周的呼吸窘迫综合征患儿分为HFOV-VG组和HFOV组，发现HFOV-VG可以减少高频潮气量的波动，也减少超出目标PaCO2值的情况，降低高碳酸血症或低碳酸血症的发生率。HFOV-VG 还可以在降低高频潮气量和增加呼吸频率的同时保持PaCO2，以减少肺损伤［19］。王湘等［10］也提出HFOV-VG 可以用较低的通气压力达到需要的目标潮气量，从而有效降低肺顺应性和呼吸道阻力的影响，以达到减轻肺损伤的目的。

本研究结果表明，HFOV-VG组和CMV组早产儿在发生BPD、脑室内出血、感染、神经损伤等新生儿期并发症，以及28 d 病死率、住院时长上比较差异无统计学意义，但HFOV-VG 组有创机械通气时间短于CMV 组，提示与CMV 模式相比，HFOV-VG 模式在降低早产儿病死率、减少早产儿相关并发症方面无明显优势，但患儿的急性肺损伤可能更快得到缓解，有效减少呼吸机的使用时间。在新生儿呼吸窘迫综合征动物模型中，研究者也证明HFOV-VG 模式能够有效减轻肺泡炎性渗出、减轻肺损伤［20］。袁文浩等［21］也报道HFOVVG较CMV通气模式更快改善持续性肺动脉高压患儿氧合状况，减少呼吸机使用时间，缩短患儿住院时间，降低医疗成本，但不影响28 d 病死率。值得注意的是，本研究提示HFOV-VG 模式在减少BPD 发生率上并无优势，可能和本研究纳入的早产儿胎龄有关，并未纳入胎龄＜28 周的超早产儿，而BPD的发生和超早产关系密切。

既往研究表明，低碳酸血症会导致脑血管收缩和血流量减少，主要与神经系统并发症有关，包括脑性瘫痪、认知障碍、脑室内出血、脑室周围白质损伤等；而高碳酸血症通过扩张脑动脉促进脑血流量增加，与神经、呼吸和消化系统不良预后及早产儿视网膜病变有关［22-23］。基于这些研究结果，理论上HFOV-VG 模式可能通过减少机械通气对脑血流变化的影响，从而有助于改善神经系统预后。本研究发现HFOV-VG模式和CMV模式相比，对中早期早产儿神经系统并发症的发生无显著差异，两种通气模式下的早产儿在纠正6月龄时的神经行为发育无明显差异，和袁文浩等［21］观察到的结果一致。本研究主要探讨了HFOV-VG 模式对早产儿短期神经系统发育的影响，仍需延长随访时间、扩大样本量以进一步探索这种通气模式对早产儿远期神经发育的影响。另外，本研究局限之处在于未进一步检测治疗前后肺损伤相关的炎症指标及探索这种通气模式快速改善氧合的相关机制。

综上所述，HFOV-VG 模式应用于早产儿呼吸衰竭，在改善氧合、缩短呼吸机使用时间等方面效果优于CMV 模式，且不增加患儿的并发症发生风险及短期神经发育不良预后，安全性相对较高，在早产儿呼吸衰竭的治疗中有重要推广意义。

利益冲突声明：所有作者声明无利益冲突。