早产儿机械通气时间对呼吸功能及支气管肺发育的影响

李超，王吉，顾海红，徐巧，赖世维，黄烈平

新生儿呼吸窘迫综合征（NRDS）是早产儿的常见疾病，发病率较高，是导致新生儿病死的主要原因[1-2]。NRDS早产儿主要通过给予机械通气等呼吸支持进行治疗，经机械通气治疗后，多数患儿能恢复自主呼吸，但仍有部分患儿需依靠呼吸机辅助呼吸，以至于出现脱机困难的情况[3-4]。长时间的机械通气极易使患儿发生撤机后呼吸功能恢复不良，机械通气治疗过程中的高氧、压力、容量、营养摄入受限、感染等因素还会导致早产儿远期出现支气管肺发育不良（BPD）[5-7]。因此，本研究探讨机械通气时间与早产儿呼吸功能及BPD 的关系，为临床提供相关参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性选择2017 年11 月至2022年11 月浙江省舟山市妇女儿童医院收治的80 例因NRDS 行机械通气治疗的早产儿作为研究对象。根据患儿是否能在7 d内脱离有创机械通气，分为短时组（33 例）和长时组（47 例）。纳入标准：（1）经影像学、血气分析证实为NRDS；（2）出生胎龄30 ～32周；（3）需通过呼吸机辅助呼吸；（4）临床资料完整。排除标准：（1）患儿的存活时间不足28 d；（2）伴随严重循环系统、肝、肾及神经系统疾病；（3）患有先天性畸形。本研究经舟山市妇女儿童医院医学伦理委员会审批通过。

1.2 方法 均采用Sophie-transport 史蒂芬小儿呼吸机（德国Stephan公司），选择同步间歇指令+压力支持模式进行机械通气治疗。初始参数的设置：呼吸频率为40 ～50 次/min，呼气末正压为4 ～6 cmH2O（1 cmH2O≈98 Pa），吸入氧浓度为0.5 ～0.6，吸气峰压为15 ～20 cmH2O。上述参数可根据患儿潮气量及氧合进行调节，同时予以放置暖箱、营养支持等基础治疗。当患儿达到撤机指征时进行撤机处理，改为持续气道正压通气治疗。撤机指征[8]：呼吸频率≤30 次/min，呼气末正压为4 ～6 cmH2O，吸入氧浓度≤0.4，吸气峰压≤18 cmH2O，自主呼吸稳定，已控制引发NRDS 的原发病，血气分析结果维持在正常范围内及胸片恢复正常。

BPD 判定标准及分组情况：依据美国国家儿童健康和人类发育研究所于2018 年修订的关于BPD的诊断标准[9]进行判定。伴有持续性肺实质病变影像学表现，纠正胎龄36 周时至少连续3 d 需要吸入氧浓度或通过呼吸支持才能维持在0.90 ～0.95 数值范围的动脉血氧饱和度。将存在上述情况的胎龄＜32 周的早产儿纳入BPD 组，其余早产儿纳入非BPD 组。

1.3 观察指标（1）新生儿一般资料：性别、出生胎龄、是否辅助生殖、分娩方式、出生体质量、是否发生宫内窘迫、出生5 min Apgar评分及是否发生新生儿感染。（2）母孕期及分娩情况：是否合并妊娠期高血压、妊娠期糖尿病，产前是否使用激素及胎膜早破、羊水污染、胎盘早剥史。（3）早产儿机械通气治疗相关指标：应用肺表面活性物质治疗、咖啡因治疗、静脉营养支持时间、插管前意识、插管后消化道出血、插管后血压、机械通气时间及吸入氧浓度。（4）机械通气相关并发症：动脉导管未闭、肺出血、间质性肺炎、败血症、脑膜炎及颅内出血。（5）呼吸功能指标：记录撤机后15 min、1 及6 h 的呼吸频率、吸入氧浓度、动脉二氧化碳分压（PaCO2）、动脉氧分压（PaO2）、呼吸指数及氧合指数。

1.4 统计方法 采用SPSS 22.0软件进行数据分析。计数资料采用检验；符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，采用独立样本t检验；多因素Logistic 回归分析影响患儿BPD 的因素，并构建列线图预测模型；分别采用受试者工作特征（ROC）曲线、校准曲线、临床决策曲线评价模型的区分度、准确性和有效性。P ＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料的比较 两组患儿性别、出生胎龄、辅助生殖、剖宫产、出生体质量、5 min Apgar 评分＜8 分及新生儿感染差异均无统计学意义（P ＞0.05），见表1。

表1 不同机械通气时间患儿一般资料的比较

2.2 两组患儿呼吸功能参数比较 两组患儿撤机后6 h呼吸频率、吸入氧浓度、呼吸指数较撤机后15 min明显降低，氧合指数明显增加（均P＜0.05）；两组患儿撤机后15 min、1 h 的呼吸频率、吸入氧浓度、PaCO2、PaO2、呼吸指数及氧合指数差异均无统计学意义（均P ＞0.05）；短时组患儿撤机后6 h 呼吸频率、吸入氧浓度、PaCO2及呼吸指数均低于长时组，PaO2、氧合指数均高于长时组（均P＜0.05），见表2。

表2 不同机械通气时间患儿呼吸功能参数比较

2.3 BPD 组与非BPD 组临床资料比较 BPD 组患儿胎龄、出生体质量及静脉营养支持时间均低于非BPD 组，5 min Apgar 评分＜8 分、新生儿感染、母亲胎膜早破史、咖啡因治疗、机械通气时间＞7 d比例、吸入氧浓度、动脉导管未闭、间质性肺炎及败血症比例均高于非BPD 组（均P ＜0.05），见表3。

表3 BPD 组与非BPD 组临床资料比较

2.4 多因素Logistic 分析影响患儿BPD 的因素将BPD 组与非BPD 组间差异具有统计学意义的指标作为自变量，将BPD 发生情况（非BPD=0，BPD=1）作为因变量，Logistic 多因素回归分析结果显示，出生胎龄小、出生体质量低、5 min Apgar 评分＜8 分、新生儿感染、机械通气时间＞7 d、吸入氧浓度增加及间质性肺炎是影响早产儿BPD 发生的危险因素（均P ＜0.05），见图1。

图1 Logistic 多因素回归分析影响早产儿BPD 发生的因素

2.5 模型的构建 依据LN（OR）值（ 值）对各危险因素进行加权赋分构建列线图模型，出生胎龄小、出生体质量低、5 min Apgar 评分＜8 分、新生儿感染、机械通气时间＞7 d、吸入氧浓度增加、间质性肺炎分别赋予23.38、39.09、33.78、29.20、37.56、35.93、31.98、21.68 分，见图2。

图2 预测早产儿BPD 风险的列线图模型

2.6 模型的评价

2.6.1 模型的区分度评价 通过Bootstrap 自抽样法（反复抽样1 000 次原始数据）对模型进行内部验证。验证前、后，模型一致性指数（C-index）分别为0.876（95%CI：0.744 ～0.924）和0.811（95%CI：0.784～0.842），ROC 曲线下面积分别为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 模型的准确性评价 验证前、后，列线图模型校准曲线拟合优度检验结果显示Hosmer-Lemeshow为1.514（P=0.326）、1.461（P=0.366）。

3 讨论

本研究结果显示，机械通气时间≤7 d患儿撤机后6 h 的呼吸频率、吸入氧浓度、PaCO2、呼吸指数明显低于机械通气时间＞7 d 患儿，PaO2、氧合指数明显高于机械通气时间＞7 d患儿，表明长时间的机械通气可降低早产儿的呼吸功能。长时间机械通气患儿的PaO2降低，表明机械通气时间的延长使患儿的肺泡萎陷，降低肺泡的有效通气面积和潮气量，从而影响患儿肺的通换气功能。同时，为了保证每分钟的通气量，需增加呼吸频率从而为机体提供足够的氧气。机械通气时间延长患儿的PaCO2明显增加，可能与潮气量下降从而减少了每分钟通气量有关。呼吸指数能够反映氧合功能，氧合指数能够反映通换气功能状态，氧合指数降低提示出现肺呼吸功能障碍。机械通气时间延长患儿的吸入氧浓度、呼吸指数增加，氧合指数降低，表明患儿肺内分流增加，氧合及通气功能受到影响。

产前及产后多种原因导致的肺血管及肺泡发育障碍是造成BPD 发生的重要因素，表现为氧气和呼吸机依赖[10]。单良等[11]研究结果显示，出生胎龄、出生体质量、5 min Apgar 评分、新生儿感染、机械通气时间及吸入氧浓度与NRDS 早产儿BPD 发生密切相关。其中，机械通气时间对BPD 影响的重要性排序为第3 位（ =2.278）。本研究也得出与其一致的结论，分析其原因可能是，出生胎龄越小、体质量越低的患儿肺结构及功能发育越不完善，肺泡表面张力随着肺表面活性物质的缺乏而增大，肺泡内压不稳导致液体渗入肺泡；此外，出生胎龄越小、5 min Apgar 评分越低，新生儿感染风险增加，肺内炎症介质水平增加，血管通透性改变，导致肺泡损伤和肺水肿。机械通气时间越长，其产生的压力容易损伤患儿肺部毛细血管上皮细胞及肺泡上皮细胞，导致肺泡萎缩，长时间的机械通气还会增加相关肺炎的发生风险，从而促进BPD 的发生。吸入氧浓度较高导致活性氧增加，发生氧化应激反应和炎症反应，使肺部聚集大量炎症细胞，促进肺泡细胞损伤、肺泡壁变薄甚至死亡，导致肺水肿和气体交换障碍，增加BPD风险。张茹等[12]研究发现，间质性肺炎与早产儿出生后3、7 及14 d发生BPD有关，本研究得出了上述结论。同时，本研究构建的列线图模型，有利于指导临床上对早产儿BPD 风险的早期识别，及时采取干预措施，以降低BPD 发生率。

利益冲突 所有作者声明无利益冲突