基于计算机X线成像分析表面活性物质治疗对极早产儿呼吸窘迫综合征肺通气分布的影响

《European Journal of Pediatrics》：Computerized chest radiograph analysis of air distribution after surfactant treatment of respiratory distress syndrome in extremely preterm infants

本研究针对表面活性物质（Surfactant）治疗极早产儿呼吸窘迫综合征（RDS）后早期肺通气分布不均的问题，通过计算机化胸片（CXR）图像分析，发现右肺通气优于左肺，基底区域通气优于顶端区域，且表面活性物质治疗后通气异质性增加，为优化表面活性物质给药策略提供了新的评估手段。

　　

在新生儿重症监护领域，呼吸窘迫综合征（RDS）始终是极早产儿面临的主要威胁。尽管表面活性物质替代疗法已显著提高患儿存活率，但一个令人困惑的现象依然存在：许多接受治疗的早产儿最终仍会发展为支气管肺发育不良（BPD）——一种与长期肺功能障碍相关的慢性肺部疾病。这种矛盾现象背后，可能隐藏着表面活性物质分布不均导致的早期肺损伤机制。

传统观点认为，表面活性物质通过招募塌陷的肺泡改善肺通气。然而，早期研究提出了不同见解：Goldsmith等人发现，表面活性物质治疗后肺容积的立即改善可能源于已有肺泡的过度扩张而非新肺泡的招募。这种不均匀的扩张可能导致局部过度充气和肺不张并存，为后续肺损伤埋下隐患。遗憾的是，由于技术限制，这一假说在人类新生儿中一直缺乏直接影像学证据。

正是在这样的背景下，乌普萨拉大学的研究团队在《European Journal of Pediatrics》发表了创新性研究。他们开发了一种计算机化胸片（CXR）分析方法，首次在极早产儿中直观揭示了表面活性物质治疗后早期肺通气的分布特征。

研究团队采用ImageJ软件对60张胸片进行数字化分析，通过测量平均像素强度（MPI）和局灶性像素强度异质性（FHPI）两个关键参数，分别评估肺通气程度和通气不均匀性。MPI值与肺组织密度正相关，与通气程度负相关；FHPI则反映局部通气的异质性，值越高表明过度扩张和肺不张并存越明显。

研究发现了一系列规律性的通气分布特征。表面活性物质治疗组（STG）右肺MPI显著低于左肺，表明右肺通气更充分。更为有趣的是，无论是治疗组还是治疗前组（PSG），肺基底区域的MPI均低于顶端区域，显示基底区通气更佳——这种自上而下的通气梯度与表面活性物质治疗无关，可能是肺生理的基本特征。

最具临床意义的是局灶性异质性的发现。表面活性物质治疗后，右肺第7肋间区域的FHPI显著增高，表明这些通气较好的区域反而出现了更明显的通气不均。研究人员推测，这可能是由于表面活性物质在解剖结构更垂直的右主支气管分布更多，导致右肺基底区既存在过度扩张的肺泡，又存在塌陷区域。

该方法与传统放射科医师的视觉评估具有良好一致性（r=0.594），但能提供更精细的局部通气信息。此外，MPI与首日平均气道压（MAP）正相关，提示MAP可能比吸入氧浓度（FiO₂）更能反映RDS严重程度。

主要研究结果

肺通气分布模式 研究发现右肺通气优于左肺，基底区域通气优于顶端区域。表面活性物质治疗后，左肺MPI显著高于右肺，表明右肺通气更充分。从肺尖到肺底，MPI呈现线性下降趋势，显示基底区域通气更佳。

通气异质性特征 表面活性物质治疗后，通气良好区域出现明显异质性。右肺第7肋间区域FHPI显著高于左侧相应区域，表明这些通气较好的区域反而出现了更明显的通气不均。

与临床参数的相关性 计算机分析结果与临床指标存在特定关联。MPI与首日平均气道压正相关，表明通气较差的肺部需要更高压力支持。与传统放射学评估的一致性验证了该方法的可靠性。

研究的创新性在于将常规胸片转化为定量评估工具，为表面活性物质给药策略优化提供了新思路。不同给药技术（LISA、MIST、INSURE）对肺通气分布的影响可通过该方法客观比较，有助于寻找最均匀分布的给药方式。

尽管该研究存在样本量有限、治疗前组并非严格对照等局限性，但计算机化胸片分析为极早产儿肺通气评估提供了简单、易行的新途径。未来研究可结合电阻抗断层扫描（EIT）、超声等新兴技术，共同推动新生儿肺保护性通气策略的精准化发展。