寻找早产儿出生时呼吸支持的最佳平衡点:基于CPAP与FiO2精准调控的转化研究
《Pediatric Research》:In search of a happy medium for preterm infant respiratory support at birth:
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时间:2025年10月24日
来源:Pediatric Research 3.1
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本刊推荐:为优化早产儿出生时呼吸过渡期的管理策略,研究人员通过早产兔模型开展CPAP(持续气道正压通气)与FiO2(吸入氧浓度)组合干预研究。结果表明,较高CPAP(15 cmH2O)联合较高FiO2(0.60)可显著改善肺通气及自主呼吸频率,且未增加肺过度膨胀等风险。该研究为个体化呼吸支持方案提供了新思路,提示实时调控CPAP与氧气靶向不同病理生理阶段可能是未来临床突破的关键。
在新生儿重症监护领域,如何为早产儿提供恰到好处的呼吸支持,始终是临床医生面临的重大挑战。这让人想起一则寓言:一位皇帝观察飞蛾破茧而出的过程,因不忍见其挣扎而剪开茧壳,结果飞蛾因缺乏自然锻炼而无法飞行最终死亡。这个比喻恰如其分地揭示了早产儿呼吸管理中的核心矛盾——过度干预可能阻碍生理过渡,而支持不足又可能导致呼吸衰竭。
足月新生儿出生后能迅速完成从液体充盈到空气充盈的肺过渡,肺泡液通过间质进入淋巴和肺循环,建立功能性残气量(Functional Residual Capacity, FRC)。然而早产儿因表面活性物质缺乏、呼吸肌力弱、膈肌功能不足等因素,难以自主完成这一关键过渡。历史上新生儿学界曾倾向于积极的有创呼吸支持,但随着证据积累,"少即是多"的非侵入性策略逐渐成为主流。COIN试验表明,出生后立即使用8 cmH2O的CPAP不劣于气管插管和表面活性物质给药,但较高CPAP压力(9%)也增加了气胸风险。
当前临床实践遵循新生儿复苏方案(Neonatal Resuscitation Program, NRP)推荐,避免产房内气管插管,采用非侵入性通气。但精准把握支持力度仍是难题:压力不足将延迟FRC建立,压力过高则可能导致气压伤、容积伤和腹胀。最新研究表明,与正压通气相比,接受CPAP支持并保持自主呼吸的早产儿呼吸功能更优,这凸显了寻找"最佳平衡点"的重要性。
Cannata等人的研究为此提供了新见解。该团队通过早产兔模型,探讨了不同CPAP水平和FiO2组合对呼吸过渡的影响。研究人员设计了四组干预:CPAP(5 cmH2O或15 cmH2O)与FiO2(0.30或0.60)的组合,监测呼吸频率、肺通气程度、肺膨出和胃内积气。其中低CPAP(5 cmH2O)和低FiO2(0.30)组合模拟当前NRP推荐方案。
研究采用定制呼吸机与CPAP面罩精准输送压力,使用振动触觉刺激设备避免干扰成像,并创新性地应用相位对比X射线技术,通过增强空气与组织间的折射率差异,实现肺容积的实时客观评估。这种技术为呼吸支持效果的量化提供了独特优势。
较高CPAP(15 cmH2O)与较好肺通气相关,而较高FiO2(0.60)则显著提高自主呼吸频率。同时接受高CPAP和高FiO2的早产兔获益最大。值得注意的是,CPAP和FiO2似乎通过不同机制发挥作用:CPAP主要促进FRC建立,通过打开僵硬肺泡并将肺泡液推入间质;而FiO2则通过缓解缺氧对自主呼吸的抑制起效。令人欣慰的是,15 cmH2O的CPAP未导致肺过度膨胀或胃内积气等不良反应。
该研究提出了两个重要概念:一是实时个体化"响应式"CPAP可能优于固定压力目标;二是氧气输送可针对实时生理变化调整,而非仅遵循预设氧饱和度范围。呼吸过渡包含三个独特阶段:肺泡液清除、对抗周围流体静压防止液体回流、以及肺泡准备进行气体交换。每个阶段可能需要不同压力支持,且需求在出生后几分钟内动态变化。
尽管较高CPAP和氧气的策略具有前景,但在极早产儿中需谨慎。既往研究表明,产房内积极氧疗和通气可能增加支气管肺发育不良(Bronchopulmonary Dysplasia, BPD)和死亡风险。持续膨胀策略研究未显示显著获益,但近期荟萃分析提示高FiO2可能降低死亡率(证据质量仍低)。
实现这些发现的临床转化需要实时监测技术支持,如神经调节通气辅助(NAVA)、电阻抗断层成像(EIT)、肺超声等。基于人工智能的实时FiO2和CPAP滴定可能是未来方向。目前关于响应式CPAP方法的研究正在进行中。
Cannata等人的研究表明,在早产兔模型中,较高CPAP和FiO2联合使用并通过滴定调整,可改善呼吸过渡。采用协作式方法,在早产儿能够自主努力的领域赋予其主动性,同时在适当时机提供恰当压力支持,可能是改善预后的理想路径。新生儿学界亟需重新构建对早产儿产房呼吸管理的策略框架。
研究使用早产兔模型,通过定制呼吸机与CPAP面罩提供精确压力支持。采用振动触觉刺激维持动物状态,利用相位对比X射线技术实时评估肺通气情况,量化不同CPAP和FiO2组合对呼吸功能的影响。
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