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这篇综述聚焦于高危婴儿睡眠问题,探讨了睡眠中断因素(如噪音、光线等)对其的影响。涵盖早产儿、患有新生儿戒断综合征(NAS)等疾病的婴儿,强调睡眠对神经发育的重要性,呼吁采取措施促进睡眠及早期干预。
睡眠对婴儿的重要性
睡眠在婴儿的成长过程中扮演着极为关键的角色。对于婴儿大脑发育而言,它是记忆巩固、突触可塑性以及神经连接形成的重要基础,这些过程对正常神经发育至关重要。大量研究证据表明,睡眠不足或被干扰的儿童,出现发育迟缓、行为问题以及学习和记忆困难的风险更高。例如,18 和 26 个月大的婴儿夜间总睡眠时间越长,几个月后的执行任务表现就越好。而在有癫痫发作风险的新生儿中,睡眠效率低下(表现为安静睡眠比例较高,此阶段脑电图(EEG)δ 波功率较低)与较差的神经系统检查评分相关,还能预测 18 个月时认知、语言和运动评分不佳。
除了睡眠 - 觉醒周期(SWC)作为婴儿大脑功能的标志外,睡眠呼吸障碍(SDB)也是影响神经发育的一个可纠正因素。需要新生儿重症监护病房(NICU)护理的新生儿常患有 SDB,患有颅面畸形、某些遗传综合征、神经肌肉疾病和其他先天性异常的新生儿,以及早产儿,患 SDB 的风险也较高。SDB 导致的反复短暂间歇性低氧血症和睡眠中断,会加剧长期认知发育异常的风险。此外,睡眠受损还可能产生躯体后果,如影响生长。在新加坡两岁以下儿童中,睡眠时间较短与身高较矮显著相关,在一些亚组分析中,还与较高的体重指数(BMI)相关。在年龄较大的儿童和成人研究中也发现,短睡眠时间与肥胖风险增加有关,不良睡眠特征还可能影响葡萄糖和胰岛素代谢以及血压,进而影响整体心血管风险因素。
睡眠干扰因素的作用
- 噪音:NICU 的噪音环境对早产儿影响较大。在 NICU 的孵化器中,噪音测量均值为 53 - 62 dB,最大值可达 113 dB,昼夜差异不大,经常超过美国儿科学会(AAP)推荐的 45 dB 最大声暴露值(峰值不超过 65 dB)以及世界卫生组织(WHO)建议的夜间医院病房 30 dB 的最大值。通气支持会显著增加背景噪音,测量值因呼吸机、通气模式和麦克风位置而异,在 45 - 82 dB 之间。噪音峰值高于 65 dB 时,大多数早产儿会出现眨眼、惊吓反射、面部和身体动作,60% 的早产儿睡眠和觉醒状态会改变。但也有研究表明噪音水平与早产儿觉醒之间无显著相关性。有研究在 NICU 进行每日四次、每次 60 分钟的 “安静时间”,发现 35 周矫正胎龄的新生儿在 “安静时间” 内总睡眠时间更长,随后觉醒时间也更长。同时,声音暴露与早产儿神经发育结局之间似乎存在关联,使用硅胶耳塞降低声音暴露与 18 - 22 个月时更好的心理发育指数相关,睡眠可能是噪音暴露与不良神经发育结局之间的中介因素。然而,限制 NICU 的声音暴露可能会限制婴儿接触口语的机会,对语言发育产生长期影响。研究发现 NICU 单人病房的安静时间明显更多,曾在单人病房住院的 2 岁儿童语言得分低于在开放式病房住院的儿童。此外,父母的交谈能增加早产儿的发声,现场音乐疗法(尤其是摇篮曲)对早产儿的生理功能有积极影响,可降低心率和呼吸频率,提高热量摄入,改善睡眠模式。因此,不仅要降低噪音,还要促进积极的声音(如口语和音乐)。
- 光线:重症监护病房的光线暴露差异很大。一方面,光线对于安全进行干预措施和临床评估儿童是必要的;另一方面,要避免儿童受到眩光干扰。AAP 和一个共识委员会建议使用可变调节光源,提供 10 - 600 lux 的间接照明和环境光。有研究测量极低出生体重婴儿在住院期间(不包括光疗期间)的平均光照水平为 70.5 lux,几乎总是符合 AAP 的建议。但也有研究报告,患有慢性心脏病的新生儿环境中的光照水平在一天中的多个时间点超过推荐值两倍,而另一些研究则发现该类婴儿的光照水平通常低于推荐值。有趣的是,光疗期间的高光水平在暴露结束后也会改变睡眠行为,日本一项大型研究发现,接受 24 小时以上光疗的儿童在 1 个月大时 24 小时睡眠时间较短。现在越来越多的人建议在重症监护病房根据昼夜调整光线,以支持现有的或正在发育的昼夜节律。即使是早产儿和新生儿,光线循环也显示出积极效果,如缩短住院时间、促进体重增加和在 11 周矫正年龄时减少哭闹。总体而言,优化重症监护病房的光线暴露似乎对婴儿发育和睡眠健康有益,但近期一项综述强调,支持 NICU 时间生物学的证据水平较低。
- 医护人员的干预:在许多重症监护病房,医护人员试图考虑婴儿的睡眠 - 觉醒周期并相应调整干预措施,但由于活跃睡眠时婴儿频繁的身体和面部动作,可能会被误判为觉醒状态,从而干扰婴儿最脆弱的睡眠状态。活跃睡眠在大脑发育(尤其是感觉运动可塑性)中起着特别重要的作用,早产儿在快速发育阶段比大龄儿童花费更多时间在活跃睡眠中。此外,SDB 在活跃睡眠阶段通常会加剧,处理婴儿时最容易诱发呼吸事件。对荷兰参与新生儿护理的医疗保健人员的一项调查显示,他们对睡眠生理学的了解有限,只有 14% 的人正确回答了关于觉醒和活跃睡眠区别的问题。在对 30 名伊朗 NICU 护士的研究中,只有 20% 的人能够描述活跃睡眠的特征。对有脑功能障碍风险的足月儿和近足月儿在 NICU 期间进行的多导睡眠图(PSG)研究显示,在 4 小时内频繁接触婴儿,总护理时间为 65.3 ± 33.0 分钟,这些接触在所有睡眠和觉醒阶段的比例相同,平均最大接触间隔时间为 50.9 ± 26.2 分钟,只有一半的新生儿能够不间断地完成 60 分钟的睡眠 - 觉醒周期。另一项对 12 名 35 周矫正胎龄早产儿的研究观察到,每个婴儿平均有 143 次操作(其中 55 次是由于调整多导睡眠图),24 小时内总时间为 3.9 小时,白天操作更多,但操作次数和持续时间与觉醒之间没有统计学显著关联。两项针对患有慢性心脏病的新生儿的术后小型研究也发现,婴儿频繁觉醒,睡眠周期短,平均为 12.3 分钟,90% 的时间睡眠持续时间不到 30 分钟。在爱尔兰对中晚期早产儿的研究中,23% 的夜间睡眠周期被打断,几乎都是为了喂食。此外,在 NICU 或儿科重症监护病房(PICU)中,婴儿经历程序性疼痛很常见。一项研究报告称,一组早产儿在出生后的前五天平均进行 35 次破皮操作,这与出院时多导睡眠图测量的脑电图成熟度显著相关。另一项研究表明,较高的压力水平(通过唾液皮质醇测量)会延长觉醒时间。有趣的是,该研究还发现,极早产儿和中度早产儿在活跃睡眠期间对伤害性刺激具有高度耐受性,不会醒来,而较大的新生儿(34 - 40 周胎龄)在活跃睡眠期间特别脆弱,经常会因相同刺激醒来。
特定患者群体的睡眠问题
- 早产儿:早产儿大部分时间都在睡眠中度过,可高达 90%。有证据表明,早产儿的睡眠结构存在差异,例如在相似的月经后年龄,其睡眠周期更长、觉醒时间更多、安静睡眠比例更高,这表明早产会影响睡眠调节。这与早产儿大脑发育受损风险显著增加的发现一致,而大脑发育受损可能表现为睡眠调节改变。此外,早产儿睡眠模式的显著干扰很常见,可能会加剧非典型大脑发育,增加出现严重认知、行为和 / 或社交缺陷的风险。NICU 对早产儿来说是一个不利的睡眠环境,除了外部干扰因素,其本身的病理和合并症也会阻碍正常睡眠。快速眼动睡眠(REM)型睡眠在早产儿中起着特殊作用,例如,近期一项研究表明,29 - 32 周月经后年龄的活跃睡眠百分比与足月时的白质体积有关,REM 型(活跃)睡眠比例较高的婴儿通过贝利 II 评估的神经发育结局也更好。即使在离开 NICU 后,许多早产儿仍表现出异常的睡眠特征,睡眠质量较低,父母对其睡眠问题也更为担忧。最近发布的建议强调了八项基于证据的保护和促进睡眠的实践措施,除了前面讨论的噪音和光线控制外,还应重视睡眠团队组成、风险因素评估、睡眠评估工具、体位管理、感觉刺激以及医院 - 家庭过渡期间的睡眠管理。
- 新生儿戒断综合征:新生儿戒断综合征(NAS),尤其是母亲使用阿片类药物导致的新生儿阿片类戒断综合征,是指新生儿在子宫内接触成瘾物质后出现的一组症状,包括易怒、震颤、喂养困难、呕吐、腹泻,特别是睡眠障碍。在未经医学治疗的情况下,很大一部分(39 - 100%)患有 NAS 的儿童在出生后 1 - 4 天的振幅整合脑电图(aEEG)监测中没有显示出 SWC,而健康对照组中这一比例仅为 8%。异常的 aEEG 模式和缺乏 SWC 与较高的 NAS 评分和较长的住院时间相关。与健康婴儿相比,患有 NAS 的婴儿在活跃睡眠中花费的时间更多,在安静睡眠中花费的时间更少,睡眠更紊乱,不确定睡眠的百分比更高,睡眠模式变化更频繁。总体而言,患有 NAS 症状的婴儿比对照组清醒时间更长,睡眠效率更低,但口服吗啡治疗后,睡眠效率会有所改善。曾有多项尝试改善 NAS 患儿的睡眠,然而,与睡在普通床上相比,睡在摇床上会在第 7 天增加戒断症状和睡眠干扰。另一项研究比较了俯卧位和仰卧位睡眠,发现俯卧位的新生儿平均和峰值戒断评分显著较低,但每日热量摄入也较低。由于俯卧位睡眠会增加婴儿猝死综合征(SIDS)的风险,因此必须谨慎考虑。促进 NAS 婴儿的睡眠尤为重要,因为他们已经面临神经认知障碍的高风险。
- 颅面畸形(如罗宾序列征):由于特定的解剖结构,新生儿上气道梗阻(UAO)在颅面畸形中尤为常见,但在这个年龄段并不总是容易检测到。在一些婴儿中,UAO 可能在出生几周后才出现,因此出生后不久的正常睡眠研究结果并不能排除在出生后几个月内发展为潜在严重阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的可能性。而且,人们普遍认为与睡眠相关的 UAO 会导致频繁的氧饱和度下降,但这并不总是正确的。事实上,一些儿童在 PSG 检查中显示严重的 OSA,但没有临床症状或氧饱和度下降,因此脉搏血氧仪在检测这类人群的 OSA 时不够敏感。即使 UAO 的病理生理学很明显(如患有罗宾序列征的婴儿),下颌后缩或舌后坠等主要症状与 UAO/OSA 的严重程度相关性也很差,这就需要对所有患有这些疾病的婴儿进行 OSA 的常规筛查。如果没有 PSG 设备,心肺多导记录仪(PG)可作为有效的替代方法,但它检测低通气的频率低于 PSG。在对患有罗宾序列征的婴儿的研究中,混合性阻塞性呼吸暂停低通气指数是混合性阻塞性呼吸暂停指数的两倍。鉴于记录完整的 PSG 对这些可能已经因呼吸问题而严重受损的婴儿来说负担较大,即使有 PSG 设备,对患有罗宾序列征的婴儿记录 PG 并降低治疗阈值(例如作者所在机构使用 3 次 / 小时而不是 5 次 / 小时的阈值)可能是可以接受的。评估治疗效果也需要进行睡眠研究,因此在治疗颅面畸形婴儿的每个中心都应该具备这种诊断方法。在这种情况下,特别需要关注的是经常将俯卧位睡眠作为颅面畸形婴儿的一线治疗方法。大量证据表明,俯卧位是 SIDS 最重要的可预防风险因素之一,虽然患有罗宾序列征的婴儿死亡不会被归类为 SIDS,但没有理由认为健康婴儿的类似病理生理学不适用于患有罗宾序列征的婴儿。此外,越来越多的证据表明,俯卧位对大多数患有罗宾序列征的婴儿无效。因此,考虑到其有限的有效性和增加的猝死风险,不建议在这一患者群体中采用俯卧位睡眠。特别是对于这些婴儿,虽然并非每个国家都有,但确实存在有效的非手术治疗选择。目前对患有颅面畸形的婴儿反复发生阻塞性呼吸暂停的临床后果了解甚少。虽然频繁的呼吸事件可能导致严重的发育不良(如在患有罗宾序列征的婴儿中所见),但阻塞性呼吸暂停也被报道为区分后来死于 SIDS 的婴儿和健康对照组的少数睡眠研究结果之一。一种解释是,患有罗宾序列征等疾病的婴儿反复发生的阻塞性呼吸暂停与唤醒阈值升高有关,而唤醒受损也与 SIDS 的病理生理学有关。此外,有证据表明,如果早期识别和治疗与睡眠相关的上气道梗阻,这些患者可能会有正常的神经认知发育,这进一步支持了对这一高危群体进行常规睡眠研究的重要性。
- 先天性心脏病:先天性心脏病(CHD)患儿的睡眠生理常常受到干扰。脑电图观察显示,与健康足月新生儿相比,CHD 患儿的活跃睡眠比例较低,睡眠周期较短。在 6 - 12 个月大时,紫绀型 CHD 婴儿的觉醒时间增加,睡眠效率降低。一项研究根据安静睡眠和非安静睡眠的分布计算出功能性脑年龄(FBA)来表达大脑成熟度,发现 CHD 患儿的 FBA 较低,尤其是大动脉转位的患儿比健康新生儿更低。术后,该研究中的睡眠组织和 FBA 有所改善,与健康对照组不再有差异。多项研究报告称,在矫正手术前,多达一半的 CHD 患儿存在 SWC 紊乱,但其他研究发现,很大比例(87 - 97%)的 CHD 患儿术前 SWC 正常。术后,许多 CHD 婴儿在术后第一天不能恢复正常的 SWC(24 小时内 33% 恢复正常,48 小时内 29% 恢复正常,48 小时内 32% 恢复正常)。术后 SWC 恢复延迟与 2 岁时较差的神经认知结局和 4 岁时较低的智商相关。FBA 延迟与 2 岁时较差的运动评分相关,但与认知和语言评分无关。有证据表明,CHD 婴儿也更容易发生 SDB。CHD 合并 SDB 与较差的神经认知测试分数相关,包括智商降低 10 - 12 分。
- 缺氧缺血性脑病:许多患有新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)的儿童在出生后的头几天 SWC 尚未发育,HIE 的严重程度会影响 SWC 的