《Scientific Reports》：Associations between postnatal cerebral oxygen availability and utilization in very to late preterm infants and neurodevelopmental outcome
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本研究针对中晚期早产儿（29-36周）神经发育风险高但缺乏早期生物标志物的临床难题，利用床旁频域近红外光谱联合弥散相关光谱技术，在足月等效龄期定量监测脑氧供需参数，发现较高的脑氧输送指数、脑氧代谢率指数及脑氧提取分数与2岁时更好的认知和语言评分显著相关，且关联性存在显著性别差异（男性更强）。该研究为早期识别高危早产儿、开展针对性干预提供了重要依据。
每年，加拿大约有8%的活产婴儿为早产儿，其中大部分发生在妊娠29至36周之间。与足月儿相比，这些中晚期早产儿面临更高的神经发育挑战风险。然而，目前结构化的神经发育随访项目主要针对极早产儿（小于28周胎龄）。因此，临床上亟需能够早期识别那些同样可能受益于随访干预的29-36周早产儿的生物标志物。
磁共振成像等神经影像技术虽能提供有价值的生物标志物，但成本高昂且难以在床旁实施。传统的近红外光谱技术能够无创监测脑组织氧合情况，但其测量值为相对值，且结果在预测神经发育结局方面存在不一致性。本研究采用了一种结合频域近红外光谱和弥散相关光谱的先进床旁光学神经监测技术。这种技术能够定量测量脑氧供应（通过脑血流指数和脑氧输送指数）和脑氧利用（通过脑氧代谢率指数和脑氧提取分数）的绝对指标，为评估早产儿脑健康状况和成熟度提供了更全面的视角。
这项发表在《Scientific Reports》上的前瞻性观察性队列研究，旨在探讨围绕足月等效龄期测量的FDNIRS-DCS参数与29-36周胎龄早产儿2岁时神经发育结局之间的关联，并探索这些关联是否存在性别差异。研究人员假设，这些定量评估脑氧供需的床旁光学神经监测参数与神经发育结局及校正月龄相关，并且存在性别特异性。
关键技术方法概述
本研究连续招募了241名胎龄29-36周、入住新生儿重症监护室超过48小时的早产儿，最终有227名在足月等效龄期（35-43周校正月龄）接受了床旁光学神经监测。监测使用MetaOx系统，结合FDNIRS和DCS技术，将光学传感器置于前额中部，每次记录25-30分钟。通过FDNIRS信号计算氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白浓度及脑氧饱和度，通过DCS信号计算脑血流指数。进而结合血红蛋白浓度等参数，计算脑氧输送指数、脑氧代谢率指数和脑氧提取分数等关键生理指标。神经发育结局在2岁校正年龄时使用贝利婴幼儿发展量表第四版进行评估。
研究结果
人群特征
研究队列包括227名婴儿（126名男性）。出生中位胎龄为33周，中位出生体重为1780克，女性体重低于男性。社会经济地位较低的家庭占14.9%。在足月等效龄期，37%的婴儿神经系统检查异常，男性比例高于女性。神经监测时的中位校正月龄为39.9周。男性的中位脑氧代谢率指数和血红蛋白浓度高于女性，而绝对脑氧饱和度低于女性。神经发育评估的中位校正年龄为26个月。平均认知、语言和运动评分分别为98.4、95.2和99.4。男性的语言和运动评分低于女性。
神经监测参数与神经发育结局的关联
线性回归分析显示，在所有婴儿中，脑氧输送指数、脑氧代谢率指数和脑氧提取分数与认知和语言评分呈正相关，而脑氧饱和度与这两项评分呈负相关。脑血流指数与任何2岁结局均无显著关联。在对校正月龄、头围和社会经济地位等混杂因素进行调整后，所有神经监测参数均与各神经发育领域显著相关。
按性别分层后分析发现，在男性中，所有神经监测参数均与神经发育结局显著相关：脑血流指数、脑氧输送指数、脑氧代谢率指数和脑氧提取分数与大多数结局呈正相关，而脑氧饱和度呈负相关。调整后的模型在男性中可解释高达24%的方差。在女性中，仅脑氧饱和度与认知和语言评分呈负相关，脑氧提取分数呈正相关，模型解释的方差较小（6-8%），且调整后的模型不显著。
校正月龄与神经监测参数的关联
在神经监测时，校正月龄与脑血流指数、脑氧输送指数、脑氧代谢率指数和脑氧提取分数呈正相关，与脑氧饱和度和血红蛋白浓度呈负相关。调整头围和社会经济地位后，这些关联仍然显著。
按性别分层后，在男性中，校正月龄与脑血流指数和脑氧提取分数呈正相关，与脑氧饱和度和血红蛋白浓度呈负相关，调整后关联更强。在女性中，校正月龄与脑氧输送指数和脑氧代谢率指数呈正相关。
研究结论与意义
本研究首次在29-36周胎龄的早产儿群体中证实，围绕足月等效龄期进行的床旁光学神经监测参数与2岁时的神经发育结局及监测时的校正月龄显著相关。增加的脑氧供应和利用与更好的认知和语言评分相关，这可能反映了为支持大脑生长和成熟所必需的代谢需求上升。这些关联在调整模型后更为显著，并且大多数关联在男性中比在女性中更强，提示了性别特异性的大脑发育机制，也可能与男性早产儿更高的发育脆弱性相关。
研究结果支持床旁光学神经监测有潜力作为早产儿在足月等效龄期提供早期脑健康和脑成熟生物标志物的有价值工具。这种无创、床旁可行的监测技术，有助于临床医生更早地识别出有神经发育风险的中晚期早产儿，从而及时进行干预，改善其长期预后。该研究为理解早产儿脑发育的生理基础及性别差异提供了新的重要见解。
