振动网式雾化器(A-VMN)在新生儿低流量鼻氧治疗中的性能表现

《Pharmaceutics》:Vibrating Mesh Nebulizer (A-VMN) Performance During Low-Flow Nasal Oxygen Therapy in Neonates

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Pharmaceutics 6.9

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  背景:补充氧气与气溶胶治疗可同时用于治疗因呼吸疾病引起低氧血症的新生儿。由于部分国家氧气钢瓶成本高且供应不足,氧浓缩器被报道为替代方案。研究人员评估了氧浓缩器与低流量氧气治疗相比对新生儿气溶胶药物递送的影响。方法:使用振动网式雾化器(A-VMN;Aerogen

  
背景:补充氧气与气溶胶治疗可同时用于治疗因呼吸疾病引起低氧血症的新生儿。由于部分国家氧气钢瓶成本高且供应不足,氧浓缩器被报道为替代方案。研究人员评估了氧浓缩器与低流量氧气治疗相比对新生儿气溶胶药物递送的影响。方法:使用振动网式雾化器(A-VMN;Aerogen Solo)将500 μg剂量的沙丁胺醇雾化。气溶胶通过鼻导管输送至新生儿头部模型,并结合氧浓缩器(气体流速为0.2、1.0和5.0 L/min(LPM))以及低流量氧气治疗(气体流速为1.0、4.0和5.0 LPM)。记录排放剂量和气管剂量。同时测量了两种系统中A-VMN操作和加药对回路压力的影响。结果:氧浓缩器比低流量系统提供更高的排放剂量,在1.0 LPM时最大排放剂量(%)分别为20.58 ± 0.50%和14.69 ± 0.89%,p = 0.018。在5.0 LPM时,氧浓缩器的气管剂量为11.01 ± 0.29%,而低流量氧气治疗为9.66 ± 1.53%,p = 0.073。A-VMN的加药和操作均未影响两种系统的回路压力。结论:本研究表明,用于同时提供气溶胶和补充氧气治疗的系统对雾化药物递送至患者的量有显著影响。
**论文解读:振动网式雾化器在新生儿低流量鼻氧治疗中的性能研究**

**研究背景与问题**
新生儿呼吸窘迫常表现为鼻翼扇动和呼吸急促,需要补充氧气治疗。低流量鼻氧治疗(LFNO)是儿科常用的氧气输送方式,世界卫生组织(WHO)将低流量定义为<4 L/min。然而,在资源有限的国家,氧气钢瓶成本高、供应不足,氧浓缩器因其便携、可靠、低成本成为替代方案。同时,患者可能在氧气治疗过程中需要同步气溶胶药物递送(如支气管扩张剂)。既往研究显示,在儿科临床实践中,77%的医生在经鼻高流量氧疗(HFNO)期间使用振动网式雾化器(A-VMN)进行气溶胶治疗。但氧浓缩器与LFNO联合气溶胶治疗的效率尚未被系统评估。本研究旨在比较氧浓缩器与LFNO在临床相关流速下对新生儿气溶胶药物递送的影响,假设氧浓缩器回路无加热湿化,可获得更高的药物递送效率。论文发表在《Pharmaceutics》。

**关键技术方法**
研究人员采用体外模拟实验,使用A-VMN(Aerogen Solo)雾化500 μg沙丁胺醇,通过鼻导管连接至基于CT扫描的15日龄早产新生儿头部模型(3D打印,胎龄31周+2天,体重1.57 kg)。设置了氧浓缩器(0.2、1.0、5.0 LPM)与LFNO(1.0、4.0、5.0 LPM)两种系统,在控制实验室条件(21–25°C,40–60%相对湿度)下测试。通过位于接口末端的过滤器测量排放剂量,通过位于气管末端的过滤器并结合呼吸模拟器(60次/min,潮气量25 mL,吸呼比1:3)测量气管剂量。使用紫外分光光度法(276 nm)测定药物质量,并分析T型接头中的药物沉积(rainout)。回路压力通过高精度传感器监测,记录A-VMN操作和加药过程中的压力变化。所有实验独立重复三次(n=3),采用单因素方差分析和配对t检验进行统计学分析(p≤0.05)。

**研究结果**

**3.1 气体流速对气溶胶递送的影响**
**3.1.1 排放剂量表现**
对于氧浓缩器,流速显著影响排放剂量(p<0.001),1.0 LPM时排放剂量最大(20.58±0.50%),显著高于0.2 LPM(p<0.001)和5.0 LPM(p=0.002)。对于LFNO,流速同样显著影响(p=0.001),1.0 LPM时排放剂量最大,5.0 LPM时最低(1.0 vs. 5.0 LPM: p=0.001;4.0 vs. 5.0 LPM: p=0.005)。在可比流速1.0和5.0 LPM下,氧浓缩器排放剂量均显著高于LFNO(1.0 LPM: p=0.018;5.0 LPM: p=0.014)。

**3.1.2 药物沉积(Rainout)特征**
氧浓缩器中,流速显著影响T型接头内的药物沉积(p=0.01),0.2 LPM时沉积最大,随流速增加而减少。LFNO中,流速也显著影响(p<0.001),1.0 vs. 4.0 LPM(p<0.001)、1.0 vs. 5.0 LPM(p<0.001)、4.0 vs. 5.0 LPM(p=0.031)均有显著差异。在5.0 LPM时,氧浓缩器的药物沉积显著高于LFNO(31.59±0.87% vs. 2.90±0.58%,p<0.001),1.0 LPM时无显著差异(p=0.318)。

**3.1.3 气管剂量效率**
氧浓缩器中,流速显著影响气管剂量(p=0.01),0.2 LPM时最高,显著高于1.0 LPM(p=0.016),但0.2与5.0 LPM无显著差异。LFNO中,流速也显著影响(p=0.018),5.0 LPM时最高,1.0 LPM时最低,仅1.0与5.0 LPM有显著差异(p=0.008)。在1.0 LPM时,氧浓缩器气管剂量显著高于LFNO(10.24±0.44% vs. 6.57±0.60%,p=0.025)。在5.0 LPM时,氧浓缩器趋势更高(11.01±0.29% vs. 9.66±1.53%),但未达统计学意义(p=0.073)。

**3.2 回路压力分析**
**3.2.1 雾化器操作安全性**
在两种系统中,人为中断回路20 s后,峰值回路压力(Ppeak)从各流速下的基线值降至约0.3 mbar,恢复回路后迅速恢复。未观察到A-VMN操作对回路压力的不良影响。
**3.2.2 加药过程影响**
在两种系统及所有流速下,雾化器加药期间Ppeak无显著变化。信号变异归因于呼吸模拟器的小潮气量和快速呼吸模式。

**讨论与结论**
讨论部分指出,气体流速和氧气系统选择显著影响气溶胶递送效率。氧浓缩器在可比流速下提供更高的排放和气管剂量,最显著于1.0 LPM,支持了无加热湿化回路减少冷凝损失从而增加递送的假设。A-VMN的操作和加药不影响回路压力,安全性得到证实。局限性包括:体外研究无法完全反映体内情况;仅使用单一头部模型;潮气量(25 mL)高于体重匹配的生理范围(约6–10 mL),可能高估绝对气管剂量,但系统间比较不受影响。未来研究应探讨加热湿化、不同患者接口及更广泛的儿科年龄组,并进行体内验证。
**结论翻译**:本研究比较了利用A-VMN配合氧浓缩器与LFNO治疗向模拟新生儿模型同时递送气溶胶和补充氧气的情况。所应用的气体流速和使用的氧气补充系统均对递送的气溶胶量有显著影响。在两种系统中,雾化器操作或加药期间均未观察到回路压力的临床有意义变化,支持了A-VMN同时使用的安全性。基于所测试的指标,氧浓缩器是气溶胶递送中最有效的补充氧气输送系统。这些发现具有新颖性,对使用氧浓缩器的临床实践有直接意义。
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