支氣管肺發育不良的改良生理檢查:早產兒停用CPAP和/或氧療的臨床工具?

背景

沃爾什和合作者開發了一種用於估計BPD率的生理測試。事實上，早產兒脫離CPAP和/或氧療並沒有標準的標準。本研究的目的是驗證一種生理測試，在沃爾什和合作者開發的用於估計BPD率的測試的基礎上進行改進，是否可以用作早產兒從CPAP和/或氧療中斷奶的臨床工具。

方法

BW 500-1250 g, GA≤32周，接受FiO₂≤0.30的hood或CPAP，在出生28天和經後36周時進行前瞻性研究。測試分3個步驟進行:基線，挑戰(FiO₂CPAP降至室內空氣)和測試後(室內空氣)。經皮一氧化碳監測₂被添加到SpO₂通過測試的新生兒被留在室內空氣中。

結果

23個接受測試的嬰兒中有6個(26%)在出生28天時通過了挑戰，10個接受測試的嬰兒中有4個(40%)在36周時通過了挑戰。SpO的中值₂通過測試的新生兒明顯高於未通過測試的患者。同時得到TcPCO的中值₂後者的死亡率明顯更高。

結論

TcPCO₂監測是預測脫機故障的一個新的有用參數。該測試是一種臨床指南，因為通過測試的新生兒被留在室內空氣中。

早產兒在室內空氣中保持充足、獨立通風能力的可靠評估可能依賴於對呼吸係統順應性、氣道阻力、中央吸氣驅動、胸壁穩定性和膈肌耐力等複雜相互作用的理解。在我們之前的研究中，我們發現在成功拔管的嬰兒中，自主呼氣分鍾通氣和呼吸頻率顯著升高，經皮CO分壓顯著降低₂(TcPCO₂)在2小時氣管內插管持續氣道正壓(CPAP)試驗中的值，針對拔管失敗的嬰兒[1］．基於這一經驗，我們決定進行一項新的研究，以驗證一種生理測試，在沃爾什和同事開發的測試基礎上進行改進。2，也可作為早產兒脫離CPAP和/或氧療的臨床工具。

大多數BPD新生兒在經後36周(PMA)的氧依賴基礎上臨床上確定其肺部疾病。這一定義的有效性是有限的，因為對氧氣的需要不是由個別臨床醫生統一決定的[3.]而且對其使用也沒有標準標準。此外，呼吸控製的不成熟會影響氧氣的使用，藥物和呼吸支持會影響氧氣的需求，最後但並非最不重要的是，在特定時間使用氧氣並不反映慢性階段[4］．

為了盡量減少不同補氧策略對BPD發生率的影響，Walsh等人。提出了一種生理學測試，以標準化BPD診斷時的氧氣需求[2］．該測試的使用基於對接受少量氧氣的選定嬰兒的逐漸斷氧到室內空氣的研究，明確了中心間BPD發病率報告的部分差異是由於有關氧氣治療的臨床實踐的差異[5］．BPD最初是由Northway在一組患有呼吸窘迫綜合征的早產兒中描述的，這些早產兒在長時間機械通氣和高吸氧水平後發展為慢性呼吸衰竭和影像學上的肺部改變[6］．在過去幾年裏，這種嚴重類型的BPD已被一種較輕的類型所取代，這種類型出現在通常隻有輕微或無初始呼吸窘迫的較小嬰兒身上[7，被稱為“新BPD”[4］．

我們研究的目的是驗證一種改良的生理測試是否也可以作為一種臨床工具，用於早產兒從呼吸支持和/或氧氣治療斷奶。我們的研究有幾個創新之處:1)測試也在接受CPAP的嬰兒中進行，2)甚至在出生28天(DOL)，而不僅僅是在36周PMA時，3)通過測試的新生兒被留在室內空氣中;4)臨床觀察增加經皮氣體監測，SpO₂、心率和呼吸頻率監測。

研究人群

這項前瞻性隊列研究是在我們的新生兒重症監護室(NICU)進行的，為期2年。研究出生體重(BW)在500 - 1250 g之間，胎齡(GA)≤32周的新生兒在28 DOL和36 PMA時。當時接受機械通氣或CPAP和/或O的新生兒₂-吸入氧(FiO₂) > 0.30，未進行生理試驗。

CPAP和/或FiO氧療新生兒₂靜止時≤0.30,O₂飽和度在90 - 96%之間，接受定時逐步降低CPAP(對於6 cm H₂O先降至4厘米H₂O，然後暫停CPAP;H≥4 cm者₂O直接暫停CPAP)和/或FiO₂室內空氣。測試在喂養後至少1小時內進行，同時嬰兒保持安靜和仰臥位，測試分為三個步驟:基線、挑戰和後測試。基線持續30分鍾，觀察嬰兒初始呼吸參數。之後，基於2% FiO進行挑戰₂每15分鍾還原一次，直到獲得室內空氣。如果嬰兒能夠接觸到室內空氣，他們將在FiO接受基於60分鍾觀察時間的後測試₂0.21.如果嬰兒正在使用鼻CPAP，挑戰包括暫停CPAP。在試驗期間，新生兒使用心肺監測器(Hewlett Packard OmniCare)、脈搏氧含量計(Masimo®)、經皮氣體監測器(Tina TCM4, Radiometer, copenhagen)持續監測，並由有經驗的新生兒學家直接觀察。在試驗過程中，每60秒記錄以下參數:經皮CO分壓₂(TcPCO₂)，經皮分壓O₂(TcPO₂)、心率、呼吸率、SpO₂．

測試失敗被定義為在測試的任何階段中出現以下任何情況₂TcPO作用5分鍾，在80 ~ 89%之間₂< 50 mmHg，或SpO₂1分鍾< 80%，或呼吸暫停(> 20秒呼吸停止)和/或心動過緩(> 10秒心率< 80次/分鍾)。在這些情況下，測試被宣布失敗，嬰兒立即恢複到先前的氧氣水平。通過測試的新生兒被留在室內空氣中，由新生兒學家在接下來的幾個小時內仔細觀察。研究方案和同意書經兒科倫理委員會批準，家長知情同意。

主要疾病發生率(IVH > 2°;在28天和36周的PMA進行測試之前，報告了被證實的敗血症和動脈導管未閉手術結紮)。

統計分析

連續變量用均值和標準差或中值和極差來描述，並使用參數檢驗(單因素方差-方差分析，無配對t檢驗)或非參數檢驗(Kruskal-Wallis, Mann-Whitney)進行比較。分類變量用X進行比較²或雙尾Fisher確切值檢驗，視情況而定。統計軟件為GraphPad PRISM Version 3.02。一個p< 0.05為差異有統計學意義。

在研究期間，125例體重500-1250 g, GA≤32周的新生兒入我NICU。16名嬰兒在出生28天前死亡，61名嬰兒在室內空氣中，25名嬰兒使用機械通氣或CPAP與FiO₂> 0,30，所以他們沒有進行測試。

我們對31名早產兒進行了33次測試，因為有兩名新生兒做了兩次測試:他們在28 DOL時測試失敗，但在36周PMA時克服了。根據新BPD的定義，所有測試的嬰兒都接受了至少28天的氧氣治療。

23個新生兒在出生28天時進行了檢查:6個通過了測試(通過組)，17個未通過(失敗組)。表格1顯示患者特征、主要疾病和28 DOL時的呼吸支持。在挑戰前，兩組嬰兒大多使用4-6 cmH的鼻CPAP₂O用鼻尖刺。失敗組患兒FiO中位值明顯高於對照組₂等級相對於通過組的等級(P= 0.03)。兩組在呼吸頻率或心率方麵沒有發現差異(數據未顯示)。故障原因如表所示2．6個嬰兒通過了測試(3個嬰兒的CPAP為6 cmH₂O, 2在CPAP 4 cmH上₂O和1在O上₂-治療)並留在室內空氣中:4人在出院前不需要任何呼吸支持;隻有兩人在通過測試48小時後重新開始呼吸機支持，其中一人是因為與未證實的敗血症發作相關的心動過緩和缺氧，另一人是因為與肺炎相關的缺氧。監控熱點;₂和TcPCO₂均見圖。1．中位數熱點;₂在測試的所有階段中，通過組的值明顯高於失敗組(P< 0.05)。中位數TcPCO₂在基線測試、挑戰測試和測試後，測試失敗的新生兒的值明顯高於通過組(P< 0.05)。中位數(範圍)TcPO₂測試通過的新生兒相對於未通過的新生兒的數值總是更高，但唯一顯著的差異是在挑戰階段:分別為69 [61-82]mmHg和56 [37-78]mmHg (P < 0.05)。隻有通過組的新生兒呼吸頻率增加，從基線時的52次[44-65]呼吸/分鍾的中值[範圍]上升到挑戰和測試後的62次[46-84]呼吸/分鍾和66次[46-82]呼吸/分鍾(單向方差分析)P= 0.12)。相反，失敗組的呼吸頻率在測試階段保持不變:基線時的中值[範圍]為51次[35-73]呼吸/分鍾，挑戰時為51次[33-86]呼吸/分鍾，後測試時為52次[39-66]呼吸/分鍾。在測試的三個階段中，通過組和失敗組之間沒有發現顯著的呼吸頻率差異。

記錄兩組嬰兒在出生28天(DOL)和經齡後36周(PMA)的參數，在測試的三個階段。提單=基線;CH =挑戰;PT =測試後;TcPCO₂=經皮CO分壓₂；○=通過集團;●=失敗的組織。柱狀圖顯示了每組的中值。組間比較采用Mann Whitney檢驗

全尺寸圖像

在36周的PMA中，92名嬰兒在室內空氣中，7名使用機械通氣或CPAP + FiO₂> 0,30，所以他們沒有進行測試。10例新生兒進行測試:4例通過(通過組)，6例不通過(不通過組)。通過應用生理學定義，BPD發病率從15.6%(17/109)下降到11.9%(13/109)，嚴重BPD發病率從7.3%(8/109)下降到6.4%(7/109)。表格3.顯示患者的特征，主要疾病和呼吸支持在36周的PMA。通過組的4個嬰兒中有1個(25%)使用4 cmH的鼻CPAP₂在測試的時候。失敗組新生兒需要明顯較高的中位FiO₂對通過組的級別尊重(P= 0.01)。兩組在呼吸頻率和爐心速率方麵無差異。測試失敗的原因見表4．4個嬰兒中隻有一個通過了測試(1個是CPAP, 3個是O₂-治療)直到出院前都沒有呼吸支持，而3例患者在出院後再次開始呼吸支持:其中1例患者在出院3天後因為與貧血相關的缺氧，另外2例患者在出院數天後因為與已證實的敗血症相關的缺氧和心動過緩。數字1顯示監控的SpO值₂和TcPCO₂在測試的三個不同階段。中位數熱點;₂測試通過組的數值總是高於未通過組，僅在挑戰階段差異有統計學意義(p< 0.05)。中位數TcPCO₂僅在挑戰階段，失敗組的數值顯著高於通過組(P< 0.01)。中位數TcPO₂在通過測試的新生兒中，其數值總是高於未通過測試的新生兒，但沒有統計學意義。失敗組新生兒的呼吸頻率隨著時間的推移而下降，從基線時的64次[52-73]呼吸/分鍾的中位數[範圍]值，分別下降到挑戰和測試後的55次[42-74]呼吸/分鍾和44次[39-49]呼吸/分鍾(單向方差分析)P= 0.17)，而通過測試的嬰兒在三個測試階段的呼吸頻率不變:基線時的中值[範圍]為52次[40-57]呼吸/分鍾，挑戰時為59次[49-65]呼吸/分鍾，後測試時為53次[40-72]呼吸/分鍾。在測試的三個階段中，通過組和失敗組之間沒有發現顯著的呼吸頻率差異。

Walsh提出的生理測試是一種結構化的、短時間的氧飽和度監測，同時對接受低氧量的選定嬰兒進行逐步的氧氣斷奶到室內空氣[2，5］．在我們的研究中，我們通過四個創新來執行這個測試。首先，我們也在28 DOL時進行了測試。較早的研究將BPD定義為補充氧治療超過28至30天[8，9]，而最近的研究將BPD定義為在PMA 36周時進行補充氧治療[10，11］．≥28天的氧氣預測值，PMA 36周的氧氣預測值，以及基於嚴重程度的NIH對BPD的共識定義[12]最近對一大批18至22個月矯正年齡的NICHD患兒進行了評估[13］．28天氧標準在檢測出院後呼吸道並發症方麵較為敏感，但特異性較差。36周時的氧依賴在預測精神和精神運動發育障礙方麵更為具體和敏感[4，13］．必須考慮到，我們在28 DOL評估的大多數患者在出生時患有RDS，所有人都需要呼吸支持和/或O₂在出生後的第一個月持續進行治療。氧氣對生存至關重要，但它對新生兒組織的損害很大，而新生兒組織在中和有毒衍生物方麵的能力很差。最近發現了早產新生兒氧化應激的標記物[14］．早產兒經常暴露在高濃度的氧氣中，感染或炎症;它們會降低抗氧化防禦能力，而高遊離鐵水平會促進有毒自由基的產生[15］．使用肺保護策略或進行像我們這樣的測試，同時對接受少量氧氣的選定嬰兒進行逐漸的斷氧，使其適應室內空氣，這對於預防早產兒氧化性肺損傷非常有用。其次，當新生兒FiO時接受CPAP也進行測試₂≤30%。非常有趣的是，在28 DOL時通過測試的6個新生兒中有5個使用了CPAP，隻有2個在接下來的幾天重新開始呼吸支持，而在36周PMA時通過測試的4個新生兒中隻有1個使用了CPAP，他在接下來的幾天再次開始呼吸支持。暫停兩個O₂這不僅對新生兒的福利，而且對增強物質和人力資源的健全都是不可否認的收獲。此外，在PMA 36周時停用CPAP可能影響嚴重BPD(“新BPD”)的發生率。在我們中心，需要機械通氣的嬰兒比例非常低，因此通過應用生理學定義，嚴重BPD從7.3%(8/109)減少到6.4%(7/109)。

第三，我們介紹了經皮氣體監測。特別是,TcPCO₂可以作為預測失敗的一個很好的標準，在失敗組中總是顯著更高。在患有BPD的嬰兒中，高碳酸血症反映了更嚴重的肺部疾病的存在，可能是通氣/灌注(V/Q)失衡、通氣不足和膈肌疲勞綜合作用的結果[16，17，18］．也有證據表明，患有BPD的嬰兒對pCO的呼吸反應受損₂［19呼吸速率行為表明。此外，高碳酸血症提示呼吸機儲備減少，在機械或代謝壓力增加的情況下呼吸機衰竭的風險增加[17］．

最後但並非最不重要的是，我們還打算使用該測試來指導有關個人患者護理的臨床決策，因此我們修改了測試每個階段的長度。在Walsh的研究中，基線時間為15分鍾，後來延長到30分鍾。在挑戰階段，每一步複位持續15分鍾，而不是Walsh決定的5分鍾，以更好地評估每一步複位對嬰兒狀態和飽和度的影響。此外，我們在室內空氣中進行了更長時間的觀察:我們的研究是60分鍾，沃爾什的經驗是30分鍾。有人可能會說，這樣的測試需要2個多小時，失去了可行性。然而，失敗組在28 DOL和36 PMA時的試驗中位時間分別為53 min[9-104]和50 min[40-135]，這表明需要更長的生理挑戰持續時間。需要注意的是，通過測試但需要呼吸支持和/或O₂-治療後幾天均受非呼吸道(主要為傳染性)疾病影響。這強調了我們的測試作為早產兒從呼吸支持斷奶的臨床工具的效用。

在我們的研究中，通過組和失敗組在孕齡、出生體重和主要疾病方麵是相似的。未通過測試的嬰兒的中位數SpO較低₂與通過測試的嬰兒相比，他們的FiO明顯更高₂．這些數據強調了BPD的特征之一——V/Q關係的改變;事實上，由於對氣道和遠端肺的非均勻損傷，導致肺部不同區域的時間常數不一致，吸入氣體可能分布到灌注不良的肺，通氣-灌注匹配惡化[20.］．其他監控參數中，TcPCO為中值₂在測試的三個階段中，失敗組的值總是更高。值得注意的是，在28個DOL時，19/23名研究嬰兒(83%)使用鼻CPAP。在挑戰和測試後階段，可以想象的是，被剝奪了任何呼吸支持的嬰兒應該自己維持功能性剩餘能力，這可以通過增加呼吸頻率來實現。通過組新生兒呼吸頻率增加，失敗組新生兒在三個階段呼吸頻率基本不變，盡管TcPCO值顯著升高₂．有可能失敗組的嬰兒相對於通過組的嬰兒有更低的呼吸效率的傾向，這是更嚴重的肺損傷的綜合效應(如他們更高的FiO所示)₂基線時的要求)、中央吸氣驅動不成熟(測試時呼吸頻率較低)和呼吸肌力量受損。

Kovesi等人表明pCO₂數值與不良事件發生率增加有關，不良事件定義為死亡、需要呼吸輔助和/或氣管切開術和肺動脈高壓[21］．正如Kaempf等人在一項多中心研究中所證明的，pCO₂和熱點;₂數值似乎是合理的肺損傷良好標誌[22]:作者研究了220個PMA 36周的嬰兒，讓他們接受FiO 1小時的挑戰₂0.21.中位數pCO₂與對照組相比，BPD患兒的血壓值顯著升高:分別為54 mmHg和45 mmHg，與我們的研究結果一致。

該測試已被證明是安全可行的，事實上，新生兒在測試的每一步都有臨床醫生的監測，而直接觀察在FiO的常規臨床實踐中隻是斷斷續續的₂斷奶。我們還想強調對通過測試的新生兒進行隨訪的效用，以驗證其臨床管理。與沃爾什的方法相反，在我們的研究中，如果挑戰通過，嬰兒被留在室內空氣中，目的是將測試作為臨床斷奶工具。我們已經證明，一些嬰兒當時並不需要呼吸支持。根據我們的經驗，通過測試的嬰兒中有一半後來需要呼吸支持，盡管這當然不能歸因於呼吸衰竭。

我們希望通過使用我們的測試，持續吸氧和/或呼吸支持的嬰兒可以更快地被移除。

我們感謝病人家屬的理解和合作，以及護理人員的寶貴支持。

資金

這項研究沒有從任何公共、商業或非營利部門的資助機構獲得具體的資助。

數據和材料的可用性

在當前研究中使用和/或分析的數據集可根據合理要求從通訊作者處獲得。

作者和聯係

1. 意大利羅馬吉梅裏大學醫學基金會兒科新生兒科科

   Giovanni Vento, Claudia Aurilia, Milena Tana, Chiara Tirone, Alessandra Lio, Francesca Priolo, Piero Catenazzi, Mirta Corsello和Enrico Zecca

2. Università意大利羅馬，拉戈·a·格梅利教堂，800168

   喬瓦尼·文托和恩裏科·澤卡

3. 臨床科學和社區衛生部新生兒重症監護室，意大利米蘭，意大利米蘭，意大利紅十字會Ca ' Granda Ospedale Maggiore Policlinico基金會，Università

   Valentina Vendettuoli, Piero Giuseppe Matassa和Fabio Mosca

貢獻

VV和CA進行了數據收集和初步分析，並對稿件進行了審稿。PC和EZ進行了資料收集和文獻檢索，撰寫和審稿。MT進行了數據收集並起草了初稿。CT進行了數據收集和初步分析，並對稿件進行了審核和修改。AL進行了資料收集、文獻檢索、審稿修改等工作。PGM、FP、MC進行了資料收集、文獻檢索、審稿修改等工作。GV和FB對研究進行了概念化和設計，並對手稿進行了批判性的審查。所有作者閱讀並批準了最終稿件。

相應的作者

對應到喬凡尼Vento．

倫理批準和同意參與

該研究得到了羅馬天主教大學(Gemelli-Università Cattolica del S. Cuore)倫理委員會的批準。

同意出版

本病例報告及任何相關圖片的發表均需征得患者家長的書麵知情同意。本雜誌的編輯可以查閱一份書麵同意書的副本。

相互競爭的利益

作者聲明他們沒有競爭利益。

出版商的注意

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