新生儿无创通气失败的预测:膈肌超声与胸腔液含量

来源:医博士  | 2026-02-09    


呼吸窘迫综合征仍是早产儿死亡和发病的主要原因。有创机械通气在呼吸窘迫综合征治疗中不可或缺,但可能引发呼吸机相关性肺损伤、感染及支气管肺发育不良等并发症。无创通气提供多种呼吸支持模式,可维持自主呼吸且无需气管插管,因此被广泛用作呼吸窘迫综合征早产儿的核心治疗策略。常用模式包括鼻持续气道正压通气、鼻间歇正压通气、加温湿化高流量鼻导管通气和鼻高频振荡通气。早期启动无创通气的关键临床益处是避免有创机械通气及其相关的肺损伤和长期并发症。然而,其疗效存在差异,成功率很大程度上取决于胎龄。
 

值得注意的是,无创通气失败的婴儿面临更高的死亡、气胸和支气管肺发育不良等发病风险。无创通气失败的临床指标包括频繁呼吸暂停、高氧需求和血流动力学不稳定。

 

过去十年,新生儿床旁超声(POCUS)在急诊场景中的应用日益增多,可鉴别新生儿呼吸系统疾病并预测新生儿发病风险。膈肌是主要的呼吸肌,承担新生儿大部分呼吸工作。膈肌功能可通过多种方式评估,包括肌电图、经食管和胃压力传感器测量跨膈压、膈神经刺激、荧光镜检查以及呼吸机生成压力波形分析。尽管这些技术能提供有价值的信息,但由于需要专用设备、专业技术和复杂解读,其在新生儿群体中的应用往往受限。床旁超声是一种简便、无创的床旁工具,可评估膈肌结构和功能,包括膈肌增厚分数和膈肌移动度。

 

如今,肺淤血和血容量过多等心脏相关因素作为无创通气失败的促成因素,正受到越来越多的关注。心电描记法衍生的胸腔液含量采用阻抗心动描记技术测量,代表胸腔内全部(血管外、血管内和胸膜内)液体成分,且在评估血管外肺水方面与肺超声显示出强相关性。

 

本研究假设,通过床旁超声评估膈肌功能和心电描记法衍生的胸腔液含量,可作为预测呼吸窘迫综合征早产儿无创通气失败的早期工具。

 

本项前瞻性随机对照研究于2021年5月至2023年5月在埃及坦塔大学医院开展,研究共纳入90例胎龄28-34周、出生后30分钟内需无创通气(NIV)支持的呼吸窘迫综合征(RDS)早产儿,按1:1:1比例随机分为鼻持续气道正压通气(nCPAP)、鼻间歇正压通气(NIPPV) 和鼻高频振荡通气(NHFOV)三组,每组30例。纳入标准为胎龄28-34周、确诊RDS且需NIV作为初始呼吸支持;排除产房插管、复杂先心病、肺或气道畸形及非RDS所致呼吸窘迫的患儿。干预过程中,所有患儿均根据国际指南接受肺表面活性物质和/或枸橼酸咖啡因治疗,维持血氧饱和度在90%-94%。NIV失败定义为出生后72小时内出现频繁呼吸暂停、过度呼吸努力(Downes 评分≥7分)、高碳酸血症(PaCO₂≥65mmHg)或低氧血症(PaO₂<50mmHg)等指征需转为有创通气。

 

数据收集包括两部分核心指标:一是通过西门子Acuson X300 超声系统,在出生后3小时内及24小时(成功病例)或插管前(失败病例)测量右侧膈肌的膈肌增厚分数DTF和膈肌移动度DE,选择右半膈进行测量以保证可行性和可重复性;二是采用 ICON 心电描记仪同步测量胸腔液含量TFC,通过体表电极记录胸腔基础阻抗的倒数。同时收集患儿胎龄、出生体重、分娩方式等基线资料及实验室检查结果,采用 SPSS 27.0 和 MedCalc 15.0 软件进行统计分析。

 

研究结果显示,三组患儿基线资料无显著差异,仅nCPAP 组剖宫产率(96.7%)显著高于 NIPPV组(66.7%)和NHFOV组(66.7%)(p=0.007)。通气成功率方面,三组无统计学差异:nCPAP组 50.0%、NIPPV组 63.3%、NHFOV组66.7%(p=0.378)。但NHFOV组通气持续时间(4.0±2.57 天)显著短于 NIPPV 组(7.95±3.22 天)和 nCPAP 组(6.76±4.27 天)(p均< 0.05),提示其在缩短治疗周期上更具优势,这可能与NHFOV模式更高效的肺泡通气和气体交换特性有关,其对膈肌功能的保护作用也可能是缩短治疗周期的重要原因。

 

在预测指标方面,无论采用何种通气模式,NIV成功组的DTF和DE在两次测量中均显著高于失败组(p 均 < 0.05)。多变量逻辑回归分析显示,校正胎龄和出生体重后,DTF(校正 OR=0.89,95% CI 0.83-0.96)和DE(校正 OR=0.38,95% CI 0.20-0.73)均为NIV失败的独立预测因素。ROC曲线分析显示,DTF的预测曲线下面积(AUC)达0.90,DE为0.89,敏感性和特异性均超过85%,体现出优异的诊断效能。这一结果表明,DTF和DE可作为呼吸肌功能的早期动态指标,在明显临床恶化前捕捉亚临床疲劳状态,为早期干预提供依据。

 

TFC的预测价值则表现出模式特异性:在NIPPV和NHFOV组,失败病例的TFC(绝对值和校正值)显著高于成功病例(p 均 < 0.001);但在nCPAP组,两组间无显著差异。这表明液体超负荷对高级别NIV模式的效果影响更显著,而轻度 RDS 患儿失败更多与膈肌功能相关。TFC的整体预测AUC为 0.81,显著低于DTF和DE(p<0.01)。相关性分析显示,DTF与DE在三组中均呈显著正相关(r≈0.50-0.75,p<0.01),而在NIPPV和NHFOV组中,DTF与TFC呈显著负相关(r≈-0.5 至 - 0.7,p<0.01),提示肺淤血与膈肌功能存在生理交互作用,液体超负荷可能损害肺力学和膈肌功能。

 

值得注意的是,DTF与TFC联合构建的预测模型表现最佳,AUC达0.93(95% CI 0.89-0.97),显著优于单一TFC指标(p<0.001),虽优于单一DTF指标但差异无统计学意义(p=0.07)。这一结果证实了多指标整合的临床价值,膈肌超声评估呼吸肌功能与TFC监测体液状态相结合,能全面反映通气失败的双重病理机制,为临床提供更精准的风险分层。此外,该监测方案无需特殊设备、操作简便,符合床旁应用需求,易于推广。

 

本研究也存在一定局限性:单中心设计、样本量相对较小可能影响结果外推;未对操作者实施盲法可能引入偏倚;第二次测量时间点未完全标准化,成功病例在24小时后测量,失败病例在插管前立即测量,可能带来一定变异性;膈肌超声的解读需要足够培训和专业知识,可能限制其在常规实践中的广泛应用。未来需开展多中心大样本研究,进一步验证指标的临界值及长期预后价值。

 

总体而言,该研究证实膈肌超声与胸腔液含量监测为RDS早产儿NIV失败提供了简单、无创、精准的预测方案。DTF和DE的预测准确性显著优于TFC,两者联合TFC构建的模型鉴别效能最高。将这些指标纳入常规监测,能帮助临床医生早期识别通气失败风险,针对不同通气模式制定个体化监测策略——对于nCPAP治疗的轻度RDS患儿,重点关注膈肌功能;对于NIPPV或NHFOV支持的中重度患儿,联合监测TFC以及时干预液体超负荷,从而优化治疗方案。这一研究成果不仅解决了临床痛点,更为新生儿呼吸支持的个体化管理提供了重要的循证依据,具有重要的临床转化价值。

 

医博士编译自:Elgendy EM, Elmahdy HS, Nassar MAE, et al. Diaphragmatic ultrasound and thoracic fluid content for prediction of non-invasive ventilation failure in neonates: a randomized controlled trial. European Journal of Pediatrics. 2025; 185(1):3. doi:10.1007/s00431-025-06605-8.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41364345/


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