《Journal of Perinatology》：Effects of surfactant therapy, ventilation, and patent ductus arteriosus on regional pulmonary and cerebral oxygenation in preterm infants using near-infrared spectroscopy
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为解决早产儿肺部氧合评估工具不足的问题，研究人员运用近红外光谱（NIRS）技术，开展了一项关于肺表面活性物质、有血流动力学意义的动脉导管未闭（hsPDA）对不同通气模式下早产儿区域肺氧饱和度（rpSO?）和脑氧饱和度（rcSO?）影响的前瞻性观察性研究。结果显示，右肺rpSO?普遍高于左肺，hsPDA加剧了两侧氧合差异，而肺表面活性物质可显著提高rpSO?。该研究为NIRS在早产儿肺部氧合及病理生理监测中的应用提供了新见解，并为临床管理提供了重要的区域组织氧合信息。
在新生儿重症监护病房（NICU）里，维持生命最脆弱的早产儿体内氧气的精准平衡，如同走钢丝一般，是决定其生存与长期预后的关键。传统的监测手段，如动脉血气分析和外周血氧饱和度（SpO2）监测，虽然不可或缺，但各有局限。血气分析是侵入性的，无法提供连续数据；而SpO2虽然能连续监测，但它反映的是动脉末梢的血氧饱和度，而非特定器官组织的实际氧利用情况。特别是对于呼吸窘迫的早产儿，他们的肺部由于表面活性物质缺乏和复杂的血流动力学变化，常常面临局部氧气供应不均的挑战。有没有一种方法，能让我们像观察脑部一样，无创、连续地“透视”肺部不同区域的组织氧合情况，从而更精细地指导呼吸支持和药物治疗呢？近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy, NIRS）技术提供了这种可能性。这项技术已成熟应用于监测早产儿脑氧饱和度（rcSO2），但在评估区域性肺氧饱和度（rpSO2）方面的应用仍处于探索阶段，尤其是在评估有血流动力学意义的动脉导管未闭（hemodynamically significant patent ductus arteriosus, hsPDA）和肺表面活性物质治疗效果方面。为此，一项题为“Effects of surfactant therapy, ventilation, and patent ductus arteriosus on regional pulmonary and cerebral oxygenation in preterm infants using near-infrared spectroscopy”的研究在《Journal of Perinatology》上发表，旨在填补这一空白，评估NIRS监测肺区域氧合的可行性，并探究hsPDA和肺表面活性物质对早产儿双侧肺部氧合的影响。
为了回答这些问题，研究人员开展了一项前瞻性观察性可行性研究。他们使用INVOS? Cerebral/Somatic Oximeter Monitor 7100C及其新生儿传感器，对30名胎龄在23至32周之间、因呼吸窘迫需要呼吸支持的早产儿进行了连续12小时的NIRS监测。在每位婴儿的额头放置一个传感器以监测rcSO2，并在胸部两侧（第5至第7肋间）各放置一个传感器，以分别评估右侧和左侧肺的rpSO2。研究还计算了区域血氧分数提取（Fractional Oxygen Extraction, FOE），以及外周血氧饱和度与吸入氧浓度比值（SpO2/FiO2, S/F）作为氧合状态的替代指标。此外，通过超声心动图评估了hsPDA的存在，并分析了肺表面活性物质（通过微创表面活性物质给药技术，Less Invasive Surfactant Administration, LISA）给药前后rpSO2的变化。
研究结果
氧合参数与区域性差异
研究结果显示，平均脑区域氧饱和度（rcSO2）显著高于平均肺区域氧饱和度（rpSO2）（77.97% vs. 72.45%），并且rcSO2的变异性更小。这表明大脑和肺部在生理氧合需求和稳定性上存在固有差异。一个关键发现是，在整个监测期间，右肺区域氧饱和度（RrpSO2）持续且显著地高于左肺区域氧饱和度（LrpSO2）（73.56% vs. 71.04%），这种差异在有hsPDA的婴儿中尤为明显。
肺表面活性物质给药的影响
在接受了肺表面活性物质治疗的亚组婴儿（n=18）中，给药后两小时内，双侧肺的rpSO2均出现显著增加，表明治疗有效改善了肺部氧合。值得注意的是，右肺的rpSO2在基线和给药后均高于左肺，并且给药后右肺的增加幅度更大，这凸显了肺区域氧合反应的不对称性。基线S/F比值大于200的婴儿，在给予肺表面活性物质后，其rpSO2的增加更为显著。
相关性分析
线性回归分析揭示了一个强烈且显著的正相关关系：平均rpSO2与S/F比值呈强相关（r=0.83, p<0.01）。这说明NIRS监测到的区域性肺氧合与常规临床氧合指标有良好的一致性，为其作为评估工具提供了支持。
有血流动力学意义的动脉导管未闭（hsPDA）相关差异
hsPDA的存在对肺氧合模式产生了显著影响。在18名患有hsPDA的婴儿中，总体平均rpSO2显著低于无hsPDA的婴儿。更重要的是，在hsPDA婴儿中，左肺的氧饱和度持续低于右肺。在给予肺表面活性物质后，右肺的氧合改善明显优于左肺，导致双侧氧合差异在给药后两小时内进一步扩大。这表明，hsPDA导致的左向右分流可能通过增加左肺动脉血流量，引起局部肺充血，从而削弱了左肺对治疗的反应。
血氧分数提取与可变性
右肺的FOE持续低于左肺，在hsPDA婴儿中，双侧肺的FOE变异性均更高。这表明，左肺由于氧饱和度较低，可能需要提取更多氧气以满足代谢需求，而hsPDA相关的血流动力学改变加剧了这种区域性的氧气提取差异。
结论与讨论
本项研究为近红外光谱（NIRS）在监测早产儿，特别是伴有hsPDA和接受肺表面活性物质治疗的早产儿的肺部氧合动力学方面的应用，提供了新颖的见解并证实了其可行性。研究发现，早产儿存在显著的肺区域氧合不对称性，右肺的氧饱和度普遍且持续高于左肺，并且这种差异在hsPDA存在时更为明显。肺表面活性物质治疗可有效提高双侧肺氧合，但其效果在右肺更为显著。rpSO2与S/F比值的强相关性，验证了NIRS作为肺氧合无创监测工具的潜力。患有hsPDA的婴儿表现出更低的总体rpSO2、更大的左右肺氧合差异，以及对肺表面活性物质治疗的左肺反应减弱，这提示hsPDA可能导致局部肺充血，影响了氧合效率和对治疗的反应。右肺FOE持续低于左肺，表明两者在氧合和代谢需求上可能存在差异。
这项研究的意义在于，它首次利用NIRS技术，在同一批早产儿中动态、连续、双侧地评估了肺表面活性物质和hsPDA对区域性肺氧合的影响。研究结果表明，NIRS有潜力成为一种评估肺区域氧合、监测hsPDA对肺部血流动力学影响、并可能指导个体化呼吸支持和药物治疗的补充工具。例如，稳定的SpO2与下降的肺rSO2（或上升的FOE）之间的分离，可能提示通气/灌注不匹配的早期发展，从而警示临床医生及早干预。该研究为未来在更大规模人群中验证这些发现、探索其与临床结局的关联，以及最终优化对最脆弱早产儿的呼吸和血流动力学管理策略奠定了基础。
