比例輔助通氣治療新生兔重度胎糞吸入綜合征的實驗研究.pdf

1、胎糞吸入綜合征(Meconium aspiration syndrome,MAS)是新生兒的常見疾病。約1/3的MAS患兒為重度MAS并需行機械通氣治療。目前常用的通氣治療方法是常頻通氣(SIMV、A/C)、持續(xù)正壓通氣(CPAP)、高頻振蕩通氣(HFOV)等,其中,SIMV被認為可作為治療MAS通氣治療的初選模式。雖然眾多的呼吸模式具有其相應(yīng)的優(yōu)點,但臨床上常用的機械通氣模式在治療MAS時常常造成不同程度的呼吸機相關(guān)性肺損傷(Vent

2、ilator associated lung injury,VALI),加重MAS肺部炎癥反應(yīng)。
　　比例輔助通氣(Proportional assist ventilation,PAV)是近年來新興的機械通氣模式,相關(guān)研究中已經(jīng)證明其治療新生兒急性呼吸窘迫綜合征等疾病具有較好的療效,應(yīng)用前景較好。MAS發(fā)生時,肺順應(yīng)性降低、氣道阻力增高,符合應(yīng)用PAV彈性卸載和阻力卸載兩項參數(shù)的條件。但在實際應(yīng)用上,PAV治療MAS的療效觀察以

3、及治療時生理參數(shù)的變化至今未見有報道。同時,尚未有研究表明PAV治療MAS時產(chǎn)生VALI的程度。
　　在動物實驗方面,目前國內(nèi)外研究大多使用豬,大鼠及成年兔制備胎糞吸入模型,在模擬新生兒胎糞吸入綜合征上存在一定差異。同時需行機械通氣的重度胎糞吸入模型尚未有統(tǒng)一的制備標(biāo)準。
　　因此,本研究選取與新生兒肺發(fā)育程度接近的新生兔,通過觀察不同濃度胎糞混懸液對新生兔的影響,建立合適的重度胎糞吸入綜合征模型。分別實施 PAV和SIMV

4、模式通氣治療,記錄生理參數(shù)及臨床指標(biāo),觀察PAV對MAS的治療效果和對各項指標(biāo)的影響;檢測通氣8h后肺組織病理及肺內(nèi)炎癥指標(biāo),判斷PAV的VALI程度,旨在為臨床治療MAS提供新的策略和依據(jù)。
　　第一部分新生兔重度胎糞吸入綜合征模型的制備
　　目的:了解不同濃度的胎糞混懸液對新生兔的影響,建立合適的新生兔機械通氣胎糞吸入綜合征模型。
　　方法:
　　1.動物及分組:24只日齡20-30天的健康日本大耳新生兔隨機

5、分成四組,每組各6只:
　　(1)25mg/ml組(氣管內(nèi)灌入25mg/ml濃度胎糞混懸液);
　　(2)45mg/ml組(氣管內(nèi)灌入45mg/ml濃度胎糞混懸液);
　　(3)65mg/ml組(氣管內(nèi)灌入65mg/ml濃度胎糞混懸液);
　　(4)對照組(氣管內(nèi)灌入生理鹽水)。
　　2.各組動物行氣管插管,由氣管導(dǎo)管分別注入胎糞混懸液或生理鹽水4ml/kg,達到通氣指征后,予以機械通氣。觀察各組8小時內(nèi)死

6、亡率、胎糞灌入前后、血氣,計算氧合指數(shù),同時觀察肺組織大體病理情況及計算肺損傷病理評分。
　　結(jié)果:
　　1.對照組、25mg/ml組在8h內(nèi)未出現(xiàn)死亡,均未達到機械通氣指征,氧合指數(shù)均>200mmHg。45mg/ml組0.5h均能達到機械通氣指征,8h內(nèi)未出現(xiàn)死亡。65mg/ml組在灌注后0.5h均達到機械通氣指征,但8h內(nèi)死亡四只,平均死亡時間為(4.13±1.44)h。各組灌注前PaO2、PaCO2和氧合指數(shù)差異均無統(tǒng)

7、計學(xué)意義(P>0.05),灌注胎糞/生理鹽水后 PaO2、PaCO2和氧合指數(shù)值四組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　2.肺組織大體病理情況:各組均有水腫、出血,25mg/ml組肺表面可見點狀肺出血及局灶性肺出血,小灶或小片狀出血總面積小于2葉。45mg/ml組肺表面可見斑片狀肺出血,其出血總面積小于2葉。65mg/ml組肺表面可見大面積局灶性肺出血,其中四只出血總面積大于2葉。三組間肺大體病理分級差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P

8、<0.05)。
　　3.光鏡下肺組織病理結(jié)果:各濃度組均有肺泡通氣不均一現(xiàn)象,肺泡隔增寬,伴炎性細胞浸潤,肺間質(zhì)和肺泡彌散性水腫,細小支氣管可見胎糞顆粒。肺損傷評分各組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P均為0.000),以65mg/ml濃度組最高,25mg/ml濃度組最低。
　　結(jié)論:45mg/ml組達到機械通氣指征的時間較理想,肺損傷程度適中,適合做為機械通氣模式等相關(guān)研究的重度胎糞吸入綜合征模型。
　　第二部分 PAV和SI

9、MV模式治療新生兔重度胎糞吸入綜合征的相關(guān)參數(shù)觀察
　　目的:對比SIMV模式,了解PAV治療兔重度胎糞吸入綜合征時對各參數(shù)的影響并探討PAV對MAS的治療效果。
　　方法:30只日齡20-30天的健康日本大耳新生兔隨機分為4組,具體分組如下:
　　(1)PAV組(PAV,n=8):灌入胎糞后實施PAV治療;
　　(2)SIMV組(SIMV,n=8):灌入胎糞后實施SIMV模式治療;
　　(3)MAS組(M

10、AS,n=8):胎糞灌入后不予通氣但給予持續(xù)65％的氧氣吸入;
　　(4)生理鹽水組(saline,n=6):灌入生理鹽水后給予持續(xù)65%的氧氣吸入。
　　各組動物行氣管插管,經(jīng)氣道分別注入45mg/ml濃度胎糞混懸液或生理鹽水4ml/kg,灌入后各組予吸入50%氧氣,半小時后各組動物給予相應(yīng)的機械通氣模式或持續(xù)吸氧。分別于灌前、灌后0.5h以及通氣1、2、3、4、5、6、7、8h記錄各組的循環(huán)及呼吸力學(xué)參數(shù),包括心率、呼吸

11、頻率、潮氣量、氣道峰壓、平均氣道壓。灌前和灌后0.5h、通氣4h及通氣8h檢測動脈血氣,并計算氧合指數(shù)(OI)和動脈/肺泡氧分壓比值(a/APO2)。
　　結(jié)果:
　　1.動脈血氣結(jié)果分析:
　　(1) PH值:PAV組、SIMV組及生理鹽水組各時間點的 PH值在7.381±0.031-7.429±0.073之間。MAS組4h、8h的PH值低于7.35;
　　(2) PCO2值:各組0點基值在40.80±4.41

12、-41.63±2.78mmHg之間,PAV組與SIMV組在灌注后的PCO2值在37.00±13.47-43.41±7.48mmHg之間。MAS組4h、8h時的 PCO2分別為71.63±25.15、62.30±10.63mmHg。生理鹽水組灌注后 PCO2值均在正常范圍內(nèi)。
　　(3)吸入氧濃度:PAV組與 SIMV組吸入氧濃度在通氣過程中50%-70%范圍之內(nèi),兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。MAS組和生理鹽水組FiO

13、2均設(shè)置為65%,8h時與通氣組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
　　(4)氧合指數(shù)OI(PaO2/FiO2)值:四組在0點OI值在392.86±42-394.44±49.89之間。PAV組、SIMV組和MAS組在灌后OI值均下降至200以下,達到通氣指征。PAV組和SIMV組在4h、8h的OI值較0′點升高(P<0.05);但兩個時點的OI值相近,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。PAV組與SIMV組在各時間點OI值差異無統(tǒng)計

14、學(xué)意義(P>0.05);灌注后MAS組OI值均<120,且逐漸下降,各時間點差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。生理鹽水組吸氧后OI值逐漸上升,在277.00±26.5-364.62±20.81之間,各時間點差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　(5) a/APO2值:四組在0點a/APO2值在0.826±0.07-0.854±0.08之間。PAV組、SIMV組和MAS組在0′均下降明顯,灌注前后差異明顯(P<0.05)。PAV組

15、和SIMV組在4h、8h的a/APO2值較0′點升高(P<0.05);兩個時點的OI值相近,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。PAV組與SIMV組在各時間點a/APO2值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);灌注后MAS組a/APO2值逐漸下降,各時間點差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。生理鹽水組吸氧后a/APO2值逐漸上升,在0.459±0.06-0.493±0.05之間,各時間點差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　2.呼吸力學(xué)

16、參數(shù)變化:
　　(1)潮氣量:PAV組及SIMV組灌胎糞后潮氣量較灌前明顯下降,差異具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在通氣期間,SIMV組潮氣量較PAV組稍高,3h時兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其余各時間點差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
　　(2)氣道峰壓及平均氣道壓:在通氣過程中,SIMV組的氣道峰壓及平均氣道壓較PAV組高,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　(3)呼吸頻率:四組灌注胎糞后呼吸頻率

17、均表現(xiàn)為增快,灌注前后差異明顯(P<0.05)。SIMV機械通氣后呼吸頻率呈平穩(wěn)略降趨勢。PAV組3h時達到高峰,之后漸降,至實驗結(jié)束時與SIMV組相近(P>0.05)。MAS組RR在各時間點均高于其他組(P<0.05)。生理鹽水組灌注后呼吸頻率亦表現(xiàn)為增快,呈下降趨勢,但較其他三組低(P<0.05)。
　　3.心率變化:四組在灌注胎糞/生理鹽水后HR均增快,較0點時HR差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。0點及0′點四組的心率接

18、近,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。通氣/吸氧過程中,PAV組、SIMV組、MAS組三組HR相近,各時間點差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。三組各時間點之間變化不大,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),直至實驗結(jié)束,三組HR均值仍在170次/分以上。生理鹽水組的 HR呈下降趨勢,實驗結(jié)束時仍略高于基礎(chǔ)值,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　結(jié)論：
　　1. PAV能在較短時間內(nèi)有效地改善兔重度胎糞吸入時的肺部氧合狀態(tài),起

19、到維持肺部通氣功能的作用;
　　2.與SIMV相比,PAV治療兔重度胎糞吸入時氣道峰壓及平均氣道壓較低;
　　3. PAV對兔重度胎糞吸入時的心率影響小;
　　4. PAV可減輕氣體通氣功能障礙導(dǎo)致的代償性呼吸增快。
　　第三部分 PAV和SIMV模式治療新生兔重度胎糞吸入綜合征時的呼吸機相關(guān)性肺損傷研究
　　目的:探討PAV和SIMV兩種模式下治療新生兔重度胎糞吸入綜合征時的呼吸機相關(guān)性肺損傷的程度差異。

20、
　　方法:對上述動物通氣/吸氧8小時后處死,計算肺濕/干重比,酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測肺組織勻漿及肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8含量。肺組織病理切片,光鏡下觀察并進行肺損傷病理評分。
　　結(jié)果:
　　1.肺組織病理:胎糞吸入后,各組動物肺組織均可見肺泡壁水腫、輕度增厚,伴肺間質(zhì)炎性細胞浸潤,不同程度的局灶性肺出血以及肺泡腔炎性滲出物,有肺泡通氣不均一現(xiàn)象,部分肺泡壁破裂,細小支氣管可見胎糞顆粒。SIMV組與

21、MAS組肺損傷病理評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.093),PAV組評分較其他兩組低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均為0.000),三組與生理鹽水組比較肺損傷病理評分差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均為0.000)。
　　2.肺臟濕/干重比:PAV組較其他灌胎糞兩組低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), SIMV組與MAS組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),三組與生理鹽水組差異有統(tǒng)計意義(P均為0.000)。
　　3.肺組織勻漿及肺泡灌洗液

22、 TNF-α、IL-8含量:灌胎糞組的肺組織勻漿及肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8較生理鹽水組明顯升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);在灌胎糞的三組中,PAV組的肺組織勻漿及肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8含量較低,與MAS組、SIMV組相比,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。SIMV組和MAS組比較,兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
　　結(jié)論:
　　1.胎糞吸入后可引起炎癥因子的過度釋放,造成急性肺損傷改變