自动氧气控制与自动压力控制在早产通气婴儿中的比较。 (CLIO-VG)

到目前为止，补充氧气仍然是新生儿重症监护病房中最常用的“药物”。 氧疗的目标是维持正常的氧合作用，同时尽量减少高氧血症和低氧血症。 早产儿特别容易受到氧中毒和氧化应激的影响，从而导致早产儿视网膜病变 (ROP)、支气管肺发育不良 (BPD) 和脑室周围白质软化 (PVL)[1]。 同样，暴露于低氧血症会导致死亡率增加 [2, 3]。 传统上，氧饱和度 (SpO2) 目标是通过护理人员手动调整吸入氧浓度 (FiO2) 来实现的。 然而，在实践中，这仅在常规护理中部分实现[4]。 Hagadorn 等人在 14 个中心进行的一项研究表明，接受氧气的妊娠 28 周以下的早产儿平均只有 48% 的时间 SpO2 在规定的目标范围内，大约 36% 的时间高于规定的目标范围，16% 的时间超过规定的目标范围SpO2 低于目标范围的时间 参与中心之间的 SpO2 目标范围依从性存在广泛而显着的差异[5]。

早产儿由于呼吸不稳定需要频繁调整 FiO2，因此 SpO2 经常波动 [6]。 因此，这些特别脆弱的婴儿在 SpO2 超出预期范围的情况下花费了大量时间，并且经常暴露于极端的低氧血症和高氧血症。 为此，现在可以使用集成在 Avea® 呼吸机中的设备 (CLiO2™) 自动控制吸入氧气。 该装置的安全性、可行性和有效性已经得到证实 [7-12]。 Avea® 呼吸机中的脉搏血氧仪算法得到了进一步改进，以在 SpO2 中值附近实现更好的规范分布[13]。 自动控制 FiO2 可显着提高氧饱和度目标的依从性，并显着减少低氧血症和高氧血症的暴露 [7-12, 14]。

呼吸不稳定和低氧血症的另一个机制是通气早产儿潮气量的大幅波动。 目标容量通气模式已使用多年，目的是更准确地控制输送给通气婴儿的潮气量。 Jain 等人表明，与压力控制通气相比，使用容量目标通气可缩短低氧血症事件的持续时间[15]。 Avea 呼吸机可以提供多种类型的容积目标通气，包括容积保证® (VG) 和容积控制通气 (VCV)。 VCV 旨在输送一定体积的气体，而不管肺顺应性如何，而 VG® 使用伺服控制反馈回路自动调节吸气压力，以控制潮气量输送。

目前尚无数据表明自动控制算法调整吸入氧气和潮气量是否会进一步改善将 SpO2 曲线维持在规定的目标范围内，更重要的是减少早产通气婴儿长期低氧血症和高氧血症的发作。 因此，研究人员提出了这项研究。

本研究的目的是检查吸入氧气和潮气量的自动控制是否会导致早产、通气婴儿的 SpO2 曲线保持在规定的目标范围内的进一步改善。

目的是评估带或不带 VG®（自动控制呼吸机压力以提供设定容量）通气模式的自动氧气控制功能在通气中将氧气水平保持在安全目标范围（90 至 95%）中的效果需要氧疗的早产儿。

经当地研究伦理委员会和机构审查委员会批准后，这项研究将在英国米德尔斯堡詹姆斯库克大学医院的三级新生儿重症监护室进行。

本研究将在 2 个连续的 12 小时周期内完成，随机分配顺序为使用 VG® 的自动 FiO2 控制 (CLiO2™) 和不使用 VG® 的自动 FiO2 控制。

自动 FiO2 系统 CLiO2™ 是 Avea® 婴儿呼吸机（CareFusion，约巴林达，加利福尼亚州）的组成部分，并允许自动调整 FiO2，旨在使用 Radical 新生儿脉搏血氧仪（Masimo，尔湾，加利福尼亚州）将 SpO2 维持在指定的目标范围内。 首次启动时，它采用临床医生先前设置的 FiO2 作为初始“基线 FiO2”水平。 此后，FiO2 的变化及其频率取决于 SpO2 是低于、高于还是在目标范围内，SpO2 的趋势和所有变化都与“基线 FiO2”水平成比例。 当 SpO2 超过目标范围时，FiO2 会逐步降低。 FiO2 的步进递减导致 FiO2 逐渐减少。 当 SpO2 低于目标范围时，FiO2 的增量通常更大且更频繁。 这些与 SpO2 和目标范围之间的差异以及 SpO2 的下降或上升趋势成正比。 FiO2 的变化一般在 0.01 到 0.05 之间。 它们的频率增加以实现更快的 FiO2 变化率，并且可以高达每秒一次。 基线 FiO2 水平逐渐调整以适应婴儿对 FiO2 的需求变化，以将 SpO2 保持在范围内。 脉搏血氧计默认设置为正常灵敏度、8 秒平均时间、20 秒报警延迟以及 90% 和 95% SpO2 的严格报警限值。 Masimo 新生儿探头 (LNOP Neo-L) 将尽可能放在右手腕上。 如果 SpO2 信号丢失（饱和度“丢失”），故障安全机制会在前 15 秒内将备用 FiO2 调整到中值水平，或者调整到基线（如果更高）。

容积保证通气 (VG)® 是一种以容积为目标的通气模式，旨在通过在每次呼吸的基础上自动调整吸气峰压 (PIP) 来输送设定的潮气量气体。 理论上，随着肺顺应性和婴儿状况的变化，这应该最大限度地减少潮气量输送的变化。 该功能是通过自动伺服控制机制实现的。 PIP 上限可由临床医生设置为安全机制。 缺乏关于 VG® 的数据，但人们认为它可以在较低的平均 PIP 水平下实现可比较的气体交换[15]。

容量控制通气 (VCV) 是一种“容量目标”模式。 它旨在通过提供设定的体积（由临床医生选择）来支持所需的潮气量，而不考虑潜在的肺力学。 呼吸机将产生输送该体积所需的任何吸气峰压。 有恒定的吸气流量模式（方形流量波形），峰值容量和吸气压力输送在吸气结束时实现。 在没有 VG 的 12 小时“控制期”中，婴儿将按照我们目前的临床标准使用 VCV A/C（辅助控制）。

VG® 和 VCV 都可以使用我们单位目前使用的呼吸机 AVEA® 呼吸机（Carefusion，约巴林达，加利福尼亚州）输送给婴儿。 试验任一组中用于婴儿的所有装置和设备将与我们单位目前使用的相同。 它们将根据 Carefusion AVEA® 呼吸机系统操作员手册，L2786，修订版 M，2011 年 7 月使用。

在婴儿插管后，将尽早向父母提供有关试验的口头和书面信息（以参与者信息表的形式）。 只有在与他们讨论了关于他们婴儿的医疗护理和进展的所有其他信息之后，并且只有在他们当时希望收到试验信息的情况下，才会提供它。 婴儿出生前不会征得同意。

在婴儿插管和通气后，只有在讨论了有关婴儿医疗护理和进展的相关信息后，才会联系父母征得参与同意。 将向家长提供有关试验的书面和口头信息。 同意孩子参加试验的父母将被要求签署书面同意书。 只有在获得父母的书面同意后，婴儿才会被随机分配到 Volume Guarantee® 或 Volume-Controlled 通气交叉期。

如果出于临床原因将婴儿的呼吸护理升级为非常规通气模式，则将确定在 12 小时交叉中花费的时间。 如果婴儿至少有 50% 的时间在交叉中，这将被认为是可以接受的，并将数据用于分析。 如果婴儿花费的费用低于 50%，则当婴儿准备好进行常规通气时，将再次联系父母以重新验证研究同意书。

当开始 Volume Guarantee® 模式时，5ml/kg 的设置将是初始起始设置，可以根据临床情况选择减少到 4ml/kg 或增加到 6ml/kg。 这是标准的新生儿实践。 护理分配将保持在 1:1（一名护士照顾一名重症监护婴儿），这是我们在研究期间的标准临床实践。 正如我们目前的临床实践一样，目标 SpO2 范围为 90% 至 95% 将适用于两个研究阶段。 所有选择性/计划的程序将在开始研究之前执行。 在研究期间，将记录所有“常规患者护理和程序”，例如气管插管抽吸、胸部理疗、口腔护理、体位改变、袋鼠式护理、插入管线/插管和导管、采血。 根据标准做法，所有婴儿都将接受负荷剂量的柠檬酸咖啡因（静脉注射 20 毫克/千克），然后每天一次 5 毫克/千克。

统计分析：

意向性治疗分析将适用于两个 12 小时期间。 统计分析将包括患者内部比较与正态分布数据的配对 t 检验或非参数 Wilcoxon 符号秩检验。 将使用 Shapiro-Wilk 常态性检验。 结果将以平均值±标准偏差 (SD) 或中位数和四分位数范围表示。 小于 0.05 的 P 值将被认为具有统计学意义。 描述性统计将用于总结问卷答复。 Stata® 数据分析和统计软件第 11 版，Stata Corp LP Texas, USA 将用于所有统计。