自动化氧气控制与手动护理：大规模试验发现对极早产儿临床结果无差异

引言：NICU中的氧气滴定挑战

管理极早产儿（出生前28周）的补充氧气是新生儿重症护理中最精细的任务之一。这些婴儿极易受到缺氧和高氧的双重风险。频繁的低氧事件与死亡率和神经发育障碍的风险增加有关，而过度的氧气暴露（高氧）是氧化应激的主要驱动因素，导致诸如早产儿视网膜病变（ROP）和支气管肺发育不良（BPD）等并发症。

传统上，医生和床边护士根据脉搏血氧仪（SpO2）读数手动调整吸入氧气分数（FiO2）。然而，由于早产儿的生理不稳定性和床边护理人员的高工作负荷，维持SpO2在狭窄的目标范围内非常困难。闭环自动化控制FiO2（FiO2-C）就是为了应对这一挑战而开发的。先前的生理学研究一致表明，FiO2-C增加了婴儿在目标SpO2范围内的时间百分比，并减少了护理人员的工作负荷。然而，这些生理学改善是否能转化为更好的临床结果，在FiO2-C试验发表之前一直是一个未解的问题。

FiO2-C试验：研究设计和方法

FiO2-C试验是一项多中心、平行组、随机对照、优效性试验，共在中国、德国、荷兰和英国的32个新生儿重症监护单位（NICUs）进行。主要目的是确定自动化FiO2控制是否能改善临床结果，与常规手动护理相比。

研究人群

该研究纳入了孕龄在23+0至27+6周之间的婴儿。参与者按1:1的比例随机分配到FiO2-C组或常规手动控制组。随机分组按中心、出生时的孕龄和性别进行分层。

干预措施

在干预组中，婴儿接受了由配备特定算法（如Oxy-Genie或CLiO2）的婴儿呼吸机提供的自动化FiO2控制，同时进行常规手动监测。对照组则按照当地单位的协议，由临床工作人员进行常规手动调节FiO2。

主要和次要终点

主要终点是在36周孕龄前的严重新生儿结局复合指标：死亡、坏死性小肠结肠炎（NEC）或支气管肺发育不良（BPD）；或在44周孕龄前的严重早产儿视网膜病变（ROP）。次要终点包括主要复合指标的各个组成部分，以及根据国际新生儿视网膜病变活动度量表的最大ROP严重程度评分。

关键发现：临床结果和统计分析

从2018年7月到2023年10月，共有1082名婴儿被纳入研究（FiO2-C组539名，手动控制组543名）。出生时的中位孕龄为26.1周。值得注意的是，由于招募不佳，试验提前终止，影响了最终的统计功效。

主要结果

主要分析遵循意向治疗原则。在FiO2-C组的534名婴儿中有206名（39%）发生了主要复合终点，而在常规手动控制组的538名婴儿中有222名（41%）发生。调整后，比值比（OR）为0.90（97.5% CI 0.65–1.24；p=0.47）。这一结果表明，两组之间在主要并发症或死亡风险方面没有统计学上的显著差异。

次要结果和并发症

主要终点的各个组成部分在两组之间也非常相似：

1. 死亡：FiO2-C组9%，手动护理组9%。
2. 坏死性小肠结肠炎（NEC）：FiO2-C组5%，手动护理组7%。
3. 支气管肺发育不良（BPD）：FiO2-C组21%，手动护理组23%。
4. 严重早产儿视网膜病变（ROP）：FiO2-C组18%，手动护理组19%。

最大ROP严重程度评分也没有显著差异，两组的中位数均为7分（p=0.24）。此外，死亡的胎龄和主要死因在试验的两个臂中是可比较的。

安全性和技术性能

鉴于依赖自动化算法进行生命维持氧气输送，安全性是本试验的一个重要关注点。研究报告了FiO2-C组有197起严重不良事件，手动控制组有192起。没有证据表明自动化干预直接导致了伤害。

技术上，报告了四起与软件功能相关的严重事件。然而，这些事件并未对涉及的婴儿造成明显伤害。研究人员得出结论，FiO2-C的长期应用似乎是安全的，不会引入新的临床风险，与手动调节相比。

专家评论：解读中性结果

FiO2-C试验的结果可能看似与之前的研究所证明的自动化系统在保持婴儿在规定SpO2目标范围内的能力更好这一事实相矛盾。然而，几个因素可能解释为什么改进的SpO2靶向未能在本研究中转化为更好的临床结果。

首先，参与中心的手动护理质量可能非常高。在现代、人员充足的NICUs中，手动调节可能已经优化到自动化系统的增量效益微乎其微的程度。其次，试验提前终止，这可能限制了其检测小但具有临床意义差异的能力。第三，BPD、NEC和ROP的病理生理是多因素的；虽然氧气是一个主要贡献者，但其他因素如炎症、营养和遗传也起着重要作用，自动化氧气控制无法解决这些问题。

还值得注意的是，FiO2-C的主要好处可能不在于减少发病率，而在于减少护理人员的认知和身体负担。通过自动化维持SpO2所需的频繁调整，护士可以腾出时间专注于其他重要的婴儿护理方面，这是在全球医疗保健人员短缺背景下的一项重要好处。

结论：自动化氧合的未来

尽管FiO2-C试验未能证明自动化氧气控制在临床结果上的优越性，但它为这些系统在极早产儿中的安全性提供了强有力的证据。该技术成功地自动化了一个复杂的任务，而不会增加死亡或主要新生儿并发症的风险。

对于临床实践，实施FiO2-C的选择或许应该从操作效率和安全性的角度来考虑，而不是作为改善生存率或减少BPD的强制性干预措施。未来的研究应集中在改进自动化算法以处理更复杂的临床情景，并调查某些亚组婴儿是否可以从自动化滴定中获得更大的益处。

资助和ClinicalTrials.gov

这项研究由德国联邦教育和研究部资助。该试验在ClinicalTrials.gov注册，标识符为NCT03168516。

参考文献

1. Franz AR, 等. 极早产儿自动与手动控制氧气及新生儿临床结果：一项多中心、平行组、随机对照、优效性试验。Lancet Child Adolesc Health. 2026 Mar;10(3):179-188. doi: 10.1016/S2352-4642(25)00351-7.
2. Hallenberger A, 等. 自动化FiO2控制对极早产儿SpO2靶向的影响：系统综述。Journal of Perinatology. 2022.
3. Stevens TP, 等. 氧气在早产儿视网膜病变发展中的作用。Clinics in Perinatology. 2013.