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第一部分 神经调节辅助通气在早产儿呼吸窘迫综合征中的应用目的：观察神经调节辅助通气(neurally adjusted ventilatory assist, NAVA)对于早产儿呼吸窘迫综合征治疗中肺气体交换、呼吸力学和人机同步性的影响,探讨NAVA在早产儿呼吸窘迫综合征机械通气中的作用。方法：对于10例患呼吸窘迫综合征的早产儿分别先后给予SIMV和NAVA模式通气各60min,在模式选择顺序上采用随机化处理。比较2种模式下肺气体交换(pH, PaCO2、PaO2、FiO2、PaO2/FiO2)、呼吸力学(自主呼吸频率、平均气道压、吸气峰压、EAdi信号幅度、吸气分钟通气量、吸气潮气量及呼吸做功)、人机同步性(吸气触发延迟时间、吸呼气转换延迟时间、神经性吸气时间、机械性吸气时间、吸气触发延迟时间内EAdi增加幅度、神经性吸气时间内EAdi增加幅度)等指标。统计学处理采用SPSS 19.0软件包进行检验,P<0.05表示差异有统计学意义。结果：1.患儿在应用SIMV和NAVA两种模式下动脉血pH、PaCO2、PaO2、 PaO2/FiO2比较均无统计学差异。2. NAVA模式下PIP与神经性吸气时间内EAdi增加幅度呈线性相关(R2=0.757,P<0.05),机械性吸气时间与神经性吸气时间呈线性相关(R2=0.753,P<0.05)3.呼吸力学指标比较：患儿在NAVA模式时PIP、EAdi-peak、EAdi-min、自主呼吸频率、呼吸做功均呈降低趋势,VTi/kg和VTi/EAdi-peak较SIMV模式增大(P<0.05)。4.同步性指标比较：(1)吸气时间：SIMV模式比NAVA神经性和机械性吸气时间明显缩短(P<0.05)。(2)延迟时间：SIMV模式比NAVA吸气触发和吸呼气转换延迟时间明显延长(P<0.05)。(3) EAdi增加幅度：SIMV模式下吸气触发延迟时间内EAdi增加幅度和神经性吸气时间内EAdi增加幅度较大(P<0.05)。(4)吸气触发延迟与神经性吸气比例：SIMV模式下吸气触发延迟时间与神经性吸气时间比例较高(P<0.05)。结论：本研究验证了NAVA在早产儿呼吸窘迫综合征中的短期有效性,与SIMV相比NAVA能改善患儿人机同步性,能以较低的气道压力达到同样的气体交换,减少呼吸做功,从而更好地实现肺保护性通气策略。第二部分神经调节辅助通气对新生兔机械通气呼吸力学和同步性的影响目的：观察神经调节辅助通气(NAVA)对于新生兔机械通气中呼吸力学和同步性的影响。方法：以24只日龄5-7天的普通级新生新西兰兔为研究对象,随机分为4组：对照组6只,机械通气组18只(NAVA组6只、压力支持PSV组6只、压力控制PCV组6只)。机械通气三组通气支持水平分4步递增:NAVA支持水平由1.0cmH2O/μV起步,每隔10min增加1.0cmH2O/μV直至4.0cmH2O/μV; PSV压力支持水平由5cmH2O起步,每隔10min增加5cmH2O直至20cmH2O; PCV压力控制水平由5cmH2O起步,每隔10min增加5cmH2O直至20cmH2O;最后调整三种模式初始吸气压力至相同水平并继续通气6小时。观察不同压力支持条件下和不同模式之间呼吸力学和同步性指标的差异和变化。统计学处理采用SPSS19.0软件包进行检验,P<0.05表示差异有统计学意义。结果：1.不同压力支持水平对呼吸力学的影响：(1)三种模式随压力支持水平增加,EAdi峰值、神经性吸气时间内EAdi增加幅度、中枢呼吸频率逐渐降低(p<0.05)。(2) NAVA模式PIP与AEAdi-NTixNAVA level的乘积成明显线性相关(R2=0.921,p<0.05), PIP和VTi不与支持水平呈同步增加趋势,吸气触发延迟时间内EAdi增加幅度无差异。(3)随PSV和PCV支持水平增加,PIP.VTi逐渐增高,各组间比较均有统计学差异(p<0.05),吸气触发延迟时间内EAdi增加幅度PSV 5cmH20组高于其余PSV组(p<0.05)。2.不同压力支持水平对同步性的影响：(1)随NAVA支持水平增加,各组间吸气触发和吸呼气转换延迟时间(Td, Cd).神经性和机械性吸气时间(NTi,MTi)无统计学差异(p>0.05)。(2)随PSV支持水平增加,吸呼气转换延迟时间(Cd)逐渐缩短,甚至出现呼气提前切换(p<0.05),神经性吸气时间(NTi)逐渐延长(p<0.05),吸气触发延迟时间(Td)在PSV 15cmH20组较其余PSV组缩短,但无统计学差异(p>0.05),机械性性吸气时间(MTi)各组间无统计学差异(p>0.05)。(3)PCV模式下随压力水平变化吸气触发提前或延迟外,还出现了无效触发(无EAdi信号时触发通气以及有EAdi信号无触发通气),各组间不同步比例波动于36.67%-54.17%,并无统计学差异(p>0.05),随PCV压力水平增加,神经性吸气时间(NTi)逐渐延长(p<0.05),机械性性吸气时间(MTi)各组间无统计学差异(p>0.05)。3.三种通气模式间呼吸力学和同步性指标的比较：(1)经6小时通气后,NAVA模式PIP.EAdi峰值、△EAdi-NTi幅度、中枢呼吸频率较低；PCV模式△EAdi-Td和△EAdi-NTi幅度相对其余2种模式较高；PSV模式中枢呼吸频率较高(p<0.05),三种模式VTi和EAdi基值无统计学差异(p>0.05)。(2)相比其余2种模式,AAVA吸气触发延迟时间(Td)较短,吸呼气转换延迟时间(Cd)、神经性吸气时间(NTi)、机械性吸气时间(MTi)明显延长(p<0.05),Td/NTi和△EAdi-Td/△EAdi-NTi比例较低(p<0.05)。4.三种通气模式间呼吸力学和同步性指标变异系数的比较：相比其余两种模式,NAVA模式PIP、VTi、△EAdi-NTi、机械性吸气时间MTi变异率较高,吸气触发和吸呼气转换延迟时间(Td、Cd)、△EAdi-Td、Td/NTi、 △EAdi-Td/△EAdi-NTi变异率较低(p<0.05)。结论：1.三种模式随压力支持水平增加,EAdi和中枢呼吸频率均有逐渐降低趋势,高水平PSV和PCV易出现过度支持和抑制呼吸,结合EAdi和中枢呼吸频率有助于呼吸机压力的设置和调整。2.随压力支持水平增加,NAVA触发转换同步性无差异,不同压力水平PSV和PCV同步性差异变化较大,不同步比例较高。3.相同压力支持水平下NAVA相比PSV和PCV呼吸负荷较低,同步性较好。4. NAVA呼吸力学指标更符合呼吸生理变化,同步性变异系数更稳定。第三部分神经调节辅助通气对新生兔膈肌超微结构和细胞凋亡的影响目的：研究NAVA、PSV、PCV三种通气模式和不同通气时间对膈肌超微结构和细胞凋亡的影响,探讨NAVA模式在呼吸机相关性膈肌功能障碍(VIDD)中的作用。方法：将42只日龄5-7天的普通级新生新西兰兔随机归入对照组、NAVA3H组、NAVA6H组、PSV3H组、PSV6H组、PCV3H, PCV6H组。机械通气各组分别行10%水合氯醛3ml/kg腹腔注射麻醉后,进行气管切开插管进行机械通气。呼吸机参数设置如下：NAVA组EAdi触发0.5μV,吸气时间设为EAdi幅度降至峰值的70%停止供气并切换为呼气,FiO2 21%, PEEP 2cmH2O, NAVA level调整至PIP与PSV和PCV相同(2.5-3.0 cmH2O/μV); PCV组FiO221%, PEEP2cmH2O,压力控制水平(PCabove PEEP) 15cmH2O,吸气时间0.33秒,呼吸频率40次／分；PSV组FiO221%,PEEP 2cmH2O,压力支持水平(PS above PEEP) 15cmH2O,流量触发0.3L/min,吸气流速下降至峰流速20%时,吸气向呼气转换。三种通气模式各选取3小时(3H)和6小时(6H)两个时间点,每个时间点各6只新生兔。在通气结束时间点放血处死,对照组不给予气管插管和机械通气,腹腔注射麻醉后立即处死。实验对象取膈肌组织电镜下膈肌组织超微结构的改变情况；TUNEL方法检测膈肌细胞凋亡率；以及RT-PCR检测Caspase-3 mRNA的表达。结果：1.膈肌超微结构的观察：三种模式在通气3小时后均出现Z线部分模糊,肌纤维间线粒体开始出现肿胀,肌原纤维排列较整齐,肌节较完整、清晰；PSV3H组脂质空泡形成；PCV3H组肌纤维间线粒体肿胀较明显伴嵴变形。通气6小时后NAVA6H组和PSV6H组线粒体肿胀进一步加重,肌原纤维排列开始出现疏松,PSV6H组较多脂质空泡形成,PCV6H组部分肌原纤维溶解断裂,排列疏松且不规则,肌丝出现裂隙,Z线部分消失；肌纤维间线粒体肿胀明显、外膜消失、部分线粒体呈絮状、髓样变。2.各组膈肌石蜡切片经TUNEL方法检测膈肌细胞凋亡指数(AI), PCV3H组明显高专NAVA3H和PSV3H组(p<0.05),6H各组均较3H各组增高(p<0.05),PCV6H组明显高于NAVA6H, PSV6H组(p<0.05)。3. Caspase-3 mRNA的表达：PCV3H组Caspase-3 mRNA的相对表达量均较对照组增高(p<0.05),通气3H三种模式比较无差异(p>0.05),三种模式通气6H组均较对照组和通气3H组增高(p<0.05),PCV6H组较NAVA6H组和PSV6H组明显增高(p<0.05)。结论：1.相比于PCV模式,NAVA和PSV可减轻对于膈肌纤维的结构损伤。2.膈肌细胞凋亡可在机械通气早期出现,凋亡比例随机械通气时间延长而增高,相比于PCV模式,NAVA和PSV模式可减少膈肌细胞凋亡比例。3.膈肌细胞Caspase-3 mRNA表达随机械通气时间延长而增高,相比于PCV模式,NAVA和PSV模式可减少Caspase-3 mRNA表达。4.部分支持通气模式在预防呼吸机相关性膈肌功能障碍方面可能更具优势。