肺部超聲對機械通氣患者拔管成功率預測價值的研究*

楊 婷,張 瑋,楊德興,夏 婧,錢傳云△

(1.昆明醫科大學第一附屬醫院急救醫學部,昆明 650011；2.云南省第一人民醫院急救醫學部,昆明 650011)

A:正常通氣區,胸膜滑動伴隨著與其平行的A線,偶爾出現的分離的一條或兩條垂直于胸膜線的B線；B:中等通氣區域的損失,在局限的肋間隙區域內存在多條間隔規律或少量的B線；C:嚴重通氣區域的損失,在一個或多個肋間隙觀察窗內存在從胸膜線或近胸膜區域小的實變處發出的融合的B線；D：肺實變導致通氣區域完全喪失，肺組織的強回聲,有兩種圖像，靜態的點狀強回聲或動態的管狀支氣管強回聲圖像

圖1肺部超聲影像學表現

機械通氣是搶救、治療重癥患者急性呼吸衰竭最有效的治療支持手段，當引起呼吸困難的原發病糾正后，盡早撤機拔管也至關重要。患者拔管后有發生急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的可能性,一旦發生，常需要再次插管，使呼吸機相關性肺炎發生率、病死率明顯增加[1-2]。肺部超聲是一項新興、無創、無輻射的床旁診斷技術，極大地減少患者的轉運風險，避免過多的暴露于輻射中，因而它在急危重癥領域中的使用日益頻繁[3-5]。使用肺部超聲評分(lung ultrasound score，LUS)只需要幾分鐘即可在不同通氣狀態下全面評估雙肺并對肺通氣進行量化，及時掌握患者肺水、肺實變情況[6-7]，客觀、動態地評估患者病情。本研究旨在討論應用LUS評估有創機械通氣患者拔管預后的有效性及相關性，為指導臨床撤機拔管序貫治療提供可靠依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2015年1月至2016年3月收住昆明醫科大學第一附屬醫院急診重癥監護病房(EICU)進行氣管插管、機械通氣患者81例。入選標準：(1)有創機械通氣大于48 h；(2)年齡大于18歲；(3)成功通過自主呼吸試驗(SBT)；(4)48 h內無手術計劃；(5)使用小劑量血管活性藥物下循環穩定[去甲腎上腺素(NE)<0.2 μg·kg-1·min-1并且收縮壓(SAP)>90 mm Hg，無低灌注表現]。排除標準：(1)氣管切開的患者；(2)中重度慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者；(3)神經損傷平面高于第八胸椎節段的全癱和截癱的患者；(4)妊娠；(5)無法獲得合適的聲窗(皮下氣腫、氣胸、過多的敷料、開胸術)。病種包括EICU中常見疾病，如腦血管病變術后、多發傷術后、消化道出血、重癥胰腺炎、重癥肺炎等。所有患者或家屬均簽知情同意書，該項目通過昆明醫科大學第一附屬醫院倫理委員會許可。

1.2方法 根據撤機拔管結果分為拔管成功組與拔管失敗組。拔管是否成功的標準如下：觀察撤機拔管48 h，48 h內出現呼吸窘迫征象，即呼吸頻率(RR)增加，心率(HR)增快，氧飽和度(SpO2)下降等，需要使用無創機械通氣(non-invasive ventilation，NIV)或高流量鼻導管氧療(high flow nasal cannual oxygen,HFNCO)方式甚至再插管視為拔管失敗，48 h內死亡同樣視為拔管失敗，否則為拔管成功。

1.3觀察指標 記錄成功通過自主呼吸試驗(SBT)患者的LUS(操作方法及評分規則見圖1)、急性生理學及慢性健康狀況評分Ⅱ(APACHE Ⅱ)、序貫器官衰竭評分(SOFA)、臨床肺部感染評分(CPIS)，拔管后患者的HR、RR及動脈血氣分析結果。使用的儀器為：GE便攜式超聲機，GEM Premier 3000動脈血氣分析儀。

2 結 果

2.1機械通氣撤機拔管轉歸 2015年1月至2016年3月納入81例成功通過SBT患者，其中拔管成功54例，拔管成功率66.67%，拔管失敗27例，拔管失敗率33.33%。拔管失敗的27例患者中，9例患者采用無創機械通氣，7例患者采用經鼻高流量氧療，10例患者實行再插管，再插管率37.03%；1例患者死亡，病死率3.70%。

2.2一般資料描述 不同預后兩組患者基線資料比較：拔管成功組與失敗組患者年齡、性別、APECHⅡ評分、SOFA評分、CPIS評分、通氣時間等比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

2.3LUS評分與預后的關系

2.3.1不同轉歸兩組患者拔管后一般生命體征資料比較 與拔管成功組相比，拔管失敗組患者拔管后RR明顯增高(t=8.932,P=0.001),HR也相應增高(t=13.214,P=0.001),經皮指脈氧SpO2明顯降低(t=-2.078,P=0.038)。見表1。

2.3.2不同轉歸兩組患者拔管后動脈血氣分析結果比較 與拔管成功組相比，拔管失敗組患者拔管后動脈血氧分壓(PaO2)明顯降低(t=-15.427,P=0.001),動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)明顯增高(t=7.762,P=0.001),動脈血pH值差異無統計學意義(t=1.070,P=0.285)。見表2。

表1 兩組患者一般生命體征結果比較

表2 兩組患者動脈血氣結果比較

2.4LUS評分與一般生命體征、動脈血氣分析等相關監測指標相關性 經Pearson相關性分析，LUS評分除了與HR、pH值無相關性(r=0.15、0.02，P>0.05)外，與RR(r=0.43)、經皮指脈SpO2(r=-0.76)、PaP2(r=-0.58)、PaCO2(r=0.62)指標均有相關性(P<0.05)。

2.5LUS評分對預后的評估效能 經過ROC曲線分析，曲線下面積(AUC)=0.90(95%CI：0.84～0.95)，可以認為LUS預測拔管失敗率準確性較高，其中靈敏度0.84，特異度0.80，診斷界值15.00，評價其對拔管失敗的預測效能，即LUS評分超過15分，拔管失敗率明顯增高。見圖2。

圖2 LUS評估拔管成功率的ROC曲線

3 討 論

肺部是人體主要的含氣器官，由于超聲波不能穿透空氣，曾被認為是超聲檢查的禁區。20世紀90年代，LICHTENSHTEIN發現了肺部超聲的應用價值，建立了完善的肺部超聲操作及評分規則，為肺部超聲的實施與開展奠定了基礎。近年來肺部超聲成為ICU中診斷肺部疾病簡單且可靠的手段[8-11]。有相關研究證實,肺部超聲在判斷ARDS病因、床旁監測肺復張、早期診斷VAP的可靠性高[12-14]，提示肺部超聲能夠在患者發生病情改變的第一時間監測到肺部通氣區域的形態學改變，有利于在患者通過SBT后10 min內及時、有效地評估患者肺部情況，其無創性、準確性、及時性既能有效指導臨床治療決策，又使患者增加一道安全保障。

當患者原發疾病得到控制，一般情況好轉時，臨床醫師需要考慮及時撤機拔管，但過早或不恰當的撤機拔管，容易導致患者呼吸肌無力，再次誘發呼吸衰竭，因此規范化撤機計劃尤其重要。選擇準確性較高的預測指標有利于早期識別具有拔管失敗高風險的患者，優化拔管撤機治療。目前臨床評估患者呼吸功能、判斷拔管預后的手段多通過監測一般生命體征與動脈血氣分析。這些監測手段簡單易得，但其靈敏度、特異度也相對較低，監測結果容易受到患者基礎疾病、精神緊張等多方面因素的干擾，不能及時、動態地監測肺部通氣區域，評估呼吸功能。隨著醫療手段的不斷進步，臨床醫師考慮應用更多的監測指標輔助判斷拔管預后。SANTOS等[15]研究發現中心靜脈血氧飽和度及其變異度對于預測機械通氣患者拔管成功率具有臨床價值。方衛剛[16]的研究與上述研究結果一致，為預測患者拔管預后起到了指導作用。但臨床中，患者可能由于感染、病情需要等原因沒有或提前拔除中心靜脈導管，在撤機拔管前不一定能夠采集到中心靜脈血，在臨床操作中具有局限性；與此同時，即使患者發生急性呼吸困難，由于體內的緩沖系統及代償功能，血液生化指標的改變往往滯后于病情改變，肺部超聲與臨床血液生化檢查指標相比具有即時、靈敏的優勢。也有臨床醫師通過監測左右膈肌動度變化值預測成功率并取得了新進展[17]。但筆者認為，盡管膈肌運動障礙是導致拔管失敗的重要因素之一，但呼吸道是否存在阻塞，肺血管外水腫廣泛占據大部分通氣區域從而妨礙肺部通氣功能等呼吸系統因素更為重要。肺部超聲通過體表最基礎的解剖標志將雙肺分為12個區域，通過A線(代表胸膜線)、B線(提示肺水腫)、彗尾征(提示肺實變)3種簡單的超聲影像進行LUS評分，使得ICU醫師既能夠在短時間內全面、量化評估肺部通氣區域，又能精確掌握不同肺部病變程度區域，做到心中有數，在撤機拔管過程中具有易操作、易掌握、實踐誤差小等優勢。

本研究顯示，患者成功通過SBT后立即完成LUS，LUS評分AUC=0.90(95%CI：0.84～0.95)，可以認為LUS預測拔管失敗率準確性較高。同時，拔管失敗組患者拔管后較拔管成功組患者相比，拔管后HR、RR、PaCO2明顯增加，SpO2、PaO2明顯降低，其臨床表現、血液生化指標變化與LUS預測結果一致，經Pearson相關性分析顯示LUS評分與RR、SpO2、PaO2、PaCO2均相關(P<0.05)，進一步證實LUS作為臨床監測手段的可靠性與穩定性，對預測機械通氣患者拔管成功率具有臨床價值，這與SOUMMER等[18]的研究一致。

LUS=15作為預測拔管成功與否的重要轉折點，對于LUS≥15分的患者拔管后序貫應用預防性NIV治療或HFNCO治療，能有效預防拔管失敗及再插管，改善患者預后，提前預估拔管風險并采取相應措施避免拔管失敗，真正體現肺部超聲為患者的生命安全及醫療決策保駕護航的價值。

綜上所述，床旁肺部超聲具有無創、便攜、動態、無輻射等特點，對機械通氣患者拔管成功率的判斷具有臨床應有價值，可以指導撤機、拔管。LUS評分越高，患者拔管失敗率越高。根據LUS評分能夠早期識別拔管失敗高風險率患者，指導患者拔管后序貫治療。

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