超聲評估呼吸肌活動度在呼吸衰竭患者撤機中的價值

程瑾， 田丹， 陶馨馨， 陳亞玲， 何其舟

在恰當的撤機時機對呼吸衰竭患者進行撤機對其機械通氣治療具有十分重要的價值[1]?，F階段指導臨床撤機多依據臨床經驗，參考指標主要有氣道閉合壓、多分鐘通氣量、用力呼吸指數、綜合撤機指數、呼吸頻率等[2]。呼吸頻率、氣道閉合壓預測撤機較為可靠，但是其臨床參考閾值尚不統一[3]。有研究表明[4-5]復合指標如撤機指數和用力呼吸指數等可以綜合評估患者肺的各個方面的情況，但復合指標需要獲得多方面的指標且計算復雜，臨床較難推廣[6]。隨著研究進展，有研究發現膈肌的超聲檢查能夠監測膈肌整體運動及收縮功能，并能實時通過觀察膈肌動態變化評價膈肌功能，從而有效提高撤機成功率[7]。但超聲監測膈肌運動用于指導臨床撤機的研究相對不足，臨床證據有限，因而超聲監測膈肌運動在臨床中較少應用于指導撤機[8]。因此，本研究通過對比超聲監測膈肌運動與其他參考指標指導臨床撤機的準確性，旨在進一步探討超聲監測膈肌運動指導臨床撤機的優勢。

材料與方法

1.研究對象

選取2017年6-12月本院ICU連續收治的118例患者為觀察對象，其中男81例，女37例，年齡65～81歲?；颊呋蚣覍俸炇鹬橥鈺?，本研究符合醫院倫理委員會要求并通過審批。 納入標準：① 經口氣管進行插管接呼吸機輔助呼吸；②各種原因所導致呼吸衰竭；③機械通氣的時間大于48 h；④在使用呼吸機前無細菌真菌感染及體內菌群失調癥狀，無藥品過敏史及長期抗生素應用史。排除標準：①年齡小于81歲；②經鼻氣管進行插管、無創機械通氣、氣管切開；③T6以上脊髓損傷、胸椎疾病、氣胸及縱膈積氣等患者。符合條件的患者先實施30 min T管法自主呼吸實驗(SBT)[9]，SBT 30 min通過后拔除氣管導管，觀察48 h，根據患者撤機結果分為成功組和失敗組。

2.研究方法

30 minT管法自主呼吸實驗：SBT前停用鎮靜藥物，引流氣道內分泌物，清除呼吸機管路積水，使用Weinmann呼吸機測0.1 s氣道閉合壓(P0.1)、最大吸氣壓(MIP)，計算P0.1/MIP、淺快呼吸指數(RSBI)；之后應用T管法行SBT。30 min SBT通過后拔除氣管導管，觀察 48 h。記錄患者撤機結果并進行分組。撤機失敗標準：拔除氣管導管后48 h內需要再次插氣管導管或無創通氣；拔除氣管導管后48 h內死亡；撤機成功標準：拔除氣管導管48 h內存活且無需再次插氣管導管及呼吸機輔助通氣。

膈肌狀態的超聲檢查方法：SBT開始30 min內由同一位醫生采用床旁經胸超聲M超測量患者在仰臥位時的膈肌位移。首先對患者的膈肌進行整體掃查，評估圖像質量情況，探頭可置于右側腋前線、左側腋中線，探頭指向膈頂，角度≥70°，探測窗為肝、脾。首先在二維模式下探得最佳位置。然后采用M型超聲在此角度觀察肝、脾的運動。正常吸氣時，膈肌向足側運動，迎向探頭；呼氣時，膈肌向頭側運動，背離探頭。將采集時間調為20 s，二維圖像深度固定，聚焦定位于膈肌位置，患者平臥位，監測呼吸。進行切面掃查，初步了解吸氣時膈肌上下運動的頻率情況并從吸氣相開始M型，采集圖像(圖1)。取同一幅圖像上選擇吸氣相膈肌運動幅度最大處進行測量并記錄膈肌位移，膈肌運動時間，平均膈肌位移為雙側膈肌位移多次測量的平均值。若圖像移動度較大，目標丟失，需增加圖像深度。每側膈肌共計測量3次，取平均值，每位患者5 min內完成超聲檢查。

數據記錄：在SBT之前記錄患者的一般臨床資料，包括年齡、性別、呼吸衰竭的主要病因、基礎疾病(甲狀腺功能低下、支氣管擴張、慢性阻塞性肺氣腫、急性呼吸窘迫綜合征等)、血壓、心率、相關生化指標、生理與慢性健康評分Ⅱ(APACHEⅡ)、序貫器官衰竭評分(SOFA)以及機械通氣時間，并在撤機后記錄撤機結果、ICU留治時間及總住院時間。

3.統計學分析

結 果

1.一般資料分析

共有118例患者納入研究，撤機成功組患者共84例，其中男59例，女25例，平均年齡(66.5±12.7)歲；撤機失敗組34例，其中男22例，女12例，平均年齡(63.5±11.8)歲。基礎疾?。耗X出血43例，肺梗塞28例，急性呼吸窘迫綜合征17例，肺氣腫急性加重15例，哮喘7例，心力衰竭8例。撤機失敗組機械通氣時間為(4.00±1.75) d，其中有20例患者為首次自主呼吸試驗失敗，14例為48 h 內再插管機械通氣患者。撤機成功組機械通氣時間為(3.00±1.25) d。撤機成功組機械通氣時間和ICU住院時間低于撤機失敗組，差異有統計學意義(P<0.05)。將可能影響呼吸衰竭患者撤機成功的指標納入單因素分析，結果顯示：撤機成功組潮氣量、MIP、膈肌左右側位移及平均膈肌位移均顯著高于不良組，P0.1顯著低于不良組，差異有統計學意義(P<0.05)，其余指標兩組差異近似，無統計學意義(P>0.05，表1)。

圖1 M型超聲檢查膈肌方法，取樣線與膈肌保持垂直狀態，記錄膈肌運動位移。a) 撤機成功患者的膈肌位移(27.0mm)； b) 撤機失敗患者的膈肌位移(9.6 mm)。

表1 呼吸衰竭患者撤機前一般資料比較

2.影響呼吸衰竭患者撤機成功率多因素logistic回歸分析

對單因素分析存在統計學的意義的因素進行進一步的多因素分析，結果顯示：P0.1對預測撤機成功無顯著影響(P>0.05)；而潮氣量、MIP、左側、右側和平均膈肌位移對預測撤機成功存在顯著影響(均P<0.05)；進一步分析可發現，根據OR值，對撤機成功的影響從大到小依次是：平均膈肌位移、左側膈肌位移、MIP、右側膈肌位移和潮氣量(表2)。

表2 影響呼吸衰竭患者撤機成功率多因素logistic回歸分析

3.分析兩組撤機相關指標

對所有受試者的潮氣量、MIP和右側膈肌位移、左側膈肌位移、平均膈肌位移分別進行相關性分析(圖1、2)；受試者的潮氣量和右側膈肌位移呈正相關(r=0.693，P=0.000)(圖2a)；和左側膈肌位移呈正相關(r=0.722，P=0.000，圖2b)；和平均膈肌位移呈正相關(r=0.787，P=0.000，圖2c)；受試者的MIP和右側膈肌位移呈正相關(r=0.587，P=0.000，圖3a)；和左側膈肌位移呈正相關(r=0.604，P=0.000，圖3b)；和平均膈肌位移呈正相關(r=0.771，P=0.000，圖3c)。

4.各指標預測呼吸衰竭患者撤機的ROC曲線

潮氣量、MIP、右側膈肌位移、左側膈肌位移和平均膈肌位移的ROC曲線下面積(area under curve,AUC)分別為 0.675、0.711、0.736、0.717和0.807。其中平均膈肌位移的AUC最高，右側膈肌位移、左側膈肌位移靠后，潮氣量和MIP則相對較低。經分析，平均膈肌位移的最佳診斷點為8.25 mm，其敏感度為58.8%，特異度為86.9%；右側膈肌位移最佳診斷點為11.72 mm，敏感度、特異度為58.8%、82.1%，左側膈肌位移最佳診斷點為8.68 mm，敏感度、特異度為73.5%、73.8%，MIP最佳診斷點為17.58 cm H2O，敏感度、特異度為73.5%、65.5%，潮氣量最佳診斷點為598.13 mL，敏感度、特異度為97.1%、40.5%(圖4)。

圖2 a) 受試者潮氣量和右側膈肌位移的相關性分析；b)受試者潮氣量和左側均膈肌位移的相關性分析；c)受試者潮氣量和平均膈肌位移的相關性分析。 圖3 a) 受試者MIP和右側膈肌位移的相關性分析；b)受試者MIP和左側均膈肌位移的相關性分析；c)受試者MIP和平均膈肌位移的相關性分析。

圖4 各指標預測呼吸衰竭患者撤機的ROC曲線。

討 論

有創機械通氣是一項重要的生命支持技術，當患者疾病好轉、自主呼吸能力增強時，即應考慮盡快撤機。在適當時機撤去呼吸機對有創機械通氣患者至關重要，撤機過早往往會導致撤機失敗，致使患者再次氣管插管；而撤機延遲會增加患者機械通氣的并發癥風險。目前沒有針對患者撤機的"金標準"，臨床上常依據潮氣量變化、淺快呼吸指數、MIP等指標來指導撤機，但是淺快呼吸指數臨床參考閾值尚不統一，特異度較低[3]。MIP操作容易，但是它的正常參考值范圍較大，在一定程度上也易受患者主觀因素影響，尤其是在患者合作性差時較困難[8]。大量臨床研究表明，造成機械通氣患者撤機困難的主要原因是呼吸負荷與呼吸肌做功能力的失衡，只有當患者能夠克服足夠的呼吸功時，臨床才能考慮撤機。因而呼吸肌收縮的強度和呼吸肌的持久力才是決定患者能否脫機的主要因素[9]。作為主要呼吸肌的膈肌，在自主呼吸時發揮著關鍵作用，大量研究表明通過評價膈肌功能來指導撤機是一個潛在的可行的方法[10-12]。而通過床旁超聲評價膈肌功能，可提供較高質量的膈肌解剖圖像、活動能力及膈肌活動方式等信息，有無創、快速、準確及可重復性高等特點，適合臨床應用[13-16]。因此本研究為觀察超聲測量呼吸衰竭患者膈肌活動度在預估撤機中的價值，以118例呼吸衰竭患者作為觀察對象，觀察超聲測量呼吸衰竭患者膈肌活動度來預估撤機的可行性。

BMI指數、APACHE II評分、SOFA 評分等可以反應患者的自身狀況進而預測撤機；Meade等[17]對撤機預測指標的文獻回顧發現，RSBI可以反映所有呼吸肌群收縮的力量，是比較好的預測撤機的指標；蘇丹[10]的研究發現，潮氣量、MIP測量簡便，可以在一定程度上預測撤機，在臨床應用廣泛。故本研究選擇能夠反映患者呼吸肌功能，可能預測撤機的指標作為分析撤機成功與否的影響因素。結果顯示，潮氣量、MIP、左側、右側和平均膈肌位移對預測撤機是否成功存在顯著影響(P<0.05)。提示上述因素具有預測撤機的能力。進一步分析發現膈肌位移預測撤機的影響程度顯著高于MIP和潮氣量(平均膈肌位移、左側膈肌位移的OR值大于MIP和潮氣量的OR值)，提示膈肌位移可能具有更為準確的預測撤機的潛力，臨床應注意監測膈肌位移狀況用于指導撤機。

目前已知潮氣量、MIP是應用廣泛的指導臨床撤機的指標，本研究又發現膈肌位移監測撤機結果具有更高的敏感度，因而本研究將膈肌位移與潮氣量、MIP進行相關性分析，發現均呈正相關(r=0.6～0.7，P<0.05)。隨著潮氣量和MIP的升高，患者膈肌位移也同樣呈上升趨勢，提示了膈肌位移具有潛在的指導撤機的價值，所以對膈肌位移指導臨床撤機的探索進行進一步的研究非常必要。

本研究繪制潮氣量、MIP、右側膈肌位移、左側膈肌位移和平均膈肌位移的ROC曲線，結果顯示，平均膈肌位移的AUC最大(0.807)，其次是左側膈肌位移(0.736)和右側膈肌位移(0.717)，MIP次之，潮氣量的AUC最小。這一結果提示與以往研究基本相符，提示三者對臨床撤機具有一定的指導價值，且平均膈肌位移預測效能較高，可作為理想的預測指標。其中平均膈肌位移的最佳診斷點為8.25 mm，其敏感度為58.8%，特異度為86.9%。雖然最佳診斷點是基于本研究有限的樣本量得來的，研究也未能采集到患者機械通氣前的膈肌厚度的數據，無法判斷膈肌是否存在萎縮，存在一定的局限性。但該方法可以作為一種嘗試，起到投石問路的作用，建議臨床進一步擴大樣本量，規范研究的設計以期找到最合適的判斷標準。

綜上所述，本研究發現膈肌位移在臨床上指導撤機具有一定的價值，可作為臨床預測撤機的指標之一，在臨床對機械通氣患者撤機具有指導作用。