膈肌功能與撤機

周明素，張 棟

（山西長治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院，山西 長治 046012）

在ICU進行機械通氣的患者呼吸機撤離是一個非常重要和普遍的問題。盡管70～80%的患者能夠比較容易地撤離呼吸機，但仍有部分患者存在撤機困難，困難撤機在ICU機械通氣的患者30%。不適當(dāng)?shù)剡^早撤機使患者失去氣道保護能力，增加心臟應(yīng)激和呼吸肌肉負荷致撤機失敗。延遲撤機可以引起呼吸機相關(guān)性肺炎、機械通氣所導(dǎo)致的肺損傷、以及氣道損傷的發(fā)生率增加。掌握好撤機的時間點就顯得非常重要，這就需要對撤機的病理生理過程有一定的了解[1]。

1 撤機失敗的病理生理學(xué)

1.1 能力/負荷不平衡假說

維持自主呼吸的能力依賴于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的驅(qū)動，呼吸肌肉的能力以及施加于呼吸肌肉之上的負荷。這三個因素之間任何一個紊亂都會發(fā)生呼吸衰竭，撤機失敗通常是由于呼吸肌力和呼吸負荷之間的失衡，這就是所謂的肌力/負荷不平衡假說。在人類最重要的吸氣肌肉是膈肌，平靜呼吸時肺容量的變化70～80%是由膈肌所引起的。準(zhǔn)確評估膈肌功能對于判斷撤機的時機具有很重要的作用。Purro等人研究的結(jié)果表明與成功撤機的患者相比較，在所有撤機失敗的患者中反映膈肌肌力的指標(biāo)均下降，包括最大吸氣壓MIP和最大跨膈壓Pdi，max。[2]。

1.2 呼吸機誘導(dǎo)的膈肌功能障礙與撤機

越來越多的實驗研究表明控制通氣能夠?qū)е码跫」δ苷系K，包括膈肌產(chǎn)生張力的能力下降，膈肌萎縮和膈肌損傷，被定義為呼吸機誘導(dǎo)的膈肌功能障礙（VIDD）。膈肌張力的下降是由肌肉細胞膜或興奮收縮藕聯(lián)機制功能障礙所致。VIDD的主要的臨床意義就在于短期的機械通氣之后，可能會發(fā)生膈肌的無力和消耗癥狀，這對撤機的過程存在不利影響。VIDD的防治方法包括適度進行營養(yǎng)支持，避免全身使用激素和應(yīng)用抗氧化劑。短期的膈神經(jīng)刺激證明是一種防止膈肌萎縮的有效方法，特別是經(jīng)頸部的磁刺激在ICU的患者中是切實可行的，是否進行膈神經(jīng)的磁刺激有助于膈肌功能的恢復(fù)還有待研究。

1.3 神經(jīng)肌肉功能障礙與撤機

I C U中可以發(fā)生的獲得性神經(jīng)肌肉疾病包括：危重疾病多發(fā)性神經(jīng)疾?。–IP），神經(jīng)肌肉接頭障礙和肌?。–IM）。CIP主要是因為運動和感覺神經(jīng)元的軸索變性，作為去神經(jīng)化的結(jié)果同時伴有骨骼肉的退化變性。CIM是一種急性原發(fā)的肌病，需要對肌肉組織進行活檢才能夠確定診斷，比較常見的是肌球蛋白絲缺失引起的II型肌纖維的降解。Amaya等人的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)CIP患者中機械通氣時間和撤機時間明顯延長，CIP是撤機失敗的一項獨立危險因素[3]。對于機械通氣大于7天的患者，如果確定存在膈肌無力，就應(yīng)進行神經(jīng)生理學(xué)的評估，以除外CIP和CIM。

2 反映膈肌功能的撤機指標(biāo)

2.1 測定肌力的指標(biāo)

在ICU中評價呼吸肌肉的泵功能有非常重要的臨床意義。在自主呼吸動作和非隨意收縮特別是膈神經(jīng)刺激時可通過測定壓力值來反映膈肌肌力。膈神經(jīng)刺激的技術(shù)（PNS）提供了一種獨立于其他吸氣肌肉研究膈肌特異的方法，PNS時的壓力反應(yīng)也就是顫搐被廣泛地應(yīng)用于研究膈肌的收縮狀態(tài)。在PNS時，Pdi迅速上升至尖峰，然后呈指數(shù)下降到基線值，然后就產(chǎn)生特征性的Pdi，tw。顫搐的幅度值反映了膈肌肌力和其收縮的特性。CMS時Pdi,tw應(yīng)該超過20 cmH2O。Pdi,tw如果低于15 cmH2O，應(yīng)該高度懷疑存在膈肌功能不全。

2.2 測定耐力的指標(biāo)

耐力是指呼吸肌維持一定的力量或作功時對疲勞的耐受性，對于撤機來說，呼吸肌耐力更大者能承受住較長時間的呼吸負荷，這意味著撤機成功，呼吸肌肉的耐力是相對與呼吸肌肉肌力更為重要的決定因素。Bellemare等把膈肌收縮產(chǎn)生的Pdi的平均值（Pdi）和Pdimax的比值反映收縮強度；吸氣時間（Ti）與呼吸周期總時間（Ttot）的比值反映膈肌收縮持續(xù)時間，肌張力時間指數(shù)TTdi等于二者的乘積（TTdi=Pdi/Pdimax×Ti/Ttot），這個指標(biāo)可以很好地反映膈肌耐力的特性。在安靜自然呼吸時，正常人的TTdi在0.02左右。在Theodoros等人進行的一項研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有撤機失敗的患者其TTdi接近或者是超過了0.15的界限值，反映了吸氣肌肉能量需求的增加，而撤機成功的患者TTdi卻沒有超過0.15。

2.3 影像學(xué)指標(biāo)

在重癥監(jiān)護室中膈肌超聲用于膈肌功能的研究具有許多優(yōu)勢，是一種無創(chuàng)的檢查方法，可重復(fù)性好，能夠減少患者的費用。Massimo Zambon等人認為膈肌位移（Diaphragm excursion，DE）預(yù)測拔管成功或失敗的最佳臨界值為10～14 mm[4]。Guolin Wang等人對近年來關(guān)于膈肌超聲的研究進行了Meta分析，旨在評估膈肌超聲預(yù)測拔管后48小時內(nèi)再插管的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明膈肌位移DE的敏感性和特異性分別為0.786和0.711。Lupton-Smith等人在健康人群中研究了膈肌厚度（Diaphragmatic thickness，DT），其平均是1.92 mm。膈肌厚度與膈肌力量之間存在中度正相關(guān)關(guān)系，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（r=0.52；r2 =0.27，P＜0.001）。Pattarin Pirompanichd等人研究表明在拔管成功組和失敗組之間膈肌厚度在肺總量和殘氣量時沒有顯著差別，表明膈肌厚度不能作為拔管的指標(biāo)。膈肌增厚率（Thickening TI）代表的是機械通氣期間膈肌的主動收縮。膈肌增厚率的計算方法為（吸氣終末的膈肌厚度-呼氣終末的膈肌厚度）/呼氣終末的膈肌厚度。Guolin Wang等人進行的研究分析認為膈肌增厚率預(yù)測拔管結(jié)果的敏感性和特異性分別為0.893和0.796。膈肌增厚率對預(yù)測拔管結(jié)果來說是一個更加可靠的指標(biāo)。

對于撤機困難的病人應(yīng)該仔細全面地評估機體存在的潛在和可逆的病理生理學(xué)病因，例如呼吸負荷，心臟負荷，危重病神經(jīng)生理異常，并及時加以解決。臨床醫(yī)生應(yīng)該通過減輕呼吸負荷，提高患者的呼吸肌肉力量和耐力來提高呼吸肌肉的能力，從而達到成功撤機的目的。目前還不存在一種最好的撤機參數(shù)，因為撤機的過程中需要綜合考慮許多方面，尋找能夠成功預(yù)測脫機的指標(biāo)是我們所面臨的一項嚴(yán)峻任務(wù)。