床旁超聲膈肌功能評估在COPD 機械通氣患者撤機指導中的應用

陸敏姣 潘慧斌 鄒 濤

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是指肺部氣流發生阻礙不暢導致氣流無法恢復到正常通氣狀態的慢性呼吸道疾病[1]。部分氣流受限是COPD 臨床的主要特征，其發病與空氣中有害顆粒導致肺部炎性反應有密切關聯[2]。咯血、疼痛等是COPD 的臨床主要表現，目前主要采用機械通氣進行有效治療。但該方法具有較高的撤機失敗率，這與COPD 患者的膈肌疲勞呈相關性[3]。因此在撤機時需要對患者的膈肌功能進行確切判斷。本研究通過對COPD 機械通氣患者實施床旁超聲膈肌功能評估，預測撤機指導在COPD中的臨床價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年9 月—2019 年12 月入住浙江省湖州市第一人民醫院重癥特護病房診斷為COPD 且需進行機械通氣的患者120 例為研究對象[4-5]。氣管插管指征和撤機標準及策略參照《機械通氣臨床應用指南》[6]，按照撤機成功與否分組，撤機成功為研究組46 例，撤機失敗為對照組74 例。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）符合《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南（2018 年）》中COPD 診斷標準[7]；（2）采用機械通氣進行治療；（3）檢查患者肺部功能時，第一秒用力呼氣容積/用力肺活量的數值在70%以下，同時第一秒用力呼氣容積的預測值在80%以下；（4）患者對此次研究均知情且同意；（5）無精神疾病史；（6）年齡35～75 歲。排除標準：（1）患有腎臟或其他嚴重疾病；（2）昏迷或患有精神疾病，無法進行正常溝通；（3）依從性較差或拒絕參與此次研究；（4）患有傳染性疾病。本研究通過醫院倫理委員會審核，研究過程符合《赫爾辛基宣言》倫理規范。

1.3 方 法 兩組COPD 患者均實施機械通氣治療，在檢測時均使用邁瑞M9 床旁超聲彩色多普勒診斷儀。在撤機前需對患者全身情況和呼吸功能進行檢測，若各項情況均符合可試著撤機，同時對其膈肌功能進行檢測[8-9]。患者在自主呼吸時讓其平臥，進行超聲檢查時頻率為3.5～5.0MHz，在患者雙側腋前線的下部肋間隙處放置探頭進行檢查。探測膈肌的窗主要為肝和脾，膈頂是超聲波結束方向的指向，角度為70°及以上[10]。對吸氣時間（Tinsp，s）、膈肌位移（cm）進行檢測，并計算得出膈肌收縮速度（cm/s），隨后連接呼吸機和計算機，對相關數據進行測定[11]。

1.4 觀察指標 記錄兩組COPD 患者在初始期間、5min 和30min 內自主呼吸試驗（SBT）中膈肌位移（DE）變化情況并進行比較。記錄膈肌在每個時間點的活動值，隨后在SBT 初始期間、5min 和30min 內對吸氣時間和DE 進行測定，進而計算出膈肌收縮速度。采用受試者工作特征曲線（ROC）評價DE 值對撤機成功的預測價值，同時對撤機預測成功的準確度、特異度和靈敏度進行計算[12]。

1.5 統計學方法 應用SPSS 20.0 軟件進行統計分析。先進行χ2正態性檢驗和方差分析，正態分布數據以均數±標準差（）表示，用配對樣本t 檢驗和獨立樣本t 檢驗對數據進行統計分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組COPD 患者一般資料比較 對照組74 例中男48 例，女26 例，年齡30～74（47.1±6.7）歲，機械通氣時間2～6（4.6±0.1）h；研究組46 例中男31 例，女15 例，年齡31～75（48.4±5.6）歲，機械通氣時間2～6（4.4±0.2）h。兩組患者一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組COPD 患者一般資料比較

2.2 兩組COPD 患者不同時間段SBT 中DE 變化情況比較 兩組患者在初始期間DE 變化無明顯差異（P＞0.05），5min 后對照組明顯低于研究組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組COPD 患者SBT 中DE 變化情況比較（）

表2 兩組COPD 患者SBT 中DE 變化情況比較（）

注：對照組為撤機失敗組；研究組為撤機成功組；SBT 為自主呼吸試驗；DE 為膈肌位移；COPD 為慢性阻塞性肺疾病

2.3 撤機時SBT 中DE 的價值分析 DE 對撤機成功的準確度和靈敏度在SBT 中的表現均十分顯著，AUC 最佳臨界值為0.862，處于SBT 30min 時，臨界值為DE＞1.15cm，對撤機成功的準確度、靈敏度和特異度進行預測分別為95.58%、99.99%、92.35%，見表3。

表3 撤機時SBT 中DE 的價值分析（%）

2.4 兩組COPD 患者SBT 中膈肌收縮速度比較兩組患者SBT 中膈肌收縮速度均呈上升趨勢，兩組患者在初始期間收縮速度無明顯差異（P＞0.05），研究組患者在5min 后其收縮速度顯著低于對照組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組慢性阻塞性肺疾病患者SBT 中膈肌收縮速度變化情況比較（）

表4 兩組慢性阻塞性肺疾病患者SBT 中膈肌收縮速度變化情況比較（）

注：SBT 為自主呼吸試驗

2.5 撤機預測價值與SBT 中膈肌收縮速度分析 撤機成功準確度和靈敏度與SBT 中膈肌收縮速度呈相關性，SBT 30min 時DE 預測COPD 機械通氣患者撤機成功的ROC 曲線（如圖1）所示。SBT 30min 時DE預測撤機成功的AUC 值為0.746 時SBT 為30min。膈肌收縮速度的臨界值在1.47cm/s 及以下時，對撤機成功的準確度、靈敏度和特異度進行預測分別為66.24%、68.44%、62.24%，見表4。

圖1 SBT 30min 時DE 預測COPD 機械通氣患者撤機成功的ROC 曲線

表4 撤機預測價值與SBT 中膈肌收縮速度分析（%）

3 討論

目前臨床上對COPD 的治療主要采用機械通氣，治療效果顯著。及時撤除機械通氣可對患者的病情康復起到促進效果，除此之外還可顯著減輕患者的醫療負擔。因此撤機的時機就顯得尤為重要，需要尋找確切的觀察指標對機械通氣撤機時機進行指導，避免或減少由于撤機失敗給患者造成的二次傷害[13]。

導致膈肌功能下降的原因主要有以下兩方面：首先，機械通氣本身可導致膈肌收縮功能障礙，其主要機制包括膈肌肌萎縮、氧化應激和膈肌肌纖維損傷。其次，COPD 本身也是導致膈肌收縮功能下降的因素之一，而且急性發病期膈肌收縮功能降低更顯著。呼吸負荷過重和膈肌疲勞是COPD 患者在撤機過程中易出現的情況，針對該情況主要采用超聲膈肌進行評估，而為COPD 患者撤機時機的選擇提供可靠的根據主要是通過呼吸負荷和膈肌收縮功能等相關指標。在臨床上膈肌收縮速度和DE 已經逐漸被使用，同時取得的應用效果也較為理想。對于收縮肌力的情況可通過超聲膈肌評估指標反應出來，醫生可借助該項評估指標正確的判斷出患者的膈肌功能情況，以幫助患者選擇最佳撤機時機[14]。

本研究結果顯示，兩組COPD 患者在初始期間DE 變化無明顯差異（P＞0.05），5min 后對照組明顯低于研究組（P＜0.05）。同時SBT 中兩組COPD 患者的膈肌收縮速度均呈上升趨勢，在初始期間收縮速度無明顯差異（P＞0.05），研究組患者在5min 后其收縮速度顯著低于對照組（P＜0.05）。說明不同撤機結果中位移和膈肌收縮速度均有著明顯的變化，對臨床具有重要的指導意義。同時，DE 對撤機成功的準確度和靈敏度均較高，對膈肌收縮的預測價值也較高。患者每次呼吸幅度會對膈肌收縮速度的檢測造成一定的影響，因此在對其進行記錄時也會出現較為明顯的偏差，進而對指標的評估價值造成不同程度的影響。與臨床其他檢查方法相比，對膈肌功能采用超聲進行評估不僅醫療費用較低、無創，而且對于檢查的正確度可采用短時間內多次檢查來保證，因此臨床上對膈肌功能采用超聲評估的方法也被廣泛推廣應用。本研究結果顯示，撤機成功準確度和靈敏度與SBT 中膈肌收縮速度呈相關性，當DE 預測撤機成功的AUC 值為0.746 時，SBT 為30min，膈肌收縮速度臨界值在1.47cm/s 及以下時，對撤機成功的準確度、靈敏度和特異度進行預測分別為66.24%、68.44%、62.24%。

本研究納入病例數較少，得到的結果可能存在一定的局限性，在今后的研究中會不斷進行深入的研究，以便驗證此次研究結果的準確性，希望此次研究可以為其他研究學者與臨床治療提供一定的借鑒意義。