體外膈肌起搏用于治療膿毒癥機械通氣患者臨床效果觀察

林潤培，鐘穎穎，梁智輝，何嘉輝，王悅

廣東省人民醫(yī)院南海醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，廣東佛山528200

膿毒癥是感染引起宿主反應(yīng)失調(diào)，從而導(dǎo)致危及生命的器官功能障礙。機械通氣可為膿毒癥呼吸衰竭患者提供足夠的通氣和氧供，但膿毒癥和機械通氣均能引起膈肌萎縮和功能障礙，導(dǎo)致撤機困難和預(yù)后不良［1-3］。體外膈肌起搏是一種被動式呼吸肌鍛煉方法，是通過體表低頻脈沖電刺激膈神經(jīng)，引起膈肌節(jié)律性收縮，從而恢復(fù)膈肌功能的一種治療方法［4］。有研究報道，體外膈肌起搏能夠改善ICU獲得性衰弱患者膈肌功能障礙［5］。但體外膈肌起搏能否改善膿毒癥機械通氣患者膈肌萎縮和功能障礙鮮見報道。本研究探討了體外膈肌起搏用于治療膿毒癥機械通氣患者的臨床效果。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年8月—2020年7月在廣東省人民醫(yī)院南海醫(yī)院ICU住院并接受機械通氣治療的膿毒癥患者47例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《膿毒癥與膿毒癥休克第三版國際共識》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；②合并急性呼吸衰竭，需要有創(chuàng)呼吸機輔助通氣；③年齡18～85歲；④自愿參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：①因中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病所致的呼吸衰竭者；②因胸腹部外傷或手術(shù)引起的呼吸系統(tǒng)器質(zhì)性損害者；③合并心、肝、腎等重要臟器嚴重功能不全者；④中途退出或死亡者。根據(jù)治療方案不同，將患者分為體外膈肌起搏組27例、單純機械通氣組20例。其中，體外膈肌起搏組男16例、女11例，年齡（57.7±12.6）歲，序貫器官衰竭（SOFA）評分（8.22±1.25）分，急性生理學(xué)及慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ（APACHEⅡ）（25.1±5.1）分；單純機械通氣組男14例、女6例，年齡（59.7±13.3）歲，SOFA評分（8.15±1.46）分，APACHEⅡ（25.3±5.8）分。同期選擇在廣東省人民醫(yī)院南海醫(yī)院接受全麻下四肢手術(shù)，術(shù)后接受機械通氣治療并轉(zhuǎn)ICU監(jiān)護患者15例（對照組），男9例、女6例，年齡（58.7±14.6）歲，APACHEⅡ（16.8±4.4）分。三組性別、年齡具有可比性，體外膈肌起搏組與單純機械通氣組SOFA評分、APACHEⅡ亦具有可比性，并且兩組APACHEⅡ均高于對照組（P均<0.05）。本研究經(jīng)廣東省人民醫(yī)院南海醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（批準(zhǔn)編號：KJ-2017-01-007），所有研究對象或其家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 治療方法 三組均予常規(guī)對癥支持治療，預(yù)防性使用抗生素，復(fù)蘇后及時拔除氣管插管。體外膈肌起搏組在此基礎(chǔ)上，于入組當(dāng)日開始早中晚固定時間使用體外膈肌起搏器進行膈肌被動鍛煉。將電極連線連接體外膈肌起搏器輸出端，小電極固定于兩側(cè)胸鎖乳突肌外緣下1/3處，大電極固定于兩側(cè)鎖骨中線第二肋間胸大肌表面。起搏脈沖設(shè)定時間30 min，起搏次數(shù)9次/分鐘，脈沖頻率40 Hz，刺激強度10個單位。

1.3 膈肌厚度及活動度測量 入組當(dāng)日和治療7 d，所有研究對象行床旁超聲檢查，測量時機為停呼吸機后30 min時或自主呼吸試驗（SBT）失敗重新連接呼吸機前。

患者取平臥位，將GE Vivid Q超聲診斷儀線陣探頭（探頭頻率10 MHz）置于右側(cè)腋前線第7/8肋間、第8/9肋間，探頭沿肋間隙放置，Mark點朝向患者頭側(cè)，2D模式下找到需要測量的膈肌，M模式下將采樣線垂直于膈肌，測量吸氣末膈肌厚度（DTei）和呼氣末膈肌厚度（DTee），計算膈肌增厚分數(shù)（DTF）。DTF=（DTei-DTee）/DTee×100%。若DTee≤2 mm、DTF<20%，則提示膈肌萎縮和功能障礙［7-8］。選擇凸陣探頭（探頭頻率5 MHz），將探頭置于右側(cè)鎖骨中線或腋前線與肋緣交界處，Mark點朝向外下方，探頭指向患者頭側(cè)，2D模式下找到需要測量的膈肌，M模式下將采樣線垂直于膈肌，測量膈肌吸氣末和呼氣末之間的距離，即為膈肌活動度［7，9］。如果患者在治療7 d內(nèi)成功停機，則記錄停機前參數(shù)。所有操作由同一名經(jīng)驗豐富的超聲科醫(yī)生完成。

1.4 呼吸機和動脈血氣相關(guān)參數(shù)檢測 膿毒癥患者分別于入組當(dāng)日和治療7 d，在床頭抬高30°、安靜狀態(tài)下，從呼吸機中直接獲取吸入氧濃度（FiO2）、氣道峰壓、呼吸頻率、潮氣量，并計算呼吸淺快指數(shù)。呼吸淺快指數(shù)=潮氣量/呼吸頻率。同時，采用血氣分析儀檢測動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）、動脈血氧分壓（PaO2），計算氧合指數(shù)。氧合指數(shù)=PaO2/FiO2。

1.5 撤機和拔管 SBT 30 min無需再次有創(chuàng)機械通氣視為撤機成功。撤機成功后拔除氣管插管，拔管48 h無需再次氣管插管視為拔管成功。統(tǒng)計機械通氣時間，計算撤機成功率和拔管成功率。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示，多樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗；兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗；計數(shù)資料比較采用非參數(shù)檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組治療前后DTee、DTF和膈肌活動度比較 見表1。

表1 三組治療前后DTee、DTF和膈肌活動度比較（±s）

表1 三組治療前后DTee、DTF和膈肌活動度比較（±s）

注：與本組治療前比較，*P<0.05；與對照組同期比較，#P<0.05；與單純機械通氣組同期比較，△P<0.05。

組別體外膈肌起搏組治療前治療后單純機械通氣組治療前治療后對照組治療前治療后n 27 20 15 DTee（mm）1.6±0.5#2.4±0.5*△1.7±0.4#2.1±0.4*#2.5±0.5 2.5±0.4 DTF（%）20.3±4.0#33.3±5.1*△20.2±3.9#30.2±4.8*#32.9±6.1 35.1±3.8膈肌活動度（mm）24.4± 5.0#48.6± 9.7*△24.3± 4.2#42.4± 9.0*#52.3±11.0 54.5± 8.4

2.2 體外膈肌起搏組與單純機械通氣組治療前后氣道峰壓、呼吸淺快指數(shù)、PaCO2、氧合指數(shù)比較 見表2。

表2 體外膈肌起搏組與單純機械通氣組治療前后氣道峰壓、呼吸淺快指數(shù)、PaCO2、氧合指數(shù)比較（±s）

表2 體外膈肌起搏組與單純機械通氣組治療前后氣道峰壓、呼吸淺快指數(shù)、PaCO2、氧合指數(shù)比較（±s）

注：與同組治療前比較，*P<0.05；與單純機械通氣組治療后比較，#P<0.05。

組別體外膈肌起搏組治療前治療后單純機械通氣組治療前治療后n 27 20氣道峰壓（cmH2O）23.4±3.0 14.7±1.4*#24.3±3.2 16.6±2.6*呼吸淺快指數(shù)［次/（分鐘×升）］91.6±14.1 47.8±17.8*#89.3±12.8 61.0±16.0*PaCO2（mmHg）33.7±5.7 39.6±5.1 32.9±5.0 38.9±4.1氧合指數(shù)（mmHg）148.5±17.7 241.5±31.0*#141.0±22.7 216.0±31.0*

2.3 體外膈肌起搏組與單純機械通氣組機械通氣時間、撤機成功率、拔管成功率比較 體外膈肌起搏組與單純機械通氣組機械通氣時間分別為（135.1±22.3）、（156.7±33.6）h，撤機成功率分別為92.59%（25/27）、60.00%（12/20），拔管成功率分別為92.00%（23/25）、91.67%（11/12）。體外膈肌起搏組機械通氣時間低于單純機械通氣組，撤機成功率高于單純機械通氣組（P均<0.05）；但兩組拔管成功率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

3 討論

膿毒癥是ICU患者最重要的死亡原因。機械通氣可為膿毒癥呼吸衰竭患者提供足夠的通氣和氧供，但機械通氣時間延長與患者預(yù)后不良密切相關(guān)［10］。機械通氣能夠引起促炎癥細胞因子生成和釋放增多，從而引起膈肌功能障礙［11］。有研究報道，機械通氣患者膈肌功能障礙的發(fā)生率超過60%［12］。感染是機械通氣危重患者發(fā)生嚴重膈肌無力的危險因素之一，內(nèi)毒素可通過激活某些信號通路加重膈肌損傷。因此，治療膈肌萎縮和功能障礙理論上能夠改善膿毒癥機械通氣患者預(yù)后。但目前臨床上對膈肌萎縮和功能障礙的治療措施相當(dāng)有限。體外膈肌起搏是一種被動式呼吸肌鍛煉方法，是通過體表低頻脈沖電刺激膈神經(jīng)，引起膈肌節(jié)律性收縮，從而恢復(fù)膈肌功能的一種治療方法［4］。但體外膈肌起搏能否改善膿毒癥機械通氣患者膈肌萎縮和功能障礙尚不清楚。

有研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)電刺激膈神經(jīng)能夠促進膈肌被動運動，增加膈肌肌力，緩解膈肌損傷和萎縮［13-14］。但由于體內(nèi)膈肌起搏操作繁瑣且存在一定創(chuàng)傷，難以在重癥患者中普遍開展。因此，體外膈肌起搏成為近年來的研究熱點。李磊等［5］研究發(fā)現(xiàn)，在早期心肺康復(fù)基礎(chǔ)上結(jié)合體外膈肌起搏治療能夠提高膈肌活動度，增加膈肌厚度，表明體外膈肌起搏能夠改善ICU獲得性衰弱患者膈肌萎縮和功能障礙。申麗旻等［15］研究發(fā)現(xiàn)，體外膈肌起搏治療1周，ICU中COPD患者膈肌活動度和拔管成功率均明顯提高，7 d再插管率明顯降低，機械通氣時間、ICU住院時間明顯縮短，提示體外膈肌起搏對ICU中COPD機械通氣患者具有較好的治療作用。膿毒癥機械通氣患者膈肌功能障礙的發(fā)生風(fēng)險較高，而無創(chuàng)性體外膈肌起搏治療理論上適用于大多數(shù)膈肌功能障礙患者。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，入組當(dāng)日體外膈肌起搏組和單純機械通氣組DTee、DTF和膈肌活動度均低于對照組，表明膿毒癥患者已經(jīng)出現(xiàn)膈肌功能障礙，與LU等［3］報道一致。膿毒癥易導(dǎo)致膈肌功能障礙的原因和機制尚不明確，可能與促炎癥細胞因子生成和釋放增多、氧化應(yīng)激反應(yīng)、蛋白質(zhì)合成和降解障礙、細胞凋亡等有關(guān)［11］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，體外膈肌起搏組與單純機械通氣組治療后DTee、DTF、膈肌活動度、氧合指數(shù)較治療前明顯升高，氣道峰壓、呼吸淺快指數(shù)較治療前明顯降低；但單純機械通氣組治療后改善不如體外膈肌起搏組明顯。結(jié)果表明，體外膈肌起搏能夠促進膈肌被動運動，改善膿毒癥機械通氣患者膈肌萎縮和功能障礙以及肺通氣氧合功能。本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，體外膈肌起搏組機械通氣時間低于單純機械通氣組，撤機成功率高于單純機械通氣組，與以往研究［5，15］結(jié)果一致。但兩組拔管成功率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這可能與拔管失敗原因和撤機失敗原因不完全相同有關(guān)。

綜上所述，體外膈肌起搏能夠改善膿毒癥機械通氣患者膈肌萎縮和功能障礙，縮短機械通氣時間，提高撤機成功率。