床旁超聲監(jiān)測膈肌功能對COPD機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測價(jià)值

羅彩琴 王東磊 何小花 沈佳 楊波

（寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心腦ICU 銀川 750004）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是常見的呼吸系統(tǒng)疾病之一，機(jī)械通氣是目前救治COPD伴呼吸衰竭患者的重要支持手段，但隨著呼吸機(jī)使用時(shí)間延長，呼吸道感染、氣壓性損傷等呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率也隨之增加。因此當(dāng)患者需要呼吸機(jī)支持的誘因被去除，或者患者逐漸恢復(fù)自主呼吸能力時(shí)，應(yīng)及時(shí)撤機(jī)拔管，以減少呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生和節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用。合理把握撤機(jī)時(shí)機(jī)是臨床工作和相關(guān)研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，過早或延遲撤機(jī)拔管都將對患者預(yù)后造成不利影響，影響機(jī)械通氣治療效果和患者病情轉(zhuǎn)歸。有報(bào)道指出，臨床大約 20%～30%機(jī)械通氣患者存在撤機(jī)困難或撤機(jī)延遲現(xiàn)象[1-2]。自主呼吸試驗(yàn)（spontaneous breathing trial, SBT）是機(jī)械通氣患者撤機(jī)前的必要檢查，根據(jù)淺快呼吸指數(shù)（rapid shallow breathing index, RSBI）等撤機(jī)參數(shù)能較好預(yù)測撤機(jī)結(jié)局，臨床應(yīng)用廣泛。但RSBI的影響因素較多，其預(yù)測撤機(jī)結(jié)果存在諸多局限性，可能影響預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。膈肌是人體主要呼吸肌，膈肌的功能狀態(tài)決定著機(jī)械通氣患者自主呼吸能力及呼吸機(jī)是否能順利撤離，隨著床旁超聲技術(shù)進(jìn)步和在重癥學(xué)科的開展應(yīng)用，利用超聲評(píng)估機(jī)械通氣患者膈肌運(yùn)動(dòng)功能、預(yù)測撤機(jī)結(jié)果成為臨床研究的熱點(diǎn)[3]。本研究利用床旁M型超聲監(jiān)測接受械通氣患治療的COPD患者的膈肌運(yùn)動(dòng)功能指標(biāo)，并與傳統(tǒng)RSBI參數(shù)預(yù)測撤機(jī)結(jié)果進(jìn)行比較，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

將2019年1月—2020年12月期間在我院心腦ICU收治的68例COPD機(jī)械通氣患者納入研究。

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18 周歲；明確診斷COPD；符合撤機(jī)篩查試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)鼻氣管插管、無創(chuàng)機(jī)械通氣、氣管切開者；嚴(yán)重呼吸中樞抑制、高位截癱、神經(jīng)肌肉病變者；胸廓畸形、膈疝；腹腔高壓；嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能衰竭或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定；嚴(yán)重凝血功能障礙者；妊娠或腫瘤終末期患者。

本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

通過臨床撤機(jī)篩查試驗(yàn)后行SBT 120 min，并隨訪48 h，根據(jù)撤機(jī)是否成功分為撤機(jī)成功組和撤機(jī)失敗組。撤機(jī)成功標(biāo)準(zhǔn)：①成功通過 SBT，且拔除氣管插管；②患者撤機(jī)或者拔管后48 h內(nèi)不用再次給予有創(chuàng)或者無創(chuàng)呼吸機(jī)支持；③拔管后 48 h內(nèi)存活。撤機(jī)失敗標(biāo)準(zhǔn)：①拔管后 48 h內(nèi)需要有創(chuàng)或者無創(chuàng)呼吸機(jī)支持；②拔管后48 h內(nèi)死亡。同時(shí)在SBT過程中使用床旁M型超聲測量計(jì)算COPD患者膈肌活動(dòng)度（diaphragmatic excursion,DE）、膈肌增厚分?jǐn)?shù)（diaphragm excursion fraction, DTF）和膈肌淺快呼吸指數(shù)（diaphragm rapid shallow breathing index, D-RSBI）等膈肌運(yùn)動(dòng)功能指標(biāo)，記錄傳統(tǒng)淺快呼吸指數(shù)（rapid shallow breathing index, RSBI）相關(guān)指標(biāo)。比較兩組患者臨床基本資料和上述膈肌超聲指標(biāo)的差異，并通過受試者工作特征（ROC）曲線分析常規(guī)撤機(jī)參數(shù)和膈肌運(yùn)動(dòng)功能超聲指標(biāo)對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)。P＜0.05提示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

根據(jù)撤機(jī)是否成功，分為撤機(jī)成功組47例，撤機(jī)失敗組21例。兩組在性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index, BMI）、急性生理學(xué)及慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation scoring systemⅡ, APACHE Ⅱ）評(píng)分、收縮壓（systolic blood pressure,SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure, DBP）、空腹血糖（fasting blood glucose, FBG）、心率（heart rate, HR）和呼吸頻率方面比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1，P＞0.05）。

表1 一般資料

2.2 SBT 30 min時(shí)撤機(jī)相關(guān)參數(shù)比較

撤機(jī)成功組SBT 30 min時(shí)呼吸頻率、RSBI和D-RSBI均低于撤機(jī)失敗組，DE、DTF均高于撤機(jī)失敗組（表2，P＜0.05）。

表2 SBT 30 min時(shí)撤機(jī)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

表2 SBT 30 min時(shí)撤機(jī)相關(guān)參數(shù)比較（±s）

組別 呼吸頻率 /(次 ·min) RSBI/[次 ·(min·L)]D-RSBI/[次 ·(min·mm)]DE/mm DTF/%撤機(jī)成功組（n=47） 18.90±3.08 43.57±9.38 1.51±0.43 13.78±3.15 31.69±3.74撤機(jī)失敗組（n=21） 23.70±3.29 64.87±15.02 2.25±0.62 11.20±2.98 27.23±4.62 t值 5.814 7.126 5.692 3.171 4.219 P值 0.001 ＜0.001 0.001 0.002 0.001

2.3 呼吸頻率、RSBI和膈肌超聲指標(biāo)對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值

理論上，受試者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲線下面積（area under curve, AUC）≥0.7表示預(yù)測價(jià)值良好，由表3可知，呼吸頻率、RSBI、DE、DTF和D-RSBI對撤機(jī)失敗均有較好預(yù)測價(jià)值，AUC依次為0.739、0.813、0.826、0.817、0.842，其中D-RSBI對患者撤機(jī)失敗的敏感度、特異度均高于傳統(tǒng)RSBI。

表3 各項(xiàng)撤機(jī)參數(shù)對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值

3 討論

持續(xù)氣流受限是COPD患者的主要臨床特征，患者以中老年人占比較大，隨病程延長和病情加重，易引起呼吸衰竭、慢性肺源性心臟病等多種危重并發(fā)癥，其中合并Ⅱ型呼吸衰竭者最為常見。機(jī)械通氣作為呼吸衰竭重癥患者的常用呼吸支持手段，可明顯改善患者氧合功能，為后續(xù)治療創(chuàng)造有利條件，大大降低病死率，因此在重癥學(xué)科應(yīng)用普遍[4]。撤機(jī)時(shí)機(jī)是影響機(jī)械通氣治療效果和患者預(yù)后的重要因素，也是重癥學(xué)科的臨床難題。撤機(jī)過早時(shí)患者氣道保護(hù)功能尚未恢復(fù)，易出現(xiàn)氧供不足和撤機(jī)失敗，進(jìn)而增加再插管率和延長ICU住院時(shí)間等，其中再插管使患者的院內(nèi)獲得性肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)約增加8倍，死亡風(fēng)險(xiǎn)增加6～12倍[5]。而不必要延長機(jī)械通氣可增加患者感染和其他并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，易產(chǎn)生呼吸機(jī)依賴，延長ICU停留時(shí)間和增加醫(yī)療負(fù)擔(dān)等。

臨床經(jīng)驗(yàn)表明，COPD伴呼吸衰竭患者多因呼吸肌疲勞、心肺功能差、呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎等而造成脫機(jī)困難，機(jī)械通氣時(shí)間延長。但臨床醫(yī)生目前仍缺乏對撤機(jī)的統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)，何時(shí)撤機(jī)仍是挑戰(zhàn)。目前臨床上常用的撤機(jī)參數(shù)包括癥狀體征、呼吸容積和動(dòng)力學(xué)參數(shù)、血?dú)夥治龅龋窓C(jī)指標(biāo)是在神經(jīng)肌肉功能測定、呼吸機(jī)對抗呼吸系統(tǒng)機(jī)械做功及代謝負(fù)荷做功能力這幾個(gè)水平上測定的，其中RSBI作為床旁較為容易獲得的撤機(jī)指數(shù)，在撤機(jī)預(yù)測中廣泛使用。但研究表明，已有各項(xiàng)撤機(jī)參數(shù)指標(biāo)均無法保證預(yù)測撤機(jī)失敗的準(zhǔn)確性，原因在于撤機(jī)失敗的影響因素較多，與患者呼吸道及肺功能障礙、腦功能障礙、心臟功能障礙、膈肌功能障礙、內(nèi)分泌及代謝功能障礙等因素均相關(guān)，而RSBI等撤機(jī)參數(shù)未能反映呼吸中樞驅(qū)動(dòng)、呼吸肌收縮與呼吸負(fù)荷之間的平衡關(guān)系[6-7]；另外SBT過程中，機(jī)械通氣患者各項(xiàng)撤機(jī)參數(shù)指標(biāo)的變化常是動(dòng)態(tài)過程，而單點(diǎn)的測量常常不能反映這種動(dòng)態(tài)過程[8]。有報(bào)道稱，SBT是目前指導(dǎo)撤機(jī)時(shí)機(jī)的有效手段，但即使成功通過SBT后，患者拔管失敗率仍高達(dá) 26%～42%[9]。

臨床普遍認(rèn)為，膈肌是人體主要呼吸肌，膈肌的功能狀態(tài)決定著機(jī)械通氣患者自主呼吸能力及呼吸機(jī)是否能順利撤離。以往膈肌功能評(píng)估常采用膈肌電活動(dòng)、跨膈壓、透視檢查等方法，但多存在電離輻射或創(chuàng)傷性大等弊端，極大限制了其在臨床中的推廣應(yīng)用[10]。近年來隨著重癥超聲日益普及，床旁超聲因具有可重復(fù)性、簡便易行、安全無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于膈肌功能評(píng)估中。本研究利用床旁M型超聲監(jiān)測膈肌運(yùn)動(dòng)功能，發(fā)現(xiàn)撤機(jī)成功組DE、DTF均明顯高于撤機(jī)失敗組，D-RSBI顯著較低，與周亮等[11]報(bào)道相似。筆者認(rèn)為機(jī)械通氣患者潮氣量的影響因素同樣復(fù)雜，當(dāng)膈肌運(yùn)動(dòng)功能受損時(shí)，其他輔助呼吸肌可通過代償作用途徑，使潮氣量和RSBI維持在正常范圍，無法明確患者膈肌功能障礙及嚴(yán)重程度。同時(shí)筆者在臨床中發(fā)現(xiàn)，部分RSBI正常的機(jī)械通氣患者撤機(jī)數(shù)小時(shí)后發(fā)生呼吸肌疲勞，導(dǎo)致撤機(jī)失敗和再插管，原因很可能與輔助呼吸肌的代償機(jī)制掩蓋膈肌功能障礙有關(guān)，因此單純依靠RSBI預(yù)測撤機(jī)失敗的準(zhǔn)確性逐漸受到質(zhì)疑[12]。

綜上所述，膈肌運(yùn)動(dòng)功能反映呼吸肌收縮效能與呼吸負(fù)荷關(guān)系，反映動(dòng)態(tài)變化的指標(biāo)，利用床旁M型超聲監(jiān)測膈肌運(yùn)動(dòng)功能對撤機(jī)結(jié)果具有較好預(yù)測價(jià)值，可能為撤機(jī)時(shí)機(jī)的判斷提供新思路。