整合超聲評估在預測機械通氣患者撤機結局中的應用*

羅邦軍 林轉娣 梁結柱 林桂儀 蔡晶晶

廣東省廣州市番禺區中心醫院重癥醫學科 511400

機械通氣是重癥患者救治的重要手段,確定機械通氣患者正確的停機拔管時機至關重要。然而,目前尚無可以準確預測機械通氣撤機結局的方法。大量證據[1-2]表明心臟、肺及膈肌等超聲有助于拔管決策,但這些研究的關注點大多數集中于單個臟器功能評估,忽略了造成撤機失敗的混雜因素。目前無相關方面的體系準確預測機械通氣撤機結局,我們假設整合重癥超聲,包括心肺、胸腔、膈肌超聲和超聲容量評價指標,綜合上述信息很可能可以準確預測機械通氣患者撤機結局。本研究旨在通過探討整合超聲評估在預測機械通氣患者撤機結局中的應用價值,為臨床提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年1月1日—2022年4月30日入住重癥醫學科的成人機械通氣超過24h且臨床判斷將進入撤機程序的患者59例。入選標準：年齡≥18歲;有創機械通氣≥24h;同意入選研究者,并簽署同意書。排除標準：年齡<18歲;非有創機械通氣患者;孕產婦;不同意參與本研究患者。根據撤機模式將患者分成困難或延遲撤機組(n=33)和簡單撤機組(n=26)。

1.2 整合超聲評估內容[3]

1.2.1 心臟超聲：監測左室射血分數(LVEF)、二尖瓣舒張期血流頻譜E/A、二尖瓣環收縮期位移(MAPSE)、三尖瓣環收縮期位移(TAPSE)等。

1.2.2 肺部超聲失氣化評分：采用12分區法,即雙側肺野根據腋前線、腋后線的解剖標志將雙側肺野分別分成前面、側面和后面,每個區域分成上下兩個部分;兩側肺野一共分為12分區。對于每個探查的區域,根據以下評級報告肺部超聲結果：正常肺部超聲(N)：0分;散在B線(B1)：1分;融合的B線(B2)：2分;實變(C)：3分。累計肺部超聲失氣化評分對應于每個檢查區域評分的總和。

1.2.3 下腔靜脈超聲：采用二維圖像測量下腔靜脈(IVC)最大徑(IVCmax)和最小徑(IVCmin),并通過公式進行計算：塌陷指數(Collapse index)=(最大徑-最小徑)/最大徑。

1.2.4 膈肌超聲：監測2個聲窗。第1個聲窗是膈肌附著區,位于第8～10肋,用高頻線陣探頭在腋中線或腋前線處監測膈肌的厚度[吸氣末膈肌厚度(TEI)和呼氣末膈肌厚度(TEE)]和增厚分數[TF=(TEI-TEE)/TEE]。第2個聲窗位于下肋區域,應用心臟探頭或腹部探頭在鎖骨中線和腋前線之間,監測膈肌在吸氣相的位移(DM),同時計算出雙側膈肌收縮速度(DVC),反復測量3次后取平均值。

1.3 撤機篩查試驗 (1)導致機械通氣的病因好轉或祛除。(2)有自主呼吸能力。(3)通氣氧合指標：pH ≥7.25;PaO2/FiO2≥150mmHg(1mmHg=0.133kPa);PEEP≤8cmH2O(1cmH2O=0.098kPa);FiO2≤0.4;COPD患者：pH>7.30,FiO2<0.35,PaO2>50mmHg。(4)血流動力學穩定：不需要血管活性藥物或小劑量藥物：如多巴胺或多巴酚丁胺<10μg/(kg·min)。評價撤機成功標準：撤離呼吸機后48h內出現下列2項或以上指標,則認定為撤機失敗并需要再次機械通氣：(1)PaCO2>50mmHg(COPD患者視情況而定);(2)PaO2<60mmHg;(3)呼吸頻率>35次/min;(4)心率>140次/min;(5)昏迷;(6)心衰、心律失常和休克; (7)胸鎖乳突肌過度運動;(8)極度疲勞。否則認定為撤機成功。

1.4 撤機模式[4]簡單、困難或延遲撤機。簡單撤機[在第一次自主呼吸試驗(SBT)后開始撤機到成功拔管]、困難撤機(患者初次SBT失敗并且需要多達3次SBT或從第1次SBT起長達 7d才能成功撤機)或延遲撤機(需要更多超過3次SBT并且在第1次SBT后需要7d)。

1.5 收集資料 收集患者性別、年齡、BMI、基礎病、血常規、血氣分析、生化、肝腎功能、NT-proBNP、APACHE Ⅱ評分、機械通氣時間、潮氣量、呼吸淺快指數(RSBI)等。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料比較 納入機械通氣患者59例,其中26名患者簡單撤機,33名患者撤機困難或延遲撤機。困難或延遲撤機組患者血磷水平、APACHEⅡ評分高于簡單撤機組,差異具有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.2 兩組患者影響撤機因素比較 與簡單撤機組比較,困難或延遲撤機組患者RSBI、肺部超聲失氣化評分、IVCmax顯著升高,DM、DVC、TF顯著降低,差異具有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者影響撤機因素比較

2.3 影響撤機的多因素Logistic回歸分析 對兩組患者的PO43-、APACHE Ⅱ評分、RSBI、肺部超聲失氣化評分、IVCmax、DM、DVC、TF進行Logistic回歸分析,結果顯示,肺部超聲失氣化評分、TF是困難或延遲撤機的獨立危險因素。見表3。

表3 影響撤機的多因素Logistic回歸分析

2.4 肺部超聲失氣化評分、TF預測困難或延遲撤機的價值 繪制肺部超聲失氣化評分、TF與機械通氣患者困難或延遲撤機的ROC曲線,AUC分別為0.837[95%CI(0.734, 0.939)](見圖1)、0.770[95%CI(0.642,0.899)](見圖2)。

圖1 肺部超聲失氣化評分預測困難或延遲撤機的ROC曲線

圖2 TF預測困難或延遲撤機的ROC曲線

3 討論

有創機械通氣危重患者仍有高達25%存在困難撤機,增加了ICU住院時間,增加死亡率[5]。因此,如何準確判定撤機時間是機械通氣患者中的重點、難點。研究表明[1-2,6],心臟、肺及膈肌等超聲檢查對于指導撤機有重要意義,但這些研究的關注點大多數集中于單個臟器功能評估。本研究是對機械通氣患者進行整合重癥超聲評估,包括心肺、胸腔、膈肌超聲和超聲容量評價指標,綜合上述信息預測撤機結局。

大多數脫機患者在脫機時仍有相當大的氣體交換障礙,在自主呼吸試驗中可能出現低氧血癥和或高碳酸血癥[7]。Soummer等研究證實,通過肺臟超聲識別整體或局部肺復張能準確預測撤機失敗與否。在撤機過程中通過肺臟超聲檢測SBT期間肺通氣,可以準確預測拔管后呼吸困難的發生。撤機后出現呼吸困難的患者,評分是明顯增高的。此外,研究發現在識別撤機失敗方面,肺部超聲失氣化評分比BNP、經胸心臟超聲要準確[8]。本研究結果顯示,困難或延遲撤機組患者肺部超聲失氣化評分顯著升高,Logistic回歸分析顯示,肺部超聲失氣化評分是困難或延遲撤機的獨立危險因素,且有相當的預測價值(P=0.003;AUC=0.837)。因此,肺部超聲是撤機過程中檢測肺部問題的有用工具,可用于識別困難或延遲撤機的高風險患者。

機械通氣患者SBT期間心臟負荷、容量可出現迅速改變,通過超聲實時掃描能夠觀察到這一改變。下腔靜脈測量參數(IVC)已被建議作為指導液體管理的工具,已被證實下腔靜脈直徑與中心靜脈壓隨呼吸周期而變動,且相關性良好[9]。超聲評估IVC可動態評估患者的容量反應性,指導科學制定液體治療策略,改善機體氧合,為患者撤機提供依據[10]。本研究結果顯示,困難或延遲撤機組患者IVCmax顯著升高,主要原因考慮為機械通氣到自主呼吸轉換,胸膜腔內壓下降,靜脈回流增加,心臟預負荷增加,心肌耗氧量增加,從而導致下腔靜脈擴張,撤機后出現呼吸衰竭,導致困難或延遲撤機。因此,超聲評估IVC指導液體管理可能有助于提高機械通氣患者撤機成功率。

膈肌超聲無創、易行,能較好顯示雙側膈肌及其運動,膈肌位移(DM)、增厚分數(TF)等超聲參數可用于評估膈肌功能[11]。機械通氣會導致膈肌功能障礙,嚴重程度與機械通氣時間相關,導致困難或延遲撤機[12]。有研究顯示膈肌功能障礙的機械通氣患者約33%出現困難或延遲撤機[13],住院病死率升高4倍[14]。膈肌TF>36%預測撤機成功的敏感性為82%、特異性為88%[15]。本研究結果顯示,困難或延遲撤機組患者TF顯著降低,Logistic回歸分析顯示,TF是困難或延遲撤機的獨立危險因素(P=0.022;AUC=0.770)。因此,機械通氣患者需要動態評估膈肌功能,結合臨床數據制定撤機策略,進行膈肌功能康復等干預,提高撤機成功率。

綜上所述,床旁整合超聲能準確預測機械通氣患者撤機結局,并且為撤機前高危因素篩查提供依據,引導正確的治療干預,為患者撤機爭取更多的機會,具有很高的臨床實用價值。