肺超聲和膈肌運動檢測對老年腹腔鏡手術患者撤機拔管的預測價值*

李朝玉 王丹 梁正 張敏 胡莉 鐘明,2

(1.內江市第二人民醫院麻醉科,四川 內江 641000;2.內江衛生與健康職業學院,四川 內江 641000)

老年人由于肺部呼吸肌功能減退,全麻后呼吸功能恢復較慢,發生呼吸機相關肺損傷的風險較大[1]。尤其是需要建立氣腹的腹腔鏡手術患者的腹腔及胸腔壓力相對較高,肺部損害發生的風險更大,甚至導致二次插管及再次呼吸支持的情況發生,進而增加了患者麻醉的創傷和風險[2]。因此,全麻的老年腹腔鏡患者撤機拔管前對患者呼吸功能恢復情況進行準確的評估及對是否需要再次呼吸支持進行預判具有重要的意義。目前對老年人全麻后肺部功能的恢復情況的評價尚缺乏客觀的影像學依據,依靠目前的血氧飽和度、呼吸頻率等參數進行評估缺乏精準性。肺超聲評分及膈肌功能狀態對呼吸功能的評估具有良好的線性關系,是反應肺功能較為客觀的影像學指標[3]。膈肌作為人體的主要呼吸肌,在呼吸衰竭的病理生理過程中起著重要的作用[4]。過去曾使用淺快呼吸指數(Rapid shallow breathing index,RSBI)等指標進行評價,但缺乏關于肌肉運動功能的數據。近年來,隨著先進超聲技術的應用,超聲對膈肌功能的評價越來越受到重視,包括膈增厚分數(Diaphragmatic thickeningfraction,DTF)、膈肌移動度(Diaphragmatic displacement,DD)和肺超聲評分(Lung ultrasound score,LUS)。目前,這些指標已用于指導危重患者脫機,并對機械通氣患者的脫機結果有一定的預測價值[5],但在老年腹腔鏡患者麻醉后撤機拔管評估中尚缺乏明確的參考標準。本研究旨在探索肺超聲和膈肌運動檢測預測老年腹腔鏡手術患者撤機拔管結果的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 篩選2020年10月—2022年1月在內江市第二人民醫院行腹腔鏡全麻手術的老年患者。入選標準:①年齡>65周歲。②經氣管插管全麻。③行人工氣腹腹腔鏡手術治療。④患者或家屬對研究內容知情同意。排除標準:①合并胸廓、氣管畸形。②既往肺部手術史或胸膜腔感染史。③神經肌接頭疾病。④間質性肺炎或其他慢性肺部所致通氣或換氣功能障礙。⑤肺功能檢查中度或重度通氣功能障礙。⑥哮喘病史。⑦腦血管疾病或其他中樞神經系統疾病所致肌力下降。本研究方案經由內江市第二人民醫院倫理委員會審批(批號:2020-1003)。共102例患者被納入研究,其中拔管成功組76例,拔管失敗組26例。

1.2 麻醉及手術方法 患者均采用氣管插管靜脈麻醉,常規術前及麻醉前準備,患者入室后開通靜脈通道,監測無創血壓、心電圖、心率、血氧飽和度等參數、麻醉誘導采用咪達唑侖0.04 mg/kg,舒芬太尼0.4 μg/kg,順阿曲庫銨1.5 mg/kg,依托咪酯2 mg/kg,誘導后氣管插管,機械通氣,電子微量泵持續泵入丙泊酚4～6 mg/(kg·h),維持麻醉,手術采用氣腹下腹腔鏡手術、氣腹壓力12 Kpa,手術結束后停用丙泊酚,靜脈電子鎮痛泵鎮痛,患者轉入麻醉復蘇室復蘇。

1.3 拔管指征 意識恢復可以合作和保護氣道,氧分壓正常或SpO2>90%。呼吸方式正常,T形管10 min通氣試驗,能自主呼吸,呼吸頻率<30次/min,潮氣量>300 mL,肌力完全恢復。拔管后存在下列情況時需再次呼吸機支持機械通氣:FiO2≥0.50,PaO2≤60 mmHg或者脈搏血氧飽和度(SpO2)<0.90;動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)>50 mmHg或PaCO2升高>8 mmHg;RR≥35次/min或增加幅度≥50%,HR>140次/min或增加幅度≥20%;收縮壓(SBP)>180 mmHg或<90 mmHg。

1.4 肺部超聲檢查 均在拔管前測量。①肺超聲評分:患者拔管前應用彩色多普勒超聲診斷儀進行肺部超聲檢查,高頻線陣探頭,頻率為9～13 MHz,12肺區分區法檢查兩側前胸壁、側胸壁及后胸壁。LUS評分內容:肺滑動征伴A線,或<2個單獨B線為正常通氣區(N),計0分;多發、典型B線為中度肺通氣減少區(B1線),計1分;多發融合B線為重度肺通氣減少區(B2線),計2分;組織影像伴典型支氣管充氣征為肺實變區(C),計3分。LUS評分為12個肺區得分總和,總計0～36分,得分與肺通氣面積呈負相關。②膈肌運動指數:MHz線陣超聲探頭以M超模式在右腋中線第8～10肋間隙連續觀察右側膈肌成像中測量吸氣末膈肌厚度(Diaphragmatic thickness at end-inspiration,DTi)及呼氣末膈肌厚度(Diaphragmatic thickness at end-expiration,DTe)。每位患者測量3～5個呼吸周期計算平均(DTF)。DTF(%)=(DTi-DTe)/DTe×100%。探頭置于鎖骨中線或腋前線與肋弓下緣交界處,以肝臟作為透聲窗,探頭指向頭側及背側,使聲束到達并垂直于膈肌中后1/3部位,應用M超顯示膈肌運動。分別測量吸氣末及呼氣末膈肌距基線的距離。計算膈肌移動度(DD)。DD(mm)=吸氣末膈肌距基線的距離-呼氣末膈肌距基線的距離。應用呼吸機監測患者自主呼吸頻率(RR)、潮氣量(VT)。根據公式計算淺快呼吸指數(RSBI=RR/VT)。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 共102例患者被納入研究,其中拔管成功組76例,拔管失敗組26例。兩組患者的年齡、性別、合并癥、BMI等基本資料比較差異均無統計學意義(均P>0.05),見表1。

表1 兩組間一般臨床資料比較

2.2 兩組患者撤機拔管指標比較 失敗組DTF和DD明顯小于成功組(均P<0.05),LUS評分和RSBI明顯高于成功組(均P<0.05),見表2。

表2 兩組間患者拔管指標比較

2.3 各項指標對撤機拔管結果的預測效能 DTF、DD、LUS和RSBI的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.866、0.707、0.870和0.699,以DTF和LUS的預測價值較大。當DTF的最佳臨界值為41%時,預測撤機拔管成功的敏感度為72.4%,特異度為84.6%;當LUS的最佳臨界值為14分時,預測撤機拔管成功的敏感度為84.2%,特異度為84.6%,見表3,圖 1。

圖1 檢測指標預測拔管成功的ROC曲線分析

表3 檢測指標預測拔管成功的ROC曲線分析

2.4 拔管失敗的危險因素分析 以拔管(成功=0,失敗=1)為因變量,以COPD病史(無=0,有=1)、術中出血量、麻醉時間、DTF、DD、LUS評分、RSBI為協變量進行Logistic回歸分析,結果顯示DTF和LUS是撤機拔管失敗的獨立危險因素,見表4。

表4 全麻人工氣腹腹腔鏡手術老年患者撤機拔管影響因素的Logistic回歸分析

3 討論

氣管插管全麻后拔管多依據患者的意識狀態、呼吸深度及頻率、血氧飽和度等指標進行綜合評價,但在患者全麻插管呼吸支持后存在不同程度的呼吸機相關的肺損傷。老年人由于麻醉的后遺效應,呼吸肌肌力的恢復多不完全,患者進行綜合評估后拔管再次進行機械通氣呼吸支持的風險仍較大[6-8]。因此在拔管前對患者的肺部功能進行客觀而準確的評估具有重要的意義。

既往多認為RSBI是一種常用的脫機指標,具有簡單、無創、可重復性的優點。RSBI反映了肺容積變化以及所有呼吸肌群的收縮力[9-11]。本研究結果顯示,成功拔管組的RSBI低于失敗組。但ROC曲線分析表明,RSBI預測拔管結局的敏感度較低(57.9%),指導拔管結局價值不高(AUC=0.699)。分析原因可能是拔管時機體為維持通氣需要,動員肋間肌、呼氣肌等輔助呼吸肌工作,以代償膈肌功能障礙引起的潮氣量不足,因此RSBI在正常范圍時也可能是機體代償的表現。這與既往的研究相似[12-13]。

在患者麻醉復蘇后的通氣過程中,肺部的有效呼吸面積是影響患者血氧的主要因素[14];既往研究中顯示,膈肌的運動幅度對于肺部通氣功能具有明顯的影響,呼吸時膈肌的運動幅度對肺通氣量具有決定性的作用[15]。在全麻狀態下膈肌的收縮功能下降或消失在麻醉后膈肌功能的復蘇對呼吸功能的恢復是肺功能恢復的前提。

超聲是一種無創、實用、簡單、可重復性高的膈肌評估方法。平臥位時患者膈肌運動的幅度左右相差較少,超聲檢查能夠提供足夠的信息對膈肌的運動及收縮功能進行評估,不僅能夠反應膈肌的運動幅度的變化,而且對膈肌麻痹等收縮功能障礙也具有良好的評估作用[16-17]。樊麥英等[18]采用超聲檢查膈肌參數對呼吸機支持的危重癥患者撤機拔管進行評估,結果證實膈肌位移對呼吸支持患者能夠成功撤機具有良好的預測效能。Dres等[19]對危重癥患者的觀察發現,膈肌運動指標的改變對于危重癥患者呼吸功能的改善更具有意義,相對于肋間肌、呼吸肌,膈肌的運動更具有持久性和穩定性,對于肺部呼吸功能具有更為重要的意義。LUS能夠直觀的反應肺部損害的嚴重程度和功能變化,Monastesse等[20]對評分方法進行改進,采用12區評分法,對肺部通氣功能及滲出、實變范圍等進行了更為精確的判定。鄭清江等[21]采用肺部超聲B線評分聯合膈肌運動參數對呼吸機機械通氣呼吸支持的危重癥患者進行研究發現,LUS和膈肌運動參數患者肺部功能狀態具有良好的評估作用。本研究結果顯示,失敗組DTF和DD明顯小于成功組,LUS評分和RSBI明顯高于成功組,說明以上指標均對老年全麻腹腔鏡手術患者術后拔管結局有一定的預測價值。但以DTF和LUS的曲線下面積更大,且多因素分析中只有DTF和LUS與拔管失敗顯著相關,說明DTF和LUS的預測價值更高。

研究發現,從機械通氣向自主呼吸的轉變可能導致血管外肺水(Extravascular lung water,EVLW)的增加,而B線的出現與EVLW的增加相關[22]。B線是由于小葉間隔水腫引起的超聲偽影,其出現提示了檢測窗中的肺水增多,較為可靠地預測了PaO2/FiO2比值的下降[23]。而血管外肺水的增加會導致肺順應性降低和肺泡氧交換障礙。在González-Aguirre等[24]的研究中顯示,每增加1個帶有B線的肺區都使重癥患者拔管失敗的風險增加近6倍。

超聲測量膈肌功能各指標在預測撤機拔管失敗的優劣尚存爭議。最近兩項關于危重癥患者拔管預測指標的Meta分析顯示了不同結果,一項研究表明,DD的預測價值優于DTF,而另一項研究則得出了相反的結論[25-26]。本研究結果顯示DTF較DD具有更大的曲線下面積,更高的特異性和靈敏度。DTF主要反映了膈肌的收縮能力,而DD主要與吸氣量有關,易受吸氣努力的影響,從而使測得的DD不能完全反映膈肌功能,這可能是導致DD預測價值較低的原因。

本研究評估了LUS及膈肌運動參數對麻醉撤機拔管后再次呼吸支持的預測價值,并確定了各檢測指標預測再次呼吸支持的參考值,為老年全麻腹腔鏡手術麻醉后撤機提供客觀的參考指標。本研究是單中心、小樣本的觀察性研究,不免存在選擇偏倚,研究結果有待多中心、大樣本的研究來證實。

4 結論

LUS、DTF、DD和RSBI與老年腹腔鏡手術患者撤機拔管結果密切相關,但LUS和DTF預測撤機拔管失敗的臨床價值更高。