脈搏灌注指數(shù)和脈搏灌注變異指數(shù)在機(jī)械通氣患者撤機(jī)中的應(yīng)用

吳曉霞，岳偉崗，閆柏靈，李斌

蘭州大學(xué)第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，蘭州 730000

機(jī)械通氣是重癥醫(yī)學(xué)科（ICU）危重患者出現(xiàn)呼吸衰竭時(shí)最主要的治療措施之一，當(dāng)呼吸衰竭改善后機(jī)械通氣患者能否成功撤機(jī)又是ICU 醫(yī)護(hù)人員面臨的一大挑戰(zhàn)。撤機(jī)失敗可能導(dǎo)致患者住院時(shí)間延長，呼吸機(jī)并發(fā)癥增多，增加病死率［1-2］。機(jī)械通氣患者由正壓通氣轉(zhuǎn)為自主呼吸時(shí)，胸腔內(nèi)壓變化會導(dǎo)致患者心臟前后負(fù)荷明顯增加，而心臟功能無法代償增加的心臟負(fù)荷是導(dǎo)致患者撤機(jī)失敗的常見原因之一［3-4］。傳統(tǒng)的淺快呼吸指數(shù)、氧合指數(shù)等指標(biāo)只關(guān)注了患者的肺功能狀態(tài)，并未關(guān)注患者心臟功能，因此對撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測價(jià)值并不理想。脈搏氧飽和度容積信號包含搏動性信號、非波動性信號，搏動性信號反映了一個(gè)心動周期內(nèi)指端血容量的變化，其中脈搏灌注指數(shù)（PI）和脈搏灌注變異指數(shù)（PVI）與心輸出量密切相關(guān)，通過監(jiān)測PI和PVI可以評估患者的心臟功能［5-6］。本研究通過監(jiān)測機(jī)械通氣患者自主呼吸試驗(yàn)（SBT）前和SBT結(jié)束時(shí)PI、PVI，計(jì)算SBT前后PI和PVI的變化值（ΔPI、ΔPVI），并分析SBT前PI、PVI及ΔPI、ΔPVI對機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測效能。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2021 年1—12 月蘭州大學(xué)第一醫(yī)院收治并準(zhǔn)備撤機(jī)的機(jī)械通氣患者116 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)口氣管插管接呼吸機(jī)輔助通氣大于48 h；②通過撤機(jī)篩查［7］：吸入氧濃度≤40%，呼氣末氣道正壓≤5 cmH2O，血流動力學(xué)穩(wěn)定不需要血管活性藥物，嗆咳能力好。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡<18 歲；②存在房顫等心律失常者；③存在外周血管疾病指端指脈氧信號不穩(wěn)定者。所有納入機(jī)械通氣患者在撤機(jī)過程不再使用鎮(zhèn)靜藥物，繼續(xù)使用鎮(zhèn)痛藥物使CPOT 評分<1 分?；颊咄ㄟ^撤機(jī)篩查后使用T-管模式進(jìn)行SBT，SBT的持續(xù)時(shí)間為30 min。若患者出現(xiàn)下述情況時(shí)［淺快指數(shù)（呼吸頻率/潮氣量）>105，呼吸頻率≤8或者≥35次/分，自主呼吸潮氣量<4 mL/kg，心率>140 次/分或有心律失常發(fā)生，氧飽和度<90%［8］］停止SBT，轉(zhuǎn)為機(jī)械通氣。若患者拔管后自主呼吸時(shí)間超過48 h 即認(rèn)為撤機(jī)成功，若患者再次機(jī)械通氣、或再次插管、或使用無創(chuàng)呼吸機(jī)則認(rèn)為撤機(jī)失敗，根據(jù)撤機(jī)結(jié)果將患者分為撤機(jī)成功組（90例）和撤機(jī)失敗組（26例）。

1.2 SBT 前和SBT 結(jié)束時(shí)PI、PVI 監(jiān)測及ΔPI、ΔPVI計(jì)算 使用Masimo 脈搏血氧儀Radical7 監(jiān)測SBT前和SBT 結(jié)束時(shí)的PI 和PVI，PVI=（PImax-PImin）/PI最大×100%，其中PImax為呼吸周期中PI 的最大值，PImin為呼吸周期中PI 的最小值，計(jì)算SBT 前、SBT 結(jié)束時(shí)PI和PVI的變化（ΔPI、ΔPVI）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0 統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或U檢驗(yàn)；利用ROC 評估SBT 前PI、PVI、ΔPI、ΔPVI 對機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組SBT前及SBT結(jié)束時(shí)PI、PVI和ΔPI、ΔPVI比較 SBT 前及SBT 結(jié)束時(shí)PI、PVI 和ΔPI、ΔPVI 比較見表1。

表1 兩組SBT前及SBT結(jié)束時(shí)PI、PVI和ΔPI、ΔPVI比較（%，± s）

表1 兩組SBT前及SBT結(jié)束時(shí)PI、PVI和ΔPI、ΔPVI比較（%，± s）

注：與撤機(jī)失敗組比較，*P<0.05。

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2.2 SBT 前PI、PVI 及ΔPI、ΔPVI 對機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測價(jià)值 SBT 前PI 預(yù)測撤機(jī)結(jié)果的AUC為0.616（95%CI：0467～0.764），對撤機(jī)結(jié)果預(yù)測無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；當(dāng)SBT 前PVI>14.0%時(shí)，其預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)成功的靈敏度為86.1%，特異度為79.2%，AUC 為0.860，95%CI為0.766～0.953；當(dāng)ΔPVI>10.5%時(shí)，其預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)成功的靈敏度為91.7%，特異度為83.3%，AUC 為0.905，95%CI為0.831～0.978；當(dāng)ΔPI>12.5%時(shí)，其預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)成功的靈敏度為88.9%，特異度為80.8%，AUC 為0.936，95%CI為0.877～0.996。詳見圖1。

圖1 PI、PVI預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的ROC

3 討論

機(jī)械通氣是ICU 呼吸衰竭患者的重要治療手段，但有研究顯示不必要地延長機(jī)械通氣時(shí)間可能帶來氣壓傷，破壞上呼吸道保護(hù)機(jī)制，甚至增加患者病死率［9-10］。因此，當(dāng)患者原發(fā)病得到控制、整體病情改善，及時(shí)撤機(jī)非常重要。目前臨床上最常用的指導(dǎo)撤機(jī)的方法為SBT，但SBT 通過的患者中仍有3%～19%因撤機(jī)失敗而被迫再插管［11-12］。分鐘通氣量、最大吸氣壓力、呼吸頻率、淺快呼吸指數(shù)、0.1 s氣道閉合壓力和順應(yīng)性—速率—氧合—壓力指數(shù)等是目前臨床常規(guī)用來評估患者能否撤機(jī)的指標(biāo)，但這些指標(biāo)都不同程度受到患者臨床狀態(tài)的影響。臨床上，除了肺損傷、呼吸機(jī)萎縮、氣道自潔能力減弱、鎮(zhèn)靜藥物蓄積等常見導(dǎo)致撤機(jī)失敗的原因外，心臟功能不會也常常引起患者的撤機(jī)失?。?，11］?；颊咴诔窓C(jī)過程中，胸腔內(nèi)壓由正壓轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)壓，撤機(jī)過程中心臟前后負(fù)荷的增加成為評估患者心臟功能的“運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)”［13］。早期的臨床和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)都充分證明了心功能不全是導(dǎo)致患者失敗的原因［4，14］，而通過評估和預(yù)測影響撤機(jī)結(jié)果的心源性和非心源性因素，盡早采取相應(yīng)的措施就可能避免撤機(jī)失敗。

脈搏氧飽和度容積信號可以無創(chuàng)、有效地監(jiān)測患者的心輸出量。PI和PVI是兩種典型的脈搏氧飽和度容積信號參數(shù)，可以連續(xù)動態(tài)監(jiān)測心輸出量及其變化［15-16］。PI 為監(jiān)測部位搏動性組織（小動脈血流量）吸收的光量（AC）占非搏動性組織（靜脈血、肌肉和其他組織）吸收的光量（DC）的百分比。PVI 是對整個(gè)呼吸周期中PI 動態(tài)變化的測量，反映了胸腔內(nèi)壓力和回心血量之間的平衡。SBT 過程中胸內(nèi)壓力的變化會直接影響心臟的充盈和排空，導(dǎo)致心輸出量、指尖脈搏壓力和容積隨呼吸的變化的周期性變化［17］。BEURTON 等［18］研究顯示，被動抬腿試驗(yàn)時(shí)PI 增加大于9%，可以準(zhǔn)確預(yù)測患者的容量反應(yīng)性，同時(shí)被動抬腿試驗(yàn)過程中ΔPI 和ΔCI 之間存在良好的相關(guān)性，表明PI 的動態(tài)變化也可用于評估患者的容量反應(yīng)性。本研究顯示，SBT 前PI 無法有效地預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果，但是撤機(jī)過程中撤機(jī)成功組的PI 明顯增加，撤機(jī)失敗組無明顯變化；ΔPI 可以有效預(yù)測患者的撤機(jī)結(jié)果。如果心臟功能處于Frank-starling 曲線的上升段，心肺相互作用可能會導(dǎo)致更大的PVI，這表明患者有能力代償撤機(jī)后增加的心臟負(fù)荷。本研究還顯示，撤機(jī)成功組SBT 前PVI 顯著高于撤機(jī)失敗組，SBT 前PVI 及ΔPVI對撤機(jī)結(jié)果具有良好的預(yù)測價(jià)值。因此，在撤機(jī)前通過監(jiān)測PI、PVI 及其變化值，進(jìn)而評估患者心功能狀態(tài)，盡早采取利尿等處理措施，就可以減輕心臟負(fù)荷的增加，而避免撤機(jī)失敗，改善患者預(yù)后。撤機(jī)成功組和撤機(jī)失敗組SBT 后PI、PVI 比較雖有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但用于預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果已無意義，故剔除進(jìn)行下一步預(yù)測實(shí)驗(yàn)。需要注意的是，PI和PVI與監(jiān)測部位皮膚血管收縮舒張狀態(tài)密切相關(guān)，容易受到溫度、疼痛刺激、交感興奮、神經(jīng)阻滯等因素的影響。在不同體表部位（前額、耳朵和手指）測量的PVI 與液體負(fù)荷后ΔCI 的相關(guān)性有顯著差異［19-21］。同時(shí)，PI 和PVI 也無法識別因肺功能受損、呼吸肌疲勞、痰排痰減弱、鎮(zhèn)靜藥物積累而導(dǎo)致的脫機(jī)失敗。

總之，SBT 前PI 無法有效地預(yù)測機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果，但SBT 前PVI 及ΔPI、ΔPVI 對機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果有良好的預(yù)測價(jià)值。