胸部聯合超聲對機械通氣撤機結局的預測效果

楊彬　肖海軍　李娜　夏榮平　胡燕燕　戴志

【摘要】? 目的? 探討胸部聯合超聲對機械通氣患者撤機結局預測價值。方法? 選取解放軍第921醫院重癥醫學科2020年3月- 2023年3月接受機械通氣擬撤機患者85例，收集患者一般資料、機械通氣情況、撤機時相關檢驗指標及撤機結局，并用超聲測量肺部B線評分（LUBS）、膈肌位移（DE）、左心Tei指數（TI）。分析胸部聯合超聲檢測對撤機結局的預測價值。結果? 共納入85例患者，撤機成功組（64例）的LUBS、DE、左心TI與撤機失敗組（21例）比較差異有統計學意義（P<0.05）。左心TI、DE、LUBS三者采用并聯方式聯合預測撤機失敗ROC曲線下面積最大為0.859（95%CI：0.783～0.935），優于左心TI聯合DE 0.836（95%CI：0.746～0.925），但差異無統計學意義（P>0.5）。各聯合試驗的預測效能均優于三項指標單獨使用的效能，并且差異有統計學意義（P<0.05）。結論? 聯合左心TI、DE和LUBS的胸部超聲對機械通氣撤機結局有較好的預測價值，臨床應用可提高撤機成功率。

【關鍵詞】? 機械通氣撤機；超聲；預測價值

中圖分類號? R445.1;R459.7? ? 文獻標識碼? A? ? 文章編號? 1671-0223（2024）03--04

機械通氣是危重患者的生命支持手段，但約有30%會出現撤機困難或延遲撤機，導致住院時間延長，病情加重甚至死亡[1]，因此恰當的撤機時間至關重要。實際上，撤機成功與否與膈肌功能、心功能、營養、呼吸道廓清能力等因素有關。本研究擬通過超聲心、肺、膈肌功能聯合評估對撤機結局的預測價值，報告如下。

1? 對象與方法

1.1? 研究對象

選取解放軍第921醫院重癥醫學科2020年3月- 2023年3月接受機械通氣擬撤機患者85例為研究對象，根據患者拔管后是否能維持自主呼吸超過48h分為成功組及失敗組。入選標準：①年齡＞18歲；②經口氣管插管或氣管切開接呼吸機輔助呼吸，機械通氣時間＞48h；③符合自主呼吸試驗（SBT）撤機標準的患者。排除標準：①經鼻氣管插管、無創機械通氣；②頸髓損傷、神經肌肉接頭疾病或合并氣胸、膈疝等病史，或手術涉及右側膈肌者；③孕婦及并發腹腔間室綜合征。本研究符合醫學倫理學標準，所有患者及其家屬簽署知情同意書。

1.2? SBT標準

支持壓7～8cmH2O，呼氣末正壓4～5cmH2O，根據患者是否通過2h的SBT決定是否拔管。如患者出現呼吸頻率＞35次/min、SPO2＜90%、脈搏＞140次/min或改變率≥20%、收縮壓＞180mmHg或＜90mmHg、煩躁、大汗等情況終止SBT。

1.3? 超聲檢測方法

在SBT試驗30min時進行（30min內終止自主呼吸試驗者當即進行）心臟、肺臟、膈肌超聲檢查，測量并計算各個檢測指標及數值。計算呼吸淺快指數（RSBI），同時記錄撤機當日一般資料及檢驗指標。

（1）心臟超聲：心尖五腔心切面，組織多普勒取樣容積放置于二尖瓣環，Sa波結束至Ea波開始之前為等容舒張期時間（IVRT），Aa波結束至S波開始之前為等容收縮期時間（IVCT），Sa波持續時間為心室射血時間（ET）。左心Tei指數（TI）=（IVRT+IVCT）/ET。

（2）肺部超聲：根據中國重癥超聲專家共識推薦檢查方法[2]，凸陣探頭分別于雙側胸壁的上下藍點、后外側肺泡和/或胸膜綜合征（posterolateral alveolar and / or pleural syndrome，PLAPS）點、后藍點的B線數目。各檢查點采集切面下吸氣相最多的B線數目并進行計數，1條B線計1分，出現肺部實變征象或胸腔積液記5分。雙側肺超聲B線積分綜合為LUBS值。

（3）膈肌超聲：凸陣探頭M超模式下在右側腋前線至腋中線第8～10肋間膈肌中后1/3處顯示膈肌運動，測量膈肌的運動幅度。整個超聲檢查由2位經過專業超聲培訓的重癥醫師完成，所有指標均連續檢測3個呼吸周期，取其平均值。

1.4? 數據處理方法

應用SPSS 25.0軟件，正態分布計量資料以“±s”表示，組間均數比較采取兩個獨立樣本t檢驗；偏態分布計量資料采取“中位數（四分位數間距）”表示，組間中位數對比采取Wilcoxon秩和檢驗；計數資料計算百分率，組間率比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1? 兩組患者基本情況比較

撤機成功組64例，撤機失敗組21例，兩組患者的機械通氣時間及呼吸淺快指數差異有統計學意義（P<0.05），其他臨床資料組間差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.2? 兩組患者超聲檢測結果比較

撤機失敗組患者超聲檢測指標LUBS、DE均高于撤機成功組，而左心TI則低于撤機成功組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3? 超聲指標對撤機失敗的預測效能

ROC曲線分析結果顯示，LUBS、DE、左心TI用來預測撤機失敗的曲線下面積均>0.5（P<0.05），表明各指標均有預測撤機失敗的效能，其中TI的曲線下面積最大，LUBS最小。根據約登指數最大點篩選，LUBS、DE、左心TI最佳截斷值分別為9分、1.15cm、0.425，見表3。

2.4? 胸部聯合超聲預測效能比較

左心TI、DE、LUBS三者采用并聯方式聯合預測撤機失敗ROC曲線下面積最大（0.859，95%CI：0.783～0.935），優于左心TI聯合DE（0.836，95%CI：0.746～0.925），但差異無統計學意義（P>0.5）。各聯合試驗的預測效能均優于三項指標單獨使用的效能，并且差異有統計學意義（P<0.05），見表4、圖1。

3? 討論

SBT是機械通氣撤機前常規篩查方法，但SBT無法評估心肺功能儲備，難以預測心肺功能失代償而導致的撤機失敗，SBT通過后仍有3%～30%發生再插管[3]。RSBI是SBT中用來預測撤機結局常用指標，當其小于105次/L可實施撤機，但研究表明這一閾值預測撤機失敗特異性較低，診斷效能不高[4]。機械通氣撤機失敗原因包括膈肌功能障礙，肺通氣和換氣功能障礙，撤機誘發的心血管功能障礙或清除分泌物的能力降低等 [5]。超聲具有即時、無創、可重復優點，能夠對心、肺和膈肌功能進行較為準確的評估，成為評估撤機時間的重要手段。

肺部超聲評分可以反映重癥患者在脫機過程中因肺泡塌陷導致的通氣功能的障礙[6]，肺部感染滲出、肺實變、肺間質水腫、胸腔積液等影響撤機結局因素也在LUBS中得到體現。鐘莉等[5]研究發現，LUBS≥9分時撤機失敗可能性增加，與本研究結論一致。有學者認為撤機后出現心源性肺水腫會導致LUBS分值增加[7]，但Riddhi等[8]則認為撤機后心力衰竭、肺間質水腫不能在LUBS上得到快速反映，撤機前后LUBS變化值預測價值不大。DE和膈肌增厚率（DTF）是目前研究最多的膈肌超聲撤機預測指標，DE大小與患者呼吸耐力密切相關，膈肌運動幅度每增大1cm可帶來250～300ml肺通氣量[9]；DTF反映的是呼吸過程中膈肌厚度的變化，正常參考值為42%～78%，間接評價膈肌的主動收縮效能[10]，與撤機結局相關研究多集中于平靜呼吸時的指標。近期一項分析表明，DE和DTF預測撤機成功的靈敏度和特異度均優于RSBI，并指出DE＞1cm，DTF＞29%時撤機成功的概率較高[11]。但所納入各研究指標截斷值同樣呈現出高度異質性，表明撤機成敗受到諸多非膈肌因素影響，單一因素預測撤機結局并不理想。DE與DTF預測效能相當，但DE測量簡便，同時膈肌平均厚度僅為1.2～2.0mm，線陣探頭的最小分辨率為0.1mm，相當于5%～7%的膈肌厚度，由此產生的DTF測量誤差對預測結果造成較大的影響[12]。

近年來，心臟功能障礙在撤機失敗中扮演的角色越來越重要。Cabello等[13]認為撤機后胸腔內壓下降，抑制左心室功能，同時增加靜脈回流加劇左心室缺血，進而導致左心室舒張功能障礙，出現心源性肺水腫、呼吸衰竭而撤機失敗，心臟相關因素導致撤機失敗占42%。心功能評估中EF測量簡便，但只能反映左室收縮功能，而越來越多的證據表明，左心室舒張功能障礙是撤機成敗的重要因素[6]。二尖瓣E/A（左室舒張早期及左房收縮期二尖瓣血流峰值速度比）以及二尖瓣舒張早期血流峰值速度與二尖瓣環舒張期運動峰值速度比（E/e'）常用來反映左室舒張功能，當射血分數降低時，E/A>2，或射血分數正常時，E/e'>12，可預測心臟相關撤機失敗，不足之處是無法在部分二尖瓣返流及狹窄等患者中反映左室舒張功能[14]，對于非超聲專業人員不易判別。TI能綜合反映心肌收縮和舒張功能，測量較為簡單，相較單獨的收縮期或舒張期參數對整體心功能不全更敏感，其正常值<0.39±0.05，是診斷和判斷心力衰竭、左室肥厚和慢性冠狀動脈綜合征預后的敏感指標[15]。本研究首次引入左心TI指數來預測撤機結局，而撤機失敗患者中62%左心TI高于正常值，驗證了Cabello的觀點，也表明左心TI較好的應用價值。

本研究21例（24.7%）撤機失敗， 左心TI、DE、LUBS各指標以及聯合超聲均對撤機結局有預測價值，其中左心TI、DE聯合LUBS預測撤機失敗效能最佳，優于淺快呼吸指數及其他超聲指標，充分表明撤機結局受多因素影響，也證實胸部聯合超聲對機械通氣撤機結局有較好的預測價值。

本研究局限之處在于左心TI不能反映右心功能對撤機結局影響；只對右側膈肌進行超聲檢查，未考慮雙側膈肌功能是否平衡；胸部聯合超聲指標仍未能對呼吸道廓清能力進行評估，無法篩選出因呼吸道痰液排除困難而導致撤機失敗患者。隨著對撤機影響因素不斷研究以及斑點追蹤成像等新型超聲技術應用，將會出現更為準確、簡便的預測方式，為臨床決策提供依據。

4? 參考文獻

[1] 鄭華，王真珍，李璐.膈肌移動度聯合膈肌淺快呼吸指數在機械通氣患者撤機中的應用[J].醫藥論壇雜志，2023，44（13）：11-15.

[2] 王小亭，劉大為，于凱江，等．中國重癥超聲專家共識[J].中華內科雜志，2016，55（11）：905-907.

[3] 原志強，郭智宇.應用超聲斑點跟蹤成像技術評價心力衰竭患者左心室功能[J].包頭醫學院學報，2016，32（2）：32-33.

[4] 陳凱，陳晗，嚴閩航，等.淺快呼吸指數與氣道閉合壓檢測在膿毒癥患者機械通氣撤機中的價值[J].福建醫藥雜志，2021，43（5）：58-61.

[5] 鐘莉，唐坎凱，徐巍，等.膈肺聯合超聲對頸髓損傷機械通氣患者撤機結局的預測評估研究[J].中國現代醫生2021，59（18）：104-108.

[6] Sliman SB，Ragab F，Soliman RA.Chest ultrasound predication of weaning failure[J].Med Sci，2019，7（7）：1143-1147.

[7] 趙浩天，王華偉，龍玲，等.心臟、肺和膈肌超聲聯合預測重癥機械通氣患者撤機的價值[J].臨床超聲醫學雜志，2022，24（8）：608-612.

[8] Riddhi K， Dalim B.Rahul A，et al.Integrated ultrasound protocol in predicting weaning success and extubation failure： A prospective observational study[J].Intensive Ther， 2022，54（2）：156-163.

[9] 葉洪青，潘克勤.慢性阻塞性肺疾病患者的康復醫療[J].中國康復醫學雜志，1997，12（5）：24-26.

[10] 伍松柏，戴瑤，何峻，等.超聲測量膈肌增厚分數聯合膈肌位移在預測機械通氣成功撤機中的價值[J]. 實用醫學雜志，2021，37（12）：1592-1596.

[11] Parada-Gereda HM， Tibaduiza AL， Rico-Mendoza A， et al. Effectiveness of diaphragmatic ultrasound as a predictor of successful weaning from mechanical ventilation： A systematic review and meta?analysis[J].Crit Care，2023，27（1）：174.

[12] 陳開化，尚秀玲，于榮國.床旁超聲評估膈肌功能在神經重癥患者機械通氣撤離時機中的應用[J].創傷與急診電子雜志，2022，10（4）：201-206.

[13] Cabello B，Thille AW，Roche-Campo F，et al. Physiological comparison of three spontaneous breathing trials in difficult-to-wean patients[J]. Intensive Care Med，2010，36 （7 ） ： 1171-1179.

[14] Mayo P，Volpicelli G，Lerolle N，et al.Ultrasonography evaluation during the weaning process： The heart， the diaphragm， the pleura and the lung[J].Intensive Care Med，2016， 42（7）：1107-1117.

[15] Moritz M， Lukas S， Fabian V，et al.Tei index is a useful adjunctive tool in the diagnostic workup of patients with acute myocarditis[J].Cardiovasc Dev Dis，2022，9（8）：283.

[2023-08-28收稿]

基金項目：湖南省教育廳資助科研項目（編號：20B388）

作者單位：410003? 湖南省長沙市，解放軍第921醫院重癥醫學科

*通訊作者