張海翔 龔仕金 宋佳 魯海燕 董縐縐 肖愛兵 李小青 明自強(qiáng)

撤機(jī)是患者結(jié)束機(jī)械通氣治療的重要階段，預(yù)測撤機(jī)結(jié)果的指標(biāo)眾多，但由于導(dǎo)致撤機(jī)失敗的原因也眾多，單一的指標(biāo)往往難以反映所有可能導(dǎo)致撤機(jī)失敗的病理生理因素。因此，臨床對預(yù)測撤機(jī)結(jié)局的研究更傾向于應(yīng)用多個(gè)指標(biāo)或復(fù)合參數(shù)。淺快呼吸指數(shù)（RSBI）是最常用的預(yù)測撤機(jī)結(jié)局的復(fù)合參數(shù)[1]，但其特異度低且參考閾值不統(tǒng)一，臨床應(yīng)用受限[2-3]。有研究指出，對于合并膈肌功能障礙的機(jī)械通氣患者，輔助呼吸肌能通過增加做功在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生代償作用，使潮氣量保持在正常范圍，掩蓋膈肌功能障礙對潮氣量的影響，此時(shí)使用RSBI預(yù)測撤機(jī)結(jié)局會(huì)出現(xiàn)假陰性結(jié)果[2]。近年來，超聲檢查作為評估機(jī)械通氣患者膈肌功能的一種無創(chuàng)方法越來越受重視，臨床上常通過測量膈肌移動(dòng)度（DD）與膈肌增厚率（DTF）來評估膈肌功能[4-6]。本研究將膈肌超聲相關(guān)指標(biāo)（DD和DTF）代替?zhèn)鹘y(tǒng)RSBI中的潮氣量計(jì)算出新的膈肌動(dòng)度淺快呼吸指數(shù)（DD-RSBI，即呼吸頻率/DD）和膈肌增厚淺快呼吸指數(shù)（DT-RSBI，即呼吸頻率/DT），比較這兩個(gè)新參數(shù)與傳統(tǒng)RSBI對機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2016年12月至2017年3月浙江省6家醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科連續(xù)收治的機(jī)械通氣患者131例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）機(jī)械通氣時(shí)間＞48h；（2）導(dǎo)致機(jī)械通氣的病因好轉(zhuǎn)或祛除；（3）氧合穩(wěn)定 [PaO2/吸入氧濃度（FiO2）≥200mmHg，呼氣末正壓（PEEP）≤5cmH2O，F(xiàn)iO2≤0.4]；（4）血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，無心肌缺血的動(dòng)態(tài)變化，臨床上沒有明顯的低血壓[未使用或僅使用低劑量的血管活性藥物，如多巴胺或多巴酚丁胺＜5μg/（kg·min）或去甲腎上腺素＜0.05μg/（kg·min）]；（5）有自主呼吸的能力；（6）鎮(zhèn)靜程度評估表（RASS）評分-1～ +1。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡＜18 歲；（2）妊娠或腫瘤終末期；（3）有胸腔閉式引流、氣胸或縱隔氣腫；（4）原發(fā)性神經(jīng)肌肉疾?。唬?）嚴(yán)重的心、肝、腎等臟器功能不全或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定。本研究獲得浙江醫(yī)院醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及其家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 撤機(jī)試驗(yàn) 本研究為前瞻性觀察性研究，對符合上述入選標(biāo)準(zhǔn)的撤機(jī)患者進(jìn)行自主呼吸試驗(yàn)（SBT），采用低水平壓力支持通氣（PSV）模式，壓力支持水平設(shè)為7cmH2O，SBT期間FiO2保持不變。患者先進(jìn)行2min SBT，通過后繼續(xù)進(jìn)行30min SBT，通過后拔除氣管插管或脫開呼吸機(jī)（氣管切開患者）。SBT過程中密切監(jiān)測患者生命體征，出現(xiàn)下列情況中任何一項(xiàng)被認(rèn)為SBT失?。海?）呼吸頻率＞35次/min或＜8次/min；（2）動(dòng)脈血氧飽和度（SaO2）＜90%；（3）心率＞140次/min或變化＞20%，出現(xiàn)新發(fā)的心律失常；（4）收縮壓＞180mmHg或＜90mmHg；（5）出現(xiàn)呼吸困難、煩躁、大汗或者明顯焦慮。

1.2.2 分組標(biāo)準(zhǔn) 患者成功拔除氣管插管或脫開呼吸機(jī)（氣管切開患者）且自主呼吸超過48h，視為撤機(jī)成功（撤機(jī)成功組）?；颊逽BT失敗或者48h內(nèi)重新進(jìn)行機(jī)械通氣，視為撤機(jī)失?。ǔ窓C(jī)失敗組）。

1.2.3 膈肌超聲檢查 （1）DD測量（圖1）：患者取半臥位，床頭抬高30°，使用3～5 MHz凸陣探頭，將探頭置于患者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(cè)及背側(cè)，使聲束到達(dá)并垂直于膈肌中后1/3部位，在理想的二維圖像基礎(chǔ)上應(yīng)用M超顯示膈肌運(yùn)動(dòng)，M超取樣線指向膈肌頂部并與長軸夾角＜30°以獲得最大的膈肌動(dòng)度。分別測量吸氣末及呼氣末膈肌距基線的距離。DD（mm）=吸氣末膈肌距基線的距離-呼氣末膈肌距基線的距離。（2）膈肌厚度（DT）測量（圖2）：患者取半臥位，床頭抬高30°，使用頻率為10MHz的線陣探頭，置于腋前線或腋中線第8～10肋間隙，垂直于胸壁顯示肋膈角處的膈肌結(jié)構(gòu)，在理想的二維圖像基礎(chǔ)上應(yīng)用B型或M型模式測量肋膈角下0.5～2cm處DT。分別測量吸氣末與呼氣末的DT并計(jì)算膈肌增厚分?jǐn)?shù)（DTF）。DTF=（膈肌吸氣末厚度-膈肌呼氣末厚度）/膈肌呼氣末厚度×100%。每例患者均由2位檢查者各進(jìn)行1次測量，取平均值。膈肌超聲檢查均由具有重癥超聲資質(zhì)的ICU醫(yī)生完成。2位檢查者用超聲檢查測量20組DD及DT，間隔24h后對同一患者進(jìn)行重復(fù)性測量，并進(jìn)行一致性評價(jià)。

1.3 觀察指標(biāo) （1）觀察并比較兩組患者性別、年齡、BMI、急性生理與慢性健康評分Ⅱ（APACHEⅡ評分）、機(jī)械通氣原因、SBT前參數(shù)、預(yù)后情況。（2）觀察并比較兩組患者SBT 30min時(shí)撤機(jī)參數(shù)，SBT開始30min時(shí)進(jìn)行膈肌超聲檢查，測量并記錄呼吸頻率、潮氣量、DD、DTF、RSBI、DD-RSBI、DT-RSBI。如 SBT 失敗則在重新連接呼吸機(jī)之前即刻進(jìn)行上述操作。（3）觀察DD、DTF、呼吸頻率、RSBI、DD-RSBI和DT-RSBI對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值，包括靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、陽性似然比、陰性似然比等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件；正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以 M（P25，P75）表示，兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和構(gòu)成比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用ROC曲線評價(jià)各指標(biāo)的預(yù)測價(jià)值，應(yīng)用約登指數(shù)計(jì)算出最佳閾值及其靈敏度、特異度、陽性及陰性預(yù)測值、陽性及陰性似然比；采用多因素logistic回歸分析撤機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素；采用Bland-Altman分析評價(jià)檢查者測量數(shù)值的組內(nèi)及組間一致性；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 DD測量（箭頭所指為膈肌）

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較 撤機(jī)成功組患者97例，撤機(jī)失敗組患者34例，其中24例患者未能完成SBT，3例患者拔管后48h內(nèi)重新插管，7例患者拔管后48h內(nèi)需要無創(chuàng)通氣支持。兩組患者一般資料比較見表1。

圖2 DT測量（箭頭所指為膈?。?/p>

表1 兩組患者一般資料比較

由表1可見，兩組患者性別、年齡、BMI、APACHEⅡ評分、機(jī)械通氣原因、SBT前參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。撤機(jī)失敗組患者住ICU天數(shù)及總住院天數(shù)均大于撤機(jī)成功組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

1.2 兩組患者SBT 30min時(shí)撤機(jī)參數(shù)比較 見表2。

由表2可見，撤機(jī)成功組患者SBT 30min時(shí)的呼吸頻率、RSBI、DD-RSBI、DT-RSBI均低于撤機(jī)失敗組（均P＜0.05），潮氣量、DD、DTF 均高于撤機(jī)失敗組（均P＜0.05）。

2.3 DD、DTF、呼吸頻率、RSBI、DD-RSBI和 DT-RSBI對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值 見表3。

由表3 可見，RSBI、DD-RSBI、DT-RSBI預(yù)測撤機(jī)失敗的準(zhǔn)確度均較高。RSBI、DD-RSBI、DT-RSBI預(yù)測撤機(jī)失敗的ROC曲線見圖3。

2.4 撤機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素分析 單因素分析顯示RSBI、DT-RSBI、DD-RSBI是撤機(jī)失敗的相關(guān)因素。多因素logistic回歸分析表明，高DD-RSBI、高DT-RSBI均是撤機(jī)失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，見表4。

2.5 2位檢查者的一致性評價(jià)結(jié)果 Bland-Altman分析顯示2位檢查者之間DD與DT的測量值分別有5%（1/20）、10%（2/20）的點(diǎn)位于95%一致性界限以外，同一檢查者DD與DT的測量值分別有5%（1/20）、10%（2/20）的點(diǎn)位于95%一致性界限以外。2位檢查者測量的DD、DT一致性高。

表2 兩組患者SBT 30min時(shí)撤機(jī)參數(shù)比較

3 討論

對于ICU內(nèi)接受機(jī)械通氣的患者，當(dāng)引起急性呼吸衰竭的原發(fā)疾病得到改善，患者自主呼吸能力能滿足自身通氣需求時(shí)，臨床應(yīng)考慮及時(shí)撤除機(jī)械通氣對呼吸的支持，使患者恢復(fù)完全自主通氣。延遲撤機(jī)將增加醫(yī)療費(fèi)用和機(jī)械通氣相關(guān)的并發(fā)癥，而過早的撤機(jī)容易導(dǎo)致撤機(jī)失敗，增加再插管率和病死率[7-8]。因此，對撤機(jī)結(jié)局的正確判斷以及最佳撤機(jī)時(shí)機(jī)的選擇至關(guān)重要。導(dǎo)致撤機(jī)失敗的原因多種多樣，包括呼吸肌的機(jī)械負(fù)荷過高、膈肌功能受損、撤機(jī)誘發(fā)的心功能不全和保持氣道開放與清除分泌物的能力下降等因素，甚至上述幾種因素同時(shí)參與，使用單一的指標(biāo)來預(yù)測撤機(jī)結(jié)局往往存在不足。因此，理想的預(yù)測指標(biāo)應(yīng)反映所有上述可能導(dǎo)致撤機(jī)失敗的病理生理因素。撤機(jī)失敗的本質(zhì)是各種原因?qū)е碌暮粑C(jī)械負(fù)荷與呼吸肌應(yīng)對機(jī)械負(fù)荷的實(shí)際能力之間的失衡，從而導(dǎo)致呼吸肌疲勞，最終出現(xiàn)淺快呼吸[9]。作為臨床上最常用的預(yù)測撤機(jī)結(jié)果的參數(shù)之一，RSBI被認(rèn)為能較好的預(yù)測撤機(jī)結(jié)果。有研究表明，RSBI＞105次/（L·min）時(shí)，其撤機(jī)失敗預(yù)測值可達(dá)95%[1]；而當(dāng)RSBI＜105次/（L·min）時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的特異度僅為67%。且各項(xiàng)研究報(bào)道的RSBI預(yù)測撤機(jī)結(jié)果的閾值變化很大，從60次/（L·min）到105次/（L·min）不等[2-3]。因此，RSBI仍不是預(yù)測撤機(jī)結(jié)果的最理想指標(biāo)。

表3 DD、DTF、呼吸頻率、RSBI、DD-RSBI和DT-RSBI對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值

圖3 RSBI、DD-RSBI、DT-RSBI預(yù)測撤機(jī)失敗的ROC曲線

表4 撤機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素分析

膈肌是一種重要的呼吸肌，在自主呼吸產(chǎn)生潮氣量中起到重要的作用，大約60%～80%的吸氣潮氣量是由膈肌收縮產(chǎn)生[10-11]。ICU內(nèi)許多因素如膈神經(jīng)損傷、神經(jīng)肌肉疾病、機(jī)械通氣、膿毒癥、營養(yǎng)不良、電解質(zhì)紊亂等均可導(dǎo)致膈肌的功能障礙，從而增加患者撤機(jī)失敗風(fēng)險(xiǎn)，延長機(jī)械通氣時(shí)間。當(dāng)膈肌功能受損，收縮能力下降時(shí)，其他輔助呼吸肌如肋間內(nèi)肌、肋間外肌等能通過增加做功在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生代償作用，使潮氣量保持在正常范圍，掩蓋膈肌功能障礙對潮氣量的影響，此時(shí)患者的RSBI往往在正常范圍[2]。但是，輔助呼吸肌的耐力遠(yuǎn)不如膈肌，在幾小時(shí)內(nèi)即可發(fā)生呼吸肌疲勞，最終導(dǎo)致撤機(jī)失敗。這也解釋了為什么RSBI＜105次/（L·min）時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的特異度僅為67%。本研究將反映膈肌功能的相關(guān)指標(biāo)（DD和DTF）代替RSBI中的潮氣量，計(jì)算出兩個(gè)新指標(biāo)，即DD-RSBI和DT-RSBI，結(jié)果顯示高DD-RSBI和高DT-RSBI都是撤機(jī)失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。對DD-RSBI和DT-RSBI的構(gòu)成進(jìn)行剖析，呼吸頻率是反映呼吸中樞驅(qū)動(dòng)力及膈神經(jīng)傳導(dǎo)功能的指標(biāo)[12]。DD和DT能更加真實(shí)反映膈肌的功能，避免了輔助呼吸肌對潮氣量的影響[13]。因此，DD-RSBI、DTRSBI是將呼吸驅(qū)動(dòng)力與反映膈肌功能特異性指標(biāo)相結(jié)合，從而體現(xiàn)出呼吸中樞驅(qū)動(dòng)下的膈肌收縮效能，既反映了呼吸負(fù)荷與呼吸肌力量之間的平衡關(guān)系，也暴露出撤機(jī)失敗各病理生理因素下淺快呼吸的特性。

Spadaro等[2]對51例撤機(jī)患者的研究發(fā)現(xiàn)，DD-RSBI預(yù)測撤機(jī)失敗的準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于RSBI、最大吸氣壓（MIP）等傳統(tǒng)參數(shù)，以DD-RSBI＞1.3次/（min·mm）為界值，其AUC達(dá)0.89，預(yù)測撤機(jī)失敗的靈敏度為94.1%、特異度為64.7%。本研究中將DTF這一反映膈肌驅(qū)動(dòng)能力的指標(biāo)代替潮氣量，計(jì)算的DT-RSBI與DD-RSBI相比預(yù)測撤機(jī)失敗的效能相似，說明DD與DTF均可真實(shí)準(zhǔn)確地反映出膈肌的功能。

本研究也存在一定局限性。首先，由于左側(cè)膈肌超聲聲窗較小，且受胃腸脹氣的影響較大，本研究只選擇了右側(cè)膈肌進(jìn)行測量。但是本研究大部分患者為內(nèi)科患者，不同于心臟手術(shù)導(dǎo)致的單側(cè)膈肌麻痹，膈肌功能障礙累及雙側(cè)膈肌。第二，DD-RSBI與DT-RSBI的分子是呼吸頻率，在反映呼吸中樞驅(qū)動(dòng)力或自主呼吸不耐受時(shí)，其影響因素較多、特異度低[12]，但本研究嚴(yán)格按照納排標(biāo)準(zhǔn)篩選入組患者，且測量均在患者安靜、配合的狀態(tài)下進(jìn)行，盡量減少或避免了呼吸頻率所受的干擾。研究報(bào)道稱，反映呼吸中樞驅(qū)動(dòng)力的最佳指標(biāo)是膈肌電位，其不受潮氣量和膈肌疲勞的影響[14-15]，所以在后續(xù)的研究中筆者打算將膈肌電位與膈肌移動(dòng)度或膈肌增厚率相結(jié)合，并推測此指標(biāo)預(yù)測撤機(jī)失敗的準(zhǔn)確性能進(jìn)一步提高。最后，本研究樣本量仍偏小，需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本來驗(yàn)證DD-RSBI、DT-RSBI對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值。

綜上所述，相比較傳統(tǒng)的RSBI，膈肌超聲相關(guān)指標(biāo)DD-RSBI、DT-RSBI預(yù)測撤機(jī)結(jié)果更準(zhǔn)確，是指導(dǎo)撤機(jī)時(shí)機(jī)的較好指標(biāo)。

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