超聲量化膈肌收縮速度在判斷機(jī)械通氣撤機(jī)中的價(jià)值

王三強(qiáng)，陳 斌，沈 燕

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院急診科，上海 200032

機(jī)械通氣是重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit,ICU)重要的生命支持手段之一，臨床上大約40%的ICU患者需要接受機(jī)械通氣治療[1]。撤機(jī)過(guò)程是機(jī)械通氣的重要部分，有研究顯示，大約20%～25%的機(jī)械通氣患者會(huì)發(fā)生撤機(jī)困難[2-3]。撤機(jī)困難延長(zhǎng)了機(jī)械通氣時(shí)間和ICU住院時(shí)間，增加了重癥患者的死亡率和醫(yī)療費(fèi)用。臨床上1%～5%的患者存在反復(fù)撤機(jī)失敗，產(chǎn)生呼吸機(jī)依賴(lài)[4]。撤機(jī)困難與通氣量不足、呼吸肌疲勞、呼吸做功增加等有關(guān)[2,5]。膈肌是呼吸的主要驅(qū)動(dòng)力，膈肌功能下降直接影響呼吸功能，與機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)和撤機(jī)失敗有關(guān)[6]。機(jī)械通氣導(dǎo)致的膈肌收縮能力下降稱(chēng)為呼吸機(jī)相關(guān)性膈肌功能障礙。有研究發(fā)現(xiàn)，采用超聲對(duì)膈肌厚度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以預(yù)測(cè)機(jī)械通氣患者的撤機(jī)結(jié)局[7-8]，但是既往關(guān)于膈肌收縮速度預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)局的報(bào)道較少。因此，本研究在患者自主呼吸狀態(tài)下，采用超聲彩色多普勒診斷儀檢測(cè)膈肌收縮速度，探討了其預(yù)測(cè)機(jī)械通氣撤機(jī)的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年7月至2019年2月復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科的94例需要有創(chuàng)機(jī)械通氣的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18歲；(2)各種原因(如肺部感染、膿毒癥、休克等)所致的急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、心肺復(fù)蘇術(shù)后；(3)符合自主呼吸試驗(yàn)的撤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)[2]：原發(fā)病好轉(zhuǎn)；(4)PaO2/FiO2≥200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，PEEP≤5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)；PaO2≥60 mmHg并且FiO2≤40%～50%；pH≥7.25；(5)不需要血管活性藥物治療，或者只需要小劑量血管活性藥物，如多巴胺；(6)有自主呼吸且有咳嗽反射。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)外傷、外科術(shù)后相關(guān)及氣管切開(kāi)；(2)藥物中毒；(3)經(jīng)鼻氣管插管；(4)既往有膈肌麻痹、氣胸、頸髓損傷等病史。

94例住院患者中，ARDS患者61例，心肺復(fù)蘇術(shù)后患者33例。脫機(jī)72 h內(nèi)存活，并在72 h內(nèi)未再次氣管插管或氣管切開(kāi)患者納入撤機(jī)成功組(n=73)；脫機(jī)72 h內(nèi)死亡，或在72 h內(nèi)行再次氣管插管或氣管切開(kāi)患者納入撤機(jī)失敗組(n=21)。本研究為觀察性研究。

1.2 超聲檢測(cè)方法 采用Aplio500超聲彩色多普勒診斷儀(日本東芝)在患者自主呼吸狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)械通氣的患者需要暫時(shí)斷開(kāi)呼吸機(jī)，給予人工鼻轉(zhuǎn)接氣管插管吸氧。取患者平臥位，用3.5 MHz探頭進(jìn)行腹部探查。以雙側(cè)腋前線(xiàn)為探查窗口，將肝脾作為測(cè)量膈肌的聲窗，超聲波結(jié)束方向應(yīng)該指向膈頂，角度≥70°。用二維超聲挑選探測(cè)線(xiàn)，隨后用M模式沿著探測(cè)線(xiàn)進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)展示。正常情況下，吸氣時(shí)膈肌運(yùn)動(dòng)靠近尾部，正常呼氣時(shí)靠近頭部。自主呼吸第0 min、5 min、30 min檢測(cè)膈肌位移、吸氣時(shí)間，然后計(jì)算膈肌收縮速度。每側(cè)膈肌測(cè)量3次，取平均值。每次檢測(cè)時(shí)間不超過(guò)5 min。膈肌位移低于10 mm或者出現(xiàn)矛盾運(yùn)動(dòng)，視為膈肌功能障礙[9]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或重復(fù)測(cè)量方差分析(兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn))；計(jì)數(shù)資料用卡方(χ2)檢驗(yàn)；繪制ROC曲線(xiàn)分析膈肌收縮速度指導(dǎo)機(jī)械通氣撤機(jī)的價(jià)值，計(jì)算ROC曲線(xiàn)下面積(area under curve,AUC)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α)為0.05。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料的比較 結(jié)果(表1)表明：撤機(jī)失敗組機(jī)械通氣時(shí)間、ICU留治時(shí)間和住院總時(shí)間均高于撤機(jī)成功組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組年齡、性別和機(jī)械通氣原因的比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 兩組患者膈肌功能情況比較 結(jié)果(表2)表明：撤機(jī)失敗組膈肌功能障礙19例，占90.48%，撤機(jī)成功組膈肌功能障礙41例，占56.16%，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 兩組患者一般資料的比較

表2 撤機(jī)成功組和撤機(jī)失敗組膈肌功能情況比較 n(%)

2.3 兩組患者膈肌收縮速度比較 結(jié)果(表3)表明：隨著自主呼吸試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)，撤機(jī)成功組和撤機(jī)失敗組的膈肌收縮速度均有所升高(F=3.935；F=4.220，P<0.05)。撤機(jī)成功組在自主呼吸第5 min和30 min時(shí)膈肌收縮速度均低于撤機(jī)失敗組，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表3 兩組患者膈肌收縮速度比較

*P<0.05,**P<0.001與撤機(jī)成功組相比

2.4 膈肌收縮速度預(yù)測(cè)機(jī)械通氣撤機(jī)成功的價(jià)值 結(jié)果(表4)表明：自主呼吸第0 min和5 min時(shí)，膈肌收縮速度預(yù)測(cè)撤機(jī)成功的AUC分別為0.469和0.501。第30 min時(shí)預(yù)測(cè)價(jià)值最高，AUC為0.791，靈敏度和特異度分別達(dá)75.32%和69.37%(P<0.05)。

表4 膈肌收縮速度預(yù)測(cè)機(jī)械通氣撤機(jī)的價(jià)值

3 討 論

機(jī)械通氣是ICU常用的一種生命支持手段，隨著機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)，呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率會(huì)明顯增加[10-11]。因此在治療原發(fā)病的同時(shí)，應(yīng)該早期撤機(jī)，以減少相關(guān)并發(fā)癥。自主呼吸試驗(yàn)是臨床上撤機(jī)前的常規(guī)檢查，用于判斷能否成功撤機(jī)拔管[12]。有研究[13]發(fā)現(xiàn)，對(duì)于左室舒張功能異常的患者，自主呼吸試驗(yàn)判斷撤機(jī)時(shí)機(jī)的價(jià)值較低。近年來(lái)，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲可以用來(lái)評(píng)估撤機(jī)過(guò)程中心、肺、胸膜、膈肌的狀態(tài)及變化情況，這為撤機(jī)時(shí)機(jī)的評(píng)估提供了臨床依據(jù)。

膈肌是人體最重要的呼吸肌，其功能障礙可增加呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥并延長(zhǎng)機(jī)械通氣時(shí)間。既往研究證實(shí)，機(jī)械通氣會(huì)影響膈肌功能，通氣12～18 h可導(dǎo)致膈肌收縮功能障礙[14]。膈肌在自主呼吸中發(fā)揮重要作用，膈肌無(wú)力是撤機(jī)失敗的重要因素。由此可見(jiàn)，監(jiān)測(cè)膈肌功能對(duì)預(yù)測(cè)撤機(jī)是否成功有重要意義。在本研究中，撤機(jī)失敗組膈肌功能障礙19例，占90.48%，撤機(jī)成功組膈肌功能障礙41例，占56.16%，說(shuō)明膈肌功能障礙的患者存在較高的撤機(jī)失敗風(fēng)險(xiǎn)。

既往關(guān)于膈肌超聲預(yù)測(cè)撤機(jī)時(shí)機(jī)的報(bào)道已有不少，劉麗霞等[15]發(fā)現(xiàn)，撤機(jī)成功組平均膈肌位移為(1.57±0.52)cm/s，明顯高于撤機(jī)失敗組(0.83±0.53)cm/s，膈肌位移預(yù)測(cè)呼吸衰竭患者撤機(jī)成功的靈敏度和特異度分別達(dá)到89.2%和75.0%。竇志敏等[16]用超聲檢測(cè)了膈肌活動(dòng)度，并計(jì)算了膈肌淺快呼吸指數(shù)(D-RBSI)，發(fā)現(xiàn)D-RBSI預(yù)測(cè)慢性阻塞性肺疾病患者撤機(jī)失敗的敏感度和特異度分別為82%和81%。既往關(guān)于膈肌收縮速度預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)局的報(bào)道少有。本研究采用M型超聲檢測(cè)了膈肌收縮速度，與傳統(tǒng)二維超聲相比，M型超聲可以更好地反映膈肌收縮功能[17]。本研究結(jié)果顯示，隨著自主呼吸試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)，患者的膈肌收縮速度有所升高，并且撤機(jī)成功組在自主呼吸第5 min和30 min時(shí)膈肌收縮速度均低于撤機(jī)失敗組。采用ROC曲線(xiàn)法，本研究發(fā)現(xiàn)自主呼吸試驗(yàn)第30 min時(shí)，膈肌收縮速度(≤1.57 cm/s)預(yù)測(cè)機(jī)械通氣撤機(jī)成功的價(jià)值最高，靈敏度和特異度分別達(dá)到75.32%和80.37%，AUC為0.791。結(jié)果表明膈肌收縮速度的預(yù)測(cè)價(jià)值較高。

本研究的局限性為：(1)本研究?jī)H分析了膈肌運(yùn)動(dòng)速度，并未檢測(cè)膈肌厚度等指標(biāo)，二者聯(lián)合是否會(huì)提高預(yù)測(cè)價(jià)值需要進(jìn)一步分析；(2)由于樣本量較小，并未對(duì)呼吸衰竭和心肺復(fù)蘇術(shù)后患者進(jìn)行分層分析；(3)未直接比較膈肌超聲與自主呼吸功能試驗(yàn)的預(yù)測(cè)價(jià)值。

綜上所述，超聲檢測(cè)膈肌功能較為簡(jiǎn)便，自主呼吸試驗(yàn)第30 min時(shí)，以膈肌收縮速度小于或等于1.57 cm/s為臨界值時(shí)預(yù)測(cè)撤機(jī)成功的價(jià)值較高。