三種氣道損傷因素對老年機械通氣患者首次拔管的影響

陳亞歐 陸件 錢春霞

南京醫科大學附屬蘇州醫院(蘇州市立醫院)重癥醫學科 215000

機械通氣是重癥醫學科最常見的治療手段之一,成功脫機拔管是最終目的。早在1998年一項單中心回顧性研究[1]通過分析74例再次氣管插管的ICU 患者,將拔管失敗分為兩大類原因:氣道衰竭(31%)和非氣道衰竭 (69%)。氣道衰竭導致的拔管失敗被定義為由于無法維持穩定的自主呼吸而導致的拔管失敗。Epstein和Ciubotaru[1]將此定義為,因誤吸或過量下呼吸道分泌物引起的上氣道阻塞和拔管后因無效咳嗽或無法咳痰而出現肺不張。由充血性心力衰竭、ARDS和氣胸、大量胸水等原因引起通氣不足歸于非氣道衰竭。

通過容量管理、胸水引流、抗菌藥物使用等措施干預,非氣道因素往往是可控的。但對于氣道因素,尤其是自主咳嗽功能不完全的患者,即使經過加強霧化、機械排痰、康復鍛煉等處理,依然有相當比例患者需再次建立人工氣道接受機械通氣。有學者發現年齡是拔管失敗的獨立危險因素,并且老年患者因氣道衰竭導致拔管失敗發生率更高[2-3]。通過臨床觀察及文獻資料[1,4]發現,引起氣道衰竭的原因除了呼吸道基礎病、原發的咳嗽功能障礙、年齡等學術界公認因素[1-5],機械通氣始末能造成的氣道損傷的原因(插管時的聲門損傷、機械通氣時間、平均氣囊壓水平)亦可能成為導致拔管失敗的危險因素,并且高齡患者危險系數更高。目前有研究顯示過早或過晚拔管都會導致拔管失敗[5],但有關插管時的聲門損傷、機械通氣期間平均氣囊壓水平對拔管結局的影響未見報道。本研究回顧性分析122例老年患者機械通氣過程中可能引起氣道功能受損的3種因素(插管時的聲門損傷、機械通氣時間、平均氣囊壓水平)對老年患者首次拔管的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性研究。分析2015年1月至2020年12月在蘇州市立醫院ICU、EICU、RICU住院治療的122例機械通氣老年患者,年齡范圍為65～88歲,平均年齡 (76.9±4.83)歲,其中男79例,女43例。研究以通過自主呼吸試驗首次拔管7 d內再次建立機械通氣為標準,分為拔管成功組(87例)和拔管失敗組(35例)。

1.2 納入及排除標準 納入標準:(1)年齡≥65歲。(2)首次拔管通過自主呼吸試驗[5],將氣管插管連接T 管或設置呼吸機參數為壓力支持模式,支持壓力為5～7 cm H2O (1 cm H2O=0.098 k Pa)以下,呼氣末正壓為2～3 cm H2O,吸入氧濃度為30%～35%,使血氧飽和度維持在90%以上持續30 min以上,并達到以下條件。①吸入氧濃度≤50%時,p H ≥7.32,PaCO2上 升≤10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),PaO2≥60 mm Hg;②血氧飽和度≥90%,心率≤140 次/min 且上升幅度≤20%,呼吸頻率≤35 次/min 且上升≤50%,無意識障礙,無胸悶、大汗等。(3)機械通氣時間超過3～10 d。機械通氣3 d內往往提示病情較輕或急性可逆,研究意義不大;而超過10 d病例我院常規予以氣管切開術。(4)首次拔管后隨訪時間滿7 d。

排除標準:(1)觀察期間患者死亡或自動出院;(2)病例資料不全,變量數據不可靠或大量缺失。

本研究經醫院倫理委員會批準符合醫學倫理學標準。

1.3 研究方法 比較2組年齡、入院時APACHEⅡ評分、拔管前血紅蛋白、白蛋白、PaO2、白細胞計數。

3個可能造成機械通氣患者氣道損傷的原因:聲門損傷(表現為多次插管或插管過程可見的聲門出血)、機械通氣時間(通過護理記錄單計算)、平均氣囊壓水平(我院監護室常規每4小時監測并調整氣囊壓,根據護理記錄單計算平均值)。

研究推測上述3個因素可能通過影響老年患者拔管后的咳嗽功能以實現對拔管結局的影響,故查找患者是否存在拔管后新發咳嗽功能障礙(咳嗽無力、咳痰不暢等),或是在原來咳嗽障礙基礎上進一步加重。

以75歲為界限進行分層分析,將75歲以上病例69例同樣根據首次拔管7 d內再次行氣管插管分組,拔管成功組44例,拔管失敗組25例。探索聲門損傷、機械通氣時間、平均氣囊壓對75歲以上老年人拔管結局的影響,同時研究聲門損傷、機械通氣時間、平均氣囊壓對75歲以上患者拔管后自主咳痰能力的影響。

1.4 統計學分析 采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。正態分布計量資料以±s表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;非正態分布計量資料以M(P25,P75)表示,組間比較采用秩和檢驗。計數資料以例數 (百分數)表示,組間比較采用χ2檢驗。行非條件logistic回歸分析拔管失敗的影響因素;通過連續變量機械通氣時間、平均氣囊壓預測拔管后咳嗽功能障礙,繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線。聲門損傷對拔管后咳嗽功能障礙相對危險性,進行非條件logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2 組一般資料比較 2 組年齡、入院時APACHE Ⅱ評分、拔管前PaO2差異有統計學意義(P值均＜0.05);而2組拔管前白細胞計數、血紅蛋白、白蛋白,拔管后咳嗽功能障礙的發生率,3種可能造成氣道損傷的原因 (機械通氣時間、平均氣囊壓、聲門損傷)比較差異均無統計學意義。見表1。

表1 2組病例一般資料比較

2.2 75歲以上病例資料比較 2組75歲以上患者年齡、入院時APACHE Ⅱ評分、拔管前血紅蛋白、白蛋白、白細胞計數、機械通氣時間比較差異無統計學意義。2 組拔管前PaO2、可能造成氣道衰竭的原因(聲門損傷、平均氣囊壓)、拔管后咳嗽功能障礙的發生率比較差異有統計學意義 (P值均＜0.05)。見表2。

表2 2組75歲以上病例資料比較

2.3 3種氣道損傷因素對75歲以上患者拔管失敗的影響 以拔管失敗為因變量,年齡、APACHEⅡ評分、拔管前PaO2、機械通氣時間、平均氣囊壓、聲門損傷為自變量,進行非條件logistic回歸分析(霍斯默檢驗P=0.25)。結果顯示,年齡、拔管前PaO2、平均氣囊壓、聲門損傷均為75歲以上患者拔管失敗的危險因素 (P值均＜0.05)。見表3。

表3 75歲以上患者拔管失敗相關因素的非條件logistic回歸分析

2.4 3種氣道損傷因素對75歲以上病例拔管后咳嗽功能的影響 將75歲以上病例以拔管后咳嗽功能障礙為因變量,年齡、APACHEⅡ評分、拔管前PaO2、機械通氣時間、平均氣囊壓、聲門損傷為自變量,通過非條件logistic回歸分析,聲門損傷可致拔管后咳嗽功能障礙的發生風險增高(OR=11.202,95%CI:2.329～53.872,P=0.030)。通過連續變量機械通氣時間、平均氣囊壓預測拔管后咳嗽功能障礙,繪制ROC曲線 (圖1)。機械通氣時間ROC 曲線下面積為0.544,95%CI:0.405～0.683,P=0.528,對拔管后咳嗽功能障礙無預測價值;平均氣囊壓ROC 曲線下面積為0.726,95%CI:0.601～0.850,P=0.001,對拔管后咳嗽功能障礙有中等預測價值。

圖1 機械通氣時間、平均氣囊壓預測咳嗽功能障礙的受試者工作特征曲線

3 討論

機械通氣是一種挽救生命的干預措施。在ICU,脫離有創機械通氣的時機把控對臨床醫師來說是一個重要的問題。插管時間過長,可能會出現呼吸機相關性肺炎等并發癥[6]。而過早拔管,再插管會導致更高的病死率和長期殘疾,例如拔管失敗后轉氣管切開,部分患者(尤其是老年人)難以封管,需長期維持氣管造口狀態[6-8]。拔管失敗臨床上極其常見,定義為需要在24～72 h內或最長7 d內重新插管[9]。目前導致拔管失敗的影響因素包括:年齡、APACHE Ⅱ評分、基礎心肺功能、拔管前血紅蛋白、白蛋白、PaO2、白細胞計數、拔管前意識水平、咳嗽功能等[3-9]。而本研究發現血紅蛋白、白蛋白、白細胞計數無統計學差異,可能與臨床醫師為通過自主呼吸試驗而加強輸血、輸蛋白等支持治療有關。

對于導致再插管的原因,研究者提出以氣道衰竭/非氣道衰竭進行區分[4-5],這也是臨床上比較容易接受的區分方法。尤其對于老年患者,氣道衰竭往往占有更高比例。氣道衰竭發生后,除了再次建立人工氣道,往往缺乏更有效的挽救措施[1,4,6]。筆者通過統計分析首次拔管前可能影響氣道功能的3種因素:聲門損傷、機械通氣時間、機械通氣期間平均氣囊壓,提出針對上述3種因素的氣道保護策略對老年患者首次拔管的有益影響。

本研究發現,在老年人群 (年齡≥65歲),拔管失敗率為28.69% (35/122),與文獻報道(10%～30%)[1,4-5]基本相符,但拔管失敗率偏高,可能因為本研究對象為老年人,并且定義拔管失敗界限為7 d內。本研究發現引起拔管失敗的危險因素是:年齡、入院時APACHE Ⅱ評分、拔管前PaO2;未發現筆者提出的3個可能引起氣道損傷的因素對拔管預后的影響有統計學意義,于是將研究對象年齡提升到75歲以上。經統計發現聲門損傷、氣囊平均壓不僅表現出了組間統計學差異,通過logistic回歸分析也證實它們是引起拔管失敗的危險因素;但是機械通氣時間在2組間差異仍無統計學意義,并且不能構成拔管失敗的危險因素。

對于老年人,氣道衰竭常見原因為咳嗽、咳痰能力下降導致的分泌物清除障礙[10-11]。咳嗽的生理過程是先聲門關閉,通過呼吸肌群的收縮,引起肺內壓升高,隨后聲門再次打開,肺內空氣噴射而出[10]。聲門閉合完全是完成咳嗽的關鍵環節之一。然而,氣管插管過程中導致聲門損傷極其常見,尤其是在急診搶救插管時,由于鎮靜、肌松不完全,患者過度抗拒,操作者技術差異不能一次性完成插管,聲門損傷發生率更高[12]。本研究發現聲門損傷發生率為36.89% (45/122);對于聲門損傷,最直接影響的是咳嗽功能,通過logistic回歸分析也證實它是引起拔管后咳嗽功能障礙的危險因素。

氣囊壓的管理也是機械通氣治療過程中的關鍵之一。高氣囊壓可導致氣道黏膜自凈功能障礙甚至壞死穿孔,而氣囊壓過低可能出現氣道閉合不完全,誤吸、吸入性肺炎發生率增高[13-14],指南推薦維持氣囊壓25～30 cm H2O[14]。本研究發現,對于75歲以上老年人,機械通氣期間高平均氣囊壓也是拔管失敗的危險因素;并且對拔管后是否發生咳嗽功能障礙具有一定的預測作用。

機械通氣時間對拔管結局的影響臨床上也有很多研究,然而結論是過早或過晚的拔管都會導致拔管失敗[15]。每日自主呼吸試驗可有效避免不合時宜的拔管。本研究入選病例標準為通過自主呼吸試驗,所以無論在總體中還是75歲以上人群,機械通氣時間是合理的,因此它在拔管成功組、拔管失敗組間差異無統計學意義。

綜上,筆者得出結論:聲門損傷、平均氣囊壓是75歲以上老年人拔管失敗的危險因素,它們可能通過引起拔管后咳嗽功能障礙而導致氣道衰竭,終致再次插管。機械通氣時間對拔管失敗不構成危險因素。所以,臨床上我們可以通過有意識地加強氣囊壓的監控,維持在不產生漏氣等并發癥的最低水平;還可以加強技能培訓,建立更優質的急診插管方案來減少聲門損傷的發生,以期望提高75歲以上老年人拔管的成功率。本研究為病例回顧研究,由于資料有限,一些有意義的指標未能納入研究如腦鈉肽、左心射血分數等,結果可能存在一定偏倚。筆者期待盡快進行前瞻性的研究,來揭示針對氣道損傷的氣道保護作用能否提高老年患者拔管成功率。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突