肺部超聲B線積分對機械通氣患者脫機結果的預測價值

陳冬梅 史家欣 韓佳言 孫 艷 陳曉兵 李吉光 駱繼業 王言理 李小民 陳雪峰

有創機械通氣(invasive mechanical ventilation，IMV)是重癥監護病房(ICU)患者高級生命支持的重要方法之一，目前已廣泛應用于臨床。但近年來，IMV患者困難脫機及脫機失敗顯著增加患者住院時間、發生率及病死率。IMV患者即使通過自主呼吸試驗(spontaneous breathing test，SBT)后脫機，最終仍有高達32%的患者脫機失敗[1]。IMV患者脫機失敗與患者預后密切相關[2]。因此，需要一個簡便有效的措施來評估脫機時機及預測脫機結局。

肺部超聲因其可重復、簡單有效、經濟、安全、無創等多個優點，目前廣泛應用于機械通氣患者的脫機過程中，提高了患者的搶救成功率[3～5]。超聲B線積分(lung ultrasound B-line score，LUBS)可以用于診斷脫機后肺水腫，從而指導脫機拔管，避免再次插管，故本研究主要探討超聲B線積分對機械通氣患者脫機結果的預測價值[6]。

資料與方法

1.資料收集：本研究采用前瞻性、觀察性研究方法，選取2020年1～10月于連云港市第一人民醫院EICU進行氣管插管接呼吸機輔助治療的患者60例，其中男性32例，女性28例，并通過了連云港市第一人民醫院醫學倫理學委員會的批準(審批號：2020011602)。納入標準：①符合實施SBT的標準[7]；②年齡≥18歲，急性呼吸衰竭的根本原因得到改善；③氧合指標達到以下標準：血氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)>50mmHg(1mmHg=0.133kPa)，吸入氧濃度(inspired oxygengen fraction，FiO2)≤0.4，呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure，PEEP)≤5～8cmH2O(1cmH2O=0.098kPa);④血流動力學穩定，有自主呼吸能力(HR≤120次/分，無心臟缺血表現，無需或僅需小量升壓藥[多巴胺<5μg/(kg·min)])。排除標準：①患者因手術或外傷，胸部無法取到超聲切面；②既往有膈肌麻痹、頸髓損傷病史；③嚴重心、肝、腎功能障礙患者；④氣管切開；⑤放棄治療自動出院的患者。

2.研究方法：對有創機械通氣時間>48h并符合上述標準的患者留取其動脈血，測定pH值、PaCO2、Lac及氧合指數等，同時行肺部超聲B線檢查，然后開始SBT，所有患者使用T管進行持續吸氧至少30min，留取第2次動脈血，測定血pH值、PaCO2、Lac及氧合指數等指標，再次行肺部超聲檢查，成功通過SBT的患者觀察48h。根據SBT是否成功分為SBT成功組與SBT失敗組，SBT成功組予行肺部超聲B線檢查，然后行脫機拔管，脫機過程48h內不需要使用無創機械通氣及不需要重新氣管插管者為脫機成功(不包括普通氧療)；若患者拔管但需要機械通氣(有創或無創)，或者在48h內死亡，則診斷為脫機失敗。SBT成功組患者根據拔管后48h是否需要再插管再分為脫機成功組和脫機失敗組，比較SBT前后及脫機成功/失敗組的LUBS。監測期間對每位患者行膈肌超聲檢查，確保存在自主膈肌活動，若患者無明顯自主膈肌活動予以排除。

(1)SBT成功的標準：①SpO2≥85%～90%，PaO2≥50～60mmHg，pH值≥7.32，PaCO2增加≤10mmHg；②HR<120～140次/分或改變<20%；90mmHg

(2)肺部超聲B線積分(LUBS)：由經過重癥超聲培訓合格的兩名急診科醫生(對研究患者監測數據不知曉，若兩人意見不一致時再請超聲科醫生討論并達成一致)對患者行肺部超聲B線檢查。使用淺表高頻探頭探查雙側胸腔及肺臟，了解肺部情況并進行評分。根據中國重癥超聲專家共識推薦的藍色方案檢查方法，分別于雙側胸壁的上藍點、下藍點、PLAPS點、后背檢查B線數目[8]。每個檢查點觀察采集切面下吸氣相最多的B線數目并進行計數，l條B線計1分，出現肺部實變征象(即碎片征)記5分，然后計算總和，即為肺部超聲B線積分(LUBS)，并統計雙側肺部超聲LUBS數值。

(3)觀察指標：收集所有患者的臨床基本情況，包括年齡、性別、體重指數(BMI)、機械通氣時間、APACHEⅡ評分、總住院時間。分析所收集資料，進行臨床的觀察研究。

結 果

1.一般情況:本研究共納入60例患者，SBT成功34例，失敗26例；SBT成功者中拔管成功23例，失敗11例，拔管失敗者均再插管行機械通氣。兩組患者一般資料比較結果詳見表1。兩組患者性別、年齡、BMI、呼吸機使用時間、APACHEⅡ評分比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，SBT失敗組SBT前后PaCO2均明顯高于SBT成功組，SBT后PaO2/FiO2明顯低于SBT成功組，差異均有統計學意義(P<0.05)。兩組患者SBT后PaCO2均明顯高于SBT前，SBT失敗組SBT后PaO2/FiO2明顯低于SBT前，差異均有統計學意義(P<0.05)。

表1 兩組患者一般資料比較

2.SBT成功組與SBT失敗組SBT前后LUBS比較：SBT失敗組LUBS均明顯高于SBT成功組，差異均有統計學意義(P<0.05)，且SBT后均明顯高于SBT前，差異均有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組患者SBT前后LUBS評分比較

3.SBT前LUBS評分對SBT失敗的預測價值：LUBS評分預測SBT失敗的曲線下面積為0.858(95%CI:0.765～0.951，P<0.05)，差異有統計學意義。LUBS評分預測SBT失敗的最佳閾值為12.5分時，敏感度為84.6%，特異性為73.5%。陽性預測值為70.9%，陰性預測值為86.2%(圖1)。

圖1 LUBS評分預測SBT失敗的ROC曲線

4.脫機成功組與脫機失敗組LUBS評分比較：脫機失敗組LUBS均明顯高于脫機成功組，差異均有統計學意義(P<0.05)，且脫機后均明顯高于脫機前，差異均有統計學意義(P<0.05，表3)。

表3 兩組患者脫機前后LUBS評分比較

5.脫機前LUBS評分對脫機失敗的預測價值：LUBS評分預測脫機失敗的曲線下面積為0.769(95% CI：0.576～0.962，P<0.05)，差異有統計學意義。LUBS評分預測脫機失敗的最佳閾值為19.5分，敏感度為54.5%，特異性為95.7%。陽性預測值為80.0%，陰性預測值為75.8%(圖2)。

圖2 LUBS評分預測脫機失敗的ROC曲線

討 論

臨床上評估IMV患者能否順利脫機拔管仍是困擾急診醫生的一大難題。導致脫機困難的原因有很多，脫機后肺水腫是脫機失敗的重要原因之一。肺水腫發生后，肺部氣體與水的比率減少，行肺部超聲檢查可發現肺內水與空氣之間的聲阻抗差異可產生不同的混響偽影，表現為特征性、帶有彗星尾征的帶狀強回聲，稱為B線。雖然肺部超聲無法辨別肺水腫是靜水壓性肺水腫還是炎癥性肺水腫，但卻能準確評估B線數量，進行評分，評分越高說明肺泡間質綜合征更嚴重，需要進行IMV，而不是嘗試脫機拔管，避免脫機失敗后再次氣管插管。

目前床旁超聲可以無創、實時地觀測患者情況，不僅用于脫機治療前后的療效監測及脫機失敗的病因判斷，還常用于監測復張性肺水腫及調整優化肺通氣模式，利于選擇SBT的時機[9,10]。通過對腹腔感染機械通氣患者行肺部超聲評分檢查，能較好地反映腹腔感染患者脫機過程中肺通氣情況，預測腹腔感染機械通氣患者SBT結局和拔管結局[11]。

本研究中對SBT前后測LUBS得出SBT失敗組LUBS均明顯高于SBT成功組，且SBT后均明顯高于SBT前，可能是因為LUBS在SBT前后較早地監測到肺水腫、肺通氣不足、膈肌功能障礙等，尤其是心源性因素導致的脫機失敗通常在SBT期間早期發生，而不是在拔管后較晚發生。由ROC曲線可知，SBT前LUBS預測SBT失敗的曲線下面積為0.858，最佳閾值為12.5分時，敏感度為84.6%，特異性為73.5%，需對這部分患者進一步評估，找出失敗原因，以避免拔管失敗。脫機失敗組LUBS均明顯高于脫機成功組，且脫機后均明顯高于脫機前，LUBS預測脫機失敗的最佳閾值為19.5分，敏感度為54.5%，特異性為95.7%，說明這部分患者有著較為嚴重的肺泡間質綜合征，肺部滲出更多，心功能更差，與Soummer等[12]的研究結果一致，其用LUBS預測撤機后呼吸困難，撤機后出現呼吸困難的患者LUBS明顯高于成功撤機患者，進一步證實LUBS對臨床監測具有可靠性，對預測機械通氣患者脫機是否成功具有臨床價值。姜明明等[13]通過對老年膿毒癥患者機械通氣撤機進行研究，結果顯示，對于老年膿毒癥患者，肺部通氣減少的患者撤機失敗率高，撤機成功組與撤機失敗組肺部超聲評分間比較差異有統計學意義，肺部超聲評分<15.50分時預測撤機成功的敏感度為72.0%、特異性為72.4%，AUC為0.751。因此，LUBS可能是重癥監護病房患者脫機過程中的關鍵工具[14]。

以往肺部超聲可以用于呼吸機相關肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)的診斷[15]?，F有研究表明，在新冠肺炎(COVID-19)疫情期間，應用肺部超聲評分不僅可以早期診斷VAP，還可在床邊非侵入性地監測COVID-19的演變，能夠準確地反映疾病進展[16]。通過對COVID-19患者的監測，發現所有成功脫離機械通氣的患者的肺部超聲評分都降低了。一項評估新冠肺炎嚴重程度研究發現，肺部超聲評分對新冠肺炎難治性呼吸衰竭的診斷特異性高達89.4%，還可用于區分可能需要體外膜肺氧合治療(ECMO)的危重患者，特異性高達90%[17]。超聲可作為日常評估重癥新冠肺炎患者肺通氣功能的常規工具。

LUBS在世界各地的重癥監護室中易于使用和獲取，是重癥患者護理的一種安全、廉價和簡單的工具。不僅能夠在肺水腫發病早期監測到肺水腫情況，還可以量化評估肺通氣情況，指導液體管理，是其他膈肌超聲等所不能及的，更是簡單醫學、易操作。然而對于重度肥胖患者，超聲波束衰減、分辨率有限致使圖像顯示不清，像外傷患者，被大量外科輔料覆蓋，難以獲得高質量胸部超聲圖像。

本研究尚存在以下不足：①本研究樣本量相對較少，結論的推斷可能不夠有力，不足以適用于極危重癥患者;②本研究只分析了肺部超聲B線積分，后續將聯合心臟超聲、膈肌超聲等指標進一步研究超聲對危重患者脫機拔管結果預測價值。