心臟超聲指標(biāo)預(yù)測呼吸機(jī)撤機(jī)成敗的研究進(jìn)展

朱茜，方寧，張棟

(1.長治醫(yī)學(xué)院，山西 長治 046000；2.長治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院，山西 長治 046000)

對氣管插管接受機(jī)械通氣的患者來說，呼吸機(jī)撤離是一個(gè)非常重要和普遍的問題。盡管70%～80%的患者能夠比較容易地撤離呼吸機(jī)，但仍有部分患者存在撤機(jī)困難和失敗，導(dǎo)致機(jī)械通氣時(shí)間延長，造成平均住院日延長和醫(yī)療費(fèi)用增加。導(dǎo)致撤機(jī)失敗的因素較多、機(jī)制復(fù)雜。最近幾年，心臟功能障礙已被認(rèn)為是脫機(jī)失敗的常見病因，越來越多的證據(jù)表明，左心室舒張功能障礙是決定脫機(jī)成敗的關(guān)鍵因素[1]。及早識別出心源性撤機(jī)試驗(yàn)失敗的高風(fēng)險(xiǎn)患者，根據(jù)其潛在機(jī)制進(jìn)行針對性治療，有助于心臟更有效地承受撤機(jī)過程中的負(fù)荷[2]，從而幫助縮短患者住院日。床旁經(jīng)胸超聲心動圖(TTE)是一種用于評估心功能的便捷工具。我們總結(jié)了當(dāng)前各種心臟超聲指標(biāo)對呼吸機(jī)撤機(jī)成敗的預(yù)測作用和閾值。

1 病理生理因素

心血管功能障礙是導(dǎo)致機(jī)械通氣撤機(jī)失敗的一個(gè)比較常見的原因。它的主要機(jī)制有兩方面：一方面是血流動力學(xué)改變，另一方面是心功能障礙。患者的撤機(jī)過程，需要從原本的正壓機(jī)械通氣轉(zhuǎn)換到自主呼吸，這時(shí)胸腔內(nèi)壓力突然降低變成負(fù)壓，胸腔內(nèi)靜脈回流阻力降低，導(dǎo)致靜脈回流量增多，右心室前負(fù)荷、左心室前負(fù)荷、左心室后負(fù)荷、左心室周圍壓增加以及呼吸肌做功增加，腎上腺素能張力也會升高，表現(xiàn)為血清兒茶酚胺水平增加，最終可能導(dǎo)致左室充盈壓升高、肺動脈楔壓(PAOP)升高、撤機(jī)相關(guān)性肺水腫[3-4]。許多心功能不全以及存在隱匿心功能障礙、左室舒張功能障礙，特別是伴有液體超負(fù)荷狀態(tài)的患者，具有較高的心源性撤機(jī)失敗的風(fēng)險(xiǎn)[5]。

2 心臟超聲指標(biāo)

2.1 與心臟舒張功能有關(guān)的指標(biāo)

2.1.1 左室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆迮c舒張晚期(心房收縮)充盈的充盈峰比值(E/A)和二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動速度(e′)

E/A是左室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆迮c舒張晚期(心房收縮)充盈的充盈峰比值。e′是二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動速度。E/e′是左室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆迮c二尖瓣環(huán)波速的比值。Hui等[6]報(bào)道撤機(jī)失敗患者E/A顯著升高，并且自主呼吸試驗(yàn)(SBT)前E/A>1.2，聯(lián)合側(cè)壁部E/e′>7.9，對撤機(jī)失敗的預(yù)測價(jià)值較高。Meirelles等[1]的一項(xiàng)薈萃分析報(bào)道E/A值與撤機(jī)失敗無關(guān)。所以E/A預(yù)測心臟撤機(jī)成敗的作用目前還存在爭議，需要更多研究。Moschietto等[7]報(bào)道，撤機(jī)失敗的患者e′沒有變化，而撤機(jī)成功的患者e′顯著增加。Roche-Campo等[8]報(bào)道與自主呼吸試驗(yàn)成功的相比，自主呼吸試驗(yàn)失敗患者中有93.3%的患者e′減慢，僅有6.7%的患者e′是增加的(P<0.001)，在自主呼吸試驗(yàn)失敗的患者中，e′減慢與患者的舒張功能受損相關(guān)。而導(dǎo)致這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的不同可能與自主實(shí)驗(yàn)的方式以及撤機(jī)后是否動態(tài)評估數(shù)據(jù)有關(guān)。所以e′也是一個(gè)可以預(yù)測心臟撤機(jī)成敗的指標(biāo)。

2.1.2 左室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆迮c二尖瓣環(huán)波速的比值

Afifia等[5]報(bào)道了TTE測定E/e′比值可預(yù)測撤機(jī)失敗，撤機(jī)失敗組E/e′值更高，舒張功能不全與撤機(jī)失敗密切相關(guān)。Haji等[9]的研究也發(fā)現(xiàn)撤機(jī)失敗與E/e′增高有關(guān)。Roche-Campo等[8]報(bào)道SBT失敗的患者左室充盈壓力(由E/e′比值評估)顯著增加，并得出結(jié)論，撤機(jī)困難主要與舒張功能障礙相關(guān)。在不同的研究中，E/e′預(yù)測撤機(jī)失敗有不同的閾值。Tongyoo等[10]的研究發(fā)現(xiàn)E/e′比值≥14能獨(dú)立預(yù)測保留左室收縮功能患者的撤機(jī)失敗。Moschietto等[7]報(bào)道，撤機(jī)失敗組的E/e′升高，并發(fā)現(xiàn)E/e′>7.9是撤機(jī)失敗的重要預(yù)測因子。Ling等[11]對60 例難撤機(jī)患者研究，發(fā)現(xiàn)SBT后E/e′(平均值)≥12.5作為臨界值有助于預(yù)測48 h內(nèi)呼吸衰竭導(dǎo)致的撤機(jī)失敗。綜上，E/e′預(yù)測撤機(jī)失敗的診斷閾值在7.9～14.0范圍內(nèi)。但是對于二尖瓣返流、二尖瓣狹窄和使用二尖瓣假體瓣膜患者，應(yīng)謹(jǐn)慎使用E/e′比值[12]。

2.1.3 其他與心臟舒張功能有關(guān)的指標(biāo)

肺毛細(xì)血管楔壓(PCWP)，也稱肺動脈楔壓，指血液流經(jīng)肺循環(huán)對肺小動脈產(chǎn)生的側(cè)壓力，由漂浮導(dǎo)管遠(yuǎn)端直接測得。根據(jù)心臟超聲公式：PCWP=(1.9+1.24x(E/e′)。Ruiz-Bailén等[13]對接受負(fù)荷超聲心動圖的患者研究顯示，撤機(jī)失敗組患者的PCWP值較高。研究表明[14]，PCWP所示的左室充盈壓升高與呼吸機(jī)撤機(jī)失敗有關(guān)。房間隔固定曲率的意義在于可以根據(jù)在整個(gè)心動周期中房間隔曲度右移預(yù)測PCWP>15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，而在收縮中期房間隔從右向左逆轉(zhuǎn)可預(yù)測PCWP為10～15 mmHg。房間隔的形狀和運(yùn)動取決于心房之間的壓力梯度，左房增大是舒張功能障礙嚴(yán)重程度的指標(biāo)。Haji等[9]研究發(fā)現(xiàn)拔管失敗與房間隔向右固定曲率所示的左房壓力升高有關(guān)。收縮充盈分?jǐn)?shù)(SFF)是肺靜脈血流頻譜的主要指標(biāo)之一，SFF<40%提示左房順應(yīng)性下降，左房壓升高。Ruiz-Bailén等[13]報(bào)道撤機(jī)失敗患者SFF增加，而撤機(jī)成功組無變化。Radwan等[15]研究報(bào)道SBT失敗組E波減速時(shí)間(DTE)是減小的。LVEF作為與左室收縮功能相關(guān)的指標(biāo)，也能對撤機(jī)結(jié)果有一定影響，但目前關(guān)于這方面的研究不多，需要更多的研究來證實(shí)兩者之間的聯(lián)系。

2.2 與心臟收縮功能有關(guān)的心臟超聲指標(biāo)

2.2.1 射血分?jǐn)?shù)(EF)

射血分?jǐn)?shù)是指每搏輸出量占心室舒張末期容積量的百分比，正常值為50%～70%。左室收縮功能不全定義為左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)小于45%，嚴(yán)重左室功能障礙定義為LVEF小于或等于30%。研究指出[16]，嚴(yán)重左心室收縮功能不全預(yù)測拔管失敗的特異性很高，但敏感性較低，是導(dǎo)致拔管失敗的獨(dú)立因素。崔楠[17]對80 例心功能不全患者回顧性分析發(fā)現(xiàn)撤機(jī)失敗組LVEF值明顯低于成功組。Kaltsi等[18]報(bào)道對難以撤機(jī)的機(jī)械通氣患者使用左西孟丹治療，通過改善收縮和舒張功能改善LVEF而有助于成功撤機(jī)。大多數(shù)的超聲心動圖研究都強(qiáng)調(diào)左室舒張功能障礙(而不是左室收縮功能障礙)在撤機(jī)失敗過程中的重要性。目前研究顯示可以用LVEF評估撤機(jī)失敗和左室收縮功能障礙之間存在關(guān)系。

2.2.2 其他與心臟收縮功能有關(guān)的指標(biāo)

應(yīng)變(S)和應(yīng)變率(SR)：S和SR是超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(STI)的兩個(gè)重要指標(biāo)。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是通過跟蹤心肌聲學(xué)標(biāo)記物的位移而從力學(xué)來評估心臟收縮及舒張運(yùn)動的新技術(shù)。Ruiz-Bailén等[13]報(bào)道在正壓通氣向SBT轉(zhuǎn)換過程中撤機(jī)失敗組S和SR減小，而撤機(jī)成功組S和SR增加，提示S和SR作為評估心肌收縮功能受損指標(biāo)可以預(yù)測撤機(jī)失敗。左室收縮末期容積(ESV)：ESV是與心室收縮功能有關(guān)的指標(biāo)。方旭晨等[19]報(bào)道了撤機(jī)成功組的ESV高于撤機(jī)失敗組，然而崔楠[17]報(bào)道了撤機(jī)成功組ESV低于撤機(jī)失敗組。所以ESV不是理想的預(yù)測呼吸機(jī)撤機(jī)指標(biāo)。

2.3 其他指標(biāo)

下腔靜脈直徑(IVC)：IVC是反映中心靜脈壓和右室前負(fù)荷的指標(biāo)。Tongyoo等[10]報(bào)道下腔靜脈最大直徑(IVCmax)>17 mm是預(yù)測患者撤機(jī)失敗的獨(dú)立因子。Radwan等[15]報(bào)道SBT失敗患者中，重度二尖瓣返流發(fā)生率顯著增加。Goudelin等[14]報(bào)道，二尖瓣返流與撤機(jī)失敗有關(guān)。研究報(bào)道[9，15]三尖瓣環(huán)收縮期位移(Tapse)、右心室面積變化率(RVFAC)、左房面積增大、三尖瓣返流峰值速度均與預(yù)測撤機(jī)結(jié)果有關(guān)，但是關(guān)于這方面的研究少，需要更多研究證實(shí)。

3 小 結(jié)

TTE是一種無創(chuàng)、快速、操作方便、診斷準(zhǔn)確、用于評估心功能的便捷工具，尤其是對危重、不宜移動的患者，TTE有其獨(dú)特的優(yōu)勢。TTE能幫助及早識別出撤機(jī)失敗的高風(fēng)險(xiǎn)患者，根據(jù)其潛在機(jī)制進(jìn)行針對性治療，有助于心臟更有效地承受撤機(jī)過程中的負(fù)荷，繼而成功撤機(jī)，縮短患者住院時(shí)間。