膈肌刺激對(duì)ICU呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者的膈肌功能和呼吸效率的影響

詹德利，劉偉清，勞永光，李新梅，徐秋燕

呼吸機(jī)支持為重癥腦損傷等危重癥患者處于呼吸衰竭狀態(tài)時(shí)重要的搶救手段，為爭(zhēng)取搶救時(shí)間、挽回患者生命的重要機(jī)械通氣設(shè)備，但呼吸機(jī)使用后需要在合適時(shí)機(jī)撤機(jī)，以免增加呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高搶救成功率[1]。但在臨床實(shí)踐使用中發(fā)現(xiàn)，部分重癥腦損傷患者存在ICU呼吸機(jī)依賴情況，分析其原因，可能與長(zhǎng)期應(yīng)用呼吸支持設(shè)備導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)性膈肌功能障礙相關(guān)(VIDD)，是機(jī)械通氣治療中最為常見的并發(fā)癥[2]?；颊叩呐R床表現(xiàn)為進(jìn)行性加重的膈肌收縮功能降低，嚴(yán)重影響了患者的轉(zhuǎn)歸。有研究顯示，臨床應(yīng)用呼吸機(jī)治療的患者中，20%～30%出現(xiàn)了撤機(jī)困難情況，長(zhǎng)期持續(xù)機(jī)械通氣增加了VIDD、呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(VAP)等并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)患者預(yù)后造成嚴(yán)重影響[3]。本研究探討了膈肌刺激對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者膈肌功能和呼吸效率的影響，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年12月湛江中心人民醫(yī)院ICU科收治的96例呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者為研究對(duì)象，隨機(jī)分為研究組與對(duì)照組，其中研究組男27例，女21例，年齡(61.56±3.61)歲，急性生理學(xué)及慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ(APACHE Ⅱ)評(píng)分為(19.73±2.67)分，慢性病合并情況：糖尿病13例，腦血管病5例，腎臟疾病2例，心血管疾病3例；對(duì)照組男25例，女23例，年齡(62.27±3.56)歲，APACHE Ⅱ評(píng)分為(19.17±2.56)分，慢性病合并情況：糖尿病11例，腦血管病4例，腎臟疾病3例，心血管疾病4例。2組患者的基線資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)所有重癥腦損傷患者均為手術(shù)治療后送入ICU[4]；(2)患者均因呼吸功能衰竭行呼吸機(jī)輔助通氣，且機(jī)械通氣時(shí)間均在24 h以上；(3)患者家屬均對(duì)患者病情及研究?jī)?nèi)容知情同意，并在知情同意書上簽字確認(rèn)；(4)本次研究取得了醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)排除因合并肺挫傷、膈疝、多發(fā)肋骨骨折、胸廓畸形等可能影響肺部功能疾病的患者[5]；(2)排除心、肺、肝等重要臟器嚴(yán)重功能衰竭的患者；(3)排除合并急性心肌梗死或凝血功能異常的患者。

1.2 治療方法 對(duì)照組患者接受常規(guī)治療，包括：控制感染與原發(fā)疾病的治療以及營(yíng)養(yǎng)支持、呼吸機(jī)支持等對(duì)癥支持治療，以重癥監(jiān)護(hù)疼痛觀察工具(CPOT)評(píng)估患者的疼痛情況，必要時(shí)應(yīng)用舒芬太尼鎮(zhèn)痛，維持CPOT評(píng)分為0～1分，以Richmond躁動(dòng)鎮(zhèn)靜評(píng)分法評(píng)價(jià)患者躁動(dòng)狀態(tài)，必要時(shí)應(yīng)用丙泊酚維持鎮(zhèn)靜，保持躁動(dòng)鎮(zhèn)靜評(píng)分為0～3分[6]。

研究組則在常規(guī)治療基礎(chǔ)上增加膈肌刺激治療，方法如下：膈肌刺激采用體外膈肌起搏器(生產(chǎn)企業(yè)：廣州雪利昂生物科技有限公司，批準(zhǔn)文號(hào)：粵食藥監(jiān)械(準(zhǔn))字2014第2261084號(hào)，型號(hào)：HLO-GJ13C)，設(shè)備包括1個(gè)規(guī)格為4 cm×4 cm的小電極和1個(gè)規(guī)格為5 cm×5 cm的大電極，其中胸鎖乳突肌下1/3外側(cè)緣位置放小電極，同側(cè)鎖骨中線的第二肋間胸大肌表面位置放大電極?；颊呷“肱P位或坐位治療，同時(shí)頭部稍后仰，充分暴露胸鎖乳突肌[7]。選擇目標(biāo)位置，局部皮膚用濃度為75%的酒精棉球擦拭消毒，雙側(cè)分別連接大、小電極片進(jìn)行膈神經(jīng)電刺激治療[8]。電刺激強(qiáng)度自最低檔逐漸增強(qiáng)，以患者平靜、可耐受刺激且無不適表現(xiàn)為宜，且治療期間避免患者轉(zhuǎn)頭、言語(yǔ)，以免電極片松動(dòng)脫落影響治療效果。體外膈肌起搏器的起搏頻率為8～12次/min，以40 Hz作為電刺激頻率，每次治療20 min，每日治療2次。

1.3 觀察指標(biāo) (1)預(yù)后情況：比較兩組機(jī)械通氣時(shí)間、脫機(jī)成功情況、住ICU時(shí)間、48 h內(nèi)重新上機(jī)情況以及死亡情況[9]。(2)膈肌功能：比較第1、3、7天2組膈肌呼吸變異度(TFdi)，采用床旁超聲設(shè)備探查右側(cè)橫隔胸腔的附著區(qū)域，測(cè)量膈肌厚度(Tdi)，并標(biāo)記測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量吸氣末膈肌厚度(Tdi·pi)與呼氣末膈肌厚度(Tdi·ee)，并以以下公式計(jì)算TFdi，TFdi≥30%則為患者膈肌功能能夠維持自主呼吸。

TFdi=(Tdi·pi-Tdi·ee)/Tdi·ee

(3)呼吸效率：監(jiān)測(cè)患者的潮氣量(VT)與呼吸頻率(RR),計(jì)算并比較2組淺快呼吸指數(shù)(RSBI)；比較2組最大呼氣壓(MEP)與最大吸氣壓(MIP)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 研究采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，計(jì)數(shù)資料采用百分比表示，行χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示，采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 預(yù)后情況比較 研究組機(jī)械通氣時(shí)間較對(duì)照組顯著縮短(P<0.05)；研究組脫機(jī)成功率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；研究組住ICU時(shí)間較對(duì)照組顯著縮短(P<0.05)；研究組脫機(jī)成功者48 h內(nèi)重新上機(jī)率較對(duì)照組顯著減少(P<0.05)；對(duì)照組有1例患者死亡。見表1。

表1 研究組與對(duì)照組呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者預(yù)后情況比較

2.2 膈肌功能比較 2組第1天的TFdi水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；自第3天起，研究組TFdi水平明顯高于對(duì)照組及本組第1天(P<0.05)；第7天，研究組TFdi水平明顯高于對(duì)照組及本組第3天(P<0.05)；不同時(shí)間對(duì)照組TFdi水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.3 呼吸效率比較 研究組的RSBI顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，MEP、MIP顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。見表3。

表3 研究組與對(duì)照組呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者呼吸效率比較(x±s)

3 討論

重癥腦損傷患者術(shù)后往往存在脫機(jī)困難問題，但早期脫機(jī)又是獲得良好預(yù)后的重要前提[10]。分析術(shù)后呼吸機(jī)依賴的原因與VIDD相關(guān)，術(shù)后促炎性因子的表達(dá)上調(diào)，隨著炎性因子的釋放，膈肌的炎性細(xì)胞也明顯增多，存在炎性浸潤(rùn)情況，嚴(yán)重影響膈肌的功能[11]。呼吸運(yùn)動(dòng)70%～80%由膈肌完成，膈肌在30%～40%的時(shí)間均處于活動(dòng)狀態(tài)，膈肌不但具有呼吸做功的功能特點(diǎn)，其耐疲勞性也較骨骼肌明顯提高，有研究顯示，膈肌疲勞恢復(fù)速度約為骨骼肌的10倍以上[12]。此外，膈肌具有豐富的血液供應(yīng)，血流量為四肢肌肉的2～4倍，最大耗氧量約為四肢肌肉的2～6倍,如因應(yīng)用呼吸機(jī)等因素導(dǎo)致膈肌長(zhǎng)期得不到有效活動(dòng)，則會(huì)引發(fā)VIDD。膈肌功能恢復(fù)是脫機(jī)與維持自主呼吸的前提，因此臨床不斷探究改善重癥患者膈肌功能，促進(jìn)患者早日恢復(fù)自主呼吸的有效策略。

隨著肺康復(fù)技術(shù)的發(fā)展，呼吸機(jī)依賴及VIDD逐漸被臨床所重視。有研究顯示[13]，重癥腦損傷患者應(yīng)用呼吸機(jī)治療后，呼吸功能顯著下降，與正常人群比較，呼吸肌力量可下降50%以上，其中以膈肌無力最為顯著，膈肌超聲檢查也顯示患者的膈肌收縮活動(dòng)能力明顯減弱。隨著膈肌功能的持續(xù)下降，可進(jìn)一步加重呼吸機(jī)依賴，導(dǎo)致脫機(jī)困難，即使勉強(qiáng)脫機(jī)，患者也可因咳嗽，無法自主排痰，呼吸表淺，吸氣無力，導(dǎo)致脫機(jī)失敗，同時(shí)并發(fā)肺炎的風(fēng)險(xiǎn)也明顯提升[14]。膈肌刺激為臨床常用的促進(jìn)肺功能康復(fù)手段，其中膈神經(jīng)為機(jī)體的外周神經(jīng)，該神經(jīng)位于胸鎖乳突肌外側(cè)緣位置下1/3處，以及前斜角肌的前表面，距離皮膚均較為表淺，在常規(guī)診療同時(shí)，應(yīng)用膈肌起搏器以低頻脈沖對(duì)膈神經(jīng)進(jìn)行刺激，有助于促進(jìn)呼吸調(diào)控通路恢復(fù)上下傳導(dǎo)功能，膈肌的刺激模擬了機(jī)體正常生理狀態(tài)下的膈肌運(yùn)動(dòng)，對(duì)提高膈肌收縮強(qiáng)度及調(diào)節(jié)膈肌運(yùn)動(dòng)節(jié)律均有良好效果。

本次研究將膈肌刺激應(yīng)用于ICU呼吸機(jī)依賴重癥腦損傷患者治療中，提示膈肌刺激在促進(jìn)重癥呼吸機(jī)依賴患者盡早脫機(jī)及改善預(yù)后方面，具有良好收效。曹洪麗等[15]研究中以大鼠為研究模型，對(duì)其膈神經(jīng)進(jìn)行了刺激，觀察到對(duì)側(cè)腦回皮質(zhì)層的SI區(qū)域發(fā)現(xiàn)了誘發(fā)電位，證實(shí)膈肌刺激可以刺激呼吸中樞，進(jìn)而興奮皮質(zhì)的呼吸中樞區(qū)域。