淺快呼吸指數(shù)相關(guān)指標(biāo)預(yù)測脫機(jī)結(jié)局的價值分析

周明素,馬鎮(zhèn)凡,賈晉太,張 棟,劉 燕

(長治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院,1.重癥醫(yī)學(xué)科,2.麻醉科,山西 長治,046000)

成功脫離機(jī)械通氣(脫機(jī))是機(jī)械通氣治療患者的最終目標(biāo)。過早脫機(jī)導(dǎo)致的再插管與患者病死率升高相關(guān)，而延遲脫機(jī)則會導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥增加[1-2]。因此，應(yīng)用恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)指導(dǎo)適時脫機(jī)具有重要意義。有學(xué)者[3]用呼吸頻率(RR)除以潮氣量(VT)得到淺快呼吸指數(shù)(RSBI)來指導(dǎo)脫機(jī)。RSBI因計算簡單已成為臨床最常用的脫機(jī)指標(biāo)之一，但其特異性低，臨床價值有限[4]。近年來，膈肌超聲成像被普遍地用于指導(dǎo)脫機(jī)[5-6]。SPADARO S等[1]用超聲測量的膈肌位移(DE)替代RSBI計算公式中的VT得到了膈肌淺快呼吸指數(shù)(D-RSBI),與RSBI相比,D-RSBI預(yù)測脫機(jī)結(jié)局的準(zhǔn)確性更高。膈肌增厚率(DTF)類似于心臟的射血分?jǐn)?shù)，與膈肌力量有很強(qiáng)的相關(guān)性[7]。用DTF替代RSBI計算公式中的VT得到的膈肌增厚淺快呼吸指數(shù)(DT-RSBI)同樣能預(yù)測脫機(jī)結(jié)局[8]。本研究比較了D-RSBI、DT-RSBI、RSBI對脫機(jī)結(jié)局的預(yù)測價值，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選擇2020年1—10月本院重癥醫(yī)學(xué)科(ICU)接受經(jīng)口氣管插管機(jī)械通氣超過48 h且首次嘗試脫機(jī)的患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):① 機(jī)械通氣時間>48 h者;② 導(dǎo)致機(jī)械通氣的疾病已好轉(zhuǎn)者;③ 氧合穩(wěn)定[氧合指數(shù)≥200 mmHg,呼氣末正壓(PEEP)≤5 cmH2O,吸入氧濃度(FiO2)≤0.4]者;④ 血流動力學(xué)穩(wěn)定，無心肌缺血的動態(tài)變化，臨床無明顯低血壓[未使用或僅使用低劑量血管活性藥物，如多巴胺或多巴酚丁胺<5μg/(kg·min)或去甲腎上腺素<0.05 μg/(kg·min)]者;⑤ 有自主呼吸能力者;⑥ 鎮(zhèn)靜程度評估表(RASS)評分-1～1分者。排除標(biāo)準(zhǔn):① 年齡<18歲者;② 妊娠期或腫瘤終末期患者;③ 有胸腔或腹腔閉式引流、氣胸或縱隔氣腫者;④ 神經(jīng)肌肉疾病患者;⑤ 嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能不全或血流動力學(xué)不穩(wěn)定者;⑥ 頭部或脊髓損傷者;⑦ 有膈肌麻痹病史者;⑧ 氣管造口術(shù)者;⑨ 圖像質(zhì)量差者。本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)，且所有患者家屬均簽署書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 資料收集:記錄患者的年齡、性別、基本生命體征、氣管插管原因、急性生理功能和慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHEⅡ)評分、動脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果、血電解質(zhì)值、機(jī)械通氣時間、總住院時間等。由ICU中專業(yè)的呼吸治療師對患者進(jìn)行低水平持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)模式2 h自主呼吸試驗(SBT)。在SBT結(jié)束時或SBT失敗時，使用床旁超聲測量患者右側(cè)膈肌的吸氣末膈肌厚度(Tdi-insp)、呼氣末膈肌厚度(Tdi-exp)、DE,同時記錄患者的RR和VT,計算出DTF和RSBI,用DTF和DE分別替代RSBI計算公式中的VT得到DT-RSBI和D-RSBI?；颊呙摍C(jī)與否由其主管醫(yī)生或?qū)I(yè)的呼吸治療師根據(jù)臨床情況決定，主管醫(yī)生或呼吸治療師均對膈肌超聲測量結(jié)果不知情。

1.2.2 膈肌厚度、DTF測量:使用GE healthcare venue 40超聲機(jī)測量。患者取半臥位，床頭抬高20～40 °,選擇7.5～10.0 MHz高頻線陣探頭，將探頭放置于右側(cè)腋中線和腋前線之間的第8～10肋間隙間，探頭標(biāo)識方向朝向頭側(cè)，先在B超下找到膈肌的3層結(jié)構(gòu)(膈胸膜、腹膜、膈肌肌肉)，再選用M型超聲獲得1幅圖像。在同一幅M型超聲圖像中,3次呼吸循環(huán)中測量Tdi-insp和Tdi-exp,Tdi-insp為M型超聲圖像中膈肌最厚時的厚度,Tdi-exp為M型超聲圖像中膈肌最薄時的厚度，膈胸膜與腹膜之間的垂直距離為膈肌厚度，測量3次取平均值。DTF=(Tdi-insp-Tdi-exp)/Tdi-exp×100%。

1.2.3 DE測量:患者取半臥位，床頭抬高20～40°,選擇3.5～5.0 MHz的凸陣探頭放置于右側(cè)鎖骨中線和腋前線之間的肋下區(qū)域，探頭方向盡可能朝向頭背方向，使聲束到達(dá)并垂直于膈肌中后1/3部位，先在B型超聲下找到膈肌，再在理想的二維圖像基礎(chǔ)上應(yīng)用M型超聲顯示膈肌運(yùn)動,M型超聲取樣線指向膈肌頂部并與長軸夾角<30 °以獲得最大的膈肌活動度。分別測量吸氣末及呼氣末膈肌距基線的距離。DE=呼氣末膈肌距基線的距離-吸氣末膈肌距基線的距離。從連續(xù)3個呼吸循環(huán)中測得DE,取其平均值。

1.3 觀察指標(biāo)

根據(jù)脫機(jī)結(jié)果的不同將患者分為脫機(jī)成功組和脫機(jī)失敗組。比較2組各指標(biāo)差異，采用受試者工作特征(ROC)曲線評估各指標(biāo)對脫機(jī)結(jié)局的預(yù)測價值。脫機(jī)成功:患者脫機(jī)后48 h內(nèi)不需要任何有創(chuàng)或無創(chuàng)的呼吸支持而能維持自主呼吸。脫機(jī)失敗:SBT失敗[① RR>35次/min或<8次/min;② 動脈血氧飽和度(SaO2)<90%;③ 心率(HR)>140 次/min或變化>20%,出現(xiàn)新發(fā)的心律失常;④ 收縮壓>180 mmHg或<90 mmHg;⑤ 出現(xiàn)呼吸困難、煩躁、大汗或明顯焦慮]，或拔管后48 h內(nèi)需要任何有創(chuàng)或無創(chuàng)的通氣或再插管。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較

本研究最終納入患者32例，其中脫機(jī)成功組19例，脫機(jī)失敗組13例(6例患者SBT失敗再次進(jìn)行輔助通氣,7例患者成功通過SBT拔管后因呼吸窘迫再次插管)。2組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、APACHE Ⅱ評分、氣管插管原因、SBT前參數(shù)和總住院時間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),脫機(jī)失敗組28 d病死率高于脫機(jī)成功組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.50),見表1。

表1 2組患者一般資料比較

2.2 SBT結(jié)束時脫機(jī)指標(biāo)比較

SBT結(jié)束時，脫機(jī)成功組的DTF、DE高于脫機(jī)失敗組,DT-RSBI、D-RSBI、RSBI低于脫機(jī)失敗組,RR慢于脫機(jī)失敗組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2組Tdi-insp、Tdi-exp、VT比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 2組SBT結(jié)束時脫機(jī)指標(biāo)比較

2.3 SBT結(jié)束或失敗時脫機(jī)指標(biāo)對脫機(jī)結(jié)果的預(yù)測價值

2.3.1 DTF、DE對脫機(jī)成功的預(yù)測價值:DTF、DE能預(yù)測脫機(jī)成功(P<0.05),DTF為20.50%預(yù)測脫機(jī)成功的敏感度、特異度和曲線下面積(AUC)分別為57.90%、84.60%和0.723。DE為0.91 cm預(yù)測脫機(jī)成功的敏感度、特異度和AUC分別為100.00%、46.20%和0.759,見表3、圖1。

表3 DTF、DE對脫機(jī)成功的預(yù)測價值

2.3.2 D-RSBI、DT-RSBI、RSBI對脫機(jī)失敗的預(yù)測價值:D-RSBI、DT-RSBI、RSBI均能預(yù)測脫機(jī)失敗(P<0.05)。D-RSBI為14.44 次/(min·cm)預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度、特異度、PLR和NLR分別為92.30%、57.90%、2.19和0.13;DT-RSBI為119.46 次/min預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度、特異度、PLR和NLR分別為76.90%、78.90%、3.64和0.29。RSBI為66.83 次/(min·L)預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度、特異度、PLR和NLR分別為76.90%、84.20%、4.87和0.27。D-RSBI、DT-RSBI的準(zhǔn)確度均高于RSBI,其中D-RSBI準(zhǔn)確度最高(三者AUC分別為0.830、0.810、0.773),見表4、圖2。

表4 DT-RSBI、D-RSBI、RSBI對脫機(jī)失敗的預(yù)測價值

3 討 論

ICU氣管插管患者一旦能夠承受呼吸負(fù)荷時即應(yīng)該立即拔管，以免發(fā)生呼吸機(jī)相關(guān)膈肌功能障礙、感染和延長ICU入住時間、總住院時間[9-10]。脫機(jī)失敗患者往往需要再插管或再次有創(chuàng)通氣，這會導(dǎo)致住院費(fèi)用增加和病死率、并發(fā)癥發(fā)生率升高[11]。本研究中，脫機(jī)失敗組28 d病死率高于脫機(jī)成功組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。VT代表了呼吸系統(tǒng)整體呼吸肌功能而非單純的膈肌功能，發(fā)生膈肌功能障礙時，輔助呼吸肌被募集參與呼吸，使VT得以維持正常，但輔助呼吸肌易疲勞，患者脫機(jī)后容易發(fā)生脫機(jī)失敗[1]。本研究中,2組VT比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。RSBI預(yù)測脫機(jī)結(jié)局準(zhǔn)確性不高的原因可能是VT不能特異性地反映膈肌的功能。本研究中，脫機(jī)失敗組的RSBI均值為70.17 次/(min·L),RSBI預(yù)測脫機(jī)失敗的閾值為66.83次/(min·L),遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他研究[3]的105 次/(min·L),由此證明即使RSBI<105 次/(min·L)也可能發(fā)生脫機(jī)失敗，與相關(guān)研究[12-13]結(jié)論一致。DTF是預(yù)測脫機(jī)結(jié)局的良好指標(biāo)[14]。本研究結(jié)果顯示，脫機(jī)成功組的DTF高于脫機(jī)失敗組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),DTF為20.50%預(yù)測脫機(jī)成功的敏感度、特異度和AUC分別為57.90%、84.60%和0.723,與相關(guān)研究[14-15]結(jié)論一致。吸氣時膈肌收縮，膈肌向尾側(cè)運(yùn)動，在超聲圖像上表現(xiàn)為向上位移,DE由膈肌收縮運(yùn)動產(chǎn)生，能直接反映膈肌本身功能，預(yù)測脫機(jī)結(jié)局[14]。本研究中,2組DE具有顯著差異(P<0.05),DE為0.91 cm預(yù)測脫機(jī)成功的敏感度、特異度和AUC分別為100.00%、46.20%和0.759,與FARGHALY S等[16]研究結(jié)論(臨界值10.50 mm)和 ELSHAZLY M I等[14]研究結(jié)論(臨界值1.25 cm)相似，臨界值有差異的原因可能為研究樣本量及研究人種不同。本研究中,DE預(yù)測脫機(jī)成功的敏感度高達(dá)100.00%,但特異度相對較低(可能因為膈肌運(yùn)動受多方面因素影響，比如胸腹腔壓力增高會影響膈肌運(yùn)動)。

SPADARO S等[1]研究顯示,D-RSBI預(yù)測脫機(jī)失敗的閾值為1.3次/(min·mm),敏感度、特異度和AUC分別為94.10%、64.70%和0.89。樊麥英等[17]報道,D-RSBI的最佳臨界值為1.42次/(min·mm),此時預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度為91.7%,特異度為82.1%。本研究結(jié)果顯示，脫機(jī)失敗組D-RSBI、DT-RSBI高于脫機(jī)成功組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),D-RSBI為14.44次/(min·cm)預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度、特異度和AUC分別為92.30%、57.90%和0.830。張海翔等[8]研究表明，高DT-RSBI是脫機(jī)失敗的獨(dú)立危險因素(OR=1.06),DT-RSBI預(yù)測脫機(jī)失敗的AUC為0.872,以66次/min為閾值，其預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度為88.2%,特異度為59.8%。本研究結(jié)果顯示,DT-RSBI為119.46次/min預(yù)測脫機(jī)失敗的敏感度、特異度和AUC分別為76.90%、78.90%和0.810,與張海翔等[8]結(jié)果相差較大，原因可能是DT-RSBI計算過程中,DTF值始終小于1,故DTF的細(xì)微變化就能導(dǎo)致DT-RSBI的較大差異。樊麥英等[17]和ABO-ALYZEID H A等[18]研究顯示,D-RSBI預(yù)測脫機(jī)失敗的準(zhǔn)確性高于RSBI。本研究顯示，與RSBI相比,D-RSBI和DT-RSBI預(yù)測脫機(jī)失敗的準(zhǔn)確性顯著更高，其中D-RSBI的準(zhǔn)確性最高(D-RSBI、DT-RSBI、RSBI的AUC分別為0.830、0.810、0.773)。由此提示,D-RSBI和DT-RSBI指標(biāo)不僅可特異性反映膈肌功能，還可反映快速呼吸情況，診斷價值優(yōu)于傳統(tǒng)指標(biāo)RSBI。

本研究中，各指標(biāo)預(yù)測脫機(jī)結(jié)局的AUC均小于0.9,診斷準(zhǔn)確性有限。脫機(jī)結(jié)局是由多因素決定的，脫機(jī)失敗的原因非常復(fù)雜，已知危險因素包括心、肺和膈肌的功能障礙[19]，故單個器官的評估難以準(zhǔn)確地預(yù)測脫機(jī)結(jié)局[20-21]。XU X等[19]將心肺超聲和膈肌超聲指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用指導(dǎo)脫機(jī)后，準(zhǔn)確性得到顯著提高(AUC=0.919)。但目前關(guān)于多個器官聯(lián)合超聲指導(dǎo)脫機(jī)的研究很少，將來還需開展更多的研究去探討脫機(jī)失敗的潛在危險因素以及多器官聯(lián)合指導(dǎo)脫機(jī)的價值，從而優(yōu)化脫機(jī)結(jié)局。

綜上所述,DE和DTF能預(yù)測脫機(jī)成功，而用DE和DTF分別替代RSBI計算公式中的VT得到的改良指標(biāo)D-RSBI、DT-RSBI均能預(yù)測脫機(jī)失敗,D-RSBI、DT-RSBI對脫機(jī)結(jié)局的預(yù)測準(zhǔn)確性均高于RSBI,其中D-RSBI的預(yù)測準(zhǔn)確性最高，可替代傳統(tǒng)指標(biāo)RSBI指導(dǎo)脫機(jī)。