多臟器聯(lián)合超聲對(duì)機(jī)械通氣患者撤機(jī)的預(yù)測(cè)價(jià)值研究

錢志偉，鄭麗環(huán)，靳孟孟

（邯鄲市第一醫(yī)院，河北邯鄲 056000）

0 引言

機(jī)械通氣能改善肺通氣功能、提供氧合和呼吸支持，在挽救危重患者中發(fā)揮著重要的作用[1]。但當(dāng)患者機(jī)械通氣的病因得到控制時(shí)，須及時(shí)撤機(jī)。機(jī)械通氣時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎、呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷和膈肌功能障礙等，同時(shí)患者死亡率也會(huì)上升[2]。而過早的撤機(jī)會(huì)因再次插管、機(jī)械通氣，同樣造成患者死亡率增高。近年來的研究證實(shí)，肺部超聲、心臟超聲、膈肌超聲可預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果[3-5]，而危重患者是一類特殊群體，其心肺、膈肌可能同時(shí)受累，因此單一臟器超聲檢測(cè)預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果可能存在偏差。本研究旨在評(píng)估多臟器聯(lián)合超聲對(duì)機(jī)械通氣患者撤機(jī)結(jié)果的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 資料

選取2019年6月至2020年6月收治于邯鄲市第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科且機(jī)械通氣時(shí)間超過48 h的患者。共入組62例機(jī)械通氣患者，其中男性39例、女性23例，平均年齡（65.98±9.35）歲；重癥肺炎患者16例，外科術(shù)后患者15例，心力衰竭患者12例，多臟器功能衰竭患者10例，其他患者9例。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，并獲得患者或家屬的書面知情同意。

入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲；機(jī)械通氣時(shí)間＞48 h；導(dǎo)致機(jī)械通氣的病因得到控制；通過撤機(jī)篩查[6]。其中，通過撤機(jī)篩查應(yīng)滿足以下條件：（1）氧合指標(biāo)：氧分壓[pa（O2）]＞50 mmHg（1 mmHg=133.32 Pa），吸入氣中的氧氣體積分?jǐn)?shù)（FiO2）≤0.4，呼氣末正壓（positive endexpiratorypressure，PEEP）≤5cmH2O（1cmH2O=98.06Pa），pa（O2）/FiO2≥200；（2）血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，沒有使用或使用低劑量血管活性藥物[多巴胺或多巴酚丁胺＜5 μg/（kg·min）或去甲腎上腺素＜0.05 μg/（kg·min）]；（3）有自主呼吸的能力和足夠的咳嗽、咳痰能力；（4）體溫＜37.3°C。

排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦；氣管切開；胸腔積液、氣胸或縱隔氣腫、胸腔閉式引流；因手術(shù)或外傷，胸部無法獲得超聲切面；任何神經(jīng)肌肉疾病、膈肌麻痹、頸髓損傷病史；在研究前48 h內(nèi)使用神經(jīng)肌肉阻滯劑的患者。

1.2 方法

超聲采用索諾聲M-Turb型彩色多普勒超聲診斷儀，配備心臟相控陣探頭、腹部凸陣探頭及淺表高頻探頭。肺部超聲、心臟超聲、膈肌超聲數(shù)據(jù)在自主呼吸試驗(yàn)（spontaneous breathing trial，SBT）開始前30 min進(jìn)行采集，每個(gè)部位測(cè)量3次取平均值。超聲測(cè)量由1名具有超聲資質(zhì)的醫(yī)生完成。

1.2.1 肺部超聲

患者采用平臥位，超聲使用B模式下2～4 MHz的凸探頭，對(duì)兩側(cè)肺共8個(gè)區(qū)域進(jìn)行超聲檢測(cè)，8個(gè)區(qū)域包括兩側(cè)前胸壁和側(cè)胸壁的上下2個(gè)部分。肺部超聲評(píng)分（lung ultrasound score，LUS）：（1）正常通氣區(qū)（N）：肺滑動(dòng)征伴A線或少于2個(gè)單獨(dú)的B線；（2）中度肺通氣減少區(qū)（B1）：多發(fā)、典型的B線；（3）重度肺通氣減少區(qū)（B2）：多發(fā)融合的B線；（4）肺實(shí)變區(qū)（C）：組織影像伴典型的支氣管充氣征。N為0分，B1為1分，B2為2分，C為3分，每個(gè)區(qū)域以最嚴(yán)重的表現(xiàn)評(píng)分，8個(gè)區(qū)域評(píng)分的總和為L(zhǎng)US，總分在0～24分（如圖1所示）。

圖1 LUS評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 心臟超聲

患者取平臥位或左側(cè)臥位，超聲顯示四腔心、五腔心、左心長(zhǎng)軸、大動(dòng)脈根部短軸、劍突下等常規(guī)切面，排除有心臟結(jié)構(gòu)性病變的患者；在心尖四腔心切面下通過左房室瓣血流多普勒模式測(cè)量舒張?jiān)缙谧蠓渴野暄魉俣菶（如圖2所示）；后切換為組織多普勒模式，于左房室瓣環(huán)處測(cè)量舒張?jiān)缙谧蠓渴野戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度e′（如圖3所示），計(jì)算E/e′。

圖2 血流多普勒模式下測(cè)量舒張?jiān)缙谧蠓渴野暄魉俣?/p>

圖3 組織多普勒模式下測(cè)量舒張?jiān)缙谧蠓渴野戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度

1.2.3 膈肌超聲

患者半臥位（床頭抬高30°～45°），用3～5 MHz US探頭M模式測(cè)量右側(cè)膈肌運(yùn)動(dòng)，記錄膈肌位移。探頭放于右腋前線或鎖骨中線與肋緣交界處，探頭標(biāo)志朝向外下方，在2D模式下找到需要測(cè)量的膈肌，選擇M模式，將采樣線垂直于膈肌，在平靜呼氣末與最大吸氣末標(biāo)記膈肌上下移動(dòng)位置，兩點(diǎn)垂直距離即為膈肌位移（diaphragmatic displacement，DD），其測(cè)量方法如圖4所示。同時(shí)記錄患者呼吸頻率（respiratory rate，RR），根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算膈肌呼吸淺快指數(shù)（diaphragmatic rapid shallow breathing index，DRSBI），DRSBI=RR/DD。

圖4 DD測(cè)量方法

1.3 觀察指標(biāo)

對(duì)符合上述入組標(biāo)準(zhǔn)的患者進(jìn)行SBT。SBT采用T管進(jìn)行持續(xù)吸氧，維持120 min，SBT結(jié)束后呼吸平穩(wěn)、生命體征穩(wěn)定的患者，予以撤機(jī)拔管。撤機(jī)成功指撤機(jī)拔管后自主呼吸時(shí)間超過48 h，撤機(jī)失敗指SBT失敗或撤機(jī)拔管后48 h內(nèi)再次插管或使用無創(chuàng)呼吸機(jī)?；颊叻舷铝腥魏我豁?xiàng)情況則認(rèn)為撤機(jī)失敗：（1）呼吸頻率＞35次/min或＜8次/min；（2）血氧飽和度（SaO2）＜90%；（3）心率＞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）呼吸困難、煩躁、大汗或明顯焦慮。

臨床數(shù)據(jù)包括患者的一般情況：年齡、性別、基礎(chǔ)疾病、急性生理和慢性健康狀況評(píng)分Ⅱ（acute physiologyandchronichealthevaluationⅡ，APACHEⅡ）評(píng)分等，以及SBT 120 min或SBT失敗時(shí)患者的心率、呼吸頻率等相關(guān)參數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料用%表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以表示，采用t檢驗(yàn)。應(yīng)用ROC曲線評(píng)價(jià)LUS、E/e′、DRSBI對(duì)撤機(jī)失敗的預(yù)測(cè)價(jià)值，并根據(jù)最佳臨界值計(jì)算敏感度和特異度。

2 結(jié)果

2.1 2組患者一般資料及超聲指標(biāo)的比較結(jié)果

62例機(jī)械通氣患者中，撤機(jī)成功49例（成功組），撤機(jī)失敗13例（失敗組）。2組患者的年齡、性別、APACHEⅡ評(píng)分、基礎(chǔ)疾病、機(jī)械通氣原因差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），2組患者的心率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。

失敗組LUS[（13.23±4.23）分]明顯高于成功組LUS[（7.32±2.59）分]，P＜0.001；失敗組E/e′（13.84±1.66）明顯高于成功組（10.67±1.29），P＜0.001；失敗組DRSBI（1.75±0.26）明顯高于成功組（1.43±0.25），P＜0.001。詳見表1。

表1 成功組與失敗組一般資料及超聲指標(biāo)的比較

2.2 LUS、E/e′、DRSBI對(duì)撤機(jī)失敗的預(yù)測(cè)價(jià)值

LUS≥8.5分時(shí)預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，敏感度為84.6%、特異度為83.7%，AUC值為0.88；E/e′≥12.7時(shí)預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，敏感度為84.6%、特異度為91.8%，AUC值為0.93；DRSBI≥1.5時(shí)預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，敏感度為76.9%、特異度為75.5%，AUC值為0.82；LUS≥8.5分、E/e′≥12.7且DRSBI≥1.5時(shí)預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，敏感度為100%、特異度為89.8%，AUC值為0.98，高于單個(gè)臟器超聲檢測(cè)指標(biāo)。詳見表2、如圖5所示。

表2 LUS、E/e′、DRSBI及三者聯(lián)合對(duì)撤機(jī)失敗的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討論

圖5 E/e'、LUS、DRSBI及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗的ROC曲線

機(jī)械通氣患者即使采用SBT指導(dǎo)撤機(jī)，仍有15%左右的患者撤機(jī)失敗，需再次機(jī)械通氣。在撤機(jī)過程中最大難點(diǎn)是缺少1個(gè)或多個(gè)指標(biāo)來預(yù)測(cè)撤機(jī)成功[7]。隨著超聲技術(shù)的成熟，因超聲具有便于攜帶、操作方便、實(shí)時(shí)、無創(chuàng)、無輻射等優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用越來越廣泛[8]。而有研究證實(shí)肺部超聲、心臟超聲、膈肌超聲對(duì)指導(dǎo)撤機(jī)有重要意義[9-11]，但這些研究?jī)H局限于其中單一臟器。本實(shí)驗(yàn)是對(duì)心肺、膈肌進(jìn)行聯(lián)合超聲檢測(cè)，這是一個(gè)新的嘗試。超聲給ICU醫(yī)師在撤機(jī)前提供了一個(gè)對(duì)患者各個(gè)臟器功能進(jìn)行評(píng)估的機(jī)會(huì)，這有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些影響撤機(jī)的因素，并針對(duì)潛在的危險(xiǎn)因素及時(shí)處理，從而提高撤機(jī)成功率。

肺功能障礙是撤機(jī)失敗的常見原因，表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性下降造成肺泡塌陷，引起肺通氣減少，從而導(dǎo)致撤機(jī)失敗。此前臨床上多應(yīng)用胸部X射線片、肺部CT、纖維支氣管鏡評(píng)估患者的氣道及肺功能，以此來指導(dǎo)撤機(jī)，但因上述檢查有輻射、有創(chuàng)、重復(fù)性差等原因限制了其應(yīng)用。LUS通過量化肺通氣減少程度，實(shí)現(xiàn)由影像向具體數(shù)值的轉(zhuǎn)變，以此來評(píng)估肺通氣情況更直接。郭宏斌等[12]通過臨床研究發(fā)現(xiàn)，在診斷肺水腫的敏感度、特異度、準(zhǔn)確率中，肺部超聲明顯高于胸部X射線檢查。本研究發(fā)現(xiàn)，失敗組的LUS明顯高于成功組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能是因?yàn)長(zhǎng)US可監(jiān)測(cè)肺通氣的不足，在一定程度上反映了肺功能障礙的程度。本研究中分析ROC曲線發(fā)現(xiàn)，LUS最佳截?cái)嘀怠?.5分時(shí)，預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗的AUC值為0.88，此時(shí)需要進(jìn)一步評(píng)估患者能否成功撤機(jī)；同時(shí)本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)有部分LUS≥8.5分的撤機(jī)成功，這表明撤機(jī)過程是復(fù)雜的。

心臟舒張功能障礙也會(huì)導(dǎo)致撤機(jī)失敗[4]，e′的降低和E/e′比值的升高是舒張儲(chǔ)備功能受損的最顯著的標(biāo)志[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，失敗組的E/e′明顯高于成功組。分析ROC曲線發(fā)現(xiàn)，E/e′對(duì)撤機(jī)失敗有預(yù)測(cè)價(jià)值，最佳截?cái)嘀怠?2.7時(shí)，預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗的AUC值為0.93，此時(shí)需在SBT前進(jìn)行干預(yù)來提高撤機(jī)的成功率。LUS與E/e′結(jié)合發(fā)現(xiàn)，E/e′與LUS同時(shí)增高時(shí)，可明確LUS增高與心功能有關(guān)，而不是炎性滲出或?qū)嵶?。心肺超聲?lián)合檢測(cè)的價(jià)值在于臨床醫(yī)生將其臨床評(píng)估擴(kuò)展到心肺系統(tǒng)，同時(shí)可以明確病因。

膈肌是主要的呼吸肌，長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械通氣會(huì)導(dǎo)致膈肌萎縮和收縮功能障礙，即機(jī)械通氣誘發(fā)的膈肌功能障礙[1]。部分患者在機(jī)械通氣不足24 h時(shí)引發(fā)膈肌功能障礙[14]。在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)[15]，在無神經(jīng)肌肉或膈肌疾病的危重患者中，膈肌功能障礙的發(fā)生率為29%。膈肌功能障礙會(huì)造成撤機(jī)困難，增加死亡率[16]，因此及時(shí)準(zhǔn)確地評(píng)估膈肌功能對(duì)于撤機(jī)至關(guān)重要。膈肌超聲可根據(jù)DD對(duì)膈肌功能進(jìn)行定性和定量評(píng)估。膈肌超聲測(cè)量DD是預(yù)測(cè)撤機(jī)的一種有效方法[17]。Mowafy等[18]的研究利用DD代替呼吸淺快指數(shù)（rapid shallow breathing index，RSBI）中的潮氣量，得出一個(gè)新的參數(shù)DRSBI；與傳統(tǒng)的RSBI相比，發(fā)現(xiàn)DRSBI在預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)果方面比RSBI更準(zhǔn)確。因其兼顧了呼吸肌和呼吸負(fù)荷的因素，更符合撤機(jī)過程中的病理、生理改變。本研究發(fā)現(xiàn)在失敗組中，DRSBI預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗的AUC值為0.82，最佳截?cái)嘀礑RSBI≥1.5，敏感度為76.9%、特異度為75.5%，提示DRSBI對(duì)撤機(jī)結(jié)果有重要的預(yù)測(cè)價(jià)值，與Mowafy等[18]的研究一致。

本研究數(shù)據(jù)顯示，LUS≥8.5分、E/e′≥12.7且DRSBI≥1.5預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，其AUC值達(dá)0.98，敏感度為100%、特異度為89.8%，高于單個(gè)臟器超聲檢測(cè)指標(biāo)。多臟器聯(lián)合超聲能更精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)撤機(jī)失敗，避免盲目撤機(jī)。心肺、膈肌超聲聯(lián)合檢測(cè)的價(jià)值在于臨床醫(yī)生將其臨床評(píng)估擴(kuò)展到多臟器系統(tǒng)，對(duì)病情能更全面地掌控，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致撤機(jī)失敗的病因，更有針對(duì)性地進(jìn)行治療，從而提高撤機(jī)成功率。

本研究尚存在一些不足：（1）膈肌超聲只測(cè)量了右側(cè)膈肌，沒有測(cè)量左側(cè)膈??；（2）心臟超聲只關(guān)注了舒張功能，沒有考慮收縮功能；（3）納入患者缺乏慢性阻塞性肺疾病患者；（4）樣本量小，還需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量來進(jìn)一步論證。

綜上所述，多臟器聯(lián)合超聲檢測(cè)有助于對(duì)撤機(jī)失敗進(jìn)行預(yù)判，可及時(shí)幫助臨床醫(yī)生制訂合理的撤機(jī)計(jì)劃，提高撤機(jī)成功率，值得在臨床上推廣。