神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建

楊曉文,童孜蓉,吳娟,王昱

(江蘇省人民醫(yī)院 神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室,江蘇 南京 210000)

神經(jīng)外科重癥患者因神經(jīng)中樞病變,病情較為嚴(yán)重,呼吸驅(qū)動(dòng)能力有所降低,容易出現(xiàn)中樞性呼吸衰竭[1]。機(jī)械通氣可建立安全可靠的人工氣道,能優(yōu)化氧合,保證通氣,因而機(jī)械通氣是目前臨床治療重癥患者的重要措施[2-3],其主要目的是緩解患者的病情,為患者爭(zhēng)取更多的治療時(shí)間,保障患者的自主呼吸[4]。但是,如果機(jī)械通氣時(shí)間過長(zhǎng),可能會(huì)引起呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷、呼吸機(jī)相關(guān)肺炎等并發(fā)癥[5],患者還容易產(chǎn)生依賴性,有部分患者甚至?xí)l(fā)生脫機(jī)拔管失敗,導(dǎo)致治療的難度大大增加[6-7]。因此,當(dāng)神經(jīng)外科重癥患者的病情好轉(zhuǎn)后,需要及時(shí)安全的脫機(jī)拔管[8]?；诖?本研究探討神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素,并構(gòu)建神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的預(yù)測(cè)模型,以期為神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的防治提供理論依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 2021年1月至2022年10月,便利抽樣法選取某院收治的神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者310例為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18歲;(2)經(jīng)頭顱CT檢查證實(shí)原發(fā)性顱腦疾病且是首次發(fā)病;(3)入住神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室(neurosurgical intensive care unit,NICU),且入住時(shí)間≥24 h;(4)需要機(jī)械通氣;(5)患者及其家屬對(duì)本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并惡性腫瘤;(2)存在頸椎損傷或口咽部畸形難以經(jīng)口氣管插管;(3)凝血功能障礙;(4)胸廓畸形者、肋骨骨折等;(5)哺乳期或妊娠期婦女。樣本量計(jì)算:樣本量驗(yàn)證運(yùn)用樣本量計(jì)算公式n=[(Ζα/2)2×P×(1-P)]/(δ2×deff),其中n是樣本量,P是陽(yáng)性率估計(jì)值,P×(1-P)最大是0.25,Ζα/2是1.96,δ是最大允許誤差,deff是設(shè)計(jì)效應(yīng)值。在90%置信度下,絕度誤差為10%,取總比例為50%,則抽樣估算樣本量是192例,考慮10%的脫落率,則應(yīng)接觸樣本量是214例,故此次納入樣本量充足(310>214)。

1.2 脫機(jī)方法及程序 采用MAQUET-Servoi和哈美頓呼吸機(jī)對(duì)患者進(jìn)行機(jī)械通氣。在壓力支持模式下對(duì)患者進(jìn)行自主呼吸試驗(yàn),當(dāng)患者生命體征平穩(wěn)、能夠自主呼吸、PaO2≥60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時(shí)將氣管拔出并撤機(jī),拔管后給予鼻導(dǎo)管或面罩吸氧或者經(jīng)鼻高流量氧療。

1.3 脫機(jī)成敗的定義 拔管脫機(jī)48 h內(nèi),患者的血流動(dòng)力學(xué)和呼吸功能穩(wěn)定,不需要再次進(jìn)行氣管插管治療則為脫機(jī)成功;拔管脫機(jī)48 h內(nèi),由于各種原因需要再次進(jìn)行氣管插管治療則為脫機(jī)失敗[9]。

1.4 資料收集 根據(jù)神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)情況將患者分為脫機(jī)失敗組和脫機(jī)成功組。收集記錄兩組患者的臨床資料,包含性別、年齡、診斷、居住地、格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale,GCS)評(píng)分、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙指數(shù)(平均每天吸煙數(shù)×吸煙年限)、機(jī)械通氣時(shí)間、多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等。

2 結(jié)果

2.1 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的發(fā)生情況 310例患者中,男188例、女122例;年齡28～81歲,平均(52.12±13.87)歲;顱內(nèi)動(dòng)脈瘤27例、腦出血122例、顱腦外傷90例、顱內(nèi)占位71例;通氣時(shí)間6～20 d,平均(11.07±2.95)d。有60例患者脫機(jī)失敗,脫機(jī)失敗發(fā)生率為19.35%(60/310)。

2.2 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的單因素分析 兩組患者在性別、診斷、居住地、高血壓、糖尿病及BMI等資料上的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),而在年齡、GCS評(píng)分、吸煙指數(shù)、機(jī)械通氣時(shí)間、MODS及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等資料上的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表1。

表1 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的單因素分析[n(%)]

2.3 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的Logistic回歸分析 本研究將年齡、GCS評(píng)分、吸煙指數(shù)、機(jī)械通氣時(shí)間、MODS及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的項(xiàng)目作為自變量,將神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)情況作為因變量,進(jìn)行Logistic回歸分析。分析結(jié)果顯示,年齡、GCS評(píng)分、吸煙指數(shù)、機(jī)械通氣時(shí)間、MODS及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等是神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素(均P<0.05),基于以上各危險(xiǎn)因素的回歸系數(shù),得到原始預(yù)測(cè)模型Logit(P1)=0.756X1+0.813X2+1.037X3+0.851X4+1.231X5+1.035X6-2.596,H-L檢驗(yàn)結(jié)果顯示,決定系數(shù)R2=0.212(P=0.438),提示Logistic回歸模型的擬合度良好,見表2。

表2 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的Logistic回歸分析

2.4 預(yù)測(cè)模型的ROC曲線 預(yù)測(cè)模型的ROC曲線下面積(the area under the ROC curve,AUC)為0.722(95%CI:0.647～0.798),見圖1。

圖1 預(yù)測(cè)模型的ROC曲線

3 討論

3.1 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗現(xiàn)狀 機(jī)械通氣能夠改善換氣功能,保持正常通氣量,減少呼吸氧耗,是臨床治療重癥患者比較常用的手段[10]。但是如果患者機(jī)械通氣時(shí)間過長(zhǎng),對(duì)于患者自主呼吸功能的恢復(fù)十分不利,因此常常需要及時(shí)安全的脫機(jī)拔管[11]。在脫機(jī)拔管時(shí),大部分患者能做到成功撤機(jī),但是有部分患者會(huì)出現(xiàn)撤機(jī)失敗,導(dǎo)致其住院時(shí)間延長(zhǎng),而且也會(huì)增加其病死率[12]。但撤機(jī)失敗的發(fā)生原因目前尚未完全闡明。本研究共納入310例神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者,其中60例患者脫機(jī)失敗,脫機(jī)失敗的發(fā)生率為19.35%(60/310),提示神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者是脫機(jī)失敗的易發(fā)人群,神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗問題應(yīng)當(dāng)引起臨床醫(yī)護(hù)的重視。

3.2 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素分析 Logistic回歸屬于廣義的線性回歸分析模型,能夠分析分類觀察結(jié)果和協(xié)變量之間關(guān)系,常用于經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)挖掘和疾病自動(dòng)診斷等領(lǐng)域,Logistic回歸是臨床分析誘發(fā)疾病的高危因素比較常用的工具[13]。本研究結(jié)果顯示,年齡、GCS評(píng)分、吸煙指數(shù)、機(jī)械通氣時(shí)間、MODS及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等是神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素。李睿等[14]發(fā)現(xiàn),年齡≥60歲的患者更容易出現(xiàn)脫機(jī)失敗,本研究也發(fā)現(xiàn)此點(diǎn)。其原因可能是高齡人群身體機(jī)能減退,器官儲(chǔ)備功能較差,因而脫機(jī)失敗的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。馬淑娟等[15]研究表明,GCS評(píng)分是影響脫機(jī)成敗的因素,本研究結(jié)果與之相符。GCS評(píng)分較低的患者,意識(shí)水平較低,咳嗽和吞咽能力較弱,因而容易出現(xiàn)脫機(jī)失敗。李嘉[16]認(rèn)為,吸煙指數(shù)≥300的患者更容易出現(xiàn)脫機(jī)失敗,本研究也發(fā)現(xiàn)了此點(diǎn)?？赡苁怯捎谖鼰煏?huì)使得肺功能和呼吸道上皮細(xì)胞受損,因而吸煙指數(shù)≥300的患者脫機(jī)失敗的風(fēng)險(xiǎn)更高。朱瑤麗等[17]報(bào)道,機(jī)械通氣時(shí)間≥14 d是脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素,本研究結(jié)果與之相符。通氣時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)抑制呼吸道的黏液纖毛系統(tǒng),使得呼吸道防御功能降低,大量病原菌侵襲機(jī)體,導(dǎo)致黏膜破壞,進(jìn)而增加脫機(jī)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。王志等[18]認(rèn)為,MODS會(huì)增加脫機(jī)失敗的風(fēng)險(xiǎn),本研究結(jié)果與之相符。有MODS的患者通常病情較重,雖然病情有所好轉(zhuǎn),但是身體狀態(tài)較差,會(huì)對(duì)自主呼吸功能的恢復(fù)造成影響,進(jìn)而會(huì)增加脫機(jī)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究[19]認(rèn)為,呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病會(huì)使脫機(jī)變得困難,本研究結(jié)果與之相似。有呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病的患者,其咳嗽和吞咽能力相對(duì)較弱,因而更容易出現(xiàn)脫機(jī)失敗。

3.3 神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的預(yù)測(cè)模型 本研究預(yù)測(cè)模型Logit(P1)=0.756X1+0.813X2+1.037X3+0.851X4+1.231X5+1.035X6-2.596,H-L檢驗(yàn)結(jié)果顯示,決定系數(shù)R2=0.212(P=0.438),提示Logistic回歸模型的擬合度良好。預(yù)測(cè)模型AUC為0.722(95%CI:0.647～0.798),提示預(yù)測(cè)模型具有較高的預(yù)測(cè)效能和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。臨床可結(jié)合神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的預(yù)測(cè)模型對(duì)神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)可結(jié)合預(yù)測(cè)模型制定相關(guān)的防治措施,及時(shí)給予患者干預(yù),以減少脫機(jī)失敗的發(fā)生率。另外,本研究并未對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證,這是本研究的不足之處,有待今后進(jìn)行更深一步的研究。

綜上所述,年齡、GCS評(píng)分、吸煙指數(shù)、機(jī)械通氣時(shí)間、MODS及呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病等是神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗的危險(xiǎn)因素,基于以上因素建立的預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性和臨床應(yīng)用價(jià)值較高。本研究樣本量較小,納入的影響因素有限,結(jié)果或許會(huì)存在偏倚。因此,關(guān)于基于Logistic回歸構(gòu)建神經(jīng)外科重癥機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗預(yù)測(cè)模型的結(jié)果有待今后進(jìn)行更多的試驗(yàn)加以驗(yàn)證。