重度获得性脑损伤患者成功拔除气切套管的相关因素分析

宋璐，王泳，李海东，刘洁，李征，张文静，高亚立，刘月伟，陆敏杰

重度获得性脑损伤（severe acquired brain injury，sABI）包括缺血或出血性卒中、脑外伤和缺血缺氧性脑病[1]。由于sABI早期常合并严重意识障碍、气道保护能力差、脱机困难等情况，往往需要进行气管切开术。一项美国基于人群的研究显示，近10年以来，sABI患者行气管切开的比例呈明显上升趋势[1]。长期留置气切套管不但会导致分泌物增多、局部炎症、气道狭窄、气道食管瘘等并发症的发生率增高[2]，而且很多患者因带有气切套管不能顺利转入二级康复医疗机构，增加了住院时间和医疗费用。故尽早拔除气切套管已成为神经重症康复的重要环节。然而，目前拔除气切套管仍多凭借临床经验，国内外均没有明确的关于sABI患者拔除气切套管的客观评估标准和指征[3-4]。本研究对首都医科大学附属复兴医院康复中心sABI患者拔除气切套管的情况进行回顾性分析，探讨成功拔除气切套管的相关预测因素，为合理评估拔除气切套管提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究为横断面研究，回顾性纳入2017年10月-2019年10月于首都医科大学附属复兴医院康复中心连续住院治疗的sABI患者。纳入标准：①年龄≥18岁；②明确诊断sABI，包括急性创伤性或非创伤性（血管性、缺氧性、肿瘤或感染）所致脑损伤[5]；③在非镇静状态下，发病后24 h内GCS评分＜9分；④入科时留置气切套管或住院期间进行气管切开的sABI患者；⑤原发病及生命体征稳定。排除标准：①合并呼吸衰竭或心力衰竭等随时需要进行机械通气的高危疾病；②研究数据不全。

1.2 拔除气切套管评估及分组 由两名主治医师进行拔管前评估，主要评估标准参照Stelfox的国际调查结果：通过堵管试验[6]，即堵管试验期间无明显肺部并发症，包括血氧进行性下降及肺炎。肺炎的诊断标准参照《中国成人医院获得性肺炎与呼吸机相关性肺炎诊断和治疗指南》[7]。通过堵管试验后立即拔除气切套管，具体堵管试验持续时间由两名医师决定。拔管成功的标准为拔管后72 h内不需要再次行气管插管或气管切开术。将纳入患者按照出院前是否成功拔除气切套管分为两组：拔除组及未拔除组。

1.3 资料收集

1.3.1 基线资料 收集所有患者的年龄、性别、疾病类型、病灶部位、呼吸系统病史、心脏病史，以及发病后是否行去骨瓣减压术、是否合并脑积水和肌阵挛等资料。

1.3.2 拔管相关的半定量指征 在判定是否拔除气切套管同时，结合Santus等[4]提出的拔管指征及Stelfox等[6]进行的问卷调查，同时收集拔除组拔管时及未拔除组出院时的以下相关信息：①意识水平：采用修订版昏迷恢复量表（coma recovery scale-revised，CRS-R）诊断，分为植物状态、微小意识状态及脱离微小意识状态[8-9]；②咳嗽能力：未堵管时可将痰咳出气管套管或堵管时可将痰咳至咽部为咳嗽能力充分；③吞咽功能：采用改良伊文思蓝染色试验结果，阳性代表合并误吸；④血氧饱和度：在鼻导管吸氧2 L/min的情况下血氧饱和度＞95%为血氧正常；⑤气道狭窄：采用纤维喉镜检查，气道狭窄为狭窄程度＞正常气道管径的50%；⑥堵管试验：是否连续堵管超过24 h。

1.4 统计学方法 使用SPSS 24.0软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料采用表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用百分比表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。以单因素分析中P＜0.1的因素作为自变量，进行多因素logistic回归分析，确定成功拔除气切套管的相关因素；进一步将多因素分析中有意义的变量纳入预测模型，分析该模型对成功拔除气切套管的预测价值，计算该模型的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值；并根据独立影响因素绘制ROC曲线，计算曲线下面积。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 共纳入160例患者，年龄范围为26～84岁，平均年龄56.13±12.87岁，男性116例（72.5%），其中卒中患者113例、脑外伤37例、缺血缺氧性脑病10例。拔除组共85例，未拔除组共75例，拔管率53.1%。拔除组无再次插管或气管切开患者；未拔除组3例入院时无气切套管，因上气道梗阻（2例双侧声带麻痹，1例反常声带运动）于住院期间行气管切开。

2.2 两组基线资料及拔管相关指征比较 两组基线资料比较，拔除组年龄较低（P=0.018），累及幕上病灶的患者比例更高（P=0.002），其他指标组间差异均无统计学意义（表1）。两组拔管相关指征比较差异均有统计学意义，拔除组的意识水平、咳嗽能力及吞咽功能更好，血氧饱和度＞95%、气道无狭窄、通过堵管试验的比例更高（均P＜0.001）（表2）。

表2 两组患者拔管相关指征比较[单位：例（%）]

2.3 成功拔除气切套管的多因素分析 多因素分析结果显示，意识水平较好（微小意识状态：OR5.668，95%CI1.270～25.301；脱离微小意识状态：OR34.670，95%CI2.570～467.705）、气道无狭窄（OR45.851，95%CI3.290～638.914）、通过堵管试验（OR96.069，95%CI9.799～941.897）是成功拔除气切套管的独立预测因素（表3）。

表3 成功拔除气切套管的多因素分析

将多因素结果纳入预测模型，线性检验结果得到连续自变量与因变量logit转换值间存在线性关系。最终，得到的logistic模型具有统计学意义（χ2=174.359，P＜0.001）。模型公式为：ln（p/1-p）=-3.97+0.023×微小意识状态+0.008×脱离微小意识状态+0.004×气道狭窄+0.000×气道狭窄。该模型准确度95.6%、敏感度94.1%、特异度88.0%、阳性预测值90.0%、阴性预测值93.0%。

联合意识水平、气道狭窄及堵管试验（串联）预测患者是否可成功拔除气切套管，绘制ROC曲线，曲线下面积为0.971（0.947～0.995）（图1）。

图1 预测成功拔除气切套管的ROC曲线

3 讨论

气管切开不但会导致局部并发症，还会影响sABI患者长期预后[1，10]，虽然重症脑损伤患者气管切开的比例越来越高，但是目前不同的康复中心在掌握拔管的指征方面存在很大的差异，在缺乏循证指南的情况下，更多地依赖于临床医师的个人经验[3-4]。重症脑损伤患者不但有严重的神经功能损伤、意识障碍，还常合并严重的认知障碍，大部分无法执行简单指令。故在制订评估方案时，应尽量减少需要患者配合进行的项目；另外，在兼顾评估指标尽量客观之外，评估设备在康复科的可操作性也应该重点考虑。Stelfox等[6]进行的一项问卷调查显示临床医师在拔除气切套管前最关注以下几个方面：通过堵管试验、意识清醒、有效的咳嗽能力及分泌物处理能力可。结合既往研究及评估操作的可行性，本研究共选取了以下6个指标进行观察：意识水平、咳嗽能力、吞咽功能、血氧饱和度、堵管试验及气道狭窄。最终结果显示，在sABI患者中，微小及脱离微小意识状态、气道无明显狭窄、通过堵管试验是成功拔除气切套管的独立预测因素。

目前关于意识水平对拔除气切套管的影响仍存在很多争论。虽然意识水平下降与吞咽困难、误吸和肺炎有直接关系[1，11]，但也有研究报道sABI后GCS≤8分的患者也可顺利拔管[10，12-13]。在现有的研究中，除Heidler等[14]研究之外，其他均使用GCS评分对患者的意识水平进行评估，然而GCS评分并不适用于评估康复期脑损伤患者的意识状态[15]。且这些研究评估的多是入院时患者的意识水平，而不是拔管前或出院前患者的意识状态，在入院至拔管或出院这段时间内，很多患者的意识水平会有明显改善，故对拔管前意识水平评估标准的制定参考价值有限。本研究使用CRS-R评分对患者拔管时（拔除组）或出院时（未拔除组）的意识状态进行评估。最终结果提示，较好的意识水平（微小意识状态及脱离微小意识状态）为成功拔除气切套管的预测因素，这与很多研究的结论一致[3-4，6，11]。除了更容易合并误吸之外，意识障碍患者更容易合并一些卧床并发症，如下肢静脉血栓、肺部炎症等，意识障碍本身及这些卧床并发症会直接导致患者离床时间减少而影响其康复进程，使得拔除气切套管延迟[16]。

气切堵管试验是指封堵气切套管，使呼吸时气流经过上呼吸道，恢复呼吸生理通路的过程。若有大气道显著狭窄的情况，患者将出现呼吸困难，血氧饱和度下降等通气量不足的表现。长期留置气切套管的主要并发症是气道解剖结构异常，据报道发生率可高达67%，其主要表现有气管肉芽肿、气管软化、气管狭窄和声带功能障碍等[2，10]。堵管试验的根本目的是反映患者气道的通畅性[3-4]。但有小部分患者虽通过了堵管试验，拔管后因气道塌陷、双侧声带麻痹等原因仍出现进行性呼吸困难[12]，因此越来越多的研究者认为应在堵管试验的基础上，完善纤维喉镜检查进一步明确气道情况。本研究中纤维喉镜检查结果提示共有15例患者存在气道狭窄（狭窄＞正常气道管径50%），其中6例为声门狭窄（4例双侧声带不完全麻痹和2例反常性声带运动），6例为气切下方气道狭窄，3例为气切上声门下方气道狭窄。其中5例患者虽通过堵管试验，但仍未给予拔除气切套管；其中声门狭窄者3例，气切下方气道狭窄1例，气切上声门下方气道狭窄1例。很多研究均把堵管试验作为拔除气切套管的主要指征，但堵管试验持续的时间仍有很大差异[3-4，6，12-13]。在本研究中，拔除组有7例患者堵管并未满24 h（3例因不耐管出现反复咳嗽，3例因局部分泌物多，1例因先天颈部粗短和气切入路严重歪斜导致局部水肿），但经过全面的颈部及肺部CT和纤维喉镜检查后仍顺利拔除气切套管。所以针对堵管试验不顺利患者应采取更加全面的综合评估。虽已有研究指出在对患者进行充分内镜评估后直接拔除气切套管也是可行的，但该研究样本量小，且患者群体局限[17]。拔除气切套管后患者需经口鼻呼吸，呼吸道生理死腔增加，若同时出现舌后坠或睡眠呼吸暂停，患者在睡眠时上气道阻力将进一步增加，相应的呼吸做功将增加30%以上，这些对于长期卧床的患者来说，尤其合并限制性通气障碍时，是不可忽视的呼吸负荷[18-19]，故直接拔管在临床实施过程中仍应持谨慎态度。

咳嗽能力和吞咽功能在预测成功拔管方面，各研究结果存在较大的差异[3-4，6，10-14]。在本研究单因素分析中，上述两个指征均存在统计学差异，但进行多因素分析后均未提示为独立预测因素。其原因可能包括：首先，sABI患者早期虽常因意识障碍及神经功能严重缺损而合并咳嗽和吞咽功能障碍，但是随着病情恢复和积极的康复治疗这些功能会逐渐恢复，单凭某个时间点的评估无法准确预测其功能；其次，有关咳嗽能力、咳嗽有效性、痰量等参数目前缺乏准确客观的评估方法[4，12，17]；再次，本研究中对吞咽功能的评估选用的方法为改良伊文思蓝染色试验，有研究指出此方法的假阴性率较高[20]，未来还需使用更准确的吞咽评估方法进行研究；最后，尽管一些患者存在一定的咳嗽或吞咽功能障碍，但总体气道保护能力保存完好，拔除气切套管后仍然是安全的。

本研究表明在sABI患者中，微小及脱离微小意识状态、气道无明显狭窄、通过堵管试验在预测成功拔除气切套管方面有较高的特异度及敏感度，这些指标客观且临床实践性强。快速并安全地拔除气切套管需要整个康复团队的密切合作，更加客观准确的评估方法如咳嗽峰流速（cough peak flow）及纤维内镜下吞咽功能评估在预测成功拔除气切套管中的作用未来仍需要进一步研究。

本研究有几点局限性，首先，该研究是一项回顾性横断面研究，在研究对象选择和相关临床资料获取上存在偏倚；其次，可能对成功拔管产生影响的一些因素，如发病时疾病严重程度、留置气切套管时间和康复治疗开始时间等未纳入，因此会对结果准确性产生影响；最后，未对拔管患者进行长期随访，未获得患者长期预后的相关信息，将在后续研究中进一步完善。

【点睛】本研究发现微小及脱离微小意识状态、连续堵管超过24 h、气道无明显狭窄是成功拔除气切套管的独立预测因素，为合理评估拔除气切套管提供参考。