ICU气管插管患者非计划拔管危险因素的Meta分析

——王法颍 杨 子 彭泽宇 王晓慧 范宇莹

ICU气管插管非计划拔管(Unplanned Endotracheal Extubation, UEE)是指患者在ICU接受治疗期间，气管插管在非计划时间内脱落,包括患者无意或故意自行拔管、医护人员实施医疗操作时误拔管以及非人为因素导致的拔管[1],其中自主拔管约占非计划拔管的68% ～ 95%[2]。一旦发生非计划拔管,可能导致患者二次插管，并发呼吸机相关肺炎等，从而延长患者住院时间，增加死亡风险[3]。非计划拔管发生率是评估ICU护理质量和安全的指标之一。本研究通过Meta分析,探索ICU气管插管患者发生非计划拔管的危险因素,以期为护理人员早识别、早干预非计划拔管提供循证依据。

1 资料和方法

1.1 文献检索策略

检索PubMed、Web of Science、Embase、中国知网、中国生物医学文献数据库、万方和维普等数据库中ICU气管插管非计划拔管危险因素相关文献,并辅以手工检索和文献追溯等方法。检索时限为2010年1月1日-2020年12月31日。检索方式为主题词和自由词相结合。中文检索词为“ICU/重症监护室/重症监护病房/重症医学科/重症”“非计划拔管/非计划性拔管/意外拔管/自行拔管/管道滑脱/导管脱出/气管插管拔管”“风险因素/高危因素/相关因素/原因/影响因素/危险因素/因素”。英文检索词为 “intensive care/critical care/critical illness/critically ill/ICU”“airway extubation*/unplanned/self/accidental/inadvertent/unitentional/ unexpected/unintended/extubation*”“risk factor*/predictor/associate factors/relevant factors/influencing factor/protective factor/correlate factor”。

1.2 文献纳入和排除标准

文献纳入标准[4]：(1)研究对象(population)为年龄≥18周岁且入住ICU≥24 h；(2)暴露因素(exposure)为使用镇静剂、护患比、谵妄、机械通气模式等；(3)结局指标(outcome)为ICU-UEE；(4)研究类型(design)为病例对照研究、队列研究。同时包括：(1)样本量至少40例[5]；(2)语种为中文或英文；(3)研究起止时间及发表时间明确,相关定义基本一致；(4)统计分析方法正确。

文献排除标准：(1)重复发表文献；(2)综述、案例与无法获取全文的文献；(3)原始研究中数据无法转换和应用；(4)纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale, NOS)评分<6分的文献。

1.3 文献筛选和资料提取

将检索文献导入Endnote X9软件进行查重。由两名研究人员按照文献纳入和排除标准独立筛选文献、提取资料并进行交叉核对,如遇分歧,则请第三名研究人员参与解决。缺失资料尽量与作者联系予以补充。资料提取内容包括第一作者、发表年份、国家(地区)、样本量、研究类型、定义、危险因素等。

1.4 文献质量评价

由两名研究人员根据NOS评价标准对纳入文献的质量进行评价,评价内容包括研究人群选择、组间可比性、暴露因素三部分,满分9分,≥6分表示文献质量较高。评价过程中如有分歧,请第三名研究人员参与解决。

1.5 统计学方法

采用RevMan 5.3软件对数据进行分析。计数资料采用相对危险度(OR)为效应指标,计量资料采用加权均数差(WMD)或标准均数差(SMD)为效应指标。若P≥0.1,I2≤50%,表明研究间具有同质性，采用固定效应模型进行Meta分析；若P<0.1,I2>50%,表明研究间具有异质性，选用随机效应模型进行Meta分析；若存在临床或方法学异质性，采用敏感性分析或亚组分析寻找异质性来源；若异质性仍较大则采用描述性分析。

2 结果

2.1 文献筛选结果

检索数据库获得文献1 346篇,通过其他途径获得文献2篇。剔除重复及综述类、研究对象年龄<18周岁、主题不符的文献,剩余文献279篇；阅读全文,进一步排除研究类型不符(146篇)、语种不符(2篇)、样本量<40例(83篇)、涉及多种管路(27篇)、无法获取全文(2篇)、会议文摘(3篇)、NOS评分为5分(3篇)和4分(1篇)的文献,最终纳入文献12篇。其中：英文文献10篇，中文文献2篇。

2.2 纳入文献的基本特征及质量评价

纳入的12篇文献中：病例对照研究9篇[6-14],队列研究3篇[15-17]；合计样本量为5 372例,UEE组693例,非UEE组4 679例。12篇文献NOS质量评价得分均≥6分，纳入文献质量较高。纳入文献基本特征及质量评价见表1。

表1 纳入文献基本特征及质量评价(n=12)

2.3 Meta分析结果

2.3.1 患者因素 2项研究[6,17]报告了年龄与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间不存在统计学异质性(χ2=0.02,P=0.88,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，年龄越小的成人ICU气管插管患者越容易发生UEE，差异有统计学意义[WMD=-6.37,95%CI(-10.89, -1.85),P=0.006]。

2项研究[7,17]报告了性别与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间不存在统计学异质性(χ2=0.70,P=0.40,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，男性是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素，差异有统计学意义[OR=2.21,95%CI(1.35,3.61),P=0.002]。

2.3.2 镇静 5项研究[6,12-13,16-17]报告了镇静不足与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间不存在统计学异质性(χ2=1.14,P=0.89,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，镇静不足是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素,差异有统计学意义[OR= 4.54,95%CI(3.20, 6.46),P<0.001]。

2项研究[10-11]报告了RASS评分与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间同质性较好(χ2=0.91,P=0.34,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示,RASS评分>-2分是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素[OR=10.37,95%CI(3.77,28.55),P<0.001]。

2项研究[12,14]报告了Ramsay评级与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间存在较大的统计学异质性(χ2=32.52,P<0.001,I2=97%),采用随机效应模型进行分析。结果显示,Ramsay评级为一二级是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素[WMD=-1.05,95%CI(-1.95,-0.15),P=0.02]。

2.3.3 身体约束 4项研究[6, 12-13,17]报告了未使用身体约束与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间存在异质性(χ2=6.11,P=0.11,I2=51%),使用随机效应模型合并效应量。结果显示，未使用身体约束是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素[OR=3.90,95%CI(1.92, 7.91),P=0.000 2]。考虑到可能存在来自临床或方法学上的异质性，经敏感性分析发现，Uy ABC等[17]的研究是异质性的主要来源。排除此研究后，各研究间无统计学异质性(χ2=1.07,P=0.58,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta合并，结果与剔除前一致[OR=5.35,95%CI(3.05, 9.38),P<0.001]。此外，辅以亚组分析探讨异质性来源，结果显示，异质性产生原因可能与患者入住ICU类型有关。

2.3.4 夜班 4项研究[8,11-12,17]报告了夜班与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间异质性较大(χ2=7.64,P=0.05,I2=61%),采用随机效应模型进行Meta分析。结果显示，夜班是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素,差异具有统计学意义[OR=4.92,95%CI(1.94,12.46),P=0.000 8]。经敏感性分析发现,Chang LC等[8]的研究是异质性的主要来源，排除此研究后，各研究间无统计学异质性(χ2=2.21,P=0.35,I2=6%),采用固定效应模型进行Meta合并,结果与剔除前一致 [OR=3.31,95%CI(1.88, 5.83),P<0.001]。

2.3.5 患者疾病 4项研究[6,10,16-17]对患者自身疾病这一危险因素进行了研究。各研究间不存在统计学异质性(χ2=2.77,P=0.25,I2=28%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，充血性心力衰竭和呼吸系统疾病是ICU气管插管患者发生UEE的相关危险因素[OR=2.34,95%CI(1.38, 3.96),P=0.002]。这提示,患有呼吸系统疾病和充血性心力衰竭的ICU气管插管患者发生UEE的可能性是未患该类疾病患者的2.34倍。

2.3.6 谵妄 3项研究[12-13，16-17]报告了谵妄与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间存在较大的统计学异质性(χ2=14.32,P=0.000 8,I2=86%),使用随机效应模型进行Meta分析。结果显示,谵妄是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素，差异具有统计学意义[OR=7.19,95%CI(2.02, 25.55),P=0.002]。这提示,谵妄的ICU气管插管患者发生UEE的可能性是无谵妄患者的7.19倍.

2.3.7 GCS评分 2项研究[6,10]报告了GCS评分与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间不存在统计学异质性(χ2=0.007,P=0.80,I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示,更高的GCS评分是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素[WMD=1.42,95%CI(0.55,2.30),P=0.00]。

2.3.8 心率 2项研究[8-9]报告了心率与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间不存在统计学异质性(χ2=0.59,P=0.44,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示,心率过快(>100次/分)是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素[SMD=0.45,95%CI(0.29,0.61),P<0.000 1]。

2.3.9 机械通气时长 3项研究[11,14-15]报告了机械通气时长与ICU气管插管非计划拔管的关系。各研究间存在较大的统计学异质性(χ2=23.03,P<0.001,I2=91%)。张飞飞等的[14]研究是造成异质性的主要来源，排除该项研究后，各研究间不存在统计学异质性(χ2=0.96,P=0.33,I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，ICU气管插管患者插管初期发生UEE的风险较高[WMD=-2.31,95%CI(-3.03,-1.59),P<0.001]。

2.4 描述性分析

本研究发现，多个危险因素只有单篇文献报告，无法进行Meta合并，予以描述性分析，其中：患者方面，非计划拔管组ICU患者Ricker评分更高，血氧饱和度更低、ICU住院时长越长、通过急诊入院并进行急诊手术和入住心外科ICU的患者发生UEE的概率较高；病房管理方面，主管护士经验≤5 a、护患比<1 : 3、未将脱机流程规范化的ICU患者更容易发生拔管。同时，本研究发现，气管插管尖端位置距骨隆突>59 mm、强制型呼吸机机械通气模式[11]以及持续气道正压机械通气模式[9]的选择均会对气管插管患者发生UEE产生影响。

3 讨论

3.1 ICU气管插管患者非计划拔管危险因素

3.1.1 患者因素 ICU气管插管男性患者较女性患者更易发生UEE，这与男性患者性格特征、吸烟史[18]和力量等有关。但患者年龄是否影响ICU非计划拔管率目前尚存在争议[10]。本研究结果显示,年龄较小的成人ICU患者更易发生UEE，可能与患者的肌力、入住ICU后营养丢失速度等有关。肌力评级≥3级的患者更易发生UEE[19]，与年龄较小成人患者相比，老年患者入住ICU后相同时间内营养丢失速度更快，肌力更弱。

有研究[20]认为，APACHE II评分≥17分的患者发生UEE的风险较高。但本研究结果显示，APACHE II评分与ICU患者UEE发生率无关。

有研究[21]发现,患有呼吸道感染和呼吸衰竭疾病的ICU患者发生非计划拔管的风险较高。这与本研究结果相符，但具体机制还需探索。充血性心力衰竭与ICU患者UEE之间具有相关性尚需进一步研究。本研究结果显示，心率过快是ICU患者发生非计划拔管的危险因素,但患者心率容易受心理、病情等多方面因素干扰[22], 有待进一步深入研究。

3.1.2 ICU患者意识 本研究结果显示，镇静不足会增加ICU气管插管患者UEE的发生率。这与其他研究[15,23-24]结果一致。本研究中，镇静不足是指镇静剂使用量不足。有研究[6,25]发现，使用咪达唑仑药物是发生UEE的危险因素之一,而苯二氮卓类镇静药物是使患者发生谵妄的B级推荐意见[26]。因此,临床应合理使用镇静剂。

本研究结果显示，谵妄是ICU气管插管患者发生UEE的高危因素之一，而进行常规谵妄评估可以有效降低UEE的发生率[26]。接受机械通气的ICU患者谵妄发生率高达70% ～ 75%[27]。目前，谵妄发生机制尚不明确，ICU患者睡眠质量、自身疼痛、使用苯二氮卓类药物、类固醇药物和长效阿片类药物等均是导致谵妄发生的危险因素[28]，需重点关注。此外，过度镇静不仅会增加患者谵妄发生率,而且会影响患者出院后生活质量[29],故应避免ICU患者过度镇静。但本研究认为，镇静不足会增加ICU患者UEE的发生率。RASS镇静评分和Ramsay镇静评级被广泛用于评估ICU患者的镇静程度。本研究结果显示，RASS镇静评分>-2分和Ramsay评级一二级的患者发生UEE的可能性较高，因此，应精准评估并及时调整患者镇静深度。

本研究还发现,GCS评分越高，ICU患者发生UEE的可能性越大,但是具体阈值未能详细描述。GCS评分是评估患者昏迷程度的重要指标,评分越高提示患者意识状态越好,其中评分>14分为正常意识状态。有研究[26]认为，GCS评分≥9分且<13分的ICU患者更易发生UEE，因为其处于嗜睡、意识模糊和躁动的状态。

3.1.3 身体约束 使用身体约束能否降低ICU气管插管患者UEE发生率始终存在争议[27,30],这可能是由于观察性研究的局限性导致。本研究结果显示,使用身体约束可以在一定程度上降低ICU气管插管患者UEE发生率。这与Tanios MA等[31]研究结果相符。但有研究[32]发现,降低身体约束使用率的同时,UEE的发生率并未增加。有研究[33]表明,身体约束超过6 h的患者，躁动风险会增加2.5倍[33],身体约束状态下ICU患者UEE的发生率仍高达25%～87%[34]。综合分析既往研究结果认为,不使用身体约束是ICU患者发生UEE的危险因素之一。但考虑到身体约束会给患者生理、心理和社会适应造成不良影响[35]，因此如何科学、合理使用身体约束值得探索。加拿大有研究[35]报告了约束决策轮在促进ICU患者科学约束中的重要应用价值,但国内尚缺乏此类工具。有研究[36]表明，与传统约束相比，使用改良的手指固定约束装置,患者UEE发生率、约束部位皮肤状况和患者及家属对约束的接受程度都有显著改善。未来有必要开展更多高质量实验性研究，进一步探讨身体约束和UEE之间的关系,以促进身体约束在ICU中的科学化应用。

3.1.4 护理管理 本研究中,夜班被认为是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素。分析原因为：夜间患者迷走神经兴奋,易出现头痛、烦躁等症状。同时，轮值夜班多是资历较浅的护理人员,可能缺乏及时识别拔管先兆的能力[37],且昼夜颠倒的工作性质也会影响其工作质量，进而增加UEE发生率。

机械通气时长被认为是ICU气管插管患者发生UEE的危险因素之一。有研究[38]表明，相较于日间发生UEE，机械通气时间越短的患者越容易在夜间发生拔管，但由于报告两者相关关系的研究数量有限,所以未来还需要大样本、多中心的研究来验证这一结论。

患者自身疼痛不适、ICU特殊环境(如噪音、光亮、频繁护理操作)等会造成一定程度的睡眠剥夺，从而增加患者焦虑，甚至产生谵妄，进而导致UEE[39],但本研究未涉及。此外,导管维护方面包括导管固定方式、气管插管尖端位置、置管途径和置管时长、机械通气模式以及ICU管理方面包括ICU类型、ICU住院时长、护患比、医护人员资历和入院途径等，在本研究中被认为与ICU气管插管患者发生UEE有关,但由于文献量较少，未能纳入Meta分析,需进一步证实。

3.2 改进思路

目前，为了降低非计划拔管发生率，临床已开展多项研究，主要措施集中于循证护理和集束化管理相结合，但尚未形成统一的管理流程。通过Meta分析结果，可以构建ICU气管插管患者UEE风险预测模型，对患者进行危险因素分析，识别并管理高危患者，从而科学管理管路[40]。

3.3 本研究局限

本研究部分影响因素只有单篇文献报告，无法进行Meta合并，只能进行描述性分析。同时为了保证结果可靠，本研究只纳入了中文和英文文献，可能存在选择偏倚。此外，本研究部分纳入文献暴露组和非暴露组的随访不充分，可能导致文献质量较低。