整合超声评估在预测机械通气患者撤机结局中的应用*

罗邦军 林转娣 梁结柱 林桂仪 蔡晶晶

广东省广州市番禺区中心医院重症医学科 511400

机械通气是重症患者救治的重要手段,确定机械通气患者正确的停机拔管时机至关重要。然而,目前尚无可以准确预测机械通气撤机结局的方法。大量证据[1-2]表明心脏、肺及膈肌等超声有助于拔管决策,但这些研究的关注点大多数集中于单个脏器功能评估,忽略了造成撤机失败的混杂因素。目前无相关方面的体系准确预测机械通气撤机结局,我们假设整合重症超声,包括心肺、胸腔、膈肌超声和超声容量评价指标,综合上述信息很可能可以准确预测机械通气患者撤机结局。本研究旨在通过探讨整合超声评估在预测机械通气患者撤机结局中的应用价值,为临床提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年1月1日—2022年4月30日入住重症医学科的成人机械通气超过24h且临床判断将进入撤机程序的患者59例。入选标准：年龄≥18岁;有创机械通气≥24h;同意入选研究者,并签署同意书。排除标准：年龄<18岁;非有创机械通气患者;孕产妇;不同意参与本研究患者。根据撤机模式将患者分成困难或延迟撤机组(n=33)和简单撤机组(n=26)。

1.2 整合超声评估内容[3]

1.2.1 心脏超声：监测左室射血分数(LVEF)、二尖瓣舒张期血流频谱E/A、二尖瓣环收缩期位移(MAPSE)、三尖瓣环收缩期位移(TAPSE)等。

1.2.2 肺部超声失气化评分：采用12分区法,即双侧肺野根据腋前线、腋后线的解剖标志将双侧肺野分别分成前面、侧面和后面,每个区域分成上下两个部分;两侧肺野一共分为12分区。对于每个探查的区域,根据以下评级报告肺部超声结果：正常肺部超声(N)：0分;散在B线(B1)：1分;融合的B线(B2)：2分;实变(C)：3分。累计肺部超声失气化评分对应于每个检查区域评分的总和。

1.2.3 下腔静脉超声：采用二维图像测量下腔静脉(IVC)最大径(IVCmax)和最小径(IVCmin),并通过公式进行计算：塌陷指数(Collapse index)=(最大径-最小径)/最大径。

1.2.4 膈肌超声：监测2个声窗。第1个声窗是膈肌附着区,位于第8～10肋,用高频线阵探头在腋中线或腋前线处监测膈肌的厚度[吸气末膈肌厚度(TEI)和呼气末膈肌厚度(TEE)]和增厚分数[TF=(TEI-TEE)/TEE]。第2个声窗位于下肋区域,应用心脏探头或腹部探头在锁骨中线和腋前线之间,监测膈肌在吸气相的位移(DM),同时计算出双侧膈肌收缩速度(DVC),反复测量3次后取平均值。

1.3 撤机筛查试验 (1)导致机械通气的病因好转或祛除。(2)有自主呼吸能力。(3)通气氧合指标：pH ≥7.25;PaO2/FiO2≥150mmHg(1mmHg=0.133kPa);PEEP≤8cmH2O(1cmH2O=0.098kPa);FiO2≤0.4;COPD患者：pH>7.30,FiO2<0.35,PaO2>50mmHg。(4)血流动力学稳定：不需要血管活性药物或小剂量药物：如多巴胺或多巴酚丁胺<10μg/(kg·min)。评价撤机成功标准：撤离呼吸机后48h内出现下列2项或以上指标,则认定为撤机失败并需要再次机械通气：(1)PaCO2>50mmHg(COPD患者视情况而定);(2)PaO2<60mmHg;(3)呼吸频率>35次/min;(4)心率>140次/min;(5)昏迷;(6)心衰、心律失常和休克; (7)胸锁乳突肌过度运动;(8)极度疲劳。否则认定为撤机成功。

1.4 撤机模式[4]简单、困难或延迟撤机。简单撤机[在第一次自主呼吸试验(SBT)后开始撤机到成功拔管]、困难撤机(患者初次SBT失败并且需要多达3次SBT或从第1次SBT起长达 7d才能成功撤机)或延迟撤机(需要更多超过3次SBT并且在第1次SBT后需要7d)。

1.5 收集资料 收集患者性别、年龄、BMI、基础病、血常规、血气分析、生化、肝肾功能、NT-proBNP、APACHE Ⅱ评分、机械通气时间、潮气量、呼吸浅快指数(RSBI)等。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 纳入机械通气患者59例,其中26名患者简单撤机,33名患者撤机困难或延迟撤机。困难或延迟撤机组患者血磷水平、APACHEⅡ评分高于简单撤机组,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组患者影响撤机因素比较 与简单撤机组比较,困难或延迟撤机组患者RSBI、肺部超声失气化评分、IVCmax显著升高,DM、DVC、TF显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者影响撤机因素比较

2.3 影响撤机的多因素Logistic回归分析 对两组患者的PO43-、APACHE Ⅱ评分、RSBI、肺部超声失气化评分、IVCmax、DM、DVC、TF进行Logistic回归分析,结果显示,肺部超声失气化评分、TF是困难或延迟撤机的独立危险因素。见表3。

表3 影响撤机的多因素Logistic回归分析

2.4 肺部超声失气化评分、TF预测困难或延迟撤机的价值 绘制肺部超声失气化评分、TF与机械通气患者困难或延迟撤机的ROC曲线,AUC分别为0.837[95%CI(0.734, 0.939)](见图1)、0.770[95%CI(0.642,0.899)](见图2)。

图1 肺部超声失气化评分预测困难或延迟撤机的ROC曲线

图2 TF预测困难或延迟撤机的ROC曲线

3 讨论

有创机械通气危重患者仍有高达25%存在困难撤机,增加了ICU住院时间,增加死亡率[5]。因此,如何准确判定撤机时间是机械通气患者中的重点、难点。研究表明[1-2,6],心脏、肺及膈肌等超声检查对于指导撤机有重要意义,但这些研究的关注点大多数集中于单个脏器功能评估。本研究是对机械通气患者进行整合重症超声评估,包括心肺、胸腔、膈肌超声和超声容量评价指标,综合上述信息预测撤机结局。

大多数脱机患者在脱机时仍有相当大的气体交换障碍,在自主呼吸试验中可能出现低氧血症和或高碳酸血症[7]。Soummer等研究证实,通过肺脏超声识别整体或局部肺复张能准确预测撤机失败与否。在撤机过程中通过肺脏超声检测SBT期间肺通气,可以准确预测拔管后呼吸困难的发生。撤机后出现呼吸困难的患者,评分是明显增高的。此外,研究发现在识别撤机失败方面,肺部超声失气化评分比BNP、经胸心脏超声要准确[8]。本研究结果显示,困难或延迟撤机组患者肺部超声失气化评分显著升高,Logistic回归分析显示,肺部超声失气化评分是困难或延迟撤机的独立危险因素,且有相当的预测价值(P=0.003;AUC=0.837)。因此,肺部超声是撤机过程中检测肺部问题的有用工具,可用于识别困难或延迟撤机的高风险患者。

机械通气患者SBT期间心脏负荷、容量可出现迅速改变,通过超声实时扫描能够观察到这一改变。下腔静脉测量参数(IVC)已被建议作为指导液体管理的工具,已被证实下腔静脉直径与中心静脉压随呼吸周期而变动,且相关性良好[9]。超声评估IVC可动态评估患者的容量反应性,指导科学制定液体治疗策略,改善机体氧合,为患者撤机提供依据[10]。本研究结果显示,困难或延迟撤机组患者IVCmax显著升高,主要原因考虑为机械通气到自主呼吸转换,胸膜腔内压下降,静脉回流增加,心脏预负荷增加,心肌耗氧量增加,从而导致下腔静脉扩张,撤机后出现呼吸衰竭,导致困难或延迟撤机。因此,超声评估IVC指导液体管理可能有助于提高机械通气患者撤机成功率。

膈肌超声无创、易行,能较好显示双侧膈肌及其运动,膈肌位移(DM)、增厚分数(TF)等超声参数可用于评估膈肌功能[11]。机械通气会导致膈肌功能障碍,严重程度与机械通气时间相关,导致困难或延迟撤机[12]。有研究显示膈肌功能障碍的机械通气患者约33%出现困难或延迟撤机[13],住院病死率升高4倍[14]。膈肌TF>36%预测撤机成功的敏感性为82%、特异性为88%[15]。本研究结果显示,困难或延迟撤机组患者TF显著降低,Logistic回归分析显示,TF是困难或延迟撤机的独立危险因素(P=0.022;AUC=0.770)。因此,机械通气患者需要动态评估膈肌功能,结合临床数据制定撤机策略,进行膈肌功能康复等干预,提高撤机成功率。

综上所述,床旁整合超声能准确预测机械通气患者撤机结局,并且为撤机前高危因素筛查提供依据,引导正确的治疗干预,为患者撤机争取更多的机会,具有很高的临床实用价值。