龍 玲，趙浩天，任 珊，何 聰，趙鶴齡*

(1.河北省人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，2.超聲科，河北 石家莊 050051)

機(jī)械通氣(mechanical ventilation, MV)是常用于危重癥患者的生命支持手段，原發(fā)疾病得到臨床控制或緩解后，氣體交換功能正常、神經(jīng)肌肉狀態(tài)良好及血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，大多數(shù)患者均可成功撤除呼吸機(jī)，但約20%患者面臨著拔管失敗或需要再次插管等問(wèn)題[1]。長(zhǎng)時(shí)間MV產(chǎn)生一系列嚴(yán)重并發(fā)癥，如拔管失敗可能增加呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎、呼吸機(jī)獲得性膈肌功能萎縮等風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也增加ICU住院時(shí)間及住院患者死亡率[2-3]，為避免膈肌功能障礙(diaphragmatic dysfunction, DD)及感染，應(yīng)該盡早拔管[4]。

膈肌是人體自主呼吸肌群的重要組織部分，膈肌移動(dòng)1～2 cm即可提供靜息狀態(tài)下肺通氣的75%左右，用力呼吸時(shí)膈肌移動(dòng)度可達(dá)7～11 cm[5]。MV可降低膈肌張力，引起膈肌功能障礙。目前評(píng)估膈肌功能的金標(biāo)準(zhǔn)是測(cè)量侵入性跨膈壓。近年研究[6]表明，超聲測(cè)量膈肌增厚率(diaphragm thickening fraction, DTF),即吸氣時(shí)膈肌收縮增厚的幅度，對(duì)存在潛在拔管失敗風(fēng)險(xiǎn)患者具有較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)能力，但目前相關(guān)數(shù)據(jù)較少。本研究在SBT 30 min時(shí)測(cè)量DTF，并以之替代傳統(tǒng)RSBI中象征全部呼吸肌肉做功的Vt，獲得新指標(biāo)——膈肌增厚淺快呼吸指數(shù)(DTF-RSBI)，DTF-RSBI=RR/DTF，以避免輔助呼吸肌肉(如腹肌、肋間外肌等)代償做功維持呼吸而掩蓋膈肌萎縮等狀況，并探討該指標(biāo)對(duì)預(yù)測(cè)拔管結(jié)局的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析2016年12月—2017年12月54例入住河北省人民醫(yī)院ICU、接受MV且準(zhǔn)備拔管患者，男34例，女20例，年齡28～92歲，平均(68.9±18.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡>18歲；②接受MV>48 h；③符合拔管標(biāo)準(zhǔn)時(shí)行SBT篩查試驗(yàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在先天因素，如胸壁畸形導(dǎo)致呼吸力學(xué)異常等；②膈肌麻痹；③存在呼吸中樞抑制因素。

1.2 研究方法

1.2.1 SBT MV 患者滿足以下情況時(shí)可嘗試拔管：①氧合狀況穩(wěn)定；②呼吸機(jī)呼氣末正壓(positive end expiratory pressure, PEEP)<5 cmH2O；③能自主咳嗽；④已停用鎮(zhèn)靜藥和血管活性藥。于停止MV后自主吸氧至少30 min以上進(jìn)行SBT，有以下1條者終止：大汗、煩躁、嗜睡；外周氧飽和度下降幅度>5%；呼吸頻率>35次/分；收縮壓升高>20%；心率>140次/分或增幅>20%。

1.2.2 分組 根據(jù)拔管結(jié)局將患者分為成功組和失敗組，以斷開(kāi)呼吸機(jī)支持后維持自主呼吸超過(guò)48 h以上為拔管成功，以脫機(jī)48 h內(nèi)重新使用MV或死亡為拔管失敗。

1.2.3 DTF測(cè)量方法 SBT 30 min時(shí)，使患者處于床頭抬高30°仰臥位，使用Philips CX50超聲儀，將高頻線陣探頭(頻率≥10 MHz)置于右側(cè)腋中線與第8～10肋之間區(qū)域，以肝臟作為聲窗，獲取2條平行高回聲，靠近探頭側(cè)為壁層胸膜，遠(yuǎn)離探頭側(cè)為腹膜(圖1)。位于2條線之間的低回聲結(jié)構(gòu)即為膈肌，正常狀態(tài)下吸氣時(shí)膈肌向探頭方向移動(dòng)。使曲樣線垂直于2條平行線，以M超測(cè)量記錄一個(gè)呼吸周期內(nèi)膈肌最大和最小厚度。DTF為吸氣末和呼氣末之間膈肌厚度的百分比變化，即(吸氣末膈肌厚度-呼氣末膈肌厚度)/呼氣末膈肌厚度×100%；測(cè)量3次后取平均值，計(jì)算DTF-RSBI。

圖1 超聲測(cè)量膈肌增厚率

1.2.4 其他觀察指標(biāo) 記錄年齡、性別、急性生理與慢性健康狀況評(píng)分(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)、MV時(shí)間等指標(biāo)；拔管前氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)；SBT 30 min時(shí)心率和平均動(dòng)脈壓。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布者以±s表示，2組數(shù)據(jù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，采用ROC曲線分析最佳閾值并計(jì)算敏感度和特異度，評(píng)價(jià)膈肌監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)拔管預(yù)后的預(yù)測(cè)能力。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 54例中，拔管成功36例(成功組)，失敗18例(失敗組)，2組患者年齡、性別等指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，但失敗組APACHE Ⅱ評(píng)分較成功組略高(P<0.05)。組間PaO2/FiO2、PaCO2差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表1。

2.2 SBT 30 min時(shí)監(jiān)測(cè)指標(biāo) 2組SBT時(shí)心率、平均動(dòng)脈壓差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；成功組DTF明顯高于失敗組，但RSBI及DTF-RSBI明顯低于失敗組(P均<0.05)，見(jiàn)表1。

2.3 DTF和DTF-RSBI預(yù)測(cè)拔管結(jié)局的價(jià)值 根據(jù)ROC曲線結(jié)果選取DTF=28.50%為截?cái)嘀?，預(yù)測(cè)拔管成功敏感度為78.80%，特異度為61.10%，AUC為0.702[95%CI(0.543,0.870)]；以DTF-RSBI=72.6次/分為截?cái)嘀?，預(yù)測(cè)拔管成功敏感度為100%，特異度為72.20%，AUC為0.903[95%CI(0.823,0.982)]，見(jiàn)圖2。

3 討論

對(duì)眾多重癥患者，MV是一項(xiàng)重要的生命支持手段，但所帶來(lái)的一系列并發(fā)癥卻是不容忽視的問(wèn)題。目前指南[7]建議應(yīng)用自主呼吸試驗(yàn)(spontaneous breathing trial, SBT) 作為預(yù)測(cè)拔管結(jié)局的工具，然而在SBT預(yù)測(cè)可拔管的患者中，約13%～26%需二次插管[8]。其他參數(shù)或指標(biāo)也可用于預(yù)測(cè)拔管結(jié)局，如分鐘通氣量和最大吸氣壓(maximum inspiratory pressure, PImax)，但其準(zhǔn)確性均有限。淺快呼吸指數(shù)(rapid shallow breathing index, RSBI)是預(yù)測(cè)拔管結(jié)局較準(zhǔn)確的指標(biāo)，為呼吸頻率(respiratory rate， RR)與潮氣量(tidal volume, Vt)的比值，但其閾值缺乏穩(wěn)定性。YANG等[9]提出RSBI是一項(xiàng)準(zhǔn)確的拔管評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)RSBI≤105次/(L·min)時(shí)，成功拔管的可能性較高；然而FERRARI等[10]認(rèn)為RSBI對(duì)拔管成敗的預(yù)測(cè)數(shù)值變異度較大。

表1 2組MV患者一般資料比較

圖2 SBT 30 min時(shí)RSBI、DTF、DTF-RSBI預(yù)測(cè)MV患者拔管結(jié)局的ROC曲線 A.RSBI； B.DTF； C.DTF-RSBI

膈肌是呼吸肌做功的主要承擔(dān)者，MV可導(dǎo)致其發(fā)生廢用性萎縮，該現(xiàn)象在ICU中很常見(jiàn)，例如腹部外科手術(shù)致膈肌機(jī)械性損傷[11]，長(zhǎng)時(shí)間鎮(zhèn)靜、臥床及營(yíng)養(yǎng)不良(尤其蛋白質(zhì)攝入不足)等[12]；而MV對(duì)膈肌結(jié)構(gòu)和功能的影響主要為肌肉萎縮和損傷、蛋白質(zhì)合成減少、蛋白質(zhì)分解增加及自我吞噬作用。POWERS等[13]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)使人們充分認(rèn)識(shí)到MV可導(dǎo)致膈肌萎縮。另外，對(duì)腦死亡患者的尸檢研究[12,14]發(fā)現(xiàn)接受MV 18～69 h可致膈肌肌纖維橫斷面積減少幅度超過(guò)50%，由膈肌做功產(chǎn)生的通氣量的比例會(huì)隨著MV延長(zhǎng)而減少[15]。因此，早期安全有效拔管十分關(guān)鍵。

近年來(lái)，床旁超聲由于安全、無(wú)輻射、可重復(fù)測(cè)量等特點(diǎn)，在評(píng)估拔管結(jié)局中的作用越來(lái)越凸顯[16]，可同時(shí)提供形態(tài)和功能信息，如超聲技術(shù)中的B型和M型已用于評(píng)估DTF，后者反映膈肌隨呼吸的收縮功能，類似于心臟收縮和舒張?jiān)?。于吸氣末測(cè)定的膈肌厚度與最大吸氣壓力相關(guān)，呼吸周期中膈肌厚度的變化與肺容積密切相關(guān)[17]。一些研究[18-19]報(bào)道DTF在預(yù)測(cè)拔管結(jié)局具有較高的敏感度和特異度，而另一些[20]則相反。由于膈肌平均厚度1.5～2.0 mm，而超聲儀最小分辨率為1 mm，實(shí)際操作中，即使采用高頻探頭(通常選擇10 MHz的血管探頭)，測(cè)量厚度仍可能存在誤差。此外，個(gè)體和疾病差異、患者體型肥胖、存在腹腔氣體干擾等原因可造成膈肌回聲欠清晰，可能也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成干擾。

TOBIN等[21]發(fā)現(xiàn)RSBI預(yù)測(cè)拔管失敗的閾值為105次/(L·min)。但由于研究方法各異，對(duì)拔管成敗的定義及人群不同，各項(xiàng)研究獲得的特異性及參考閾值并不統(tǒng)一。RSBI依據(jù)患者呼吸頻率和潮氣量來(lái)評(píng)價(jià)其呼吸功能，潮氣量大部分由膈肌產(chǎn)生，小部分由輔助肌群產(chǎn)生(如胸鎖乳突肌、肋間外肌、腹肌等)，而早期輔助呼吸肌群發(fā)揮作用時(shí)可短暫掩蓋膈肌功能障礙狀態(tài)，故潮氣量并不能完全替代膈肌功能，本研究RSBI閾值為53.3次/(L·min)。DININO等[22]取DTF≥30%作為截?cái)嘀担A(yù)測(cè)成功拔管的敏感度和特異度分別為88%和71%，表明DTF對(duì)指導(dǎo)拔管有效。本研究中拔管成功組DTF明顯高于失敗組，其DTF-RSBI明顯低于失敗組，提示膈肌功能良好是拔管的保障。本研究發(fā)現(xiàn)RSBI預(yù)測(cè)拔管成功的敏感度及AUC均高于DTF，而DTF-RSBI取72.6次/(min·mm)作為截?cái)嘀禃r(shí)敏感度和特異度分別為100%和72.20%，AUC為0.903，原因可能是超聲檢查過(guò)程中患者呼吸頻率不同導(dǎo)致膈肌收縮效能不同，DTF與RSBI結(jié)合可排除淺快呼吸的影響，使DTF-RSBI較DTF預(yù)測(cè)拔管結(jié)局更為準(zhǔn)確。

本研究存在局限性：①超聲評(píng)估準(zhǔn)確性對(duì)操作者技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)存在依賴性；②對(duì)部分患者無(wú)法獲取MV前膈肌運(yùn)動(dòng)狀況，因此本研究未進(jìn)行MV前后對(duì)比；③左側(cè)膈肌易被胃腸氣體干擾，切面獲取不存在普適性，故本研究?jī)H針對(duì)右側(cè)膈肌功能進(jìn)行評(píng)估，所獲結(jié)果對(duì)于單側(cè)膈肌障礙患者不具備參考價(jià)值；④未對(duì)患者心功能狀況進(jìn)行評(píng)估，不除外存在一些左心室舒張功能障礙患者，由于拔管后胸腔內(nèi)壓力改變，因心肺交互作用引起肺水腫發(fā)生而導(dǎo)致拔管失敗。對(duì)于拔管失敗的原因，應(yīng)注意除膈肌外是否存在其他影響因素。

綜上所述，DTF-RSBI預(yù)測(cè)拔管結(jié)局較DTF及傳統(tǒng)RSBI更為準(zhǔn)確，提示超聲已可作為準(zhǔn)確評(píng)估膈肌運(yùn)動(dòng)及功能的重要工具，但仍需大樣本、多中心、隨機(jī)對(duì)照研究進(jìn)一步證實(shí)。