湯 云，王 奎，于 濤，張 衛(wèi)， 伍年龍， 姜夢珂， 竇云有

(皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院弋磯山醫(yī)院神經(jīng)外科ICU，安徽蕪湖 241000)

神經(jīng)重癥患者由于原發(fā)呼吸中樞嚴(yán)重受損導(dǎo)致中樞性呼吸衰竭，常需要機(jī)械通氣作為重要的生命支持手段。研究表明神經(jīng)危重患者撤機(jī)失敗率高達(dá)20 %～40 %[1]，而撤機(jī)失敗又延長了患者的機(jī)械通氣時(shí)間而導(dǎo)致出現(xiàn)呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)、呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(ventilator associated lung injury，VILI)及呼吸機(jī)相關(guān)性膈肌功能障礙(ventilator-induced diaphragm dysfunction，VIDD)等并發(fā)癥[2-4]，同時(shí)也增加了患者的ICU住院時(shí)間及住院病死率[5]。因此，選擇一種安全可靠的撤機(jī)指標(biāo)對于提升撤機(jī)成功率有著重要的臨床意義。撤機(jī)成功的關(guān)鍵在于呼吸肌收縮功能與呼吸負(fù)荷之間的平衡，其中，膈肌是人體最主要的呼吸肌并承擔(dān)著主要的呼吸力量。床旁超聲評估膈肌功能指導(dǎo)撤機(jī)的研究較多且敏感性和特異性較佳，但是對于臨床醫(yī)生的技術(shù)要求較高且測量時(shí)容易受到性別、年齡、體位、聲窗質(zhì)量等多種因素的干擾。膈肌電活動(EAdi)是呼吸中樞動作電位經(jīng)膈神經(jīng)傳導(dǎo)至膈肌時(shí)膈肌纖維所產(chǎn)生的動作電位總和，它直接客觀反映了呼吸中樞對膈肌的驅(qū)動強(qiáng)度。因此，本研究就EAdi監(jiān)測應(yīng)用于神經(jīng)危重患者的撤機(jī)進(jìn)行分析總結(jié)，以尋求一種新的撤機(jī)參考指標(biāo)。

1 對象與方法

1.1對象 選取2019年3月—2021年7月入住皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科ICU行機(jī)械通氣時(shí)間大于24h并且由臨床醫(yī)生判斷符合SBT試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的患者。根據(jù)撤機(jī)結(jié)果分為撤機(jī)成功組和撤機(jī)失敗組。本研究獲本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批(審批號：2019-51)，所有機(jī)械通氣治療患者均簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)： (1)年齡18～84周歲；(2)機(jī)械通氣時(shí)間≥24 h；(3)符合SBT試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[6]：導(dǎo)致呼吸衰竭的原發(fā)中樞性疾病得到有效控制或穩(wěn)定；體溫≤38 ℃，且>35 ℃；血流動力學(xué)穩(wěn)定(心率≤140次/min，動脈血壓穩(wěn)定，未用血管活性藥物或僅用小劑量血管活性藥物)；血紅蛋白濃度≥70 g/dL;有自主呼吸能力；代謝狀態(tài)穩(wěn)定；無明顯呼吸性酸中毒；氧合狀況良好[氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)≥150～200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，呼氣末正壓(PEEP)≤5～8 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)],吸入氧濃度(FiO2)≤0.4。

排除標(biāo)準(zhǔn) ： (1)不宜放置EAdi導(dǎo)管的患者如嚴(yán)重食管靜脈曲張、出血，食管梗阻、穿孔，膈疝，胸廓畸形等；(2)嚴(yán)重的中樞性呼吸抑制、高位截癱、重癥肌無力；(3)嚴(yán)重膈神經(jīng)傳導(dǎo)障礙及各種原因?qū)е碌碾跫÷楸裕?4)既往存在支氣管哮喘、慢性阻塞性肺部疾病及嚴(yán)重肺部感染等基礎(chǔ)疾??；(5)肋骨骨折、血?dú)庑亍⒎未炝褌?/p>

1.2方法

1.2.1正確放置EAdi導(dǎo)管 先計(jì)算出經(jīng)鼻尖至耳垂再至劍突的距離之和(NEX)，再根據(jù)相應(yīng)的導(dǎo)管型號(成人，16 Fr,長125 cm,瑞典Maquet Critical Care公司)和計(jì)算公式Y(jié)=0.9×NEX+18，正確估算需置入的導(dǎo)管深度并給予經(jīng)鼻置入EDi導(dǎo)管。然后根據(jù)呼吸機(jī)屏幕顯示的4道心電圖波形進(jìn)行調(diào)整，直至滿足EAdi標(biāo)記信號(藍(lán)色膈肌電信號)出現(xiàn)在第二、三道波形中且信號穩(wěn)定時(shí)說明導(dǎo)管位置正確。如圖1。

圖1 EAdi導(dǎo)管正確位置判斷

1.2.2撤機(jī)方法 所有符合SBT試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的患者均采用低水平PSV法進(jìn)行SBT 30 min。呼吸機(jī)壓力支持水平(PS)設(shè)置為5～8 cmH2O,PEEP≤5 cmH2O,吸入氧濃度(FiO2)≤40 %。SBT通過后立即給予撤機(jī)并隨訪觀察48 h。如果患者SBT失敗則立即停止并恢復(fù)原先的通氣模式及參數(shù)。SBT失敗標(biāo)準(zhǔn)[9]為：(1)患者出現(xiàn)明顯的精神狀態(tài)惡化(嗜睡、昏迷、躁動、焦慮)；(2)明顯大汗；(3)主觀感覺不適；(4)明顯呼吸做功費(fèi)力、輔助呼吸肌肉參與呼吸、胸腹矛盾呼吸運(yùn)動；(5)當(dāng)吸入FiO2≥50 %的情況下，動脈血?dú)庵械膭用}血氧分壓(PaO2)≤50～60 mmHg或者血氧飽和度(SpO2)<90 %；(6)動脈二氧化碳分壓(PaCO2)>50 mmHg或者增加>8 mmHg；(7)pH<7.32或降低幅度>0.07；(8)淺快呼吸指數(shù)( rapid shallow breathing index ,RSBI)≥105次/min/L;(9)呼吸頻率(f)>35次/min或增加幅度>50 %；(10)心率(HR)>140次/min或增加幅度大于20 %；(11)收縮壓>180 mmHg或增加幅度大于20 %；(12)收縮壓<90 mmHg；(13)出現(xiàn)心律失常。

1.2.3撤機(jī)分組的標(biāo)準(zhǔn) 撤機(jī)成功組標(biāo)準(zhǔn)：順利通過SBT試驗(yàn)，并且撤機(jī)48h內(nèi)病情穩(wěn)定無需再次使用呼吸機(jī)。撤機(jī)失敗組標(biāo)準(zhǔn)：①SBT試驗(yàn)失?。虎赟BT通過后撤機(jī)48h內(nèi)需再次給予呼吸機(jī)輔助通氣；③撤機(jī)48h內(nèi)病情惡化或死亡。若出現(xiàn)以上任一條均定義為撤機(jī)失敗。

1.2.4觀察指標(biāo) (1)記錄患者的一般資料包括性別、年齡、診斷、急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation,APACHEⅡ)、入院GCS評分、撤機(jī)前機(jī)械通氣日(d)；(2)記錄SBT開始前的生命體征、動脈血?dú)饧皺C(jī)械通氣參數(shù)；(3)記錄SBT結(jié)束時(shí)的生命體征、動脈血?dú)狻C(jī)械通氣參數(shù)及膈肌功能指標(biāo)主要包括膈肌電活動峰值(EAdimax)、膈肌電活動低值(EAdimin)、神經(jīng)通氣耦聯(lián)指數(shù)(NVE)、神經(jīng)機(jī)械耦聯(lián)指數(shù)(NME)；(4)觀察兩組患者臨床預(yù)后指標(biāo)主要包括NSICU住院時(shí)間、總住院時(shí)間、28 d病死率。

2 結(jié)果

2.1一般資料 本研究共納入52例患者，其中撤機(jī)成功組38例(73.1 %)，撤機(jī)失敗組14例(26.9 %)。兩組患者在性別、年齡、診斷、APACHEⅡ評分、入院GCS評分、撤機(jī)前機(jī)械通氣日、SBT開始前的生命體征、動脈血?dú)夥治?、機(jī)械通氣參數(shù)方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)決意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者一般資料及SBT開始前機(jī)械通氣參數(shù)比較

表2 SBT結(jié)束時(shí)兩組患者生命體征及動脈血?dú)鈱Ρ萚M(QL～QU)]

2.3SBT結(jié)束時(shí)兩組患者機(jī)械通氣參數(shù)及膈肌功能指標(biāo) 兩組患者在氣道峰壓(Ppeak)、平均氣道壓(Pmean)、分鐘通氣量(MV)及呼出潮氣量(VTE)等機(jī)械通氣參數(shù)監(jiān)測上均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。成功組的膈肌功能指標(biāo)NVE、NME、NVE×NME均顯著高于失敗組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。但EAdimax、EAdimin兩組均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 SBT結(jié)束時(shí)機(jī)械通氣參數(shù)比較[M(QL～QU)]

2.4NVE、NME、NVE×NME對撤機(jī)成功的預(yù)測價(jià)值 當(dāng)NVE的最佳臨界值為59.15 mL/μV時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的敏感度為100 %，特異度為42.9 %，ROC曲線下面積(AUC)為0.727；當(dāng)NME的最佳臨界值為1.83 cmH2O/μV時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的敏感度為86.80 %，特異度為50 %，ROC曲線下面積(AUC)為0.736；當(dāng)NVE×NME的最佳臨界值為76.4 mL×cmH2O/μV2時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的敏感度為100 %，特異度為42.9 %，ROC曲線下面積(AUC)為0.757。見表4、圖2。

圖2 膈肌功能指標(biāo)NVE、NME、NVE×NME預(yù)測神經(jīng)危重患者撤機(jī)成功的ROC曲線

表4 SBT結(jié)束時(shí)膈肌功能指標(biāo)預(yù)測撤機(jī)成功的價(jià)值

3 討論

神經(jīng)重癥患者常由于腦出血、顱腦損傷、腦腫瘤等嚴(yán)重病變導(dǎo)致呼吸中樞驅(qū)動能力減弱而出現(xiàn)中樞性呼吸衰竭。機(jī)械通氣正是維持該類患者有效氣體交換并糾正原發(fā)中樞性呼吸衰竭的重要支持手段。但是，當(dāng)原發(fā)疾病得到有效控制后應(yīng)及早撤除呼吸機(jī)，盡量避免出現(xiàn)因長時(shí)間機(jī)械通氣給患者所帶來的一系列并發(fā)癥。影響神經(jīng)重癥患者撤機(jī)成功與否是多因素的，并且充滿一定的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。本研究顯示神經(jīng)重癥患者撤機(jī)失敗率高達(dá)26.9 %，與既往的研究基本一致[7]。由于膈肌作為最主要的呼吸肌承擔(dān)了人體70 %的呼吸肌力量，因此本研究通過量化評估危重患者的膈肌通氣效能和收縮效能對于評估神經(jīng)危重患者的撤機(jī)具有潛在的指導(dǎo)意義。

本研究發(fā)現(xiàn)兩組患者在SBT結(jié)束時(shí)，撤機(jī)失敗組患者的心率和呼吸頻率較成功組更快，這說明在同樣的呼吸負(fù)荷下撤機(jī)失敗組患者更容易出現(xiàn)呼吸肌疲勞并且代償能力更差，這與馮輝等[8]的研究基本相似。因此，對于此類患者應(yīng)在原發(fā)神經(jīng)中樞疾病穩(wěn)定后應(yīng)盡早啟動康復(fù)訓(xùn)練尤其是呼吸肌(主要是膈肌)的訓(xùn)練，通過避免呼吸肌的萎縮和提高其耐力以便為盡早成功撤機(jī)提供基礎(chǔ)。最近的研究[9]發(fā)現(xiàn)SBT結(jié)束時(shí)撤機(jī)失敗組的PaCO2往往較成功組更高；然而，本研究卻發(fā)現(xiàn)撤機(jī)失敗的患者較成功組患者在SBT結(jié)束時(shí)PaCO2反而是更低。這可能是主要因?yàn)樵赟BT期間撤機(jī)失敗組患者呼吸頻率較成功組患者明顯增快，進(jìn)而肺泡分鐘通氣量(MV)增加引起肺過度通氣有關(guān)，本研究中也發(fā)現(xiàn)SBT結(jié)束時(shí)失敗組的MV為8.85 L/min略高于成功組的8.45 L/min。同時(shí)SBT仍屬于低水平的呼吸支持并且持續(xù)時(shí)間僅為30min較短，雖然患者呼吸肌做功有所增加，但仍能代償維持基本正常的呼吸功能，呼吸肌未達(dá)到完全衰竭的狀態(tài)。此外，本研究主要是原發(fā)神經(jīng)中樞系統(tǒng)疾病患者，其本身不存在原發(fā)急慢性呼吸系統(tǒng)疾病，因此在SBT結(jié)束時(shí)撤機(jī)失敗組的PaCO2水平低于成功組。這也就提示在對此類患者行SBT時(shí)應(yīng)做好PaCO2監(jiān)測，避免因PaCO2過低引起腦血管收縮進(jìn)而加重腦缺血缺氧。

研究表明神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)病房約有50 %的患者需要進(jìn)行機(jī)械通氣[10]，而在機(jī)械通氣患者中出現(xiàn)明顯膈肌功能障礙的患者比例更是高達(dá)60 %～80 %[11]。另外，Hudson等[12]研究表明機(jī)械通氣12～18h即可出現(xiàn)膈肌功能障礙或萎縮。因此，呼吸機(jī)相關(guān)性膈肌功能障礙是導(dǎo)致神經(jīng)重癥機(jī)械通氣患者撤機(jī)失敗的主要因素之一。然而，目前用于評價(jià)膈肌功能預(yù)測撤機(jī)的指標(biāo)非常有限。Barwing等[13]一項(xiàng)EAdi在困難撤機(jī)患者中應(yīng)用的研究發(fā)現(xiàn)采用T型管脫機(jī)行SBT 5 min時(shí)撤機(jī)失敗組明顯高于撤機(jī)成功組，且較其他撤機(jī)指標(biāo)更為敏感。本研究中也發(fā)現(xiàn)撤機(jī)失敗組的EAdimax、EAdimin趨向高于撤機(jī)成功組，但是差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能是由于樣本量較少和本研究采用SBT方法不同導(dǎo)致。本研究結(jié)果顯示NVE、NME、NVE×NME對神經(jīng)危重患者撤機(jī)均具有一定的指導(dǎo)意義。NVE表示單位EAdi所能產(chǎn)生的VT，可用來反應(yīng)膈肌的通氣效能；NME表示單位EAdi所產(chǎn)生胸腔壓力的變化，可用來反應(yīng)膈肌的收縮效能；NVE×NME既反映了膈肌的通氣效能又反應(yīng)了收縮效能。在本研究中顯示SBT結(jié)束時(shí)撤機(jī)成功組的NVE、NME、NVE×NME均明顯高于失敗組。并且當(dāng)NVE>59.15 mL/μV時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的敏感度為100 %，ROC曲線下面積(AUC)為0.727；當(dāng)NME超過1.83 cmH2O/μV時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的敏感度為86.80 %，ROC曲線下面積(AUC)為0.736，這與既往的研究[14-15]基本一致。當(dāng)NVE×NME>76.4 mL×cmH2O/μV2時(shí)，預(yù)測撤機(jī)成功的ROC曲線下面積(AUC)為0.757較單一指標(biāo)評價(jià)略高。但三者特異度較為一般，分別為42.9 %、50 %及42.9 %。這說明影響神經(jīng)重癥患者能否撤機(jī)成功的因素除了膈肌功能之外，還可能受到其他多種因素的影響，如感染、心功能受損、嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)病變、神經(jīng)傳導(dǎo)障礙等。Blanch等[16]也證實(shí)了當(dāng)原發(fā)神經(jīng)中樞受損后，患者往往容易出現(xiàn)腦-肺之間的交互作用，進(jìn)而引起全身炎癥反應(yīng)、神經(jīng)病變、免疫抑制和自主系統(tǒng)功能障礙等，最終導(dǎo)致包括呼吸系統(tǒng)、心臟、腎臟、淋巴及肝臟的受損，致使患者的撤機(jī)過程變得更為復(fù)雜。因此，對于此類患者在撤機(jī)過程中除了注重膈肌功能的評估，還應(yīng)注意其他組織器官的功能評價(jià)，將撤機(jī)前后的管理做到更加精細(xì)化以提高撤機(jī)成功率。

本研究也存在一定的局限性，首先這是一個(gè)單中心的研究且樣本量不大，可在今后的研究中進(jìn)一步擴(kuò)大以提升研究的精確性；其次，本研究僅探索了EAdi評價(jià)膈肌功能對撤機(jī)的指導(dǎo)價(jià)值，沒有聯(lián)合其他撤機(jī)指標(biāo)進(jìn)行分析，可在今后的研究中進(jìn)一步分析研究。

總之，影響神經(jīng)重癥患者撤機(jī)的因素較為復(fù)雜，通過膈肌電活動監(jiān)測技術(shù)量化評價(jià)患者膈肌功能指標(biāo)對指導(dǎo)臨床撤機(jī)具有一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)未來也可能作為一種新的膈肌功能監(jiān)測手段進(jìn)行推廣和應(yīng)用。