超声诊断方案对重症机械通气患者撤机效果及纵膈移位的影响

冯翔，王光瑛，李长青

内蒙古包钢医院重症医学科，内蒙古包头014010

前言

临床结果显示我国有40%的重症患者需要进行机械通气治疗［1］，而撤机是结束机械通气所必须经历的过程，但是有超过20%的患者会出现撤机失败的情况［2］。虽然目前有很多预测撤机结果的指标，但由于撤机失败的原因众多且复杂，所以单一指标对撤机失败的预测结果效果不佳［3］。膈肌是呼吸过程中很重要的肌肉，其功能好坏与撤机结果关系密切，有研究表明超声检测患者膈肌位移及厚度变化情况能够有效指导撤机，并且效果良好［4］。本研究通过利用超声检测重症机械通气患者撤机过程中浅快呼吸指数（RSBⅠ）、纵膈肌增厚率（DTF）、膈肌收缩速度和最大右侧膈肌位移（DE）分析对撤机结局的预测价值，提高撤机成功率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择包钢医院2016年3月～2018年3月接诊的机械通气时间＞48 h并行自主呼吸试验（SBT）的重症患者96 例。纳入标准：（1）机械通气时间＞48 h；（2）经过临床医师认定能够撤机；（3）诱发机械通气病因已有效救治；（4）氧合指数≥200；（5）血流动力学稳定。排除标准：（1）伴随有血流动力学异常及发热症状；（2）有膈肌麻痹、气胸等影响膈肌功能的病史；（3）严重心、肝、肾功能不全者；（4）合并重大代谢及免疫系统疾病；（5）机体耐受能力差、中途放弃治疗或不愿意撤机的患者。患者成功拔除或脱开呼吸机且自主呼吸超过48 h 则为撤机成功。STB 失败或48 h 内重新进行机械通气则为撤机失败。撤机成功组62 例，其中男39 例，女23 例；平均（42.68±13.28）岁；机械通气时间（5.31±1.68）d。撤机失败组34 例，其中男22例，女12 例；平均（43.15±12.64）岁；机械通气时间（5.53±1.47）d。两组患者性别、年龄、机械通气时间等一般资料比较无统计差异（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

膈肌超声检查：临床医生进行自主呼吸试验并检查全身无异常后制定撤机计划，并利用彩色多普勒超声诊断系统Q6（武汉超信电子工程公司）检测患者膈肌变化情况。重症患者保持平卧位，利用频率为3.5～5.0 MHz 探头从患者双侧腋下位置向前移动至肋弓下边缘（或者锁骨中线），利用肝、脾作为膈肌的透声窗，将探头以头和背的指向形成大于70°的夹角，保证声束垂直于患者膈顶，利用M 模式检测膈肌运动情况，获取满意超声图像后，将探头从膈顶向30°内的长轴夹角处走线，得到DE。将患者床头抬高30°，保持患者半卧位，使用线阵探头且调整频率为10 MHz 放置患者腋前线或腋中线8～10 肋骨间隙处，保持探头垂直于胸壁显示肋膈角处的膈肌结构，保证理想二维图像的基础上，利用B 或M 模式测出呼吸周期的膈肌厚度最大值和最小值，计算出DTF。

1.3 观察指标

记录所有患者SBT 不同时间节点（0、5、30 min）RSBⅠ和膈肌收缩速度。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用SNK-q检验；应用受试者工作特征（ROC）曲线评价单独及联合对撤机失败的预测价值，并统计曲线下面积（AUC）、95%CⅠ、P值，通过约登指数计算出Cutoff 值。利用多因素Logistic 回归模型分析RSBⅠ、DTF、膈肌收缩速度和DE 与撤机失败的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者SBT不同时间点超声指标变化情况

与SBT 0 min 相比，两组患者SBT 30 min 的RSBⅠ、膈肌收缩速度、DE 均升高，SBT 30 min 时，撤机成功组患者RSBⅠ值、膈肌收缩速度显著低于撤机失败组，DE显著高于撤机失败组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；与SBT 0 min 相比，撤机成功组患者SBT 30 min时DTF升高，撤机失败组患者SBT 30 min时DTF 降低，且SBT 30 min 时撤机成功组患者DTF值显著高于撤机失败组（P＜0.05）。详见表1。

2.2 各项指标与撤机失败相关性的回归分析

对SBT 30 min 时各项指标进行多因素Logistic 回归分析，结果表明RSBⅠ值、膈肌收缩速度的升高及DTF、DE的降低是撤机失败的独立危险因素（P＜0.05），见表2。

2.3 各项指标预测撤机失败的ROC及效能比较

ROC结果显示：RSBⅠ预测撤机失败的AUC=0.798，95%CⅠ：0.706～0.891，Cutoff值为74.19次/min·L-1；DTF预测撤机失败的AUC=0.809，95%CⅠ：0.722～0.897，Cutoff值为35.37%；膈肌收缩速度预测撤机失败的AUC=0.774，95%CⅠ：0.668～0.879，Cutoff值为1.74 cm/s；DE预测撤机失败的AUC=0.870，95%CⅠ：0.800～0.940，Cutoff值为1.61 mm；RSBⅠ+DTF+膈肌收缩速度+DE联合预测撤机失败的AUC=0.951，95%CⅠ：0.913～0.988。RSBⅠ+DTF+膈肌收缩速度+DE联合预测撤机失败的AUC值显著高于各项指标单独预测，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 两组患者SBT不同时间点超声指标变化比较（±s）Tab.1 Comparison of ultrasound indexes of spontaneous breathing trial at different points in two groups (Mean±SD)

表1 两组患者SBT不同时间点超声指标变化比较（±s）Tab.1 Comparison of ultrasound indexes of spontaneous breathing trial at different points in two groups (Mean±SD)

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表2 各项指标与撤机失败相关性的回归分析Tab.2 Logistic regression analysis between different indexes and weaning failure

3 讨论

当临床引起机械通气的原发疾病得到显著改善且患者自主呼吸功能正常时，应该撤除对患者的机械支持，降低患者的住院费用同时避免机械通气引发的并发症［5］，但是撤机失败的情况时有发生，对患者的康复造成很大影响［6］。引起撤机失败的原因很多，但呼吸肌疲劳是引起撤机失败的根本原因［7］，而呼吸肌疲劳会引起患者出现浅快呼吸。RSBⅠ就是过往临床中使用较多的预测撤机结果的指标之一，但是其阈值过大，不是一种最优的选择［8］。本研究记录了SBT 不同时间节点RSBⅠ的变化情况，发现随着SBT的进行，RSBⅠ均会升高，但是出现撤机失败结局的患者RSBⅠ异常升高，因此提示RSBⅠ与撤机失败具有相关性，ROC 结果显示RSBⅠ≥74.19 次/min·L-1可能出现撤机失败。这与前人研究一致，表明RSBⅠ确实是一种预测撤机失败的有效指标［9］。

膈肌作为一种重要的呼吸肌，通过分析膈肌功能预测撤机结果是一种具有可行性的方法。目前临床常用的方式主要以超声、电生理、CT及各级力学为主，其中床旁超声检测能够无创、实时、准确地反映患者膈肌状况，临床使用方便［10］。超声能够监测的数据较多，但是鉴于膈肌厚度的个体差异较大，因此利用DTF 和膈肌收缩速度评价膈肌功能更为科学合理，同时膈肌的最大位移DE 也是一个常用的参考指标［11-12］。本研究利用超声监测SBT 0、5、30 min 时DTF、膈肌收缩速度和DE的变化情况，发现随着SBT的进行，膈肌收缩速度和DE 均逐渐升高，但是撤机失败患者的膈肌收缩速度上升更快，而且DE 变化幅度更小，同时DTF也呈现异常，撤机成功患者DTF显著升高，而撤机失败患者DTF 显著降低，这提示当膈肌状况不良时，进行撤机有很大几率失败，可能原因是膈肌的机械负荷与膈肌实际负荷之间失衡，引起膈肌疲劳，出现浅快呼吸［13］。膈肌收缩速度异常升高，DTF 异常下降，DE 变化幅度小，均是浅快呼吸的表现。

为进一步验证DTF、膈肌收缩速度和DE这3个指标对撤机失败的预测价值，我们利用Logistic 回归和ROC分析了上述指标的预测效能，结果表明3个指标均与撤机失败的发生显著相关，同时当DTF≤35.37%、膈肌收缩速度≥1.74 cm/s、DE≤1.61 mm 时，提示患者可能撤机失败。前人研究证实，DTF 能够真实体现呼吸负荷与呼吸肌之间的平衡关系，更能反映撤机失败各种原因引起的浅快呼吸，而膈肌收缩速度和DE 的变化幅度更直观地体现了膈肌状况［14］。同时通过联合诊断能够显著提高预测撤机失败的AUC，这表明引起撤机失败的原因有很多，但是通过对膈肌功能的综合分析，能够显著提高对撤机结果的预测效果。

综上所述，重症超声诊断对膈肌功能的检测效果良好，能够直观准确反映膈肌功能，RSBⅠ、DTF、膈肌收缩速度和DE 指标均能够用于撤机结局的预测，当RSBⅠ≥74.19 次/min·L-1、DTF≤35.37%、膈肌收缩速度≥1.74 cm/s、DE≤1.61 mm 时需要警惕撤机失败的发生。