肺部超声B线积分对机械通气患者脱机结果的预测价值

陈冬梅 史家欣 韩佳言 孙 艳 陈晓兵 李吉光 骆继业 王言理 李小民 陈雪峰

有创机械通气(invasive mechanical ventilation，IMV)是重症监护病房(ICU)患者高级生命支持的重要方法之一，目前已广泛应用于临床。但近年来，IMV患者困难脱机及脱机失败显著增加患者住院时间、发生率及病死率。IMV患者即使通过自主呼吸试验(spontaneous breathing test，SBT)后脱机，最终仍有高达32%的患者脱机失败[1]。IMV患者脱机失败与患者预后密切相关[2]。因此，需要一个简便有效的措施来评估脱机时机及预测脱机结局。

肺部超声因其可重复、简单有效、经济、安全、无创等多个优点，目前广泛应用于机械通气患者的脱机过程中，提高了患者的抢救成功率[3～5]。超声B线积分(lung ultrasound B-line score，LUBS)可以用于诊断脱机后肺水肿，从而指导脱机拔管，避免再次插管，故本研究主要探讨超声B线积分对机械通气患者脱机结果的预测价值[6]。

资料与方法

1.资料收集：本研究采用前瞻性、观察性研究方法，选取2020年1～10月于连云港市第一人民医院EICU进行气管插管接呼吸机辅助治疗的患者60例，其中男性32例，女性28例，并通过了连云港市第一人民医院医学伦理学委员会的批准(审批号：2020011602)。纳入标准：①符合实施SBT的标准[7]；②年龄≥18岁，急性呼吸衰竭的根本原因得到改善；③氧合指标达到以下标准：血氧分压(partial pressure of oxygen，PaO2)>50mmHg(1mmHg=0.133kPa)，吸入氧浓度(inspired oxygengen fraction，FiO2)≤0.4，呼气末正压通气(positive end expiratory pressure，PEEP)≤5～8cmH2O(1cmH2O=0.098kPa);④血流动力学稳定，有自主呼吸能力(HR≤120次/分，无心脏缺血表现，无需或仅需小量升压药[多巴胺<5μg/(kg·min)])。排除标准：①患者因手术或外伤，胸部无法取到超声切面；②既往有膈肌麻痹、颈髓损伤病史；③严重心、肝、肾功能障碍患者；④气管切开；⑤放弃治疗自动出院的患者。

2.研究方法：对有创机械通气时间>48h并符合上述标准的患者留取其动脉血，测定pH值、PaCO2、Lac及氧合指数等，同时行肺部超声B线检查，然后开始SBT，所有患者使用T管进行持续吸氧至少30min，留取第2次动脉血，测定血pH值、PaCO2、Lac及氧合指数等指标，再次行肺部超声检查，成功通过SBT的患者观察48h。根据SBT是否成功分为SBT成功组与SBT失败组，SBT成功组予行肺部超声B线检查，然后行脱机拔管，脱机过程48h内不需要使用无创机械通气及不需要重新气管插管者为脱机成功(不包括普通氧疗)；若患者拔管但需要机械通气(有创或无创)，或者在48h内死亡，则诊断为脱机失败。SBT成功组患者根据拔管后48h是否需要再插管再分为脱机成功组和脱机失败组，比较SBT前后及脱机成功/失败组的LUBS。监测期间对每位患者行膈肌超声检查，确保存在自主膈肌活动，若患者无明显自主膈肌活动予以排除。

(1)SBT成功的标准：①SpO2≥85%～90%，PaO2≥50～60mmHg，pH值≥7.32，PaCO2增加≤10mmHg；②HR<120～140次/分或改变<20%；90mmHg

(2)肺部超声B线积分(LUBS)：由经过重症超声培训合格的两名急诊科医生(对研究患者监测数据不知晓，若两人意见不一致时再请超声科医生讨论并达成一致)对患者行肺部超声B线检查。使用浅表高频探头探查双侧胸腔及肺脏，了解肺部情况并进行评分。根据中国重症超声专家共识推荐的蓝色方案检查方法，分别于双侧胸壁的上蓝点、下蓝点、PLAPS点、后背检查B线数目[8]。每个检查点观察采集切面下吸气相最多的B线数目并进行计数，l条B线计1分，出现肺部实变征象(即碎片征)记5分，然后计算总和，即为肺部超声B线积分(LUBS)，并统计双侧肺部超声LUBS数值。

(3)观察指标：收集所有患者的临床基本情况，包括年龄、性别、体重指数(BMI)、机械通气时间、APACHEⅡ评分、总住院时间。分析所收集资料，进行临床的观察研究。

结 果

1.一般情况:本研究共纳入60例患者，SBT成功34例，失败26例；SBT成功者中拔管成功23例，失败11例，拔管失败者均再插管行机械通气。两组患者一般资料比较结果详见表1。两组患者性别、年龄、BMI、呼吸机使用时间、APACHEⅡ评分比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，SBT失败组SBT前后PaCO2均明显高于SBT成功组，SBT后PaO2/FiO2明显低于SBT成功组，差异均有统计学意义(P<0.05)。两组患者SBT后PaCO2均明显高于SBT前，SBT失败组SBT后PaO2/FiO2明显低于SBT前，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者一般资料比较

2.SBT成功组与SBT失败组SBT前后LUBS比较：SBT失败组LUBS均明显高于SBT成功组，差异均有统计学意义(P<0.05)，且SBT后均明显高于SBT前，差异均有统计学意义(P<0.05，表2)。

表2 两组患者SBT前后LUBS评分比较

3.SBT前LUBS评分对SBT失败的预测价值：LUBS评分预测SBT失败的曲线下面积为0.858(95%CI:0.765～0.951，P<0.05)，差异有统计学意义。LUBS评分预测SBT失败的最佳阈值为12.5分时，敏感度为84.6%，特异性为73.5%。阳性预测值为70.9%，阴性预测值为86.2%(图1)。

图1 LUBS评分预测SBT失败的ROC曲线

4.脱机成功组与脱机失败组LUBS评分比较：脱机失败组LUBS均明显高于脱机成功组，差异均有统计学意义(P<0.05)，且脱机后均明显高于脱机前，差异均有统计学意义(P<0.05，表3)。

表3 两组患者脱机前后LUBS评分比较

5.脱机前LUBS评分对脱机失败的预测价值：LUBS评分预测脱机失败的曲线下面积为0.769(95% CI：0.576～0.962，P<0.05)，差异有统计学意义。LUBS评分预测脱机失败的最佳阈值为19.5分，敏感度为54.5%，特异性为95.7%。阳性预测值为80.0%，阴性预测值为75.8%(图2)。

图2 LUBS评分预测脱机失败的ROC曲线

讨 论

临床上评估IMV患者能否顺利脱机拔管仍是困扰急诊医生的一大难题。导致脱机困难的原因有很多，脱机后肺水肿是脱机失败的重要原因之一。肺水肿发生后，肺部气体与水的比率减少，行肺部超声检查可发现肺内水与空气之间的声阻抗差异可产生不同的混响伪影，表现为特征性、带有彗星尾征的带状强回声，称为B线。虽然肺部超声无法辨别肺水肿是静水压性肺水肿还是炎症性肺水肿，但却能准确评估B线数量，进行评分，评分越高说明肺泡间质综合征更严重，需要进行IMV，而不是尝试脱机拔管，避免脱机失败后再次气管插管。

目前床旁超声可以无创、实时地观测患者情况，不仅用于脱机治疗前后的疗效监测及脱机失败的病因判断，还常用于监测复张性肺水肿及调整优化肺通气模式，利于选择SBT的时机[9,10]。通过对腹腔感染机械通气患者行肺部超声评分检查，能较好地反映腹腔感染患者脱机过程中肺通气情况，预测腹腔感染机械通气患者SBT结局和拔管结局[11]。

本研究中对SBT前后测LUBS得出SBT失败组LUBS均明显高于SBT成功组，且SBT后均明显高于SBT前，可能是因为LUBS在SBT前后较早地监测到肺水肿、肺通气不足、膈肌功能障碍等，尤其是心源性因素导致的脱机失败通常在SBT期间早期发生，而不是在拔管后较晚发生。由ROC曲线可知，SBT前LUBS预测SBT失败的曲线下面积为0.858，最佳阈值为12.5分时，敏感度为84.6%，特异性为73.5%，需对这部分患者进一步评估，找出失败原因，以避免拔管失败。脱机失败组LUBS均明显高于脱机成功组，且脱机后均明显高于脱机前，LUBS预测脱机失败的最佳阈值为19.5分，敏感度为54.5%，特异性为95.7%，说明这部分患者有着较为严重的肺泡间质综合征，肺部渗出更多，心功能更差，与Soummer等[12]的研究结果一致，其用LUBS预测撤机后呼吸困难，撤机后出现呼吸困难的患者LUBS明显高于成功撤机患者，进一步证实LUBS对临床监测具有可靠性，对预测机械通气患者脱机是否成功具有临床价值。姜明明等[13]通过对老年脓毒症患者机械通气撤机进行研究，结果显示，对于老年脓毒症患者，肺部通气减少的患者撤机失败率高，撤机成功组与撤机失败组肺部超声评分间比较差异有统计学意义，肺部超声评分<15.50分时预测撤机成功的敏感度为72.0%、特异性为72.4%，AUC为0.751。因此，LUBS可能是重症监护病房患者脱机过程中的关键工具[14]。

以往肺部超声可以用于呼吸机相关肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)的诊断[15]。现有研究表明，在新冠肺炎(COVID-19)疫情期间，应用肺部超声评分不仅可以早期诊断VAP，还可在床边非侵入性地监测COVID-19的演变，能够准确地反映疾病进展[16]。通过对COVID-19患者的监测，发现所有成功脱离机械通气的患者的肺部超声评分都降低了。一项评估新冠肺炎严重程度研究发现，肺部超声评分对新冠肺炎难治性呼吸衰竭的诊断特异性高达89.4%，还可用于区分可能需要体外膜肺氧合治疗(ECMO)的危重患者，特异性高达90%[17]。超声可作为日常评估重症新冠肺炎患者肺通气功能的常规工具。

LUBS在世界各地的重症监护室中易于使用和获取，是重症患者护理的一种安全、廉价和简单的工具。不仅能够在肺水肿发病早期监测到肺水肿情况，还可以量化评估肺通气情况，指导液体管理，是其他膈肌超声等所不能及的，更是简单医学、易操作。然而对于重度肥胖患者，超声波束衰减、分辨率有限致使图像显示不清，像外伤患者，被大量外科辅料覆盖，难以获得高质量胸部超声图像。

本研究尚存在以下不足：①本研究样本量相对较少，结论的推断可能不够有力，不足以适用于极危重症患者;②本研究只分析了肺部超声B线积分，后续将联合心脏超声、膈肌超声等指标进一步研究超声对危重患者脱机拔管结果预测价值。