体外膈肌起搏器联合气道廓清技术对神经外科机械通气患者的临床疗效观察

季晓亮，陈晓艳，陈颖曦

(南通大学附属医院神经外科重症监护病区，南通 226001)

神经外科部分颅脑外伤患者需要气管切开进行机械通气，长期机械通气可导致膈肌活动缺如、无负荷承受而引起膈肌失用性萎缩，造成膈肌收缩力下降即膈肌功能障碍[1]。另外，部分颅脑损伤术患者也会因麻醉、年老、感染等因素导致膈肌肌力及肌张力异常，在一定程度上限制膈肌参与呼吸[2]。膈肌作为主要的吸气肌，任何功能结构及位移的改变都会影响患者呼吸功能，重则会引起呼吸衰竭，威胁患者生命安全。体外膈肌起搏器(external diaphragm pacer,EDP)是以体表电极为媒介对膈神经产生刺激作用，导致膈肌收缩，有效改善呼吸功能，并影响机体其他功能。这种膈肌功能训练具有半强制性、针对性特征，其操作安全简单、无创伤，目前广泛应用于高颈段脊髓损伤所致的通气功能障碍、中枢性肺泡性低通气伴有中枢呼吸暂停者及部分慢性阻塞性肺部疾患者[3]。由于神经外科患者多行气管切开，会出现乏力、咳嗽、咳嗽反射减小、很难排出痰液的情况，导致其感染可能性增加。重症患者痰栓如堵塞上呼吸道，必定会导致患者出现窒息[4]。气道廓清计数(airway clearance techniques,ACT)是通过加快患者气道中分泌物的清除速度、使用外力作为辅助从而起作用的一种技术，目前常用的ACT 技术包括用力呼气技术、振动正压呼气技术及主动循环呼吸技术等[5-6]。采取的ACT 技术不同，其清除分泌物的机制及适用人群也会存在一定区别，颅脑外伤机械通气患者应选择适应意识不清的ACT 技术。本研究旨在探讨EDP 联合ACT在神经外科患者中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取南通大学附属医院神经外科重症监护室脑损伤后机械通气患者62 例。纳入标准：(1)单纯性颅脑损伤，不合并胸部外伤及其他脏器严重复合伤者；(2)机械通气时间≥48 h；(3)膈神经功能正常；(4)脑呼吸功能正常；(5)无合并支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、脑卒中等；(6)家属签署知情同意书。排除标准：(1)生命体征不平稳；(2)有严重颅内感染或合并严重肺部感染；(3)膈神经或中枢呼吸功能障碍；(4)合并胸膜疾病或胸廓畸形，骨关节疾病及神经肌肉接头疾病；(5)近期进行过相关康复训练或患者及家属不配合。62 例患者按照入院顺序随机分成两组，各31 例。其中对照组男18 例，女13 例，年龄23～83 岁，平均(46.52±12.89)岁，入院时格拉斯哥评分(Glasgow coma scale,GCS)3～9 分，平均(6.26±3.14)分；观察组男16 例，女15 例，年龄21～82 岁，平均(45.87±13.53)岁；入院时GCS 评分3～9 分，平均(6.07±3.19)分。两组患者在性别、年龄、GCS 评分比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)。

1.2 治疗与护理

1.2.1 对照组 护师按医嘱采取药物治疗及机械通气患者常规护理干预措施，包括气道湿化和按指征吸痰等。同时给予常规康复治疗：康复治疗师结合患者情况确立康复计划，依靠康复训练使患者的关节活动范畴扩大，调节关节机能，避免肌张力出现不正常的提高等。2 次/d，4 周为1 个疗程。

1.2.2 观察组 在对照组护理措施基础上给予：(1)EDP(戴福伦便携式EDP)治疗。患者平卧位，小电极片贴于胸锁乳突肌外缘下1/3 处，把大电极片贴到第二肋间与锁骨中线交点的位置。同时，对EDP治疗参数进行优化调整，由低至高调整刺激强度，患者可耐受前提下尽量强化力度。起搏9 次/min，脉冲频率是40 Hz，0.5 h/次，2 次/d，4 周为1 个疗程。(2)ACT。①叩击与机械辅助排痰：结合患者的肺部影像学资料与听诊结果明确痰液蓄积位置，双手呈杯状，有节律地叩击病灶部位排痰5～10 min。使用医用振动排痰仪进行高频振动排痰治疗，根据患者的病情、年龄、体型选择合适的叩击强度与治疗时间，一手握持叩击手柄一手按紧叩击头，让叩击头紧贴胸壁皮肤缓慢匀速地移动，由外向内由下向上进行排痰。②膨肺训练：在套管口连接人工呼吸囊，患者吸气时采取人工方式对储气囊进行挤压，膨肺潮气量应是患者平时的1.5 倍，10～12 次/min，人工呼吸囊送完气后暂停2 s，在呼气过程中要迅速放开人工呼吸囊，5 次为1 组，共两组，每日训练2 次。

1.3 评价方法 (1)监测两组患者干预前、后的呼吸频率(respiratory rate,RR)、心率(heart rate,HR)、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)以及呼吸浅快指数(rapid shallow breathing index,RSBI)。(2)采用急性呼吸衰竭(acute respiratory failure,ARF)呼吸功能评分量表[7]评定两组患者干预前、后呼吸困难程度。(3)干预前、后监测两组患者动脉血气相关指标：血氧分压(partial pressure of oxygen,PaO2)、二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)、血氧饱和度(oxygen saturation of blood,SaO2)及氧合指数，即PaO2/吸入氧浓度分数(fraction of inspiration O2,FiO2)。(4)记录患者机械通气时间。(5)记录患者呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)的发生率、成功脱机率、28 d 死亡率。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析，计量资料以表示，采用t 检验；计数资料采用χ2检验。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者干预前后HR、RR、MAP、RSBI 比较两组患者干预前、后RR、HR、MAP 比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)。两组患者RSBI 干预后均低于干预前(均P＜0.05)，且观察组低于对照组(P＜0.05)。两组干预前ARF 呼吸功能评分差异无统计学意义(P＞0.05)，对照组干预前、后比较差异无统计学意义(P＞0.05)；观察组干预后明显低于干预前(P＜0.05)，且低于对照组(P＜0.05)，见表1。

表1 两组患者干预前后HR、RR、MAP、RSBI 水平及ARF 呼吸功能评分比较(,n=31)

表1 两组患者干预前后HR、RR、MAP、RSBI 水平及ARF 呼吸功能评分比较(,n=31)

注：与干预前比较，*P＜0.05；与对照组比较，△P＜0.05。

2.2 两组患者的动脉血气相关指标比较 两组患者干预前后PaO2和PaCO2比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)。干预后观察组的PaO2/FiO2和SaO2均高于干预前(均P＜0.05)；对照组PaO2/FiO2和SaO2与干预前比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)。干预后，观察组PaO2/FiO2和SaO2均高于对照组(均P＜0.05)，见表2。

表2 两组患者的动脉血气相关指标比较(,分,n=31)

表2 两组患者的动脉血气相关指标比较(,分,n=31)

注：与干预前比较，*P＜0.05；与对照组比较，△P＜0.05。

2.3 两组患者机械通气时间、VAP 发生率、成功脱机率、28 d 死亡率比较 观察组患者的机械通气时间、VAP 发生率、28 d 死亡率均低于对照组(均P＜0.05)，成功脱机率明显高于对照组(P＜0.05)，见表3。

表3 两组机械通气时间VAP 发生率、成功脱机率、28 d 死亡率比较(,n,%)

表3 两组机械通气时间VAP 发生率、成功脱机率、28 d 死亡率比较(,n,%)

3 讨 论

颅脑损伤合并机械通气的患者往往病情较重、恢复漫长，因此患者的机械通气时间相对较长，而长期的机械通气势必导致膈肌的收缩力变弱，甚至逐步萎缩[8]；而长期的膈肌收缩力下降一定会引起患者膈肌功能障碍，导致患者呼吸困难，甚至危及生命。因此，在颅脑外伤患者合并各类呼吸困难的患者中，针对膈肌训练的肺康复意义重大[9]。第一代EDP 一般运用于呼吸衰竭患者、慢性阻塞性肺疾病患者的康复辅助治疗[10]；而第二代EDP 则开始被运用于各项疾病的肺功能康复中[11]。近年来，有学者[12]在脑卒中后机械通气患者肺康复过程中采取EDP 治疗，结果显示EDP 能够减轻患者的呼吸窘迫，缩短患者拔除气管套管的时间。另外，颅脑损伤合并机械通气的患者多伴有肺部痰液分泌增多、排痰不畅等情况。研究[13-14]表明，合理的气道廓清方案既能加快患者有效咳痰的进程，又能有效降低痰液堵塞、气流受限引起的肺部感染。

本研究结果显示，观察组干预后的PaO2/FiO2、SaO2及均优于对照组(均P＜0.05)。分析原因系EDP能有效恢复膈肌的肌力，减少浅快呼吸的发生，同时ACT 通过畅通气道有效降低气道阻力，增强了患者的通气量，提高了其呼吸功能和SaO2。目前借助RSBI 和PaO2/FiO2等指标来评估是否撤呼吸机的研究[15-16]较多，前者能有效反映呼吸机的疲劳状态[17]，而后者能有效反映机体的缺氧状态[18]。本研究结果显示干预后观察组的ARF 呼吸功能评分显著低于对照组(P＜0.05)，与上述结果一致。

本研究结果还显示，观察组的械通气时间、VAP发生率、28 d 死亡率也均低于对照组(均P＜0.05)，成功脱机率高于对照组(P＜0.05)，提示EDP 联合ACT能有效减少VAP 的发生、提高患者的脱机率、减少机械通气的时间，从而来降低患者的死亡率。目前并无EDP 联合ACT 对呼吸机撤机及VAP 发生率等的报道，但申丽旻等[19]研究表明，应用体外膈肌起搏后呼吸困难患者的机械通气时间、重症监护室住院时间均缩短，拔管成功率显著提高(P＜0.05)。且EDP 能降低慢性阻塞性肺疾病患者的远期死亡率(P＜0.05)[20]。石章娥[21]发现，ACT 治疗降低了VAP 发生率、缩短了机械通气时间和重症监护室住院时间，提高了治疗总有效率。

本研究的局限性在于观察组是在对照组的基础上同时增加了EDP 和ACT 治疗，受制于样本量偏小未对观察组进一步分组，拟采取多中心大样本研究。

综上所述，EDP 联合ACT 能降低神经外科机械通气患者的RSBI，提高PaO2/FiO2和SaO2，从而有效减少患者的机械通气时间、提高脱机率，最终达到降低患者VAP 发生率和28 d 死亡率的效果。