肺超声和膈肌运动检测对老年腹腔镜手术患者撤机拔管的预测价值*

2023-12-23李朝玉王丹梁正张敏胡莉钟明

西部医学 2023年12期

李朝玉王丹梁正张敏胡莉钟明,2

(1.内江市第二人民医院麻醉科,四川内江 641000;2.内江卫生与健康职业学院,四川内江 641000)

老年人由于肺部呼吸肌功能减退,全麻后呼吸功能恢复较慢,发生呼吸机相关肺损伤的风险较大[1]。尤其是需要建立气腹的腹腔镜手术患者的腹腔及胸腔压力相对较高,肺部损害发生的风险更大,甚至导致二次插管及再次呼吸支持的情况发生,进而增加了患者麻醉的创伤和风险[2]。因此,全麻的老年腹腔镜患者撤机拔管前对患者呼吸功能恢复情况进行准确的评估及对是否需要再次呼吸支持进行预判具有重要的意义。目前对老年人全麻后肺部功能的恢复情况的评价尚缺乏客观的影像学依据,依靠目前的血氧饱和度、呼吸频率等参数进行评估缺乏精准性。肺超声评分及膈肌功能状态对呼吸功能的评估具有良好的线性关系,是反应肺功能较为客观的影像学指标[3]。膈肌作为人体的主要呼吸肌,在呼吸衰竭的病理生理过程中起着重要的作用[4]。过去曾使用浅快呼吸指数(Rapid shallow breathing index,RSBI)等指标进行评价,但缺乏关于肌肉运动功能的数据。近年来,随着先进超声技术的应用,超声对膈肌功能的评价越来越受到重视,包括膈增厚分数(Diaphragmatic thickeningfraction,DTF)、膈肌移动度(Diaphragmatic displacement,DD)和肺超声评分(Lung ultrasound score,LUS)。目前,这些指标已用于指导危重患者脱机,并对机械通气患者的脱机结果有一定的预测价值[5],但在老年腹腔镜患者麻醉后撤机拔管评估中尚缺乏明确的参考标准。本研究旨在探索肺超声和膈肌运动检测预测老年腹腔镜手术患者撤机拔管结果的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料筛选2020年10月—2022年1月在内江市第二人民医院行腹腔镜全麻手术的老年患者。入选标准:①年龄>65周岁。②经气管插管全麻。③行人工气腹腹腔镜手术治疗。④患者或家属对研究内容知情同意。排除标准:①合并胸廓、气管畸形。②既往肺部手术史或胸膜腔感染史。③神经肌接头疾病。④间质性肺炎或其他慢性肺部所致通气或换气功能障碍。⑤肺功能检查中度或重度通气功能障碍。⑥哮喘病史。⑦脑血管疾病或其他中枢神经系统疾病所致肌力下降。本研究方案经由内江市第二人民医院伦理委员会审批(批号:2020-1003)。共102例患者被纳入研究,其中拔管成功组76例,拔管失败组26例。

1.2 麻醉及手术方法患者均采用气管插管静脉麻醉,常规术前及麻醉前准备,患者入室后开通静脉通道,监测无创血压、心电图、心率、血氧饱和度等参数、麻醉诱导采用咪达唑仑0.04 mg/kg,舒芬太尼0.4 μg/kg,顺阿曲库铵1.5 mg/kg,依托咪酯2 mg/kg,诱导后气管插管,机械通气,电子微量泵持续泵入丙泊酚4～6 mg/(kg·h),维持麻醉,手术采用气腹下腹腔镜手术、气腹压力12 Kpa,手术结束后停用丙泊酚,静脉电子镇痛泵镇痛,患者转入麻醉复苏室复苏。

1.3 拔管指征意识恢复可以合作和保护气道,氧分压正常或SpO2>90%。呼吸方式正常,T形管10 min通气试验,能自主呼吸,呼吸频率<30次/min,潮气量>300 mL,肌力完全恢复。拔管后存在下列情况时需再次呼吸机支持机械通气:FiO2≥0.50,PaO2≤60 mmHg或者脉搏血氧饱和度(SpO2)<0.90;动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>50 mmHg或PaCO2升高>8 mmHg;RR≥35次/min或增加幅度≥50%,HR>140次/min或增加幅度≥20%;收缩压(SBP)>180 mmHg或<90 mmHg。

1.4 肺部超声检查均在拔管前测量。①肺超声评分:患者拔管前应用彩色多普勒超声诊断仪进行肺部超声检查,高频线阵探头,频率为9～13 MHz,12肺区分区法检查两侧前胸壁、侧胸壁及后胸壁。LUS评分内容:肺滑动征伴A线,或<2个单独B线为正常通气区(N),计0分;多发、典型B线为中度肺通气减少区(B1线),计1分;多发融合B线为重度肺通气减少区(B2线),计2分;组织影像伴典型支气管充气征为肺实变区(C),计3分。LUS评分为12个肺区得分总和,总计0～36分,得分与肺通气面积呈负相关。②膈肌运动指数:MHz线阵超声探头以M超模式在右腋中线第8～10肋间隙连续观察右侧膈肌成像中测量吸气末膈肌厚度(Diaphragmatic thickness at end-inspiration,DTi)及呼气末膈肌厚度(Diaphragmatic thickness at end-expiration,DTe)。每位患者测量3～5个呼吸周期计算平均(DTF)。DTF(%)=(DTi-DTe)/DTe×100%。探头置于锁骨中线或腋前线与肋弓下缘交界处,以肝脏作为透声窗,探头指向头侧及背侧,使声束到达并垂直于膈肌中后1/3部位,应用M超显示膈肌运动。分别测量吸气末及呼气末膈肌距基线的距离。计算膈肌移动度(DD)。DD(mm)=吸气末膈肌距基线的距离-呼气末膈肌距基线的距离。应用呼吸机监测患者自主呼吸频率(RR)、潮气量(VT)。根据公式计算浅快呼吸指数(RSBI=RR/VT)。

2 结果

2.1 两组一般资料比较共102例患者被纳入研究,其中拔管成功组76例,拔管失败组26例。两组患者的年龄、性别、合并症、BMI等基本资料比较差异均无统计学意义(均P>0.05),见表1。

表1 两组间一般临床资料比较

2.2 两组患者撤机拔管指标比较失败组DTF和DD明显小于成功组(均P<0.05),LUS评分和RSBI明显高于成功组(均P<0.05),见表2。

表2 两组间患者拔管指标比较

2.3 各项指标对撤机拔管结果的预测效能 DTF、DD、LUS和RSBI的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.866、0.707、0.870和0.699,以DTF和LUS的预测价值较大。当DTF的最佳临界值为41%时,预测撤机拔管成功的敏感度为72.4%,特异度为84.6%;当LUS的最佳临界值为14分时,预测撤机拔管成功的敏感度为84.2%,特异度为84.6%,见表3,图 1。

图1 检测指标预测拔管成功的ROC曲线分析

表3 检测指标预测拔管成功的ROC曲线分析

2.4 拔管失败的危险因素分析以拔管(成功=0,失败=1)为因变量,以COPD病史(无=0,有=1)、术中出血量、麻醉时间、DTF、DD、LUS评分、RSBI为协变量进行Logistic回归分析,结果显示DTF和LUS是撤机拔管失败的独立危险因素,见表4。

表4 全麻人工气腹腹腔镜手术老年患者撤机拔管影响因素的Logistic回归分析

3 讨论

气管插管全麻后拔管多依据患者的意识状态、呼吸深度及频率、血氧饱和度等指标进行综合评价,但在患者全麻插管呼吸支持后存在不同程度的呼吸机相关的肺损伤。老年人由于麻醉的后遗效应,呼吸肌肌力的恢复多不完全,患者进行综合评估后拔管再次进行机械通气呼吸支持的风险仍较大[6-8]。因此在拔管前对患者的肺部功能进行客观而准确的评估具有重要的意义。

既往多认为RSBI是一种常用的脱机指标,具有简单、无创、可重复性的优点。RSBI反映了肺容积变化以及所有呼吸肌群的收缩力[9-11]。本研究结果显示,成功拔管组的RSBI低于失败组。但ROC曲线分析表明,RSBI预测拔管结局的敏感度较低(57.9%),指导拔管结局价值不高(AUC=0.699)。分析原因可能是拔管时机体为维持通气需要,动员肋间肌、呼气肌等辅助呼吸肌工作,以代偿膈肌功能障碍引起的潮气量不足,因此RSBI在正常范围时也可能是机体代偿的表现。这与既往的研究相似[12-13]。

在患者麻醉复苏后的通气过程中,肺部的有效呼吸面积是影响患者血氧的主要因素[14];既往研究中显示,膈肌的运动幅度对于肺部通气功能具有明显的影响,呼吸时膈肌的运动幅度对肺通气量具有决定性的作用[15]。在全麻状态下膈肌的收缩功能下降或消失在麻醉后膈肌功能的复苏对呼吸功能的恢复是肺功能恢复的前提。

超声是一种无创、实用、简单、可重复性高的膈肌评估方法。平卧位时患者膈肌运动的幅度左右相差较少,超声检查能够提供足够的信息对膈肌的运动及收缩功能进行评估,不仅能够反应膈肌的运动幅度的变化,而且对膈肌麻痹等收缩功能障碍也具有良好的评估作用[16-17]。樊麦英等[18]采用超声检查膈肌参数对呼吸机支持的危重症患者撤机拔管进行评估,结果证实膈肌位移对呼吸支持患者能够成功撤机具有良好的预测效能。Dres等[19]对危重症患者的观察发现,膈肌运动指标的改变对于危重症患者呼吸功能的改善更具有意义,相对于肋间肌、呼吸肌,膈肌的运动更具有持久性和稳定性,对于肺部呼吸功能具有更为重要的意义。LUS能够直观的反应肺部损害的严重程度和功能变化,Monastesse等[20]对评分方法进行改进,采用12区评分法,对肺部通气功能及渗出、实变范围等进行了更为精确的判定。郑清江等[21]采用肺部超声B线评分联合膈肌运动参数对呼吸机机械通气呼吸支持的危重症患者进行研究发现,LUS和膈肌运动参数患者肺部功能状态具有良好的评估作用。本研究结果显示,失败组DTF和DD明显小于成功组,LUS评分和RSBI明显高于成功组,说明以上指标均对老年全麻腹腔镜手术患者术后拔管结局有一定的预测价值。但以DTF和LUS的曲线下面积更大,且多因素分析中只有DTF和LUS与拔管失败显著相关,说明DTF和LUS的预测价值更高。

研究发现,从机械通气向自主呼吸的转变可能导致血管外肺水(Extravascular lung water,EVLW)的增加,而B线的出现与EVLW的增加相关[22]。B线是由于小叶间隔水肿引起的超声伪影,其出现提示了检测窗中的肺水增多,较为可靠地预测了PaO2/FiO2比值的下降[23]。而血管外肺水的增加会导致肺顺应性降低和肺泡氧交换障碍。在González-Aguirre等[24]的研究中显示,每增加1个带有B线的肺区都使重症患者拔管失败的风险增加近6倍。

超声测量膈肌功能各指标在预测撤机拔管失败的优劣尚存争议。最近两项关于危重症患者拔管预测指标的Meta分析显示了不同结果,一项研究表明,DD的预测价值优于DTF,而另一项研究则得出了相反的结论[25-26]。本研究结果显示DTF较DD具有更大的曲线下面积,更高的特异性和灵敏度。DTF主要反映了膈肌的收缩能力,而DD主要与吸气量有关,易受吸气努力的影响,从而使测得的DD不能完全反映膈肌功能,这可能是导致DD预测价值较低的原因。

本研究评估了LUS及膈肌运动参数对麻醉撤机拔管后再次呼吸支持的预测价值,并确定了各检测指标预测再次呼吸支持的参考值,为老年全麻腹腔镜手术麻醉后撤机提供客观的参考指标。本研究是单中心、小样本的观察性研究,不免存在选择偏倚,研究结果有待多中心、大样本的研究来证实。