膈肌超声在呼吸衰竭机械通气患者脱机评估中的临床应用

胡月鹏 田秋红 戴 华

重症监护室（ICU）收治患者均处于危重症，并且绝大多数需要有创机械辅助通气，多数机械通气患者可在3 d内拔管，其中30%左右患者会出现撤机失败的风险，随着机械通气时间延长，多种相关病并发症风险也随之增加，并且还会出现呼吸机依赖现象，而过早脱机会使患者供氧不足造成脱机失败[1]。膈肌为呼吸做功提供关键驱动力，膈肌功能下降会造成呼吸功能受限。临床发现，健康人膈肌减弱10 mm，肺泡容积升高约25 mL。因此，膈肌功能情况与机械通气患者脱机密切相关[2]。近年来，在超声技术水平不断提高，超声在心、肺、膈肌等领域广泛应用，为临床医师评估患者心肺功能的关键影像学依据，膈肌超声主要针对膈肌功能监测，但在机械通气患者脱机时应用较少。本研究将膈肌超声应用于呼吸衰竭机械通气患者脱机评估中，旨在为患者成功脱机提供理论与技术依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2022年1月-2023年1月本医院收治的80 例呼吸衰竭机械通气患者作为研究对象，根据是否成功脱机分组，脱机成功组51 例，脱机失败组29 例。脱机成功标准[3]：通过SBT试验并去除气管插管；除去后48 h内不在插管或辅助通气；除去后48 h存活。脱机成功组：年龄37～73 岁，平均年龄（55.41±11.36）岁；男35 例，女16 例，身高155～178 cm，平均（168.24±5.47）cm，PaO2为（94.35±23.27）mmHg。脱机失败组：年龄35～74岁，平均年龄（56.39±12.14）岁；男19 例，女10例，身高157～179 cm，平均（167.41±6.03）cm，PaO2为（87.63±23.14）mmHg。两组患者年龄、性别、身高、PaO2比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。①纳入标准：经血气分析明确诊断符合“呼吸衰竭”诊断标准；＞18 周岁；连接呼吸机辅助呼吸通过口气管插管或气管切开；机械通气时间＞48 h；脱机时满足对应标准。②排除标准：以有创通气为主；胸部疾病，包括膈肌麻痹、气胸等；临床配合度较差。本研究患者均签署知情同意书，经我院医学伦理委员会审核并通过（伦理编号：YD20220012）。

1.2 自主呼吸实验（SBT）标准[4]①主观标准：引起呼吸衰竭的相关疾病在临床中获得进一步控制；医师综合评估后可脱机；可正常咳嗽。②客观标准：吸入氧浓度＜0.5；呼气末正压通气≤5 cmH2O；氧合指数＞200；血流动力学稳定；无发热。

1.3 方法 仪器采用GE VersanaBalance彩色多普勒超声诊断仪，4C1-S的探头，4 MHz的频率。将超声探头置于右侧腋前线、左侧腋中线，与胸壁垂直，将肝脾作为探测窗，充分显示膈肌脚处膈肌结构，分别检测呼气末和吸气末膈肌厚度，膈肌呈一条线样高回声带，通过M型超声观察膈肌位移，其取样线指向膈肌顶部并与长轴之间夹角＜30°，膈肌位移重复测量三次取均值。操作30 min后临床医师根据个体耐受现状结合SBT标准判断是否可脱机，在30 min时记录浅快呼吸指数，观察膈肌功能情况（包括双侧膈肌移动度、双侧平均移动度），并尝试脱机；若≤30 min内患者较难耐受则为失败，无法脱机需进一步治疗及康复，待下次通过SBT试验后再次脱机。

1.4 观察指标 ①获取患者年龄、性别、身高、通气时间、ICU留治时间、PaO2、PaCO2、潮气量、总住院时间。②机械通气脱机时参数：包括浅快呼吸指数，双侧膈肌移动速度（正常呼气、吸气时膈肌出现的位置改变形成的运动曲线）、双侧膈肌平均移动度。

1.5 统计学方法 数据资料用SPSS 24.0 统计学软件分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料以相对数表示，组间比较行χ2检验，绘制受试者工作特征曲线（ROC）分析曲线下面积（AUC），评估膈肌超声对呼吸衰竭机械通气患者脱机结果的预测价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者临床资料比较 脱机成功组患者通气时间、ICU留治时间、PaCO2、潮气量、总住院时间均优于脱机失败组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组患者临床资料比较（±s）

表1 两组患者临床资料比较（±s）

组别n 通气时间(d)ICU留治时间(d)PaCO2(mmHg)潮气量(mL)总住院时间(d)脱机成功组51 3.27±0.78 6.43±1.41 37.44±5.89 513.42±107.54 20.37±4.22脱机失败组29 6.55±1.07 8.71±2.09 42.14±6.25 481.51±114.16 26.47±4.87 t15.7575.8143.3562.0295.875 P＜0.001 ＜0.0010.0010.045＜0.001

2.2 两组患者机械通气脱机时参数比较 脱机成功组患者浅快呼吸指数低于脱机失败组，左侧膈肌移动度、右侧膈肌移动度及双侧膈肌平均移动度均小于脱机失败组，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者机械通气脱机时参数比较（±s）

表2 两组患者机械通气脱机时参数比较（±s）

组别n 浅快呼吸指数(次/min·L-1)左侧膈肌移动度(mm)右侧膈肌移动度(mm)双侧膈肌平均移动度(mm)脱机成功组51 41.33±11.17 16.50±5.3019.20±3.8018.70±5.10脱机失败组29 57.12±13.35 11.00±3.1012.40±4.1012.60±3.50 t 5.6585.1057.4775.713 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 机械通气脱机时参数对呼吸衰竭机械通气脱机成功预测价值分析 当临界值浅快呼吸指数为50.37 次/min·L-1、左侧膈肌移动度为9.8 mm、右侧膈肌移动度为12.6 mm、双侧膈肌平均移动度为13.8 mm，其准确率分别为72.10%、71.84%、82.36%、87.61%，约登指数分别为0.464、0.414、0.430、0.592；敏感性分别为62.10%、55.20%、72.40%、85.62%，曲线下面积分别为0.714、0.707、0.736、0.835，双侧膈肌平均移动度预测价值较高，见表3、图1。

图1 机械通气脱机时参数对呼吸衰竭机械通气脱机成功的ROC曲线

表3 机械通气脱机时参数对呼吸衰竭机械通气脱机成功预测价值分析

3 讨 论

长时间机械通气容易导致呼吸机通道、肺部感染，在脱机困难患者中脱机占机械通气时间40%～60%，频繁脱机还会造成呼吸机依赖，诱发多种危重症，导致脱机困难关键在于呼吸肌无力或呼吸肌群疲劳[5]。ICU获得性衰弱风险较高，尤其是膈肌失活后，在机械通气长时间影响下，会引起机体膈肌纤维出现萎缩化，通气48 h后膈肌厚度下降，并且膈肌收缩能力和耐力较辅助呼吸肌更好，因此恢复自主呼吸功能首先要促进膈肌功能恢复。膈肌超声是ICU评价膈肌功能有效方式之一，具有无创、安全、连续、减少转运等优点。

本研究400 例呼吸衰竭患者机械通气脱机成功率为63.75%，与张磊等[5]研究报道相符。脱机成功组患者通气时间、ICU留治时间、PaCO2、潮气量、总住院时间均优于脱机失败组（P＜0.05），提示脱机失败患者需行再次插管，加大频繁治疗概率，延长机械通气时间及总住院时间。本次研究结果表明，脱机成功组患者浅快呼吸指数低于脱机失败组，经ROC曲线分析得出浅快呼吸指数超过50.37 次/min·L-1时脱机失败率增加，预测脱机成功准确率为71.10%，敏感性为62.10%，曲线下面积为0.714。浅快呼吸指数反映呼吸肌整体对肺容量变化参数，有利于临床医师掌握呼吸肌群收缩力量，临床检测容易，对脱机结果评估具有一定参考价值[6]。由各种呼吸肌间力度与耐力不同，浅快呼吸指数难以反应机体恢复情况，与膈肌评估相比而言灵敏性不理想。考虑到呼吸衰竭患者膈肌活动特点，本研究将单侧膈肌移动度、双侧膈肌平均移动度均纳入测量指标，经ROC曲线分析显示，当临界值左侧膈肌移动度为9.8 mm、右侧膈肌移动度为12.6 mm，其准确率分别为71.84%、82.36%，敏感性分别为55.20%、72.40%，曲线下面积分别为0.707、0.736，以上2 种指标均能够有效预测脱机结果，但存在差异性。同时双侧膈肌平均移动度预测价值较高，当临界值双侧膈肌平均移动度为13.8 mm，其准确率为87.61%，敏感性为85.62%，曲线下面积为0.835，提示双侧膈肌平均移动度可降低偏瘫侧呼吸肌功能减退所致的代偿运动等产生的误差，体现膈肌总体功能，与南淑良等[7]研究报道相符。分析原因为：与两侧皮质区域未形成对称性，损伤膈神经核，而膈肌结构与膈神经核密切相关。此外，膈肌移动度、厚度也受性别、体质量、腹内压力、药物等多方面不通过的限制，所以胸部运动时M型超声左侧膈肌显像率可达到70%，膈肌四周肝脏、脾脏等位置会导致左侧声窗显像率滞后于右侧[8]。本次研究也得出相同结果，脱机成功组患者的左侧膈肌移动度、右侧膈肌移动度及双侧膈肌平均移动度均小于脱机失败组，并且不同患、健侧情况下行单侧膈肌超声检查仍然能够预判脱机结果，推测是呼吸衰竭后膈肌移动度改变具有一种代偿机制[9]。

综上所述，膈肌超声可有效预测呼吸衰竭机械通气患者的脱机结果，其中双侧膈肌平均移动度预测效果更好。