龔志晶，王伯麗，徐海博，閻錫新

(河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院，石家莊050000)

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·綜述·

機械通氣患者脫機相關(guān)性心力衰竭研究進展

龔志晶，王伯麗，徐海博，閻錫新

(河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院，石家莊050000)

接受機械通氣治療的呼吸衰竭合并心功能不全患者，經(jīng)過長期機械通氣后，肺部呼吸力學發(fā)生改變，撤機時易導致回心血量增加、呼吸功明顯增加、心率增快，進而心肌耗氧增加、心功能不全加重等，使心功能障礙危險因素重新暴露，可能發(fā)生脫機相關(guān)性心力衰竭或心源性肺水腫。脫機相關(guān)性心力衰竭的主要臨床表現(xiàn)包括呼吸窘迫、血壓升高、心率增快等，其診斷包括有創(chuàng)監(jiān)測(肺動脈導管、脈搏指示連續(xù)心排血量技術(shù))、無創(chuàng)監(jiān)測(超聲心動圖、肺部超聲、胸阻抗法、高分辨率CT)、實驗室檢查(B型腦利鈉肽、血液濃縮生物標志物)，臨床可采用利尿劑、硝酸酯類藥物、改善心肌缺血藥物、正性肌力藥物、重組人腦利鈉肽及無創(chuàng)序貫治療等。

脫機相關(guān)性心力衰竭；自主呼吸試驗；心源性肺水腫

目前呼吸機已被廣泛用于臨床，并取得很好的療效。一旦機械通氣患者原發(fā)疾病得到控制應盡早撤機，延遲撤機可能發(fā)生相關(guān)并發(fā)癥及呼吸機依賴，甚至增加病死率。但研究顯示，即便符合撤機標準并順利通過自主呼吸試驗(SBT)的患者，仍存在10%～20%的失敗率，潛在的心力衰竭可能是撤機失敗最常見的原因之一[1，2]。因此對呼吸衰竭合并心功能不全患者進行拔管與撤機是臨床醫(yī)師面臨的難題?，F(xiàn)將近年來脫機相關(guān)性心力衰竭的發(fā)生機制、臨床表現(xiàn)、診斷及防治研究進展綜述如下。

1　發(fā)生機制

長期機械通氣后，心功能雖然會有明顯改善，但機械通氣的撤離改變了肺部呼吸力學，降低了壓力支持和PEEP，引起回心血量增加、呼吸功明顯增加、心率增快，進而心肌耗氧增加、心功能不全加重，使心功能障礙危險因素重新暴露，可能發(fā)生脫機相關(guān)性心力衰竭及心源性肺水腫，延長住院時間，甚至增加病死率[3，4]。

脫機相關(guān)性心力衰竭可能的病理生理機制包括：①對心臟負荷的影響：呼吸機壓力支持的下調(diào)或消失導致吸氣時胸內(nèi)壓下降，外周靜脈回流壓力梯度增加，心臟前負荷增加；左心射血壓力梯度降低,左室后負荷增加。部分開放的肺泡塌陷，表面血管受壓，肺血管阻力增加，右心后負荷增加。②對心臟氧供的影響：撤機后呼吸功增加，削弱了心臟氧供。此外，兒茶酚胺類物質(zhì)的釋放導致心率增快，冠狀動脈收縮，心肌血流量減少，加劇氧供需失衡。③對交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)的影響：交感神經(jīng)興奮，大量釋放的兒茶酚胺類物質(zhì)導致末梢血管收縮，血壓升高，左室后負荷增加。同時，腎上腺素對外周小血管收縮的作用遠遠大于肺血管，造成大量血液回流到胸腔大靜脈，增加肺血容量。④對體液機制的影響：腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)被激活，同時腎臟灌注減低，進一步激活RAAS系統(tǒng)，血液循環(huán)及心肌組織中血管緊張素Ⅱ活性增高，血漿醛固酮水平上升，水鈉潴留，循環(huán)血容量進一步增加。以上因素相疊加，增加心臟負擔，導致脫機后心肌缺血，造成心臟舒縮功能障礙。Moschietto等[5]認為，心室舒張功能障礙與脫機失敗密切相關(guān)。罹患左心疾病者脫機失敗時肺動脈楔壓(PAOP)顯著增加，提示心源性肺水腫是脫機失敗的主要原因之一[6，7]。可見，脫機過程中胸腔壓力的轉(zhuǎn)換，特別是罹患左心疾病的呼吸衰竭患者，很可能出現(xiàn)急性心功能不全及心源性肺水腫。

2　臨床表現(xiàn)

撤機失敗是指SBT失敗或撤機后48 h內(nèi)需要再插管或恢復機械通氣，或撤機后48 h內(nèi)患者死亡。撤機失敗的臨床表現(xiàn)包括：躁動和焦慮，情緒低落，大汗，面色蒼白，吸氣努力增加，三凹征，痛苦面容，呼吸困難；心率>140次/min，出現(xiàn)心律失常，收縮壓>180 cmH2O或增加>20%，或收縮壓下降<90 cmH2O，血氣分析示pH下降，PaO2下降，PCO2升高，淺快呼吸指數(shù)>105[3]。對于SBT期間出現(xiàn)呼吸窘迫、血壓升高、心率增快，排除其他原因(肺部感染未得到控制、呼吸肌無力等)引起的脫機失敗，同時罹患有心臟疾病和(或)呼吸系統(tǒng)疾病的患者，應高度懷疑脫機相關(guān)性心力衰竭。

3　診斷

3.1有創(chuàng)監(jiān)測

3.1.1肺動脈導管(PAC)肺動脈導管可評價肺動脈壓及右房壓力，并可測定心輸出量，還可間斷或連續(xù)監(jiān)測混合靜脈血氧飽和度(SvO2)。Jubran等[8]認為，首次SBT失敗的患者，SBT末PAOP≥18 mmHg是診斷心源性肺水腫的重要標準。脫機期間SvO2下降、PAOP增加、靜脈血氧飽和度下降對預測脫機相關(guān)性心力衰竭有一定指導意義。然而PAC具有創(chuàng)傷大、測量過程繁瑣的缺點，限制了其臨床應用。

3.1.2脈搏指示連續(xù)心排血量(PiCCO)技術(shù)PiCCO技術(shù)是經(jīng)肺熱稀釋技術(shù)和脈搏波形輪廓分析技術(shù)的綜合，其中血管外肺水指數(shù)(EVLWI)可以定量評估肺水腫的程度，是目前惟一能夠在床邊反映肺水腫動態(tài)變化的指標[9，10]。國內(nèi)研究證實，撤機后48 h失敗組的EVLWI較成功組升高，提示PiCCO監(jiān)測有利于早期發(fā)現(xiàn)撤機失敗導致的肺水腫[11]。Dres等[12]發(fā)現(xiàn)，EVLWI增加≥14%對脫機相關(guān)性肺水腫的診斷敏感度為67%，特異度為100%。PiCCO置管創(chuàng)傷小，可動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測，參數(shù)易于判斷和理解；然而該監(jiān)測仍為有創(chuàng)監(jiān)測，且耗材成本高，測量結(jié)果需通過熱稀釋法進行校正，臨床應用具有一定局限性。

3.2無創(chuàng)監(jiān)測

3.2.1超聲心動圖床旁超聲心動圖是ICU常規(guī)檢查手段。目前超聲心電圖不僅可以全面評價各房室腔的收縮和舒張功能，還可以判斷血流動力學狀態(tài)，對SBT過程中心源性脫機失敗具有診斷及預測意義。Lamia等[7]報道，SBT末期E/A>0.95聯(lián)合E/Ea>8.5預測PAOP≥18 mmHg的敏感性為82%，特異性為91%。超聲心動圖具有便捷、無創(chuàng)的優(yōu)點，但其準確度受醫(yī)師操作及經(jīng)驗的影響，同時呼吸窘迫的發(fā)生會導致操作困難，另外部分老年患者特別是合并慢阻肺、肺結(jié)核、肺炎等慢性呼吸疾病者，會干擾間質(zhì)與肺泡水分含量的測算。因此超聲心動圖并不是診斷和預測脫機相關(guān)性肺水腫的最佳方法。

3.2.2肺部超聲(LUS)LUS是一種新的超聲技術(shù)。當病變肺泡充氣量降低時，滲出液、漏出液甚至一些血液成分使受累肺部密度增加，超聲波便能在某種程度上反映出密度差異的影像，由此產(chǎn)生一些垂直混合的回聲線，稱為B線。心源性肺水腫中B線通常是雙側(cè)的，起源于重力依賴區(qū)，然后逐步擴散恢復。Paget等[13]發(fā)現(xiàn)，SBT末肺部超聲評分較前明顯增加，且撤機失敗組高于成功組，認為肺部超聲有望成為預測撤機失敗的指標。肺部超聲適合于床旁應用，但皮下氣腫、胸膜鈣化、全身性水腫、肥胖等干擾其影像，臨床醫(yī)師需長期訓練才能準確判讀結(jié)果。

3.2.3經(jīng)胸電阻抗技術(shù)(TEB)TEB是指在人體頭頸部和胸腹部分別放置電極，由電極系統(tǒng)測得胸部電阻抗的一種生物阻抗技術(shù)。阻抗技術(shù)極為敏感，當臨床癥狀、X線等尚無明顯改變時，阻抗技術(shù)已能夠顯示出與肺水腫相應的變化，特別適用于需要實時動態(tài)監(jiān)視肺水變化情況的危重患者。TEB具有無創(chuàng)、價格低廉、操作方便等優(yōu)勢，在脫機相關(guān)性心力衰竭的檢測中具有廣闊的應用前景。

3.2.4高分辨率CT(HRCT)HRCT對于進展緩慢的肺水腫可呈現(xiàn)比較典型的進展過程，如早期肺門部氣管血管鞘增厚、進而間質(zhì)性肺水腫的磨砂玻璃樣改變，再到肺髓質(zhì)對稱性腺泡樣實變，有助于醫(yī)師對病情的判斷及評估，從而指導下一步治療。

3.3實驗室檢查

3.3.1B型腦利鈉肽(BNP)BNP及N端前腦鈉肽(NT-proBNP)的產(chǎn)生和釋放主要源自心肌細胞對心室壁壓力及容量負荷的應答，心臟收縮及舒張功能異常均會引起其含量變化。先前研究認為，SBT前BNP及NT-proBNP基線水平對脫機相關(guān)性心功能不全具有預測診斷價值，但Chien等[10]發(fā)現(xiàn)，撤機成功組與失敗組的基線BNP水平并無統(tǒng)計學差異，而SBT過程前后的 BNP及 NTpro-BNP可以預測撤機結(jié)果。Dres等[12]證實，BNP水平相對于基線水平增加≥48 ng/L或≥12%對于診斷撤機相關(guān)性心功能不全的敏感性為76%，特異性為78%。但BNP的變化較血流動力學變化滯后，同時BNP在兩側(cè)心室中變化并不一致，且受性別、年齡、感染、腎功能不全等因素影響，因此在臨床應用中需排除上述干擾因素，才能較為準確地預測撤機成敗。

3.3.2血液濃縮生物標志物左室充盈壓增高導致靜水壓性肺水腫，水腫液從肺毛細血管轉(zhuǎn)移到血管外的組織間隙，如液體轉(zhuǎn)移過多，即會出現(xiàn)血管內(nèi)血液濃縮，血漿蛋白及血紅蛋白濃度增高。因此通過監(jiān)測機械通氣患者脫機期間血漿蛋白及血紅蛋白等指標的變化，可預測其能否成功撤機。Anguel等[6]報道，血漿蛋白預測脫機相關(guān)性肺水腫的敏感性為87%，特異性為95%，而血紅蛋白的預測敏感性和特異性分別為93%和77%。該檢測的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)可通過每日血常規(guī)檢查獲得，結(jié)合床旁超聲提供的其他心功能指標，即可以無創(chuàng)方式對心功能不全者能否成功撤機做出準確預測。

4　防治

4.1利尿劑ICU患者由于病情需要常進行容量復蘇，長期出入量正平衡狀態(tài)可增加撤機失敗風險[14]。因此，SBP前給予利尿劑或腎臟替代治療減少容量負荷，可減輕因撤機后回心血量增多所導致的前負荷增加，防止靜水壓性肺水腫等發(fā)生，提高撤機成功率[15]。近期一項304例患者的臨床隨機對照研究證實，在BNP指導下利尿治療組機械通氣時間顯著少于對照組，尤其是左心功能障礙患者[16]。因此在血流動力學穩(wěn)定的情況下，利尿能有效預防撤機失敗，但需警惕過度利尿造成循環(huán)不穩(wěn)定、痰液黏稠及肺不張等情況的出現(xiàn)。

4.2硝酸酯類藥物硝酸酯類藥物防治撤機相關(guān)性心力衰竭的機制包括：擴張全身靜脈血管，協(xié)同利尿治療，減少回心血容量，降低心臟前負荷；舒張動脈血管，降低心臟后負荷；增加冠脈血流量，適應心肌氧供需求。Routsi等[17]對12例因撤機過程中PAOP及收縮期動脈壓顯著升高而導致撤機失敗的COPD患者，再次SBT初期給予硝酸甘油維持治療，控制收縮壓于正常水平范圍，12例均成功撤機。因此，對于心功能因素導致撤機失敗、且伴有收縮壓明顯升高的患者，合理應用硝酸甘油控制收縮期血壓可提高撤機成功率。

4.3改善心肌缺血藥物任何原因引起的心肌缺血都有可能造成撤機失敗，因此冠脈造影明確有無心肌缺血，并進一步給予介入治療及藥物針對性治療可能使部分患者受益。在治療選擇上應盡量避免服用增加心肌耗氧量的藥物，以免加重心肌缺血，發(fā)生氧供需失衡，增加脫機相關(guān)性心力衰竭的發(fā)生率。

4.4正性肌力藥物正性肌力藥物可增強心肌收縮力，增加心排血量，減輕肺水腫。然而正性肌力藥物在增強心肌收縮力的同時，會增加心肌耗氧量，使原本有心肌缺血風險傾向的患者更易發(fā)生缺血、缺氧。左西孟旦是一種新型鈣離子增敏劑，在增強心肌收縮力的同時，心率、心肌耗氧量并不發(fā)生明顯變化。近期研究顯示，在因心源性因素所致撤機困難的患者中，左西孟旦在降低PAOP的效果方面優(yōu)于多巴酚丁胺，撤機后左西孟旦組射血分數(shù)較基線值無改變，表明其優(yōu)勢在于系統(tǒng)性及選擇性擴張肺血管而不是正性肌力作用[20]。

4.5其他藥物新型生物制劑重組人腦利鈉肽(rh-BNP)的藥理作用廣泛，包括：均衡的擴張動脈和靜脈，降低外周血管阻力；降低肺毛細管楔壓(PCWP)及肺動脈壓；中度利尿排鈉，降低循環(huán)容量負荷；在體內(nèi)抑制RAAS系統(tǒng)及SNS系統(tǒng)，阻滯心衰演變過程中的惡性循環(huán)；抑制由擴血管效應引起的反射性心率增加，避免心律失常的發(fā)生，也不產(chǎn)生藥物耐受性。因此，rh-BNP用于機械通氣患者可能提高撤機相關(guān)性心力衰竭患者撤機成功率。目前尚無將其用于臨床的報道，有待進一步研究證實。

4.6無創(chuàng)序貫治療脫機相關(guān)性肺水腫的發(fā)生正是由于肺部呼吸力學的轉(zhuǎn)換，而無創(chuàng)呼吸機序貫治療給予患者正壓通氣則很好的過渡了這一階段。國內(nèi)外學者對于撤機后給予患者無創(chuàng)通氣序貫治療，證實其可提高撤機及拔管成功率。英國胸科協(xié)會指南推薦持續(xù)正壓通氣作為急性心源性肺水腫的治療首選，但臨床上更為多見的是無創(chuàng)正壓通氣成功用于COPD患者脫機序貫治療上。對于合并心功能不全的呼吸衰竭患者撤機后選用何種方式序貫治療的報道則較少，有待進一步證實。

綜上所述，人們對撤機相關(guān)性心力衰竭的概念、發(fā)生機制的認識以及預測、治療方法不斷進步，ICU醫(yī)師應高度警惕過度治療所帶來的負面效應，明確判斷撤機失敗的原因。隨著臨床診療技術(shù)的發(fā)展，一些非侵入性監(jiān)測技術(shù)如超聲診斷技術(shù)等逐漸取代有創(chuàng)診斷方法，在提供臨床診療方便的同時，更需臨床醫(yī)師綜合分析各項檢測結(jié)果，提高診斷敏感度及特異度，進一步提高撤機成功率，降低撤機相關(guān)性心力衰竭的發(fā)生率。

[1] Thille AW, Harrois A, Schortgen F, et al. Outcomes of extubation failure in medical intensive care unit patients[J]. Crit Care Med, 2011,39(12):2612-2618.

[2] Thille AW, Corteéspuch I, Esteban A. Weaning from the ventilator and extubation in ICU[J]. Curr Opin Crit Care, 2013,19(1):57-64.

[3] Boles JM, Bion J, Connors A, et al. Weaning from mechanical ventilation[J]. Eur Res J, 2007,29(5):1033-1056．

[4] Teboul JL, Monnet X, Richard C. Weaning failure of cardiac origin:recent advances[J]. Crit Care, 2010,14(2):1-5.

[5] Moschietto S, Doyen D, Grech L, et al. Transthoracic echocardiography with Doppler tissue imaging predicts weaning failure from mechanical ventilation: evolution of the left ventricle relaxation rate during a spontaneous breathing trial is the key factor in weaning outcome[J]. Crit Care, 2012,16(3):1-10.

[6] Anguel N, Monnet X, Osman D, Castelain V, et al. Increase in plasma protein concentration for diagnosing weaning-induced pulmonary oedema[J]. Intens Care Med, 2008,34(7):1231-1238.

[7] Lamia B, Maizel J, Ochagavia A, et al. Echocardiographic diagnosis of pulmonary artery occlusion pressure elevation during weaning from mechanical ventilation[J]. Crit Care Med, 2009,37(5):1696-1701.

[8] Jubran A, Mathru M, Dries D, et al. Continuous recordings of mixed venous oxygen saturation during weaning from mechanical ventilation and the ramifications thereof[J]. Am J Resp Crit Care, 1998,158(6):1763-1769.

[9] 馬麗君,秦英智.血管外肺水指數(shù)和肺毛細血管滲透性指數(shù)在肺水腫診斷中的意義[J].中華危重病急救醫(yī)學,2008,20(2):111-114.

[10] Chien J, Lin M, Huang Y, et al. Changes in B-type natriuretic peptide improve weaning outcome predicted by spontaneous breathing trial[J]. Crit Care Med, 2008,36(5):1421-1426.

[11] 王超,王勇強.PiCCO在機械通氣患者撤機中的應用[J].中國急救醫(yī)學,2014,34(11):1026-1028.

[12] Dres M, Teboul JL, Anguel N, et al. Extravascular lung water, B-type natriuretic peptide and blood volume contraction enable diagnosis of weaning-induced pulmonary edema[J]. Crit Care Med, 2014,42(8):1882-1889.

[13] Paget S. Ultrasound assessment of lung aeration loss during a successful weaning trial predicts postextubation distress[J]. Crit Care Med, 2012,40(7):2064-2072.

[14] Upadya A, Tilluckdharry L, Muralidharan V, et al. Fluid balance and weaning outcomes[J]. Intens Care Med, 2005,31(12):1643-1647.

[15] Lemaire F, Teboul JL, Cinotti L, et al. Acute left ventricular dysfunction during unsuccessful weaning from mechanical ventilation[J]. Anesthesiology, 1988,69(2):171-179.

[16] Mekontso-Dessap A, Roche-Campo F, Kouatchet A, et al. Natriuretic peptide-driven fluid management during ventilator weaning:a randomized controlled trial[J]. Am J Resp Crit Care, 2012,186(12):1256-1263.

[17] Routsi C, Stanopoulos I, Zakynthinos E, et al. Nitroglycerin can facilitate weaning of difficult-to-wean chronic obstructive pulmonary disease patients: a prospective interventional non-randomized study[J]. Crit Care, 2010,14(6):1-11.

[18] Lamia OB, Islem O, Fahmi D, et al. Weaning difficult-to-wean chronic obstructive pulmonary disease patients: a pilot study comparing initial hemodynamic effects of levosimendan and dobutamine[J]. J Crit Care, 2011,26(1):15-21.

閻錫新(E-mail: xi_xin_yan@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.22.037

R541.6

A

1002-266X(2016)22-0094-04

2016-01-26)