龔　菊，　張碧波

常熟市第二人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 常熟　215500

·論著·

膈肌移動度、淺快呼吸指數(shù)及氧合指數(shù)對撤機預(yù)測價值比較

龔菊，張碧波

常熟市第二人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 常熟215500

摘要：目的探討ICU患者在自主呼吸試驗(SBT)過程中，3種撤機參數(shù)在患者機械通氣中撤機預(yù)測的價值。方法選擇常熟市第二人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科2014年12月至2015年8月收治的44例行機械通氣后需要撤機拔管的患者，在SBT 120 min通過后，給予拔管?；颊吣挲g18～80歲，行機械通氣時間>24 h。根據(jù)患者撤機后結(jié)果分為成功組和失敗組，每組各22例。SBT前，記錄患者氧合指數(shù)(PaO2/FiO2),呼吸頻率(RR)、心率(HR)、平均動脈壓(MAP)。SBT開始，患者取平臥位，分別于0、10、30 min記錄右側(cè)膈肌移動度(DE)、淺快呼吸指數(shù)(RSBI)。SBT 30 min時，抽取動脈血氣，記錄PaO2/FiO2。結(jié)果兩組患者SBT間 30 min與10 min右側(cè)DE的變化值(ΔDE30-10)、SBT 30 min時RSBI及PaO2/FiO2比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。右側(cè)DE30-10預(yù)測撤機失敗的ROC曲線下面積為0.940，當(dāng)以0.175 cm為臨界值時，其預(yù)測撤機失敗的靈敏度和特異度分別為95.5%和86.4%。SBT 30 min時，RSBI預(yù)測撤機的ROC曲線下面積為0.744，以44 bpm/L為臨界值時，其預(yù)測撤機的靈敏度和特異度分別為81.8%和72.7%。SBT 30 min時，PaO2/FiO2預(yù)測撤機的ROC曲線下面積為0.837，以203 mmHg為臨界值時，其預(yù)測撤機的靈敏度和特異度分別為86.4%和72.7%。結(jié)論右側(cè)ΔDE30-10、SBT 30 min時RSBI及PaO2/FiO2對撤機均有一定預(yù)測價值，右側(cè)ΔDE30-10預(yù)測價值更高。

關(guān)鍵詞：膈肌移動度；撤機預(yù)測；自主呼吸試驗；淺快呼吸指數(shù)；氧合指數(shù)

DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2016.03.02

約20%～30%機械通氣患者存在撤機困難或撤機延遲現(xiàn)象[1]。自主呼吸試驗(spontaneous breathing trial，SBT)是目前預(yù)測撤機的較好方式，但即使成功通過SBT后，患者拔管失敗率仍達26%～42%[2-3]。因此，選擇準確性較高的預(yù)測撤機指標，至關(guān)重要。臨床常用的撤機參數(shù)包括癥狀體征、呼吸容積、動力學(xué)參數(shù)和血氣分析等。膈肌作為最主要的吸氣肌，主導(dǎo)了通氣過程中60%～80%的工作量[4-5]。研究發(fā)現(xiàn)，膈肌運動幅度與肺功能、最大跨膈壓有很好的相關(guān)性[6-7]。本研究選擇常熟市第二人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科2014年12月至2015年8月收治的44例行機械通氣后需要撤機拔管的患者，通過觀察SBT過程患者膈肌移動度(diaphragm excursion，DE)、淺快呼吸指數(shù)(rapid shallow breathing index，RSBI)及氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)與撤機結(jié)果的關(guān)系，探討3種參數(shù)對撤機的預(yù)測價值。現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料選取自2014年12月至2015年8月入住我科需機械通氣患者56例，符合納入標準者44例。根據(jù)患者撤機后結(jié)果分為成功組(n=22)與失敗組(n=22)。成功組：男性15例，女性7例；平均體質(zhì)量(62.14±12.40)kg，平均年齡(67.59±9.78)歲；其中，多發(fā)傷5例，慢性阻塞性肺病3例，肺炎4例，外科術(shù)后7例，急性農(nóng)藥中毒1例，感染性休克1例，中暑1例。失敗組：男性17例，女性5例；平均體質(zhì)量(60.00±7.07)kg，平均年齡(71.09±14.57)歲；其中，多發(fā)傷3例，慢性阻塞性肺病4例，肺炎13例，外科術(shù)后1例，急性農(nóng)藥中毒1例。撤機失敗患者中，再插管2例，SBT失敗20例。兩組患者在性別比例、體質(zhì)量、年齡、致病原因等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2納入與排除標準納入標準：(1)年齡18～80歲，性別不限；(2)機械通氣時間≥24 h；(3)通過撤機篩查試驗[8]；(4)SBT可達30 min。排除標準：(1)嚴重呼吸中樞抑制、高位截癱、神經(jīng)肌肉病變；(2)胸廓畸形、膈疝；(3)腹腔高壓；(4)嚴重心、肝、腎等臟器功能衰竭、血流動力學(xué)不穩(wěn)定；(5)嚴重凝血功能障礙；(6)妊娠、腫瘤終末期；(7)SBT不能達到30 min。

1.3研究方法

1.3.1撤機結(jié)果評價方法患者SBT 120 min通過后拔管，隨訪48 h?；颊叱窓C結(jié)果評價方法：(1)撤機失敗[9]。①SBT失??；②拔管后48 h內(nèi)需要再插管或無創(chuàng)通氣；③拔管后48 h內(nèi)死亡。(2)撤機成功需滿足以下3個條件。①成功通過SBT，且拔除氣管插管；②拔管后48 h內(nèi)無需再插管及呼吸機輔助通氣；③拔管后48 h內(nèi)存活。

1.3.2超聲測量方法患者取平臥位，將超聲腹部探頭分別在右腋中線和左腋后線測量DE[10-11]，采用二維超聲觀察兩側(cè)膈肌位置及運動。微調(diào)探頭，選取最佳膈肌顯影切面，待膈肌運動平穩(wěn)、圖像清晰后，切換至M超模式，取樣線與膈肌盡量垂直，進行數(shù)據(jù)測量。吸氣時膈肌收縮向下移動，呼氣時膈肌舒張向上移動，M超上膈肌上下移動最高點和最低點間的距離為DE。第1次取數(shù)據(jù)后，在皮膚表面做定位標記，取5次測定的平均值。測量過程中，觀察膈肌有無反常運動或無移動。見圖1。

1.3.3SBT試驗撤機篩查試驗通過后行SBT，采用低水平的壓力支持通氣方式。呼吸機設(shè)置：壓力支持通氣模式，支持壓力設(shè)為5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，F(xiàn)iO2為35%，時間120 min。當(dāng)達到SBT終止標準[8]時，SBT失敗，轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)機械通氣。

1.4觀察指標入組后，記錄患者姓名、性別、年齡、撤機當(dāng)日急性生理與慢性健康評分Ⅱ(APACHE Ⅱ)[12]及通氣時間。停用鎮(zhèn)靜藥物，撤機篩查試驗通過后，引流氣道內(nèi)分泌物，清除呼吸機管路積水。SBT前，記錄心率(HR)、呼吸頻率(RR)、平均動脈壓(MAP)、氧分壓(PaO2)、PaO2/FiO2、二氧化碳分壓(PaCO2)。分別于SBT 0、10、30 min監(jiān)測潮氣量(Vt)和RR，計算RSBI=RR/Vt，取5次測定平均值。分別于SBT 0、10、30 min時，超聲測量右側(cè)膈肌移動度(0 min數(shù)據(jù)由SBT后第1個呼吸周期開始測量)。SBT 30 min時，記錄PaO2/FiO2。連接心電監(jiān)護儀，監(jiān)測SBT過程中HR、血壓、RR及血氧飽和度(SpO2)變化，并觀察有無精神狀態(tài)改變及矛盾運動等。

圖1　吸氣和呼氣時取樣線及M超測量(a.吸氣時；b.呼氣時；c.M超下測量DE)

2結(jié)果

2.1兩組患者撤機前情況比較成功組患者的通氣時間為(5.27±2.64)d，失敗組通氣時間為(6.64±2.68)d，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。成功組撤機當(dāng)日APACHE Ⅱ為(5.00±2.16)分，失敗組為(6.14±1.88)分，兩組間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。SBT前，成功組患者的RR為(16.36±3.87)次/min，HR為(80.68±10.00)次/min，MAP為(82.14±10.11)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，失敗組患者RR為(17.32±4.30)次/min，HR為(81.23±12.85)次/min，MAP為(85.73±10.66)mmHg，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

組別通氣時間/dRR/次·min-1HR/次·min-1MAP/mmHgAPACHEⅡ/分成功組5.27±2.6416.36±3.8780.68±10.0082.14±10.115.00±2.16失敗組6.64±2.6817.32±4.3081.23±12.8585.73±10.666.14±1.88P值>0.05>0.05>0.05>0.05>0.05

2.2兩組患者DE比較SBT 0、10、30 min時，成功組右側(cè)DE分別為(1.58±0.52)cm、(1.74±0.48)cm、(1.76±0.52)cm，失敗組分別為(1.84±1.02)cm、(2.00±1.02)cm、(2.16±1.34)cm，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。SBT 10 min與0 min之間、30 min與0 min之間右側(cè)DE的變化值(ΔDE10-0，ΔDE30-0)，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。SBT 30 min與10 min之間右側(cè)DE的變化值(ΔDE30-10)，失敗組高于成功組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3兩組患者RSBI比較在SBT 0 min時，兩組RSBI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。在SBT 10、30 min時，成功組患者RSBI均低于失敗組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

2.4兩組患者PaO2/FiO2比較SBT前，兩組間PaO2/FiO2比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；SBT 30 min時，兩組間PaO2/FiO2比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

組別右側(cè)DE0min10min30min右側(cè)ΔDEΔDE30-10ΔDE10-0ΔDE30-0成功組1.58±0.521.74±0.481.76±0.520.107±0.0640.245±0.2610.279±0.261失敗組1.84±1.022.00±1.022.16±1.340.333±0.3170.244±0.2390.424±0.422t值-1.061-1.073-1.306-3.2740.006-1.372P值>0.05>0.05>0.05<0.05>0.05>0.05

組別RSBI0min10min30min成功組64.68±33.1149.36±20.0046.36±21.81失敗組75.09±31.3263.59±21.7870.05±28.54t值-1.071-2.256-3.093P值>0.05<0.05<0.05

2.5觀察指標對撤機的預(yù)測價值右側(cè)DE30-10預(yù)測撤機失敗的ROC曲線下面積為0.940，當(dāng)以0.175 cm為臨界值時，其預(yù)測撤機失敗的靈敏度和特異度分別為95.5%和86.4%。SBT 30 min時，RSBI預(yù)測撤機的ROC曲線下面積為0.744，以44 bpm/L為臨界值時，其預(yù)測撤機的靈敏度和特異度分別為81.8%和72.7%。SBT 30 min時，PaO2/FiO2預(yù)測撤機的ROC曲線下面積為0.837，以203 mmHg為臨界值時，其預(yù)測撤機的靈敏度和特異度分別為86.4%和72.7%。見表5。

組別PaO2/FiO2SBT前SBT30min成功組(n=22)292.64±84.88275.86±89.21失敗組(n=22)260.50±62.34194.64±57.64t值1.4313.587P值>0.05<0.05

表5　觀察指標對撤機的預(yù)測價值

3討論

機械通氣患者撤機困難的主要原因是呼吸負荷與呼吸肌做功能力的失衡，目前研究顯示，各項指標均不能有效預(yù)測撤機失敗[13-14]，其原因可能是指標未能反映呼吸中樞驅(qū)動、呼吸肌收縮與呼吸負荷之間的平衡關(guān)系以及不能反映這種動態(tài)過程。國外研究顯示，超聲檢查肝/脾移動度≥1.1 cm時，指導(dǎo)撤機的敏感度和特異度較高[15]。Dinino等[15]發(fā)現(xiàn)，觀察吸氣末和呼氣末膈肌厚度變化值占呼氣末厚度的百分比可有效預(yù)測能否成功拔管。由于超聲觀察左側(cè)膈肌受胃內(nèi)容物，腸內(nèi)、肺內(nèi)氣體的干擾，且脾臟窗口較肝臟小，所以右側(cè)膈肌顯影更清楚，故本研究選擇右側(cè)ΔDE30-10進行研究分析。

撤機的關(guān)鍵是患者呼吸肌收縮強度和持久力，單點的測量往往不能反映動態(tài)的過程，把單點之間的變化值記為ΔDE，反映了膈肌活動的動態(tài)變化，DE的變化趨勢可反映膈肌是處于代償性收縮增加或疲勞時的收縮減弱，是呼吸負荷與呼吸肌做功能力是否失衡的表現(xiàn)。結(jié)果顯示，兩組間雙側(cè)ΔDE10-0、ΔDE30-0比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。SBT開始時，兩組患者膈肌活動尚未有效代償，膈肌具有一定儲備收縮代償能力，10 min時，兩組患者DE均有不同程度增加，導(dǎo)致兩組間ΔDE10-0無差異。SBT0 min時，DE處于低值，而達30 min時，失敗組部分患者因呼吸負荷增加膈肌仍處于代償性收縮增強狀態(tài)，導(dǎo)致ΔDE30-0較大，部分患者膈肌已疲勞導(dǎo)致收縮減弱，ΔDE30-0較?。欢晒M10 min至30 min時，DE趨于穩(wěn)定，但與0 min比較，亦有不同程度增加，導(dǎo)致兩組ΔDE30-0無差異。本研究中，因0 min數(shù)據(jù)從SBT第1個呼吸周期開始記錄，可能是導(dǎo)致0 min時的結(jié)果無明顯差異的原因之一。在失敗組，雙側(cè)10 min至30 min時，在膈肌獲得一定代償基礎(chǔ)上，動態(tài)觀察進一步變化，發(fā)現(xiàn)DE存在增加或減小現(xiàn)象。兩組ΔDE30-10存在明顯差異，提示ΔDE30-10較ΔDE10-0、ΔDE30-0更有預(yù)測價值。右側(cè)ΔDE30-10預(yù)測撤機失敗的ROC曲線下面積為0.940，以0.175 cm為臨界值時，其預(yù)測撤機失敗的靈敏度和特異度分別為95.5%和86.4%。因此，SBT過程中，超聲下ΔDE30-10對患者撤機有一定的預(yù)測價值。

臨床上，RSBI方法簡單易行，得到廣泛應(yīng)用。穆玉等[16]應(yīng)用RSBI指導(dǎo)撤機，以RSBI≤97 bpm/L為臨界值，預(yù)測撤機的敏感性為89.7%，特異性為41.7%，ROC曲線下面積為0.75。SBT 10、30 min時，失敗組與成功組的RSBI存在差異，隨時間的增加，失敗組較成功組RSBI值逐漸增加，反映了撤機時常見的呼吸淺快現(xiàn)象。本研究30 min時，RSBI預(yù)測撤機的ROC曲線下面積為0.744，仍較低，以44 bpm/L為臨界值，預(yù)測撤機失敗的靈敏度和特異度分別為81.8%和72.7%。本研究已排除SBT過程中RSBI>105 bpm/L的患者，故結(jié)果中RSBI均值較其它相關(guān)研究小，可能是導(dǎo)致特異性較其他研究高的原因。但結(jié)果提示RSBI無良好預(yù)測價值，這可能與本研究比較的是SBT 30 min時數(shù)據(jù)有一定關(guān)系。有研究顯示，SBT 60 min時的RSBI參數(shù)與SBT 1 min和SBT 30 min時相比，對撤機成功的預(yù)測更有價值[17-18]。

PaO2/FiO2動態(tài)監(jiān)測能較好地反映機體的缺氧狀況，體現(xiàn)肺通氣和換氣功能，臨床應(yīng)用較廣。慢性阻塞性肺病行有創(chuàng)機械通氣的患者，選擇PaO2/FiO2>250 mmHg作為臨床撤機的指標之一，可提高撤機成功率，但PaO2/FiO2作為一項單獨的指標預(yù)測是否能成功撤機，尚缺乏敏感性和特異性[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，SBT前兩組PaO2/FiO2比較無差異，而SBT 30 min時兩組比較有差異，ROC曲線下面積為0.837，當(dāng)以203 mmHg為臨界值時，其預(yù)測撤機的靈敏度和特異度分別為86.4%和72.7%。因此，PaO2/FiO2對撤機亦有預(yù)測價值。但其ROC曲線下面積較ΔDE30-10小，且血氣分析為有創(chuàng)操作，實時動態(tài)監(jiān)測存在困難，采血時受體位、血管暴露情況、患者配合情況等影響，穿刺存在一定失敗率。因此，選擇無創(chuàng)、患者易配合且準確性較高的撤機指標更為重要。

本研究存在一定局限性，在實際操作中，膈肌顯影與肺含氣量，患者肥胖、水腫程度等有關(guān)。由于本研究樣本量小，對機械通氣原因未作分類，可能導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏倚，還需要進一步擴大樣本量進行研究。本研究超聲僅觀察SBT 30 min內(nèi)的3種參數(shù)的變化，可能導(dǎo)致預(yù)測價值減小。

綜上所述，右側(cè)ΔDE30-10與RSBI、PaO2/FiO2對撤機均有一定預(yù)測價值，但右側(cè)ΔDE30-10預(yù)測價值更高。常規(guī)撤機參數(shù)聯(lián)合超聲測量DE有望輔助臨床準確判斷撤機時機。

參考文獻

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

[2]Cohen JD,Shapiro M,Grozovski E,et al.Automatic tube compensation-assisted respiratory rate to tidal volume ratio improves the prediction of weaning outcome[J].Chest,2002,122(3):980-984.

[3]Mayo P,Volpicelli G,Lerolle N,et al.Ultrasonography evaluation during the weaning process:the heart,the diaphragm,the pleura and the lung[J].Intensive Care Med,2016.[Epub ahead of print]

[4]Ratnovsky A,Elad D.Anatomical model of the human trunk for analysis of respiratory muscles mechanics[J].Respir Physiol Neurobiol,2005,148(3):245-262.

[5]Boussuges A,Gole Y,Blanc P.Diaphragmatic motion studied by m-mode ultrasonography:methods,reproducibility,and normal values[J].Chest,2009,135(2):391-400.

[6]李明秋,郭瑞君,張譜,等.M型超聲觀察膈肌運動與肺功能的相關(guān)性研究[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2014,35(2):189-191.

[7]中華醫(yī)學(xué)會重癥醫(yī)學(xué)分會.機械通氣臨床應(yīng)用指南(2006)[J].中國危重病急救醫(yī)學(xué),2007,19(2):65-72.

[8]劉火根,劉玲,湯睿,等.評價膈肌功能指導(dǎo)慢性阻塞性肺疾病患者撤機的可行性研究[J].中華內(nèi)科雜志,2011,50(6):459-464.

[9]何偉,許媛.3種超聲方法測量膈肌運動的比較研究[J].中華危重病急救醫(yī)學(xué),2014,26(12):914-916.

[10]蔡孝楨,陳莞春,黃文平,等.超聲測量肝/脾移動度在機械通氣患者撤機中的應(yīng)用價值[J].中國醫(yī)師雜志,2008,10(3):400-402.

[11]邱海波,管向東.重癥醫(yī)學(xué)考級教程[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2014:8-9.

[12]劉大為.實用重癥醫(yī)學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:128.

[13]Fernandez R,Raurich JM,Mut T,et al.Extubation failure:diagnostic value of occlusion pressure(P0.1) and P0.1-derived parameters[J].Intensive Care Med,2004,30(2):234-240.

[14]Jiang JR,Tsai TH,Jerng JS,et al.Ultrasonographic evaluation of liver/spleen movements and extubation outcome[J].Chest,2004,126(1):179-185.

[15]Dinino E,Gartman EJ,Sethi JM,et al.Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation from mechanical ventilation[J].Thorax,2014,69(5):423-427.

[16]穆玉,劉陽,彭民,等.自主呼吸淺快指數(shù)趨勢分析對拔管成功預(yù)測準確性的影響[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2013,93(5):357-361.

[17]張澤華,王芳,孔德華,等.淺快呼吸指數(shù)指導(dǎo)AOPP患者撤機的臨床研究[J].臨床肺科雜志,2013,18(9):1577-1578.

[18]朱春香,殷傳慧.氧合指數(shù)對機械通氣治療COPD患者撤機的影響[J].護理研究,2014,28(5):1861-1863.

A comparative study on predicting outcome of ventilator weaning by diaphragmatic excursion,spontaneous breathing trial and rapid shallow breathing index

GONG Ju,ZHANG Bi-bo

(Intensive Care Unit，Changshu NO.2 People′s Hospital,Changshu 215500,China)

Abstract：ObjectiveTo explore the ICU patients during spontaneous breathing trial(SBT) three kinds of weaning criteria in patients with mechanical ventilation pulled machine predicted value.MethodsTotally 44 cases of patients in ICU treated by mechanical ventilation more than 24 hours and the ages from 18 to 80 were received from December 2014 to August 2015.The patients who met the clinical weaning criteria were extubated after 120 minutes SBT.All 44 patients were divided into the success group and the failure group according to the result,with 22 cases in each group.Before SBT,partial pressure of oxygen(PaO2),respiratory rate(f),heart rate(HR) and mean artery pressure(MAP) were recorded.During SBT,patients were in supine position,DE was measured with bedside ultrasound,the right DE,rapid shallow breathing index(RSBI) were recorded or calculated at the 0,10 and 30 minutes of SBT.Oxygenation index(PaO2/FiO2) was recorded at 30 minutes of SBT.ResultsΔDE showed higher values in the failure group patients.There was significant difference of ΔDE in patients between success and failure group.The area under the ROC curves(AUC)of the right ΔDE was 0.940,using 0.175 cm as the threshold value for prospectively predicting failed weaning,the sensitivity,specificity were 95.5%,86.4%,respectively.The f/Vt in successful weaning patients were lower than that in failed weaning patients at 10 and 30 minutes of SBT.The area under the ROC curves(AUC) of the f/Vt at 30 minutes of SBT was 0.744.There was significant difference of PaO2/FiO2 in patients between success and failure group at 30 minutes of SBT(P<0.05).The area under the ROC curves(AUC) of the PaO2/FiO2 at 30 minutes of SBT was 0.837.ConclusionThree different weaning indices all could predict weaning outcome.Comparing with the rapid shallow breathing index(f/Vt) and oxygen index(PaO2/FiO2),the right side ΔDE measured with ultrasound in the process of 30 minutes SBT is a more valuable predictor.

Key words:Diaphragm excursion；Ventilator weaning；Spontaneous breathing trial；Rapid shallow breathing index；Oxygen index

通信作者：張碧波，E-mail：zbb116@sina.com

文章編號：2095-5561(2016)03-0133-05 中圖分類號：R459.7

文獻標志碼：A

收稿日期：2016-03-13

第一作者：龔菊(1982-)，女，江蘇常熟人，主治醫(yī)師，碩士