董奕君，柏剛，譚婭，張文君

（1.錦州醫(yī)科大學十堰市太和醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地，湖北 十堰 442000；2.湖北醫(yī)藥學院附屬十堰市太和醫(yī)院超聲醫(yī)學科，湖北 十堰 442000 ）

機械通氣（mechanical ventilation,MV）是重癥醫(yī)學科（intensive care unit,ICU）內(nèi)重要的呼吸支持手段之一。有研究［1］指出，約有20%的機械通氣患者撤機失敗，且撤機所需時間超過了總機械通氣時間的40%。通常臨床上常使用呼吸淺快指數(shù)（rapid shallow breathing index,RSBI）來預(yù)測患者撤機結(jié)局，但RSBI 常出現(xiàn)假陰性，所以其評估價值較為局限。撤機失敗的一個主要因素是呼吸肌功能障礙［2］。膈肌是最重要的呼吸肌，吸氣時其將貢獻總吸氣量的75%［3］。超聲具有無創(chuàng)、實時、便捷、可重復(fù)性高等優(yōu)點，并隨著床旁超聲技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展，超聲逐漸成為評估膈肌功能的重要工具。本研究旨在通過超聲檢查手段測量膈肌相關(guān)超聲指標評估其對機械通氣患者的撤機價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過，選取十堰市太和醫(yī)院2021 年7 月至2022 年7 月收入ICU內(nèi)行機械通氣的患者60 例作為研究對象，根據(jù)撤機結(jié)局分為撤機成功組與撤機失敗組。納入標準：①機械通氣時間≥24 h；②導(dǎo)致行機械通氣的原發(fā)病得到控制，且臨床醫(yī)生認為存在撤機的可能性；③達到可進行自主呼吸試驗（spontaneous breathing trial,SBT）的標準；④年齡≥18 周歲。排除標準：①年齡＜18 周歲、妊娠期婦女；②胸腔有大量積液、氣體；③有脊髓損傷、膈肌麻痹等病史；④合并嚴重心、肝、腎等臟器功能衰竭；⑤嚴重凝血功能障礙。

1.2 研究方法

對符合納入標準的患者記錄撤機前一般臨床資料，如：年齡、性別、體重指數(shù)（BMI）、急性生理和慢性健康評估Ⅱ評分（acute physiology and chronic health condition Ⅱ score,APACHEⅡ評分）、是否行手術(shù)治療及機械通氣時間。

使用美國GE 公司Venue 急重癥移動型超聲診斷儀，于患者SBT 進行30 min 時行床旁超聲檢查，取患者仰臥位。①膈肌增厚率（diaphragm thickening fraction,DTF），將高頻線陣探頭L12n，頻率調(diào)節(jié)為8.0～12.0 MHz，將探頭置于患者第8～11 肋與腋中線的交界區(qū)，二維超聲聲像圖可清晰顯示膈肌結(jié)構(gòu)；調(diào)整為M 型超聲模式，觀察膈肌厚度隨呼吸運動的變化情況，一般情況下膈肌隨吸氣變厚，測量吸氣末膈肌厚度（diaphragmatic thickness at the end of inspiration,DTei）與呼氣末膈肌厚度（diaphragmatic thickness at the end of expiration,DTee）數(shù)據(jù)，通過公式計算DTF=（DTei-DTee）/DTee×100%，DTF 可以動態(tài)呈現(xiàn)膈肌厚度的變化情況，反映膈肌的收縮能力［4］。見圖1。②膈肌位移-時間指數(shù)（excursion-time index,E-T 指數(shù)），將凸陣探頭C1-5，頻率調(diào)節(jié)為3.5～5.0 MHz，將探頭置于患者右側(cè)肋弓下緣與右側(cè)鎖骨中線交界處，以肝臟為聲窗，聲束方向指向頭側(cè)，二維超聲聲像圖可顯示高回聲的膈??；切換至M 型超聲模式觀察膈肌的運動曲線，在一個呼吸周期內(nèi)，M 型超聲聲像圖中最低點與最高點之間的距離即膈肌位移（diaphragm excursion,DE），其可替代吸氣時的吸氣壓與潮氣量，同時記錄吸氣時間（inspriatory time,Ti），通過公式計算E-T 指數(shù)=DE×Ti，E-T 指數(shù)可間接反映膈肌做功［5］。見圖2。本研究由同一位有經(jīng)驗的超聲科醫(yī)師操作，所有超聲觀察指標均測量三次，取平均值。

圖1 膈肌厚度圖：紅線為吸氣末膈肌厚度，黃線為呼氣末膈肌厚度

圖2 膈肌位移-時間圖：紅線為膈肌位移，黃線為吸氣時間

1.3 觀察指標

①比較兩組患者的撤機前一般臨床資料中各指標有無統(tǒng)計學差異；②觀察并比較兩組患者膈肌超聲指標：DTF、E-T 指數(shù)有無統(tǒng)計學差異。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件對臨床資料及膈肌超聲數(shù)據(jù)進行分析，計數(shù)資料以百分率（%）表示，采用卡方檢驗或Fisher 檢驗進行組間比較；計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，符合正態(tài)分布的計量資料相關(guān)性采用t檢驗進行組間比較；非正態(tài)分布的計量資料相關(guān)性采用Mann-WhitneyU檢驗進行組間比較。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線并分析各指標對患者撤機成功的預(yù)測價值，根據(jù)最佳截斷值，計算敏感性、特異性，并計算曲線下面積（area under the curve,AUC）。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

兩組患者的年齡、性別、BMI、APACHEⅡ評分以及是否行手術(shù)治療比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。兩組患者撤機前的機械通氣時間比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組一般臨床資料比較

2.2 兩組患者超聲指標比較

撤機成功組患者的DTF 及E-T 指數(shù)均高于失敗組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者超聲指標比較（）

表2 兩組患者超聲指標比較（）

2.3 膈肌超聲對預(yù)測患者撤機成功的ROC 曲線分析

ROC 曲線分析結(jié)果顯示患者撤機成功DTF 的最佳界值為32.5%，其敏感性71.4%，特異性83.3%，約登指數(shù)0.547，AUC 0.824；E-T 指數(shù)的最佳界值為0.99 cm·s，其敏感性76.2%，特異性77.8%，約登指數(shù)0.54，AUC 0.807。見圖3。

圖3 SBT 進行30 min 時的DTF 和E-T 指數(shù)的ROC 曲線

3 討論

ICU 內(nèi)約有36% 的患者需進行機械通氣治療［6］。機械通氣的撤機過程十分重要，預(yù)測機械通氣的撤機結(jié)局一直是一個重要的臨床問題。不必要的過早和延遲撤機均可影響患者的預(yù)后，過早停止機械通氣會給呼吸和心血管系統(tǒng)帶來額外的壓力，而不必要的延遲撤機則會導(dǎo)致一系列并發(fā)癥如呼吸機相關(guān)型肺損傷［7］、呼吸機相關(guān)膈肌功能障礙［8］、下肢深靜脈血栓等，不恰當?shù)某窓C時機將導(dǎo)致發(fā)病率和死亡率增高。因此，把握適宜的撤機時機，可以改善患者預(yù)后。

呼吸淺快指數(shù)（rapid shallow breathing index,RSBI）為呼吸頻率與潮氣量的比值，臨床上既往常用其預(yù)測撤機結(jié)局，它可綜合反映呼吸肌力量與呼吸系統(tǒng)負荷之間的關(guān)系。但RSBI 準確性受諸多影響因素干擾，因此受到很大爭議。有研究［9］表明，RSBI＜105 次/（min·L）預(yù)測撤機成功的敏感性雖有90%，但其特異性僅為18.7%。有研究［10］分析造成RSBI 準確性低的原因，主要是由于呼吸肌不僅是由膈肌組成，還包括膈肌以外的肌肉群，當膈肌發(fā)生萎縮及功能障礙時，其他輔助呼吸肌群將會代償做功，在一定時間維持正常范圍內(nèi)的呼吸頻率與潮氣量，此時的膈肌功能障礙將會被掩蓋，最終導(dǎo)致RSBI 出現(xiàn)假陰性，所以RSBI 的評估價值較為局限。

膈肌在自主呼吸中發(fā)揮著“呼吸泵”的作用，膈肌功能的監(jiān)測對機械通氣患者選擇適宜的撤機時機尤為重要。膈肌功能測定的金標準為跨膈壓（Pdi），它是胸腔壓力與腹腔壓力的壓力差值，是反映呼吸肌尤其是膈肌功能的較為直接的指標［11］。但由于Pdi 是有創(chuàng)檢查，花費時間較長，不易于ICU 內(nèi)患者進行床邊的多次監(jiān)測，重復(fù)性較差。臨床上評估膈肌功能的方法還有最大吸氣負壓、最大呼氣壓以及影像學檢查如X 線、CT、磁共振成像等［12-14］，但這些檢查因有創(chuàng)、患者難于配合以及有輻射暴露危險等而存在一定的局限性。膈肌超聲不僅無創(chuàng)且可重復(fù)性高，近年來，國內(nèi)外均有研究證實膈肌超聲對機械通氣患者的撤機結(jié)局有預(yù)測作用［5,15］。

二維超聲聲像圖可觀察膈肌厚度情況，但有研究指出，膈肌厚度并不能準確反映膈肌的功能［16-17］，可能是由于炎癥或其他因素導(dǎo)致膈肌水腫增厚，從而影響其準確性。相比較，DTF 受影響程度小，這是由于其評估的是膈肌厚度的動態(tài)變化情況，是吸氣末與呼氣末膈肌厚度的差值比較，除去了影響膈肌厚度的因素，因此DTF 的準確性更高，臨床上的應(yīng)用價值更大。膈肌超聲不僅可直接觀察到膈肌的結(jié)構(gòu)形態(tài)還可觀察膈肌的移動方向。正常情況下，在二維及M 型超聲模式下均可觀察膈肌的運動情況，吸氣時膈肌向探頭移動，呼氣時膈肌背離探頭移動。當膈肌麻痹致使膈肌產(chǎn)生矛盾運動時，可見膈肌于吸氣時背離探頭移動，而呼氣時向探頭方向移動。一般情況下，一側(cè)膈肌功能可代表整體膈肌功能［18］，故本次研究所有研究對象均選取右側(cè)膈肌進行床旁超聲檢查。本次研究通過超聲監(jiān)測SBT 進行30 min時的DTF 和E-T 指數(shù)間接評估膈肌的收縮性和做功情況，當DTF 選取32.5%為最佳界值時，其敏感性為71.4%，特異性為83.3%，約登指數(shù)為0.547，AUC 為0.824；當E-T 指數(shù)的最佳界值為0.99 cm·s，其敏感性為76.2%，特異性為77.8%，約登指數(shù)為0.54，AUC 為0.807。撤機失敗組的DTF 及E-T 指數(shù)顯著低于成功組，這表明DTF 與E-T 指數(shù)這兩個超聲指標對機械通氣患者撤機結(jié)局有較準確的預(yù)測性，具有較高的臨床應(yīng)用價值。

本次研究的局限性：一是所有床邊超聲檢查均由一名超聲醫(yī)生完成，受操作熟練性影響。二是撤機失敗除了有膈肌功能障礙的因素，還有一些非膈肌功能障礙的因素，如：上氣道狹窄、氣道阻力、氣道分泌物［19］等，故影響一定的準確性。此外本研究屬單中心研究，樣本量相對較小，今后還需擴大樣本量，進一步加以證實。

綜上，針對ICU 內(nèi)機械通氣患者行床旁膈肌超聲檢查，超聲評估膈肌的收縮能力和做功可預(yù)測撤機結(jié)局。床旁超聲具有無創(chuàng)、實時、便捷、可重復(fù)性高等特點，非常適合ICU 患者特征，可作為ICU 內(nèi)患者監(jiān)測和評估膈肌功能的工具而廣泛應(yīng)用。