肺部超聲聯合膈肌運動度在機械通氣患者拔管中的臨床應用

李 立 代 興 郁 靜

機械通氣是危重患者搶救過程中的重要手段之一，也是許多呼吸功能障礙的患者維持其機體正常供氧的重要措施。對于有創機械通氣，也就是氣管插管機械通氣的患者，長時間的氣管插管則會引起呼吸機依賴和機械通氣性肺炎[1]。對于引起呼吸衰竭的原發疾病得以改善的患者，業內主張早期拔除氣管插管，脫離機械通氣。但臨床實踐表明，約20%～30%的機械通氣的患者在拔除氣管插管后因呼吸機依賴導致拔管失敗，而拔管失敗則會將患者的死亡風險增加40%～50%[2-3]。因此，早期有效評估患者拔管條件，準確預測拔管結果是否成功對于患者預后十分重要。以往的拔管前評估多采用SBT試驗、氣囊漏氣試驗等作為評估標準，缺乏更為科學的評估手段。近年來隨著床旁肺部超聲的普及，通過肺部超聲實時監測肺部情況，個體化評估肺功能和膈肌功能，對于早期指導拔管成功與否創造了一定的條件[4-5]。肺部超聲的兩個重要的評價指標為B線評分和膈肌有移動度，B線是指肺部存在水腫時肺泡內的氣體和液體形成的氣液界面，聲波在此界面經過不斷反射產生的偽像，對于評估肺水腫嚴重程度進而評估肺功能具有重要意義；膈肌活動度(DD)則是評價肺功能的另一項指標，膈肌功能障礙在機械通氣患者中極為常見，研究表明[6-7]，呼吸機使用24 h后，膈肌即可出現可觀測的萎縮，床旁超聲通過觀察兩側膈肌的移動度，能很好的評估膈肌功能，進而對于能否獲得拔管成功做出有效的預測，減少拔管失敗的發生。目前關于肺部超聲在預測機械通氣患者拔管成功率方面的研究較少，為了探討LUBS和DD在早期預測拔管成功率中的診斷價值，現報道如下。

資料與方法

一、臨床資料

選擇2018年8月至2019年10月我院重癥醫學科收治的行氣管插管輔助機械通氣的患者95例。拔管成功定義為拔出氣管插管和呼吸機輔助通氣48h內無需使用無創通氣或重新插管機械通氣；拔管失敗則相反。95例患者最終有61例獲得拔管成功(拔管成功組)，34例拔管失敗(拔管失敗組)；拔管成功組男33例，女27例，平均年齡(70.35±5.89)歲，原發疾病方面，肺部感染17例，心衰15例，膿毒癥休克12例，腦卒中11例，其他疾病6例；拔管失敗組中，男20例，女14例，平均年齡(70.64±6.11)歲，原發疾病方面，肺部感染10例，心衰8例，膿毒癥休克7例，腦卒中6例，其他疾病5例。兩組患者上述資料比較無統計學差異(P>0.05)。納入標準：①因呼吸衰竭、心衰、腦卒中等原因需要行氣管插管機械通氣的患者；②使用有創呼吸機輔助通氣時間>24小時；③未在使用有創通氣期間內死亡；排除標準：①氣管切開者；②胸椎T8水平以上截斷傷者；③合并嚴重的血流動力學不穩定和心律失常者；④存在膈肌麻痹或大量胸腔積液、氣胸或縱隔氣腫者；⑤納入研究前48 h內使用肌松劑者；⑥重度慢阻肺患者；

二、觀察方法

1. 資料收集： 收集所有患者性別、年齡、呼吸機使用時間、入ICU時的APACHE-Ⅱ評分(acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ)、撤機前24 h的液體平衡情況，原發疾病，拔管前30 min的氧合指數、二氧化碳分壓(PaCO2)、左室射血分數(ejection fraction, EF)等。

2. 拔管指征及方式： 患者經積極治療好轉后，于拔管前30 min采用PSV方法進行自主呼吸試驗(spontaneous breathing trial, SBT)，通過的患者給予拔出氣管插管并撤機；未通過的患者繼續給予有創機械通氣，12 h后再次評估。SBT實施嚴格按照《機械通氣與脫機指南(摘要草案)》標準進行，符合撤機臨床指征的患者才進行SBT試驗，在SBT期間嚴密觀察患者意識狀態、呼吸情況、血流動力學狀態、動脈氧分壓及氧合指數情況，若持續可達30 min則通過SBT。

3. 肺部超聲檢查： 有同一名超聲專業主治醫師水平以上的醫生進行床旁超聲操作，選擇寬頻凸陣探頭，患者取仰臥位，以12肺區分法檢查患者兩側前胸壁、側胸壁和后胸壁。LUBS積分細則：(1)正常通氣區：肺滑動征伴A線或<2個單獨B線計0分；(2)中度肺通氣減少區：多發、典型B線，計1分；(3)重度肺通氣減少區：多發融合B線計2分；(4)肺實變區：組織影像伴典型支氣管充氣征，計3分。LUBS評分為12個區域肺得分總和，每個區域得分為該區域最嚴重的的表現分。

4. 膈肌移動度檢查： 患者取仰臥位，暴露胸部及上腹部，呼吸平穩后利用超聲凸陣探頭，在雙側鎖骨中線肋弓下進行探測，應用M超模式記錄膈肌與體表探頭距離，于SBT試驗完成30 min后測量吸氣相與呼氣相膈肌移動距離之差，雙側測量，取平均值，記為DD。

三、統計學方法

采用SPSS19.0軟件進行數據分析，計量資料采用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；計數資料采用例/構成比表示，組間比較采用卡方檢驗；多因素分析采用Logistic回歸分析；繪制受試者工作曲線，分析LUBS和膈肌移動度在早期預測拔管成功與否的診斷價值；P<0.05時差異具有統計學意義。

結 果

一、兩組患者臨床資料比較

拔管成功組呼吸機使用時間(59.28±10.33)h，APACHE-Ⅱ評分(24.23±2.45)分，拔管前24 h的液體平衡(422.45±73.89)ml，拔管前30 min氧合指數(317.43±74.28)mmHg，PaCO2(41.15±8.12)mmHg，LUBS積分(9.17±2.74)分，DD(1.96±0.33)cm；拔管失敗組呼吸機使用時間(68.34±11.57)h，APACHE-Ⅱ評分(24.45±2.39)分，拔管前24 h的液體平衡(364.87±78.56)ml，拔管前30 min氧合指數(310.34±89.45)mmHg，PaCO2(40.47±9.33)mmHg，LUBS積分(13.25±2.11)分，DD(1.52±0.24)cm；拔管成功組呼吸機使用時間短于拔管失敗組，撤機過程前24 h液體負平衡、DD高于拔管失敗組，LUBS低于拔管失敗組，差異具有統計學意義(P<0.05)。

二、影響機械通氣患者拔管的多因素分析

呼吸機使用時間(OR=1.145)、LUSB積分(OR=1.961)是影響拔管失敗的獨立危險因素(P<0.05)，拔管前24 h液體平衡情況(OR=0.981)、DD(OR=0.011)是影響拔管失敗的獨立保護因素(P<0.05)，見表1。

三、預測拔管成功與否的ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示，在早期預測拔管成功方面，呼吸機使用時間的AUC為0.507，拔管前24 h液體平衡的AUC為0.602，LUBS積分的AUC為0.795，DD的AUC為0.889，LUBS聯合DD的AUC為0.952，其中LUBS的截點值為11.355分，DD的截點值為1.79 cm，見圖1；根據ROC曲線獲得的截點值進行預測價值分析后，LUBS和DD及聯合預測的敏感度和特異度，見表2。

圖1 肺超聲B線評分和膈肌移動度預測拔管成功的ROC曲線

表1 影響機械通氣患者拔管的Logistic回歸分析

表2 肺部超聲B線評分和DD指標在早期預測拔管成功與否的診斷效能

討 論

盡早拔出氣管插管已經成為有創機械通氣治療過程中的共識。評估拔管時機對于減少呼吸機相關并發癥、避免二次插管尤為重要[8-9]。影響有創機械通氣患者拔管成功的因素眾多，但尚缺乏的一種簡便、可靠的量化指標來指導拔管時機的選擇。研究表明，影響有創機械通氣患者拔管成功的關鍵因素在于肺功能和膈肌功能，床旁超聲作為一種便攜、實時、無創的超聲檢查手段，近年來被眾多臨床醫生用來評估患者肺功能及觀察膈肌移動度等情況[10-11]。

本文95例患者最終拔管成功61例，34例拔管失敗，失敗率35.79%，與業內報道水平相符合[9]。進一步分析兩組患者臨床資料顯示，拔管成功組呼吸機使用時間較短、拔管前24 h液體平衡更佳、肺部超聲B線評分更低及膈肌移動度更好，分析認為：(1)呼吸機使用時間與拔管成功與否的關系已經獲得業內認可，呼吸機使用時間越長，患者罹患呼吸機依賴的風險越大、呼吸機相關肺炎的可能性也越高[12-14]，對患者肺功能影響越大；(2)肺部超聲檢查在評估ICU患者拔管過程中能夠提供較多的肺功能指標信息；研究表明，肺部超聲B線評分在評估肺通氣量方面具有重要指導價值，該研究證實肺部超聲能夠通過識別整體或局部的肺不張，來評估拔管風險[15-16]；(3)膈肌作為主要的自主呼吸肌，膈肌運動時產生的潮氣量占總潮氣量的75%～80%，有創機械通氣能夠使膈肌獲得短暫的休息，但長時間的有創機械通氣能夠導致膈肌萎縮，出現功能障礙，拔管撤機時導致患者自主呼吸無法有效恢復，進而造成二次損傷[17-18]。

本文對多因素分析存在差異的指標進一步進行了ROC曲線分析，結果顯示，呼吸機使用時間和拔管前24 h液體平衡的AUC曲線下降面積均較低，無預測價值；而LUBS的AUC為0.795，DD的AUC為0.889，具有較高的預測價值，同時LUBS聯合DD的AUC為0.952，同時還利用ROC曲線獲得的截點值，得出聯合預測的敏感度為91.80%，特異度為91.18%，說明上述兩項指標聯合應用能夠在臨床上獲得很好的指導效果。分析認為：(1)LUBS能夠提供詳細的局部數字化評分，識別各部位肺復張比例，整合分析這些數據有助于指導臨床選擇正確的SBT時機，對肺通氣模式進行優化調整[19]；同時該指標可以實時監測，決定何時可進一步拔管撤機；研究表明，肺部超聲B線評分在指導COPD患者撤機時機方面具有較好的應用價值，同時在急性呼吸窘迫綜合征方面也能夠獲得較好的療效，但在無肺部基礎疾病的患者，如腦卒中、心衰引起的肺水腫指導價值較低；通過本研究則可以進一步論證LUBS在無肺部基礎疾病患者中的預測價值[20-22]；(2)在膈肌活動度方面，傳統的膈肌功能障礙工具如膈神經傳導、跨膈壓等在操作方面均具有一定局限性和不足，超聲在測量膈肌移動度、增厚和收縮速度方面具有較好的優勢[23-25]。研究表明，自主呼吸患者中，膈肌移動度是膈肌機械收縮的結果，接受機械通氣患者發生膈肌功能障礙多數為均勻的運動障礙，多繼發于神經肌肉功能障礙[26-27]。膈肌移動度越小說明膈肌運動功能障礙越嚴重，撤機后就無法獲得足夠的肺通氣量，需要再次插管或無創機械通氣[28]。另外，有研究將DD的截斷值定義為11 mm，也有將DD<10 mm定義為膈肌功能障礙[29-30]。但本文通過ROC曲線分析得出DD的截點值在16.4 mm左右，可能與本文納入的樣本量較小有關。

另外，結果發現，單獨應用肺部超聲測量LUBS和DD與預測拔管成功與否均具有一定價值，但單一指標的敏感度或特異度均無法達到臨床滿意程度，而聯合預測的敏感度和特異度均在90%以上，彌補了這一不足。受到樣本量限制，本文的結果尚需要加大樣本量進一步論證。

綜上所述，肺部超聲B線評分聯合膈肌移動度能早期準確的預測機械通氣患者拔管成功與否，為指導臨床應用提供了科學的數據參考，避免加重患者創傷。