膈肺聯(lián)合超聲對頸髓損傷機械通氣患者撤機結局的預測評估研究

鐘莉　唐坎凱　徐巍　李海東

[關鍵詞] 膈肺聯(lián)合超聲;頸髓損傷;機械通氣;撤機結局

[中圖分類號] R445.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）18-0104-05

Prediction and evaluation of weaning outcome of diaphragm and lung combined ultrasound in patients with mechanical ventilation for cervical spinal cord injury

ZHONG Li? ?TANG Kankai? ?XU Wei? ?LI Haidong

Department of Intensive Care Unit，the First People′s Hospital of Huzhou in Zhejiang Province， Huzhou? ?313000， China

[Abstract] Objective To explore the success rate of weaning outcome of diaphragm and lung combined ultrasound in patients with mechanical ventilation for cervical spinal cord injury. Methods Patients with mechanical ventilation for upper cervical spinal cord injury treated in the intensive care unit of our hospital from January 2018 to December 2019 were enrolled in the retrospective analysis. The duration of mechanical ventilation was more than 48 hours， which met the weaning criteria of spontaneous breathing test （SBT）. All patients were evaluated by bedside lung B-ultrasound and diaphragm ultrasound. The diaphragmatic displacement （DD），the diaphragmatic rapid shallow breathing index （D-RSBI）， and the lung ultrasonic B-line score （LUBS） were measured. The patients were divided into the success group and the failure group according to the weaning outcome. The receiver operating characteristic curve （ROC） was adopted to evaluate and analyze the predictive value of each index. Results There were 45 patients in the success group and 15 patients in the failure group. There was no significant difference in the population characteristics between the two groups（P>0.05）. The LUBS in the success group was （8.91±0.92）points， and in the failure group was （13.52±1.21） points， with statistically significant difference（P=0.001）. The DD in the success group was （13.56±2.04）mm， and in the failure group was （9.36±1.12） mm，with statistically significant difference （P=0.002）. The D-RSBI in the success group was significantly lower than that in the failure group， with statistically significant difference [（1.42±0.26） Times/（min·mm） vs. （2.16±0.38） Times/（min·mm）， P=0.008）]. The D-RSBI， the LUBS， and the D-RSBI combined with LUBS all had predictive efficiency to failure of weaning. The predictive efficiency of D-RSBI combined with LUBS was highest，with AUC of 0.982. Conclusion Diaphragm and lung combined ultrasound can well predict the weaning outcome in patients with mechanical ventilation for cervical spinal cord injury， with the highest predictive efficiency of D-RSBI combined with LUBS.

[Key words] Diaphragm and lung combined ultrasound; Cervical spinal cord injury; Mechanical ventilation; Weaning outcome

急性頸髓損傷是臨床工作中比較常見的危重疾患，?？蓪е禄颊吒杏X、運動功能的喪失，高位的頸髓損傷甚至可影響呼吸和循環(huán)中樞，其致殘率及病死率均較高，預后較差。肺部感染和呼吸衰竭是創(chuàng)傷性頸髓損傷最常見的兩大致死因素[1]。為改善通氣功能、促進排痰和避免吸入性肺炎的發(fā)生，提高頸髓損傷患者救治率，機械通氣已成為頸髓損傷后一個重要的輔助治療措施。然而，有研究顯示，20%～30%的機械通氣患者會存在呼吸肌的依賴，造成撤機的延長，而撤機失敗將增加患者40%～50%的死亡率[2]。因此，評估撤機時機和預測撤機結局非常重要[3-4]。近年來，超聲因其無創(chuàng)化的特點在重癥領域蓬勃發(fā)展，而膈肌超聲和肺部超聲在重癥患者中的運用更是成為熱點[5]。有研究顯示，肺部超聲B線（Lung B-line score，LUBS）、膈肌移動度（Diaphragm mobility，DD）及膈肌淺快呼吸指數(shù)（Diaphragmatic rapid shallow breathing index，D-RSBI）對評估撤機有很好的臨床指導價值[6-7]。目前，LUBS聯(lián)合DD及D-RSBI在預測頸髓損傷患者撤機結局中的應用鮮有報道，因此本研究旨在評估LUBS聯(lián)合DD及D-RSBI對高位頸髓損傷機械通氣患者撤機結局的預測價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1? 一般資料

回顧性分析在浙江省湖州市第一人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科進行，通過本院醫(yī)學倫理委員會批準，所有納入研究的患者均征求患者及其家屬的同意并簽署知情同意書。選取2018年1月至2019年12月入住本院重癥監(jiān)護室（Intensive care unit，ICU）高位脊髓損傷并使用機械通氣患者60例。納入標準：①中重度頸髓損傷;②需要經(jīng)口腔氣管插管或氣管切開呼吸機輔助呼吸;③>18周歲;④機械通氣時間>48 h;⑤必須符合自主呼吸試驗（Spontaneous breathing trial，SBT）的撤機標準。排除標準：①無創(chuàng)呼吸機輔助通氣;②≤18周歲;③既往存在神經(jīng)肌肉源性疾病;④血氣胸、胸腔閉式引流或縱隔氣腫;⑤多發(fā)肋骨骨折、連枷胸;⑥研究前48 h內使用過肌松劑;⑦患者或家屬不配合臨床診治或不簽屬知情同意書。所有納入研究的患者均達到進行SBT試驗的標準，根據(jù)脫機成功與否分為撤機成功組和撤機失敗組，兩組患者人群特征無明顯差異。

1.2 方法

機械通氣患者嘗試撤機的條件：①咳嗽有力;②氧合指數(shù)>150 mmHg;③呼氣末正壓通氣指標<5 cmH2O;④已停用血管升壓藥和鎮(zhèn)靜類藥物。用120 min T管法進行SBT，SBT過程中監(jiān)測患者生命體征，出現(xiàn)下列任何一項均被認為SBT失?。孩賱用}血氧飽和度<90%;②心率>140次/min或變化>20%，或出現(xiàn)新發(fā)的心律失常;③呼吸頻率>35次/min或<8次/min;④出現(xiàn)意識煩躁、大汗淋漓、焦慮或呼吸困難;⑤收縮壓<90 mmHg或>180 mmHg。通過自主呼吸試驗后1 h拔除氣管插管。撤機成功定義為在沒有任何呼吸支持的情況下自主呼吸達到48 h。SBT失敗或48 h內需要再插管、接受有創(chuàng)或無創(chuàng)通氣均視為撤機失敗。

納入研究的患者在嘗試撤機前均行膈肺聯(lián)合超聲檢查。比較撤機成功組與撤機失敗組相關超聲指標的差異，分析超聲相關指標預測撤機失敗的能效，為膈肺聯(lián)合超聲預測頸髓損傷機械通氣患者撤機結局提供依據(jù)。

1.3 觀察指標

所有患者的床邊膈肌超聲和肺部超聲B超均由同一研究人員獨立操作完成，在進行超聲檢查時注意探頭消毒避免交叉感染的發(fā)生。

患者床頭抬高20°～40°，超聲探頭置于鎖骨中線或腋前線與肋弓下緣交界處，以肝臟作為透聲窗，探頭指向背側及頭側，聲束到達并垂直于膈肌中后1/3部位，在理想的二維圖像基礎上采用M超顯示膈肌運動。分別測量呼氣末及吸氣末膈肌距基線的距離。DD（mm）=吸氣末膈肌距基線距離-呼氣末膈肌距基線距離。同時應用呼吸機監(jiān)測患者潮氣量（Tidal volume，VT）、自主呼吸頻率（Respiration rate，RR）。計算膈肌淺快呼吸指數(shù)D-RSBI （D-RSBI=RR/DD）。

進行床旁肺部超聲檢查時患者取仰臥位，采用中國重癥超聲專家共識推薦的檢查方法[8]，凸陣探頭垂直于肋間隙，分別于兩側胸壁的PLAPS點、上下藍點及后藍點來檢測B線數(shù)目。選取每個觀察點采集切面吸氣相最多的B線數(shù)目，一條B線計一分，進行計數(shù)，當出現(xiàn)碎片征（即肺部實變征象）時記五分，統(tǒng)計雙側肺超LUBS數(shù)值總和，即為肺部超聲B線積分（LUBS）。

1.4? 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計學軟件進行醫(yī)學統(tǒng)計分析，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗;計量資料進行正態(tài)檢驗，符合正態(tài)分布的資料以（x±s）表示，組間數(shù)據(jù)比較采用獨立樣本t檢驗。非正態(tài)分布的計量資料以M（QR）表示，組間數(shù)據(jù)采用秩和檢驗比較。繪制受試者工作特征曲線（ROC），計算曲線下面積（Area under roc curve，AUC）和95%置信區(qū)間（Confidence interval，CI），評價D-RSBI、膈肌位移（DD）及LUBS對撤機失敗的預測價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2? 結果

2.1? 兩組患者基本資料比較

重度頸髓損傷需機械通氣患者60例，其中，撤機成功組45例，撤機失敗組15例。撤機成功組男29例，女16例，年齡26～75歲，平均（58.25±12.66）歲，ASIA分級A級32例，B級13例;撤機失敗組男10例，女5例，年齡26～78歲，平均（59.16±13.82）歲，ASIA分級A級11例，B級4例。兩組患者人群特征比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1。

2.2? 兩組患者撤機相關參數(shù)比較

撤機成功組LUBS為（8.91±0.92）分，撤機失敗組為（13.52±1.21）分，兩組比較，差異有統(tǒng)計意義（P=0.001）;撤機成功組DD為（13.56±2.04）mm，撤機失敗組為（9.36±1.12）mm，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.002）。相似的，撤機成功組D-RSBI明顯低于撤機失敗組，差異有統(tǒng)計學意義[（1.42±0.26）次/（min·mm） vs. （2.16±0.38）次/（min·mm），P=0.008）]。兩組人群VT、RR比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表2。

2.3? 各項指標對撤機失敗的預測能力

D-RSBI、LUBS及兩者聯(lián)合對撤機失敗均有預測效能。LUBS的最佳臨界值為9時，其預測撤機失敗的敏感度為100.0%，但特異度只有56.9%。D-RSBI的預測效能好于前者，最佳臨界值為1.41次/（min·mm）時，預測撤機失敗的敏感度為91.6%，特異度為82.2%。LUBD聯(lián)合D-RSBI的預測效能最大，AUC值為0.982。見圖1，表3。

3 討論

重度頸髓損傷可引起多功能器官障礙和并發(fā)癥，其中呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥仍是頸髓損失患者最常見的并發(fā)癥和死亡原因[9]。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，頸髓損傷可引起呼吸肌麻痹、呼吸運動障礙，氣道自凈能力下降，造成肺部感染、肺不張等呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率可高達40%-70%[10]。臨床上對此類患者盡早進行氣道干預可顯著降低患者死亡率及縮短住院時間[11]。

然而，機械通氣的撤離一直是臨床上面臨的重要挑戰(zhàn)。急性呼吸衰竭患者在原發(fā)疾病得到改善時，大多數(shù)能夠脫離機械通氣。臨床上20%～30%患者出現(xiàn)呼吸機依賴，撤機失敗，導致其長期需要機械通氣支持，從而增加機械通氣的并發(fā)癥、重癥監(jiān)護病房（ICU）住院時間、醫(yī)療費用[12]，直接導致病死率增加大約40%～50%[2]。撤機失敗本質上是多因素造成的;可以由膈肌功能障礙，機械負荷過大，撤機誘發(fā)的心血管功能障礙或清除分泌物的能力降低等引起。根據(jù)單一的參數(shù)來預測撤機成功與否是不合適的。撤機前對心肺功能及膈肌功能進行全面、綜合的分析評估非常重要。

膈肌作為主要的呼吸肌，是影響機械通氣患者能否成功撤機的主要因素之一[13]。目前，評估重癥患者膈肌功能的手段非常有限，有研究顯示床旁超聲檢查是評估膈肌功能的有效方法[14]，具有無創(chuàng)、簡便易操作、可床旁即時使用的特點，而且具有準確性高、組間及組內可重復性高的優(yōu)點[15-16]。RSBI是最常用的預測撤機結局的指標之一，但是RSBI在不同人群及檢測方法下，其預測撤機結局的敏感度及臨界值及均不同[17-18]，導致其指導撤機價值不高[19-20]。Kim等[21]研究發(fā)現(xiàn)，SBT時膈肌位移小于10 mm時患者撤機失敗發(fā)生率更高;樊麥英等[22]研究發(fā)現(xiàn)，與撤機成功組相比，撤機失敗組膈肌位移更小、RSBI及D-RSBI更高;而失敗組患者機械通氣時間、住院時間較更長，這一研究結果證實了膈肌功能影響撤機結局及患者預后。他們認為相比于傳統(tǒng)的RSBI，膈肌位移及D-RSBI可以準確預測有創(chuàng)機械通氣至少48 h患者撤機失敗，對臨床撤機結局的預測具有重要的指導作用。

肺部超聲評分（LUS）可以用來評估重癥患者在脫機過程中因肺泡塌陷導致的通氣功能的障礙[23]。Soummer等[24]研究發(fā)現(xiàn)肺超可通過識別局部或整體的肺復張情況，提高撤機成功的預測準確性。肺部超聲能協(xié)助臨床醫(yī)生快速的對肺通氣模式進行調整及優(yōu)化，從而選擇更好的SBT時機[25]。鄭清江等[26]研究發(fā)現(xiàn)，BNP、LAP數(shù)值的增加都均可使LUBS增加，LUBS與SBT 30 min BNP以及LAP均有顯著相關性，從側面驗證LUBS可以反應心功能的情況。失敗組往往存在更為嚴重的肺泡間質綜合征，包括肺部炎性滲出或更差的心功能，而成功組的B線積分更低;肺臟超聲有助于選擇正確的SBT時機。較低的LUBS評分提示可縮短機械通氣時間，而較高的LUBS患者，提示不適合準備撤機和盡早撤機。重癥醫(yī)師需實時監(jiān)測床邊LUBS評分的變化，快速、及時的調整治療策略，促使患者早期脫機。

目前，采用膈肺聯(lián)合超聲對脊髓損傷機械通氣患者進行評估判定脫管時機的研究較少。本研究以高位頸髓損傷機械通氣患者這一特定人群為研究對象，采用床邊膈肺聯(lián)合超聲檢測，認為D-RSBI聯(lián)合B線更能準確的預測撤機的成敗，對今后的研究提供很好的方向。同時，本研究也存在一些問題，例如單中心研究、病例數(shù)少等缺點，需要大樣本的多中心隨機對照研究來證實。

綜上所述，膈肺聯(lián)合超聲能有效預測頸髓損傷機械通氣患者的脫管結局，其中，D-RSBI聯(lián)合LUBS在指導撤機上優(yōu)于DD，對臨床撤機結局的預測具有指導作用。

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（收稿日期：2021-02-16）