胸部联合超声对机械通气撤机结局的预测效果

【摘要】  目的  探讨胸部联合超声对机械通气患者撤机结局预测价值。方法  选取解放军第921医院重症医学科2020年3月- 2023年3月接受机械通气拟撤机患者85例，收集患者一般资料、机械通气情况、撤机时相关检验指标及撤机结局，并用超声测量肺部B线评分（LUBS）、膈肌位移（DE）、左心Tei指数（TI）。分析胸部联合超声检测对撤机结局的预测价值。结果  共纳入85例患者，撤机成功组（64例）的LUBS、DE、左心TI与撤机失败组（21例）比较差异有统计学意义（P<0.05）。左心TI、DE、LUBS三者采用并联方式联合预测撤机失败ROC曲线下面积最大为0.859（95%CI：0.783～0.935），优于左心TI联合DE 0.836（95%CI：0.746～0.925），但差异无统计学意义（P>0.5）。各联合试验的预测效能均优于三项指标单独使用的效能，并且差异有统计学意义（P<0.05）。结论  联合左心TI、DE和LUBS的胸部超声对机械通气撤机结局有较好的预测价值，临床应用可提高撤机成功率。

【关键词】  机械通气撤机；超声；预测价值

中图分类号  R445.1;R459.7    文献标识码  A    文章编号  1671-0223（2024）03--04

机械通气是危重患者的生命支持手段，但约有30%会出现撤机困难或延迟撤机，导致住院时间延长，病情加重甚至死亡[1]，因此恰当的撤机时间至关重要。实际上，撤机成功与否与膈肌功能、心功能、营养、呼吸道廓清能力等因素有关。本研究拟通过超声心、肺、膈肌功能联合评估对撤机结局的预测价值，报告如下。

1  对象与方法

1.1  研究对象

选取解放军第921医院重症医学科2020年3月- 2023年3月接受机械通气拟撤机患者85例为研究对象，根据患者拔管后是否能维持自主呼吸超过48h分为成功组及失败组。入选标准：①年龄＞18岁；②经口气管插管或气管切开接呼吸机辅助呼吸，机械通气时间＞48h；③符合自主呼吸试验（SBT）撤机标准的患者。排除标准：①经鼻气管插管、无创机械通气；②颈髓损伤、神经肌肉接头疾病或合并气胸、膈疝等病史，或手术涉及右侧膈肌者；③孕妇及并发腹腔间室综合征。本研究符合医学伦理学标准，所有患者及其家属签署知情同意书。

1.2  SBT标准

支持压7～8cmH2O，呼气末正压4～5cmH2O，根据患者是否通过2h的SBT决定是否拔管。如患者出现呼吸频率＞35次/min、SPO2＜90%、脉搏＞140次/min或改变率≥20%、收缩压＞180mmHg或＜90mmHg、烦躁、大汗等情况终止SBT。

1.3  超声检测方法

在SBT试验30min时进行（30min内终止自主呼吸试验者当即进行）心脏、肺脏、膈肌超声检查，测量并计算各个检测指标及数值。计算呼吸浅快指数（RSBI），同时记录撤机当日一般资料及检验指标。

（1）心脏超声：心尖五腔心切面，组织多普勒取样容积放置于二尖瓣环，Sa波结束至Ea波开始之前为等容舒张期时间（IVRT），Aa波结束至S波开始之前为等容收缩期时间（IVCT），Sa波持续时间为心室射血时间（ET）。左心Tei指数（TI）=（IVRT+IVCT）/ET。

（2）肺部超声：根据中国重症超声专家共识推荐检查方法[2]，凸阵探头分别于双侧胸壁的上下蓝点、后外侧肺泡和/或胸膜综合征（posterolateral alveolar and / or pleural syndrome，PLAPS）点、后蓝点的B线数目。各检查点采集切面下吸气相最多的B线数目并进行计数，1条B线计1分，出现肺部实变征象或胸腔积液记5分。双侧肺超声B线积分综合为LUBS值。

（3）膈肌超声：凸阵探头M超模式下在右侧腋前线至腋中线第8～10肋间膈肌中后1/3处显示膈肌运动，测量膈肌的运动幅度。整个超声检查由2位经过专业超声培训的重症医师完成，所有指标均连续检测3个呼吸周期，取其平均值。

1.4  数据处理方法

应用SPSS 25.0软件，正态分布计量资料以“±s”表示，组间均数比较采取两个独立样本t检验；偏态分布计量资料采取“中位数（四分位数间距）”表示，组间中位数对比采取Wilcoxon秩和检验；计数资料计算百分率，组间率比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  两组患者基本情况比较

撤机成功组64例，撤机失败组21例，两组患者的机械通气时间及呼吸浅快指数差异有统计学意义（P<0.05），其他临床资料组间差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2  两组患者超声检测结果比较

撤机失败组患者超声检测指标LUBS、DE均高于撤机成功组，而左心TI则低于撤机成功组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3  超声指标对撤机失败的预测效能

ROC曲线分析结果显示，LUBS、DE、左心TI用来预测撤机失败的曲线下面积均>0.5（P<0.05），表明各指标均有预测撤机失败的效能，其中TI的曲线下面积最大，LUBS最小。根据约登指数最大点筛选，LUBS、DE、左心TI最佳截断值分别为9分、1.15cm、0.425，见表3。

2.4  胸部联合超声预测效能比较

左心TI、DE、LUBS三者采用并联方式联合预测撤机失败ROC曲线下面积最大（0.859，95%CI：0.783～0.935），优于左心TI联合DE（0.836，95%CI：0.746～0.925），但差异无统计学意义（P>0.5）。各联合试验的预测效能均优于三项指标单独使用的效能，并且差异有统计学意义（P<0.05），见表4、图1。

3  讨论

SBT是机械通气撤机前常规筛查方法，但SBT无法评估心肺功能储备，难以预测心肺功能失代偿而导致的撤机失败，SBT通过后仍有3%～30%发生再插管[3]。RSBI是SBT中用来预测撤机结局常用指标，当其小于105次/L可实施撤机，但研究表明这一阈值预测撤机失败特异性较低，诊断效能不高[4]。机械通气撤机失败原因包括膈肌功能障碍，肺通气和换气功能障碍，撤机诱发的心血管功能障碍或清除分泌物的能力降低等 [5]。超声具有即时、无创、可重复优点，能够对心、肺和膈肌功能进行较为准确的评估，成为评估撤机时间的重要手段。

肺部超声评分可以反映重症患者在脱机过程中因肺泡塌陷导致的通气功能的障碍[6]，肺部感染渗出、肺实变、肺间质水肿、胸腔积液等影响撤机结局因素也在LUBS中得到体现。钟莉等[5]研究发现，LUBS≥9分时撤机失败可能性增加，与本研究结论一致。有学者认为撤机后出现心源性肺水肿会导致LUBS分值增加[7]，但Riddhi等[8]则认为撤机后心力衰竭、肺间质水肿不能在LUBS上得到快速反映，撤机前后LUBS变化值预测价值不大。DE和膈肌增厚率（DTF）是目前研究最多的膈肌超声撤机预测指标，DE大小与患者呼吸耐力密切相关，膈肌运动幅度每增大1cm可带来250～300ml肺通气量[9]；DTF反映的是呼吸过程中膈肌厚度的变化，正常参考值为42%～78%，间接评价膈肌的主动收缩效能[10]，与撤机结局相关研究多集中于平静呼吸时的指标。近期一项分析表明，DE和DTF预测撤机成功的灵敏度和特异度均优于RSBI，并指出DE＞1cm，DTF＞29%时撤机成功的概率较高[11]。但所纳入各研究指标截断值同样呈现出高度异质性，表明撤机成败受到诸多非膈肌因素影响，单一因素预测撤机结局并不理想。DE与DTF预测效能相当，但DE测量简便，同时膈肌平均厚度仅为1.2～2.0mm，线阵探头的最小分辨率为0.1mm，相当于5%～7%的膈肌厚度，由此产生的DTF测量误差对预测结果造成较大的影响[12]。

近年来，心脏功能障碍在撤机失败中扮演的角色越来越重要。Cabello等[13]认为撤机后胸腔内压下降，抑制左心室功能，同时增加静脉回流加剧左心室缺血，进而导致左心室舒张功能障碍，出现心源性肺水肿、呼吸衰竭而撤机失败，心脏相关因素导致撤机失败占42%。心功能评估中EF测量简便，但只能反映左室收缩功能，而越来越多的证据表明，左心室舒张功能障碍是撤机成败的重要因素[6]。二尖瓣E/A（左室舒张早期及左房收缩期二尖瓣血流峰值速度比）以及二尖瓣舒张早期血流峰值速度与二尖瓣环舒张期运动峰值速度比（E/e'）常用来反映左室舒张功能，当射血分数降低时，E/A>2，或射血分数正常时，E/e'>12，可预测心脏相关撤机失败，不足之处是无法在部分二尖瓣返流及狭窄等患者中反映左室舒张功能[14]，对于非超声专业人员不易判别。TI能综合反映心肌收缩和舒张功能，测量较为简单，相较单独的收缩期或舒张期参数对整体心功能不全更敏感，其正常值<0.39±0.05，是诊断和判断心力衰竭、左室肥厚和慢性冠状动脉综合征预后的敏感指标[15]。本研究首次引入左心TI指数来预测撤机结局，而撤机失败患者中62%左心TI高于正常值，验证了Cabello的观点，也表明左心TI较好的应用价值。

本研究21例（24.7%）撤机失败， 左心TI、DE、LUBS各指标以及联合超声均对撤机结局有预测价值，其中左心TI、DE联合LUBS预测撤机失败效能最佳，优于浅快呼吸指数及其他超声指标，充分表明撤机结局受多因素影响，也证实胸部联合超声对机械通气撤机结局有较好的预测价值。

本研究局限之处在于左心TI不能反映右心功能对撤机结局影响；只对右侧膈肌进行超声检查，未考虑双侧膈肌功能是否平衡；胸部联合超声指标仍未能对呼吸道廓清能力进行评估，无法筛选出因呼吸道痰液排除困难而导致撤机失败患者。随着对撤机影响因素不断研究以及斑点追踪成像等新型超声技术应用，将会出现更为准确、简便的预测方式，为临床决策提供依据。

4  参考文献

[1] 郑华，王真珍，李璐.膈肌移动度联合膈肌浅快呼吸指数在机械通气患者撤机中的应用[J].医药论坛杂志，2023，44（13）：11-15.

[2] 王小亭，刘大为，于凯江，等．中国重症超声专家共识[J].中华内科杂志，2016，55（11）：905-907.

[3] 原志强，郭智宇.应用超声斑点跟踪成像技术评价心力衰竭患者左心室功能[J].包头医学院学报，2016，32（2）：32-33.

[4] 陈凯，陈晗，严闽航，等.浅快呼吸指数与气道闭合压检测在脓毒症患者机械通气撤机中的价值[J].福建医药杂志，2021，43（5）：58-61.

[5] 钟莉，唐坎凯，徐巍，等.膈肺联合超声对颈髓损伤机械通气患者撤机结局的预测评估研究[J].中国现代医生2021，59（18）：104-108.

[6] Sliman SB，Ragab F，Soliman RA.Chest ultrasound predication of weaning failure[J].Med Sci，2019，7（7）：1143-1147.

[7] 赵浩天，王华伟，龙玲，等.心脏、肺和膈肌超声联合预测重症机械通气患者撤机的价值[J].临床超声医学杂志，2022，24（8）：608-612.

[8] Riddhi K， Dalim B.Rahul A，et al.Integrated ultrasound protocol in predicting weaning success and extubation failure： A prospective observational study[J].Intensive Ther， 2022，54（2）：156-163.