膈肌超聲在呼吸衰竭機械通氣患者脫機評估中的臨床應用

胡月鵬 田秋紅 戴 華

重癥監護室（ICU）收治患者均處于危重癥，并且絕大多數需要有創機械輔助通氣，多數機械通氣患者可在3 d內拔管，其中30%左右患者會出現撤機失敗的風險，隨著機械通氣時間延長，多種相關病并發癥風險也隨之增加，并且還會出現呼吸機依賴現象，而過早脫機會使患者供氧不足造成脫機失敗[1]。膈肌為呼吸做功提供關鍵驅動力，膈肌功能下降會造成呼吸功能受限。臨床發現，健康人膈肌減弱10 mm，肺泡容積升高約25 mL。因此，膈肌功能情況與機械通氣患者脫機密切相關[2]。近年來，在超聲技術水平不斷提高，超聲在心、肺、膈肌等領域廣泛應用，為臨床醫師評估患者心肺功能的關鍵影像學依據，膈肌超聲主要針對膈肌功能監測，但在機械通氣患者脫機時應用較少。本研究將膈肌超聲應用于呼吸衰竭機械通氣患者脫機評估中，旨在為患者成功脫機提供理論與技術依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2022年1月-2023年1月本醫院收治的80 例呼吸衰竭機械通氣患者作為研究對象，根據是否成功脫機分組，脫機成功組51 例，脫機失敗組29 例。脫機成功標準[3]：通過SBT試驗并去除氣管插管；除去后48 h內不在插管或輔助通氣；除去后48 h存活。脫機成功組：年齡37～73 歲，平均年齡（55.41±11.36）歲；男35 例，女16 例，身高155～178 cm，平均（168.24±5.47）cm，PaO2為（94.35±23.27）mmHg。脫機失敗組：年齡35～74歲，平均年齡（56.39±12.14）歲；男19 例，女10例，身高157～179 cm，平均（167.41±6.03）cm，PaO2為（87.63±23.14）mmHg。兩組患者年齡、性別、身高、PaO2比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。①納入標準：經血氣分析明確診斷符合“呼吸衰竭”診斷標準；＞18 周歲；連接呼吸機輔助呼吸通過口氣管插管或氣管切開；機械通氣時間＞48 h；脫機時滿足對應標準。②排除標準：以有創通氣為主；胸部疾病，包括膈肌麻痹、氣胸等；臨床配合度較差。本研究患者均簽署知情同意書，經我院醫學倫理委員會審核并通過（倫理編號：YD20220012）。

1.2 自主呼吸實驗（SBT）標準[4]①主觀標準：引起呼吸衰竭的相關疾病在臨床中獲得進一步控制；醫師綜合評估后可脫機；可正?？人?。②客觀標準：吸入氧濃度＜0.5；呼氣末正壓通氣≤5 cmH2O；氧合指數＞200；血流動力學穩定；無發熱。

1.3 方法 儀器采用GE VersanaBalance彩色多普勒超聲診斷儀，4C1-S的探頭，4 MHz的頻率。將超聲探頭置于右側腋前線、左側腋中線，與胸壁垂直，將肝脾作為探測窗，充分顯示膈肌腳處膈肌結構，分別檢測呼氣末和吸氣末膈肌厚度，膈肌呈一條線樣高回聲帶，通過M型超聲觀察膈肌位移，其取樣線指向膈肌頂部并與長軸之間夾角＜30°，膈肌位移重復測量三次取均值。操作30 min后臨床醫師根據個體耐受現狀結合SBT標準判斷是否可脫機，在30 min時記錄淺快呼吸指數，觀察膈肌功能情況（包括雙側膈肌移動度、雙側平均移動度），并嘗試脫機；若≤30 min內患者較難耐受則為失敗，無法脫機需進一步治療及康復，待下次通過SBT試驗后再次脫機。

1.4 觀察指標 ①獲取患者年齡、性別、身高、通氣時間、ICU留治時間、PaO2、PaCO2、潮氣量、總住院時間。②機械通氣脫機時參數：包括淺快呼吸指數，雙側膈肌移動速度（正常呼氣、吸氣時膈肌出現的位置改變形成的運動曲線）、雙側膈肌平均移動度。

1.5 統計學方法 數據資料用SPSS 24.0 統計學軟件分析。計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較行χ2檢驗，繪制受試者工作特征曲線（ROC）分析曲線下面積（AUC），評估膈肌超聲對呼吸衰竭機械通氣患者脫機結果的預測價值。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者臨床資料比較 脫機成功組患者通氣時間、ICU留治時間、PaCO2、潮氣量、總住院時間均優于脫機失敗組，差異均具有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較（±s）

表1 兩組患者臨床資料比較（±s）

組別n 通氣時間(d)ICU留治時間(d)PaCO2(mmHg)潮氣量(mL)總住院時間(d)脫機成功組51 3.27±0.78 6.43±1.41 37.44±5.89 513.42±107.54 20.37±4.22脫機失敗組29 6.55±1.07 8.71±2.09 42.14±6.25 481.51±114.16 26.47±4.87 t15.7575.8143.3562.0295.875 P＜0.001 ＜0.0010.0010.045＜0.001

2.2 兩組患者機械通氣脫機時參數比較 脫機成功組患者淺快呼吸指數低于脫機失敗組，左側膈肌移動度、右側膈肌移動度及雙側膈肌平均移動度均小于脫機失敗組，差異具有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者機械通氣脫機時參數比較（±s）

表2 兩組患者機械通氣脫機時參數比較（±s）

組別n 淺快呼吸指數(次/min·L-1)左側膈肌移動度(mm)右側膈肌移動度(mm)雙側膈肌平均移動度(mm)脫機成功組51 41.33±11.17 16.50±5.3019.20±3.8018.70±5.10脫機失敗組29 57.12±13.35 11.00±3.1012.40±4.1012.60±3.50 t 5.6585.1057.4775.713 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 機械通氣脫機時參數對呼吸衰竭機械通氣脫機成功預測價值分析 當臨界值淺快呼吸指數為50.37 次/min·L-1、左側膈肌移動度為9.8 mm、右側膈肌移動度為12.6 mm、雙側膈肌平均移動度為13.8 mm，其準確率分別為72.10%、71.84%、82.36%、87.61%，約登指數分別為0.464、0.414、0.430、0.592；敏感性分別為62.10%、55.20%、72.40%、85.62%，曲線下面積分別為0.714、0.707、0.736、0.835，雙側膈肌平均移動度預測價值較高，見表3、圖1。

圖1 機械通氣脫機時參數對呼吸衰竭機械通氣脫機成功的ROC曲線

表3 機械通氣脫機時參數對呼吸衰竭機械通氣脫機成功預測價值分析

3 討 論

長時間機械通氣容易導致呼吸機通道、肺部感染，在脫機困難患者中脫機占機械通氣時間40%～60%，頻繁脫機還會造成呼吸機依賴，誘發多種危重癥，導致脫機困難關鍵在于呼吸肌無力或呼吸肌群疲勞[5]。ICU獲得性衰弱風險較高，尤其是膈肌失活后，在機械通氣長時間影響下，會引起機體膈肌纖維出現萎縮化，通氣48 h后膈肌厚度下降，并且膈肌收縮能力和耐力較輔助呼吸肌更好，因此恢復自主呼吸功能首先要促進膈肌功能恢復。膈肌超聲是ICU評價膈肌功能有效方式之一，具有無創、安全、連續、減少轉運等優點。

本研究400 例呼吸衰竭患者機械通氣脫機成功率為63.75%，與張磊等[5]研究報道相符。脫機成功組患者通氣時間、ICU留治時間、PaCO2、潮氣量、總住院時間均優于脫機失敗組（P＜0.05），提示脫機失敗患者需行再次插管，加大頻繁治療概率，延長機械通氣時間及總住院時間。本次研究結果表明，脫機成功組患者淺快呼吸指數低于脫機失敗組，經ROC曲線分析得出淺快呼吸指數超過50.37 次/min·L-1時脫機失敗率增加，預測脫機成功準確率為71.10%，敏感性為62.10%，曲線下面積為0.714。淺快呼吸指數反映呼吸肌整體對肺容量變化參數，有利于臨床醫師掌握呼吸肌群收縮力量，臨床檢測容易，對脫機結果評估具有一定參考價值[6]。由各種呼吸肌間力度與耐力不同，淺快呼吸指數難以反應機體恢復情況，與膈肌評估相比而言靈敏性不理想?？紤]到呼吸衰竭患者膈肌活動特點，本研究將單側膈肌移動度、雙側膈肌平均移動度均納入測量指標，經ROC曲線分析顯示，當臨界值左側膈肌移動度為9.8 mm、右側膈肌移動度為12.6 mm，其準確率分別為71.84%、82.36%，敏感性分別為55.20%、72.40%，曲線下面積分別為0.707、0.736，以上2 種指標均能夠有效預測脫機結果，但存在差異性。同時雙側膈肌平均移動度預測價值較高，當臨界值雙側膈肌平均移動度為13.8 mm，其準確率為87.61%，敏感性為85.62%，曲線下面積為0.835，提示雙側膈肌平均移動度可降低偏癱側呼吸肌功能減退所致的代償運動等產生的誤差，體現膈肌總體功能，與南淑良等[7]研究報道相符。分析原因為：與兩側皮質區域未形成對稱性，損傷膈神經核，而膈肌結構與膈神經核密切相關。此外，膈肌移動度、厚度也受性別、體質量、腹內壓力、藥物等多方面不通過的限制，所以胸部運動時M型超聲左側膈肌顯像率可達到70%，膈肌四周肝臟、脾臟等位置會導致左側聲窗顯像率滯后于右側[8]。本次研究也得出相同結果，脫機成功組患者的左側膈肌移動度、右側膈肌移動度及雙側膈肌平均移動度均小于脫機失敗組，并且不同患、健側情況下行單側膈肌超聲檢查仍然能夠預判脫機結果，推測是呼吸衰竭后膈肌移動度改變具有一種代償機制[9]。

綜上所述，膈肌超聲可有效預測呼吸衰竭機械通氣患者的脫機結果，其中雙側膈肌平均移動度預測效果更好。