心肺聯(lián)合超聲在先天性心臟病嬰兒術(shù)后機(jī)械通氣脫機(jī)評(píng)估中的臨床價(jià)值

李慕子，孟紅，周宇子，李霞，李慧，張婷婷，章良，蔣顯超，逄坤靜，王強(qiáng)，王浩

先天性心臟?。ㄏ刃牟。┬呐K直視手術(shù)后的機(jī)械通氣是術(shù)后監(jiān)護(hù)的重要部分，尤其是對(duì)于嬰幼兒期患兒[1]。過(guò)早地拔除氣管插管影響嬰兒心肺功能的恢復(fù)，導(dǎo)致二次插管、住院時(shí)間延長(zhǎng)等，而呼吸機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)又會(huì)增加肺部感染、肺部損傷等并發(fā)癥，因此撤離呼吸機(jī)的時(shí)機(jī)把握至關(guān)重要[2]。近年來(lái)肺超聲在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)肺部疾病以及心臟術(shù)后肺部并發(fā)癥中的應(yīng)用已得到廣泛認(rèn)可，具有非侵入性、無(wú)輻射、可在床旁完成等優(yōu)點(diǎn)[3-4]。而對(duì)于先心病嬰兒，呼吸循環(huán)交互作用顯著，脫機(jī)評(píng)估中既需要包括肺臟及膈肌功能，也需要評(píng)估心臟矯治情況及心功能，因此本研究將超聲心動(dòng)圖聯(lián)合肺超聲，即心肺聯(lián)合超聲對(duì)拔管時(shí)機(jī)的評(píng)估提供綜合的超聲評(píng)價(jià)及定量指標(biāo)，以期減少拔管失敗等不良事件的發(fā)生率。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象及分組

選取2020 年2 月至2020 年6 月期間阜外醫(yī)院手術(shù)嬰兒109 例，年齡1 個(gè)月～1 歲，平均年齡（0.70±0.25）歲，其中男性67 例，女性42 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）1 個(gè)月～1 歲先心病嬰兒；（2）接受全麻體外循環(huán)下一期心臟矯治手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前機(jī)械通氣狀態(tài)；（2）術(shù)前X 線胸片或CT 檢查包括以下異常：氣胸、肺炎、胸腔積液、氣管或支氣管狹窄；（3）二次或姑息性心臟手術(shù)；（4）計(jì)劃性有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣治療。

達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)嬰兒進(jìn)行自主呼吸試驗(yàn)（SBT）及脫機(jī)：心肺功能穩(wěn)定，吸入氧濃度＜50%，呼氣末正壓（PEEP）＜5 cmH2O、輔助呼吸次數(shù)低于5 次/min，且自主呼吸潮氣量≥5 ml/kg 后復(fù)查動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）≥80 mmHg（1mmHg=0.133 kPa），二氧化碳分壓（PaCO2）≤50 mmHg 達(dá)到脫機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)是否脫機(jī)失敗分為脫機(jī)成功組（n=84）及脫機(jī)失敗組（n=25）。脫機(jī)失敗標(biāo)準(zhǔn)：（1）SBT 失?。篠BT 過(guò)程中出現(xiàn)心率增快、鼻翼煽動(dòng)、呼吸淺快、進(jìn)行性PaO2下降或PaCO2增高；（2）拔除氣管插管后48 h 內(nèi)重新插管。

1.2 儀器與方法

1.2.1 檢查儀器

采用GE vivid Ⅰ型彩色多普勒超聲診斷儀，心臟及膈肌檢查選擇6 S 心臟相控陣探頭，探頭頻率3～5 MHz，肺部超聲檢查選擇9 L 線陣高頻探頭，探頭頻率7～12 MHz。

1.2.2 心肺聯(lián)合超聲檢查

嬰兒于第一次擬脫機(jī)或SBT 前進(jìn)行床旁心肺聯(lián)合超聲檢查。超聲心動(dòng)圖檢查：評(píng)估心臟畸形矯治是否滿意，包括是否有室間隔缺損殘余分流，是否有中度及以上瓣膜反流等；測(cè)量并記錄左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），三尖瓣反流壓差并計(jì)算肺動(dòng)脈收縮壓。肺動(dòng)脈收縮壓大于1/2 動(dòng)脈血壓者定義為肺動(dòng)脈高壓。

肺超聲檢查：仰臥及側(cè)臥或俯臥，以左右兩側(cè)前、側(cè)、后胸壁上下肺野共十二分區(qū)對(duì)嬰兒進(jìn)行肺部超聲檢查。肺部評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為[5]：0=正常肺超聲聲像：肺滑動(dòng)征或A 線，偶有1～2 條孤立B 線；1=肺通氣功能中度損失，表現(xiàn)為多條界限清楚的B 線；2=肺通氣功能嚴(yán)重喪失，多條相互融合的B 線；3=肺通氣功能嚴(yán)重喪失，包括肺實(shí)變、肺不張、氣胸、胸腔積液。對(duì)于每個(gè)區(qū)域各肋間逐一掃查，以聲像圖最差者代表這一區(qū)域。

膈肌超聲檢查：仰臥位，探頭置于鎖骨中線與肋弓下緣交界處，使聲束垂直于膈肌中后1/3 部位，應(yīng)用M 型超聲測(cè)量膈肌活動(dòng)度。膈肌功能障礙定義為膈肌活動(dòng)度小于1 個(gè)肋間及任意一側(cè)的膈肌矛盾運(yùn)動(dòng)，即主動(dòng)吸氣時(shí)膈肌向胸腔內(nèi)移動(dòng)[6]。

1.2.3 臨床指標(biāo)收集

心肺聯(lián)合超聲檢查同時(shí)刻記錄臨床監(jiān)測(cè)指標(biāo)，包括心率、血壓、中心靜脈壓（CVP），以及同時(shí)刻動(dòng)脈血PaO2、動(dòng)脈血PaCO2、N 末端B 型利尿肽原（NT-proBNP）、手術(shù)體外循環(huán)（CPB）時(shí)間及主動(dòng)脈阻斷（ACC）時(shí)間。

1.2.4 隨訪

隨訪術(shù)后恢復(fù)情況、肺部并發(fā)癥發(fā)生情況、呼吸機(jī)時(shí)間和重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）入住 時(shí)間等直至出院。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，不服從正態(tài)分布者采用中位數(shù)（P25，P75）表示，均數(shù)比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)和百分率表示，組間比較采用Pearson 卡方檢驗(yàn)。以可能的預(yù)測(cè)撤機(jī)結(jié)局的超聲參數(shù)為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析，計(jì)算OR 及95% CI。繪制ROC 曲線，計(jì)算AUC 評(píng)價(jià)超聲指標(biāo)對(duì)于脫機(jī)失敗的預(yù)測(cè)價(jià)值。以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

1.2 兩組嬰兒一般情況比較（表1）

脫機(jī)失敗組嬰兒與脫機(jī)成功組比較，年齡[（0.51±0.21）歲vs.（0.76±0.23）歲]，體重[（6.28±1.03）kg vs.（7.83±1.42）kg]均較小，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.01）。兩組嬰兒性別及術(shù)前LVEF 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。脫機(jī)失敗組CPB 及ACC 時(shí)間均較脫機(jī)成功組長(zhǎng)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.01）。兩組嬰兒心內(nèi)畸形包括：房間隔缺損，室間隔缺損，動(dòng)脈導(dǎo)管未閉，法樂四聯(lián)癥，右心室雙出口，肺靜脈異位引流，心內(nèi)膜墊缺損。

表1 脫機(jī)成功組與脫機(jī)失敗組嬰兒臨床指標(biāo)及超聲參數(shù)比較（±s）

表1 脫機(jī)成功組與脫機(jī)失敗組嬰兒臨床指標(biāo)及超聲參數(shù)比較（±s）

注：LVEF：左心室射血分?jǐn)?shù)；PaO2：動(dòng)脈血氧分壓；PaCO2：動(dòng)脈血二氧化碳分壓；NT-proBNP：N 末端B 型利尿肽原。*：以中位數(shù)（P25，P75）表示。1 mmHg=0.133 kPa

2.2 心肺聯(lián)合超聲檢查結(jié)果及指標(biāo)參數(shù)

所有嬰兒心肺聯(lián)合超聲檢查均為陽(yáng)性結(jié)果（圖1）。肺超聲陽(yáng)性表現(xiàn)有：多發(fā)或融合B 線、白肺、肺實(shí)變伴支氣管充氣或充液征、碎片征。肺超聲評(píng)分2～17 分，平均（8.57±4.08）分，脫機(jī)失敗組嬰兒肺超聲評(píng)分較脫機(jī)成功組高（P＜0.01）。超聲心動(dòng)圖檢查所有嬰兒心臟畸形矯治情況基本滿意，脫機(jī)成功組LVEF 較脫機(jī)失敗組高，其中LVEF＜40%者脫機(jī)成功組3 例，脫機(jī)失敗組8 例，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。合并肺動(dòng)脈高壓者脫機(jī)成功組13 例，脫機(jī)失敗組8 例，兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。膈肌功能障礙者均表現(xiàn)為膈肌運(yùn)動(dòng)減低，脫機(jī)失敗組嬰兒較脫機(jī)成功組多（P＜0.05）。兩組嬰兒脫機(jī)前心率、平均動(dòng)脈壓、CVP、PaCO2差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。脫機(jī)失敗組NT-proBNP 高于成功組，PaO2低于成功組（P均 ＜0.01），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

圖1 先天性心臟病嬰兒術(shù)后肺超聲表現(xiàn)

2.3 超聲指標(biāo)預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗效能

以肺超聲評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的AUC 為0.84,標(biāo)準(zhǔn)誤0.0446，95%CI：0.748～0.923，最佳截?cái)嘀禐?3 分，敏感度為60%，特異度91%。Logistic回歸分析結(jié)果示肺超聲評(píng)分≥13 分，LVEF＜40%及膈肌功能障礙均與脫機(jī)失敗顯著相關(guān)（P均＜0.05），見表2。聯(lián)合肺超聲評(píng)分≥13 分、LVEF＜40%及膈肌功能障礙預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的AUC 為0.88，敏感度72%，特異度99%，標(biāo)準(zhǔn)誤0.0386，95%CI：0.804～0.955，見圖2。

表2 預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的Logistic 回歸多因素分析

圖2 超聲參數(shù)預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的ROC 曲線

2.4 隨訪結(jié)果

所有嬰兒均在治療后拔管成功，治愈出院。脫機(jī)成功組嬰兒中位ICU 入住時(shí)間2（2，4）d，中位呼吸機(jī)時(shí)間9（6，22）h，脫機(jī)失敗組嬰兒中位ICU 入住時(shí)間6（4，10）d，中位呼吸機(jī)時(shí)間74（45，123）h，脫機(jī)失敗組均較脫機(jī)成功組長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。脫機(jī)失敗原因包括：心功能不全（10 例），肺部并發(fā)癥者（包括肺水腫，肺不張及氣胸；共9 例），毛細(xì)血管滲漏綜合征（4 例），肺動(dòng)脈高壓（1 例），呼吸無(wú)力（1 例）。

3 討論

先心病嬰兒術(shù)后脫機(jī)困難的常見原因有以下3種：心功能不全；肺原性因素，包括胸腔積液、肺不張、肺炎、膈肌麻痹等；神經(jīng)原性因素，包括鎮(zhèn)靜藥及肌松藥物的殘留作用[7]。脫機(jī)失敗會(huì)導(dǎo)致心臟二次損傷、呼吸機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)而增加醫(yī)療成本及嬰兒病死率[8]，因此脫機(jī)前準(zhǔn)確的評(píng)估指標(biāo)對(duì)于識(shí)別脫機(jī)失敗高風(fēng)險(xiǎn)患兒至關(guān)重要。既往脫機(jī)評(píng)估主要依靠臨床監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及血?dú)夥治?，本研究?yīng)用心肺聯(lián)合超聲直接評(píng)估心臟、肺臟以及膈肌功能，預(yù)測(cè)指標(biāo)全面，聯(lián)合預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的AUC 為0.88，具有較高的敏感度及特異度。

肺超聲近年來(lái)已被證實(shí)對(duì)于肺部疾病以及心臟術(shù)后肺部并發(fā)癥的診斷優(yōu)于X 線胸片，且無(wú)輻射及轉(zhuǎn)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，是優(yōu)質(zhì)的床旁監(jiān)測(cè)工具[9]。先心病嬰兒在CPB 下手術(shù)，導(dǎo)致炎性介質(zhì)釋放、肺間質(zhì)水腫，且術(shù)中肺臟相對(duì)缺血，術(shù)后造成再灌注損傷[10-11]。CPB 介導(dǎo)的肺損傷主要表現(xiàn)為血管外肺水增加，Agricola 等[12]針對(duì)心臟病術(shù)后患者的研究證實(shí)了B線數(shù)量與金標(biāo)準(zhǔn)PICCO 法測(cè)量的血管外肺水呈正相關(guān)。肺損傷程度與CPB 時(shí)間呈正比，尤其對(duì)于嬰幼兒[13]。本研究中脫機(jī)失敗組嬰兒較成功組嬰兒的CPB 時(shí)間長(zhǎng)，且肺超聲評(píng)分高，說(shuō)明了脫機(jī)失敗組嬰兒肺部損傷情況更重，從而導(dǎo)致拔管失敗率增加。

肺超聲可以在SBT 前或SBT 結(jié)束時(shí)評(píng)估肺通氣損失從而預(yù)測(cè)脫機(jī)是否能成功。Soummer 等[14]的研究證實(shí)了肺超聲評(píng)分對(duì)預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的準(zhǔn)確性，在該研究中肺超聲評(píng)分＜13 分可用于預(yù)測(cè)脫機(jī)成功，肺超聲評(píng)分＞17 分預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗。在本研究中肺超聲評(píng)分≥13 即預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗，較其評(píng)分低，考慮原因有以下幾點(diǎn)：（1）本研究中研究對(duì)象為1 個(gè)月至1 歲齡嬰兒，不同于其研究對(duì)象為成人，嬰兒生理性儲(chǔ)備有限，因此較低評(píng)分即對(duì)其通氣功能有較大影響；（2）本研究中肺超聲檢查時(shí)間為SBT 前，Soummer 等[14]進(jìn)行的研究中檢查時(shí)間為SBT 時(shí)，而SBT 過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步肺通氣損失從而評(píng)分增高。由于心臟術(shù)后嬰兒病情變化快，因此本研究采用SBT 前進(jìn)行心肺聯(lián)合超聲檢查，更為安全，且更具有可操作性及臨床應(yīng)用價(jià)值。

由于嬰幼兒肋間肌及腹肌薄弱，因此膈肌運(yùn)動(dòng)障礙時(shí)代償能力低下，導(dǎo)致脫機(jī)困難。超聲是目前先心病術(shù)后膈肌麻痹的首選診斷工具，可以床旁了解患兒的膈肌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而指導(dǎo)撤機(jī)[15]。本研究中脫機(jī)失敗組膈肌功能障礙比例較脫機(jī)成功組高，也是脫機(jī)失敗因素之一。本組嬰兒膈肌運(yùn)動(dòng)降低者，在后續(xù)治療中均自行恢復(fù)，無(wú)膈肌麻痹患兒。

心臟直視手術(shù)后造成心肌損害，心臟泵功能低下，且脫機(jī)后胸腔內(nèi)壓力從正壓轉(zhuǎn)為負(fù)壓，回心血量增加，左心室舒張末期壓力增加，左心室做功增加，易誘發(fā)心原性肺水腫。既往研究示LVEF＜40%是心臟手術(shù)后呼吸機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[13]。本研究中脫機(jī)失敗組較脫機(jī)成功組LVEF 低，NTproBNP 高，且應(yīng)用肺超聲評(píng)分預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的敏感度為60%，而結(jié)合LVEF 及膈肌運(yùn)動(dòng)后敏感度為72%，由于部分嬰兒為心功能不全導(dǎo)致脫機(jī)失敗，因此也說(shuō)明脫機(jī)評(píng)估需應(yīng)用心肺聯(lián)合超聲結(jié)合心臟、肺臟、膈肌功能才能提高準(zhǔn)確性。

本研究為單中心研究，未選取新生兒及大于1歲的幼兒患者，因此尚需要多中心、多年齡段的大樣本量研究驗(yàn)證及補(bǔ)充本研究結(jié)論。本研究中超聲心動(dòng)圖指標(biāo)未評(píng)估心臟舒張功能，由于低齡嬰幼兒組織多普勒尚缺乏公認(rèn)參考值范圍，且先心病嬰兒常存在二尖瓣狹窄及反流等而影響二尖瓣口前向血流充盈早期峰值流速（E 峰）的應(yīng)用。

綜上所述，床旁心肺聯(lián)合超聲對(duì)心臟術(shù)后嬰兒預(yù)測(cè)呼吸機(jī)撤離具有較高的診斷價(jià)值，且具有無(wú)創(chuàng)、安全、便捷的優(yōu)勢(shì)，具有較高可行性及臨床價(jià)值。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突