肺部超聲B線積分對機械通氣患者脫機結果的預測價值

陳冬梅 史家欣 韓佳言 孫 艷 陳曉兵 李吉光 駱繼業(yè) 王言理 李小民 陳雪峰

有創(chuàng)機械通氣(invasive mechanical ventilation，IMV)是重癥監(jiān)護病房(ICU)患者高級生命支持的重要方法之一，目前已廣泛應用于臨床。但近年來，IMV患者困難脫機及脫機失敗顯著增加患者住院時間、發(fā)生率及病死率。IMV患者即使通過自主呼吸試驗(spontaneous breathing test，SBT)后脫機，最終仍有高達32%的患者脫機失敗[1]。IMV患者脫機失敗與患者預后密切相關[2]。因此，需要一個簡便有效的措施來評估脫機時機及預測脫機結局。

肺部超聲因其可重復、簡單有效、經(jīng)濟、安全、無創(chuàng)等多個優(yōu)點，目前廣泛應用于機械通氣患者的脫機過程中，提高了患者的搶救成功率[3～5]。超聲B線積分(lung ultrasound B-line score，LUBS)可以用于診斷脫機后肺水腫，從而指導脫機拔管，避免再次插管，故本研究主要探討超聲B線積分對機械通氣患者脫機結果的預測價值[6]。

資料與方法

1.資料收集：本研究采用前瞻性、觀察性研究方法，選取2020年1～10月于連云港市第一人民醫(yī)院EICU進行氣管插管接呼吸機輔助治療的患者60例，其中男性32例，女性28例，并通過了連云港市第一人民醫(yī)院醫(yī)學倫理學委員會的批準(審批號：2020011602)。納入標準：①符合實施SBT的標準[7]；②年齡≥18歲，急性呼吸衰竭的根本原因得到改善；③氧合指標達到以下標準：血氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)>50mmHg(1mmHg=0.133kPa)，吸入氧濃度(inspired oxygengen fraction，F(xiàn)iO2)≤0.4，呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure，PEEP)≤5～8cmH2O(1cmH2O=0.098kPa);④血流動力學穩(wěn)定，有自主呼吸能力(HR≤120次/分，無心臟缺血表現(xiàn)，無需或僅需小量升壓藥[多巴胺<5μg/(kg·min)])。排除標準：①患者因手術或外傷，胸部無法取到超聲切面；②既往有膈肌麻痹、頸髓損傷病史；③嚴重心、肝、腎功能障礙患者；④氣管切開；⑤放棄治療自動出院的患者。

2.研究方法：對有創(chuàng)機械通氣時間>48h并符合上述標準的患者留取其動脈血，測定pH值、PaCO2、Lac及氧合指數(shù)等，同時行肺部超聲B線檢查，然后開始SBT，所有患者使用T管進行持續(xù)吸氧至少30min，留取第2次動脈血，測定血pH值、PaCO2、Lac及氧合指數(shù)等指標，再次行肺部超聲檢查，成功通過SBT的患者觀察48h。根據(jù)SBT是否成功分為SBT成功組與SBT失敗組，SBT成功組予行肺部超聲B線檢查，然后行脫機拔管，脫機過程48h內不需要使用無創(chuàng)機械通氣及不需要重新氣管插管者為脫機成功(不包括普通氧療)；若患者拔管但需要機械通氣(有創(chuàng)或無創(chuàng))，或者在48h內死亡，則診斷為脫機失敗。SBT成功組患者根據(jù)拔管后48h是否需要再插管再分為脫機成功組和脫機失敗組，比較SBT前后及脫機成功/失敗組的LUBS。監(jiān)測期間對每位患者行膈肌超聲檢查，確保存在自主膈肌活動，若患者無明顯自主膈肌活動予以排除。

(1)SBT成功的標準：①SpO2≥85%～90%，PaO2≥50～60mmHg，pH值≥7.32，PaCO2增加≤10mmHg；②HR<120～140次/分或改變<20%；90mmHg

(2)肺部超聲B線積分(LUBS)：由經(jīng)過重癥超聲培訓合格的兩名急診科醫(yī)生(對研究患者監(jiān)測數(shù)據(jù)不知曉，若兩人意見不一致時再請超聲科醫(yī)生討論并達成一致)對患者行肺部超聲B線檢查。使用淺表高頻探頭探查雙側胸腔及肺臟，了解肺部情況并進行評分。根據(jù)中國重癥超聲專家共識推薦的藍色方案檢查方法，分別于雙側胸壁的上藍點、下藍點、PLAPS點、后背檢查B線數(shù)目[8]。每個檢查點觀察采集切面下吸氣相最多的B線數(shù)目并進行計數(shù)，l條B線計1分，出現(xiàn)肺部實變征象(即碎片征)記5分，然后計算總和，即為肺部超聲B線積分(LUBS)，并統(tǒng)計雙側肺部超聲LUBS數(shù)值。

(3)觀察指標：收集所有患者的臨床基本情況，包括年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、機械通氣時間、APACHEⅡ評分、總住院時間。分析所收集資料，進行臨床的觀察研究。

結 果

1.一般情況:本研究共納入60例患者，SBT成功34例，失敗26例；SBT成功者中拔管成功23例，失敗11例，拔管失敗者均再插管行機械通氣。兩組患者一般資料比較結果詳見表1。兩組患者性別、年齡、BMI、呼吸機使用時間、APACHEⅡ評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，SBT失敗組SBT前后PaCO2均明顯高于SBT成功組，SBT后PaO2/FiO2明顯低于SBT成功組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。兩組患者SBT后PaCO2均明顯高于SBT前，SBT失敗組SBT后PaO2/FiO2明顯低于SBT前，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 兩組患者一般資料比較

2.SBT成功組與SBT失敗組SBT前后LUBS比較：SBT失敗組LUBS均明顯高于SBT成功組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且SBT后均明顯高于SBT前，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組患者SBT前后LUBS評分比較

3.SBT前LUBS評分對SBT失敗的預測價值：LUBS評分預測SBT失敗的曲線下面積為0.858(95%CI:0.765～0.951，P<0.05)，差異有統(tǒng)計學意義。LUBS評分預測SBT失敗的最佳閾值為12.5分時，敏感度為84.6%，特異性為73.5%。陽性預測值為70.9%，陰性預測值為86.2%(圖1)。

圖1 LUBS評分預測SBT失敗的ROC曲線

4.脫機成功組與脫機失敗組LUBS評分比較：脫機失敗組LUBS均明顯高于脫機成功組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且脫機后均明顯高于脫機前，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表3)。

表3 兩組患者脫機前后LUBS評分比較

5.脫機前LUBS評分對脫機失敗的預測價值：LUBS評分預測脫機失敗的曲線下面積為0.769(95% CI：0.576～0.962，P<0.05)，差異有統(tǒng)計學意義。LUBS評分預測脫機失敗的最佳閾值為19.5分，敏感度為54.5%，特異性為95.7%。陽性預測值為80.0%，陰性預測值為75.8%(圖2)。

圖2 LUBS評分預測脫機失敗的ROC曲線

討 論

臨床上評估IMV患者能否順利脫機拔管仍是困擾急診醫(yī)生的一大難題。導致脫機困難的原因有很多，脫機后肺水腫是脫機失敗的重要原因之一。肺水腫發(fā)生后，肺部氣體與水的比率減少，行肺部超聲檢查可發(fā)現(xiàn)肺內水與空氣之間的聲阻抗差異可產(chǎn)生不同的混響偽影，表現(xiàn)為特征性、帶有彗星尾征的帶狀強回聲，稱為B線。雖然肺部超聲無法辨別肺水腫是靜水壓性肺水腫還是炎癥性肺水腫，但卻能準確評估B線數(shù)量，進行評分，評分越高說明肺泡間質綜合征更嚴重，需要進行IMV，而不是嘗試脫機拔管，避免脫機失敗后再次氣管插管。

目前床旁超聲可以無創(chuàng)、實時地觀測患者情況，不僅用于脫機治療前后的療效監(jiān)測及脫機失敗的病因判斷，還常用于監(jiān)測復張性肺水腫及調整優(yōu)化肺通氣模式，利于選擇SBT的時機[9,10]。通過對腹腔感染機械通氣患者行肺部超聲評分檢查，能較好地反映腹腔感染患者脫機過程中肺通氣情況，預測腹腔感染機械通氣患者SBT結局和拔管結局[11]。

本研究中對SBT前后測LUBS得出SBT失敗組LUBS均明顯高于SBT成功組，且SBT后均明顯高于SBT前，可能是因為LUBS在SBT前后較早地監(jiān)測到肺水腫、肺通氣不足、膈肌功能障礙等，尤其是心源性因素導致的脫機失敗通常在SBT期間早期發(fā)生，而不是在拔管后較晚發(fā)生。由ROC曲線可知，SBT前LUBS預測SBT失敗的曲線下面積為0.858，最佳閾值為12.5分時，敏感度為84.6%，特異性為73.5%，需對這部分患者進一步評估，找出失敗原因，以避免拔管失敗。脫機失敗組LUBS均明顯高于脫機成功組，且脫機后均明顯高于脫機前，LUBS預測脫機失敗的最佳閾值為19.5分，敏感度為54.5%，特異性為95.7%，說明這部分患者有著較為嚴重的肺泡間質綜合征，肺部滲出更多，心功能更差，與Soummer等[12]的研究結果一致，其用LUBS預測撤機后呼吸困難，撤機后出現(xiàn)呼吸困難的患者LUBS明顯高于成功撤機患者，進一步證實LUBS對臨床監(jiān)測具有可靠性，對預測機械通氣患者脫機是否成功具有臨床價值。姜明明等[13]通過對老年膿毒癥患者機械通氣撤機進行研究，結果顯示，對于老年膿毒癥患者，肺部通氣減少的患者撤機失敗率高，撤機成功組與撤機失敗組肺部超聲評分間比較差異有統(tǒng)計學意義，肺部超聲評分<15.50分時預測撤機成功的敏感度為72.0%、特異性為72.4%，AUC為0.751。因此，LUBS可能是重癥監(jiān)護病房患者脫機過程中的關鍵工具[14]。

以往肺部超聲可以用于呼吸機相關肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)的診斷[15]?，F(xiàn)有研究表明，在新冠肺炎(COVID-19)疫情期間，應用肺部超聲評分不僅可以早期診斷VAP，還可在床邊非侵入性地監(jiān)測COVID-19的演變，能夠準確地反映疾病進展[16]。通過對COVID-19患者的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)所有成功脫離機械通氣的患者的肺部超聲評分都降低了。一項評估新冠肺炎嚴重程度研究發(fā)現(xiàn)，肺部超聲評分對新冠肺炎難治性呼吸衰竭的診斷特異性高達89.4%，還可用于區(qū)分可能需要體外膜肺氧合治療(ECMO)的危重患者，特異性高達90%[17]。超聲可作為日常評估重癥新冠肺炎患者肺通氣功能的常規(guī)工具。

LUBS在世界各地的重癥監(jiān)護室中易于使用和獲取，是重癥患者護理的一種安全、廉價和簡單的工具。不僅能夠在肺水腫發(fā)病早期監(jiān)測到肺水腫情況，還可以量化評估肺通氣情況，指導液體管理，是其他膈肌超聲等所不能及的，更是簡單醫(yī)學、易操作。然而對于重度肥胖患者，超聲波束衰減、分辨率有限致使圖像顯示不清，像外傷患者，被大量外科輔料覆蓋，難以獲得高質量胸部超聲圖像。

本研究尚存在以下不足：①本研究樣本量相對較少，結論的推斷可能不夠有力，不足以適用于極危重癥患者;②本研究只分析了肺部超聲B線積分，后續(xù)將聯(lián)合心臟超聲、膈肌超聲等指標進一步研究超聲對危重患者脫機拔管結果預測價值。