指導(dǎo)脫機(jī)的膈肌超聲指標(biāo)的研究進(jìn)展〔1〕

周明素，張棟，賈晉太

(1.長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院，山西 長(zhǎng)治 046000；2.長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院，山西 長(zhǎng)治 046000)

重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)中大部分患者需要機(jī)械通氣，脫離機(jī)械通氣(脫機(jī))是患者疾病康復(fù)過(guò)程中的重要步驟。一方面，延遲脫機(jī)會(huì)增加患者病死率及并發(fā)癥發(fā)生率，另一方面，脫機(jī)過(guò)早，患者尚不能維持自主呼吸會(huì)導(dǎo)致脫機(jī)失敗，再插管率、并發(fā)癥發(fā)生率及病死率增加[1]。因此應(yīng)用恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)準(zhǔn)確地評(píng)估膈肌功能來(lái)指導(dǎo)脫機(jī)對(duì)患者預(yù)后至關(guān)重要。傳統(tǒng)脫機(jī)指標(biāo)都有不可避免的缺點(diǎn)。近年來(lái)，膈肌超聲掃描成像以其無(wú)創(chuàng)、易操作的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多地用于指導(dǎo)患者脫機(jī)。本文就現(xiàn)有用于指導(dǎo)脫機(jī)的膈肌超聲指標(biāo)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 膈肌厚度指標(biāo)在預(yù)測(cè)脫機(jī)中的價(jià)值

1.1 膈肌厚度

在機(jī)械通氣期間膈肌厚度改變可能與膈肌無(wú)力相關(guān)[2]。江意春等[3]報(bào)道機(jī)械通氣患者呼氣末膈肌厚度隨機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降，以機(jī)械通氣后前3 天下降速度最明顯，其下降的嚴(yán)重程度與患者預(yù)后密切相關(guān)。Lee等[4]發(fā)現(xiàn)兒童患者中拔管后膈肌厚度的恢復(fù)可能有助于預(yù)測(cè)成功脫機(jī)。Farghaly和hasan[5]研究表明，成功通過(guò)自主呼吸試驗(yàn)(SBT)的ICU患者中，吸氣末膈肌厚度≥21 mm時(shí)預(yù)測(cè)拔管成功的敏感性、特異性和曲線(xiàn)下面積(AUC)分別為77.5%，86.6%和0.831，因此，對(duì)于通過(guò)SBT的患者來(lái)說(shuō)，吸氣末膈肌厚度是一個(gè)很好的指標(biāo)。

1.2 膈肌增厚率

與心臟射血分?jǐn)?shù)相似，膈肌增厚率(DTF)是反映膈肌收縮性的一個(gè)有效指標(biāo)[6]。DTF=(吸氣末膈肌厚度-呼氣末膈肌厚度)/呼氣末膈肌厚度。DTF<20%可診斷為膈肌麻痹[7]。周俊等[8]報(bào)道了DTF預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的閾值為35%，其敏感性、特異性、AUC分別為93%，80%和0.972。Farghaly和hasan[5]研究結(jié)果表明，DTF與吸氣末膈肌厚度和位移相比，預(yù)測(cè)脫機(jī)成功時(shí)敏感性最好，但特異性相對(duì)低，三者的敏感性分別為90.0%，77.5%和87.5%，特異性分別為64.3%，86.6%和71.5%。

1.3 膈肌增厚-淺快呼吸指數(shù)

張海翔等[9]用DTF代替?zhèn)鹘y(tǒng)RSBI=RR/VT計(jì)算公式中的VT(RSBI為淺快呼吸指數(shù)，RR為呼吸頻率，VT為潮氣量)，得到膈肌增厚淺快呼吸指數(shù)(DT-RSBI)=RR/DTF。高DT-RSBI(OR=1.06)是脫機(jī)失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。DT-RSBI較傳統(tǒng)RSBI預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)果更準(zhǔn)確(AUC分別為0.872和0.796)，是指導(dǎo)脫機(jī)的較好指標(biāo)。

2 膈肌位移相關(guān)指標(biāo)在預(yù)測(cè)脫機(jī)中的價(jià)值

2.1 膈肌位移

吸氣時(shí)膈肌收縮，膈肌朝向尾側(cè)運(yùn)動(dòng)，在膈肌超聲上表現(xiàn)為一個(gè)向下的位移。SBT期間，膈肌位移(DD)<10 mm與脫機(jī)失敗有關(guān)[10]。DD>1.25 cm時(shí)預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性和特異性分別為97%和82%。研究[11]顯示，在慢性阻塞性肺疾病患者中，SBT期間DD為1.1 cm時(shí)預(yù)測(cè)拔管結(jié)果的敏感性為86.4%，特異性為87.5%。DD與傳統(tǒng)指標(biāo)RSBI，VT，氣道閉合壓(P0.1)及最大吸氣壓(MIP)相比是一項(xiàng)敏感且特異的指標(biāo)[12]。

2.2 膈肌吸氣幅度達(dá)峰時(shí)間

膈肌吸氣幅度是指膈肌位移，而膈肌吸氣幅度達(dá)峰時(shí)間(TPIAdia)是指膈肌從吸氣時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至位移達(dá)到最大時(shí)所需時(shí)間，可在膈肌運(yùn)動(dòng)的M型超聲圖像上直接測(cè)量[13]。TPIAdia與VT顯著相關(guān)，與RSBI呈負(fù)相關(guān)。RSBI越低，TPIAdia越長(zhǎng)，表明TPIAdia與膈肌力量存在相關(guān)性。TPIAdia>0.8 s預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性、特異性、AUC分別為92.2%，45.5%和0.676。其特異性不高，這就意味著在吸氣幅度達(dá)峰時(shí)間≤0.8 s時(shí)有一定假陽(yáng)性。

2.3 膈肌位移時(shí)間指數(shù)

膈肌位移時(shí)間指數(shù)(E-T)=膈肌位移×吸氣時(shí)間[14]。E-T指數(shù)可以作為脫機(jī)期間膈肌對(duì)增加的呼吸負(fù)荷所做呼吸功的替代指標(biāo)。在輔助控制通氣模式(A/C)和SBT之間，當(dāng)E-T指數(shù)下降小于3.8%時(shí)，預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性、特異性、AUC分別為79.2%，75.0%和0.77。

2.4 膈肌收縮速度

膈肌收縮速度=膈肌位移/吸氣時(shí)間。研究[15]報(bào)道在SBT開(kāi)始后20 min測(cè)量膈肌收縮速度>8 mm/s時(shí)預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性、特異性、AUC分別為100.00%，86.67%和0.93，僅略低于RSBI(敏感性100.00%，特異性100.00%，AUC 0.996)，因此膈肌收縮速度可以替代RSBI用于預(yù)測(cè)脫機(jī)。在另一項(xiàng)對(duì)老年機(jī)械通氣患者的研究[16]中發(fā)現(xiàn)，右側(cè)膈肌收縮速度>21.32 mm/s預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性、特異性和AUC分別為66.67%，92.86%和0.833。與右側(cè)膈肌位移預(yù)測(cè)脫機(jī)成功有相似的AUC(0.839)，可見(jiàn)右側(cè)膈肌收縮速度比RSBI能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)成功脫機(jī)。但Palkar等[17]研究表明成功拔管組與再次插管組間收縮速度無(wú)明顯差異，膈肌收縮速度對(duì)于脫機(jī)結(jié)果沒(méi)有預(yù)測(cè)價(jià)值。

2.5 膈肌-淺快呼吸指數(shù)

Spadaro等[18]用DD替代RSBI計(jì)算公式中的VT，得到膈肌-淺快呼吸指數(shù)(D-RSBI)=RR/DD，D-RSBI與RSBI有很好的相關(guān)性(r2=0.67，P<0.001)。D-RSBI>1.3(次/min)·mm-1時(shí)預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗的敏感性、特異性和AUC分別為94.1%，64.7%和0.89，與RSBI(AUC為0.72)相比，結(jié)合膈肌位移后得到的D-RSBI預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)局的準(zhǔn)確性更高。但周俊等[8]在進(jìn)行多因素回歸分析后并不支持D-RSBI和DT-RSBI是脫機(jī)失敗的獨(dú)立因素。D-RSBI和DT-RSBI作為兩個(gè)新的膈肌超聲指標(biāo)在指導(dǎo)脫機(jī)中的價(jià)值需要更多研究數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證。

3 組織多普勒成像衍生指標(biāo)

心臟組織多普勒成像(TDI)技術(shù)原理可用于評(píng)估膈肌動(dòng)力學(xué)。TDI衍生膈肌指標(biāo)有峰收縮速度(PCV)、峰舒張速度(PRV)、速度時(shí)間積分(VTI)和TDI最大舒張率(TDI-MRR)。Soilemezi等[19]首次在成人中用TDI技術(shù)完成了健康人和ICU患者的膈肌TDI測(cè)量，所有指標(biāo)組間相關(guān)系數(shù)均高于89%，觀(guān)察者內(nèi)和觀(guān)察者間都有極好的可重復(fù)性；另外還分析了脫機(jī)成功組和脫機(jī)失敗組SBT期間測(cè)量的膈肌TDI衍生指標(biāo)的差異，結(jié)果表明脫機(jī)失敗組PCV，PRV以及TDI-MRR明顯高于脫機(jī)成功組(三個(gè)變量P均≤0.001)，PCV，PRV和TDI-MRR越大，越可能脫機(jī)失敗。

4 聯(lián)合使用膈肌超聲指標(biāo)在預(yù)測(cè)脫機(jī)中的價(jià)值

近年來(lái)，研究者開(kāi)始探索將超聲指標(biāo)與傳統(tǒng)指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用于指導(dǎo)脫機(jī)。Pirompanich和Romsaiyut[20]報(bào)道，右側(cè)DTF≥26%預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性和特異性分別為96%和68%；RSBI≤105預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感性為96%，特異性?xún)H為44%；右側(cè)膈肌增厚率≥26%聯(lián)合RSBI≤105用于預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)局可將特異性提高至78%，敏感性輕微降至92%。Zhang等[21]研究發(fā)現(xiàn)DTF≥27.78%預(yù)測(cè)脫機(jī)成功的敏感度、特異度和AUC分別為92.98%，81.25%和0.907，DTF≥27.78%聯(lián)合最大吸氣壓(MIP)≥26.5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)后AUC為0.920，特異度提高至87.7%，敏感度略降低(87.5%)。Xu等[22]探索將膈肌超聲與心臟超聲、肺超聲聯(lián)合應(yīng)用指導(dǎo)脫機(jī)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腦鈉肽(BNP)、左心房壓(LAP)、肺超聲評(píng)分(LUS)和膈功能障礙與脫機(jī)失敗風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，但各指標(biāo)均不能獨(dú)立準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)果(AUC均小于0.9)；LAP和LUS及膈肌功能障礙聯(lián)合對(duì)于預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)果準(zhǔn)確性最高(AUC=0.919)，敏感性和特異性分別為91.7%和82.7%。

5 討 論

各超聲指標(biāo)用于指導(dǎo)脫機(jī)缺乏公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)。脫機(jī)失敗是多因素造成的，單個(gè)指標(biāo)不能全面地反映各種影響脫機(jī)的因素，因此應(yīng)聯(lián)合使用各指標(biāo)指導(dǎo)脫機(jī)。膈肌厚度與膈肌力量相關(guān)。研究[23]表明膈肌厚度可以用于指導(dǎo)脫機(jī)，但也有研究者指出用膈肌厚度指導(dǎo)脫機(jī)并不科學(xué)。原因如下：第一，急性膈肌麻痹，由于時(shí)間太短，膈肌萎縮還沒(méi)有發(fā)生，膈肌厚度可以表現(xiàn)為正常。第二，在膈肌功能正常但身材矮小的個(gè)體或是有全身性肌肉萎縮的患者，其膈肌厚度低于正常并不代表膈肌功能有問(wèn)題。第三，由于液體復(fù)蘇，膈肌組織可能發(fā)生水腫，膈肌厚度可能表現(xiàn)為正常甚至高于正常。此外。由于膈肌厚度個(gè)體差異大，部分健康人群膈肌厚度可在低限值以下[24]。故不建議使用膈肌厚度的絕對(duì)值來(lái)指導(dǎo)脫機(jī)，而DTF用于評(píng)估膈肌功能障礙可能更靠譜，但是DTF目前也沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的臨界值用于指導(dǎo)脫機(jī)。DD作為評(píng)估膈肌功能的一個(gè)指標(biāo)只限于自主呼吸的患者。DD主要與吸氣容量相關(guān)。在輔助通氣時(shí)，有兩部分因素參與形成DD，一部分是膈肌本身收縮引起膈肌移動(dòng)，另一部分是因?yàn)橥鈾C(jī)的應(yīng)用使得膈肌被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這種情況下就很難分清哪部分位移是患者膈肌主動(dòng)收縮產(chǎn)生[25]。在輔助通氣時(shí)位移不適合用來(lái)評(píng)估膈肌的收縮性。此外，在有腹腔積液、腹部腫塊或者是肺氣腫、肺纖維化時(shí)會(huì)限制膈肌運(yùn)動(dòng)，故單獨(dú)應(yīng)用DD診斷膈肌功能障礙會(huì)有一定假陽(yáng)性[23]。

綜上，脫機(jī)結(jié)果是多因素的，單一指標(biāo)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)脫機(jī)結(jié)果，應(yīng)聯(lián)合使用多個(gè)指標(biāo)指導(dǎo)脫機(jī)，以改善脫機(jī)結(jié)局。各指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用指導(dǎo)脫機(jī)的價(jià)值有待進(jìn)一步研究。