不同SBT 策略對(duì)機(jī)械通氣患者肺通氣量的影響

李美菊，李文卓，柳金玲，楊 莉，朱明賢，夏 婧

（昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院急救醫(yī)學(xué)部，云南 昆明 650032）

自主呼吸試驗(yàn)（spontaneous breathing trial，SBT）是目前臨床醫(yī)生普遍用于預(yù)測(cè)機(jī)械通氣患者脫機(jī)拔管可能性的方法[1]。然而，即使是通過SBT 的患者，仍然有15%～30%的患者在拔管后48 h 內(nèi)發(fā)生急性呼吸衰竭而再次插管進(jìn)行機(jī)械通氣或者使用無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助呼吸[2-4]。目前關(guān)于SBT 實(shí)施技術(shù)仍然存在爭(zhēng)議[5]。一項(xiàng)Meta 分析[6]顯示：用T 管行SBT 的患者拔管前后，患者的呼吸功能更相近，建議使用T 管進(jìn)行SBT 評(píng)估。有研究表明在進(jìn)行SBT 過程中會(huì)導(dǎo)致患者肺通氣量損失，患者肺部超聲評(píng)分（lung ultrasound score，LUS）會(huì)增加[7]。Bickenbach 等[8]的研究中利用電阻抗斷層掃描技術(shù)（electrical impedance tomography，EIT）評(píng)估自主呼吸試驗(yàn)開始前（T0）、T 管自主呼吸試驗(yàn)后（T1）及重新給予呼吸機(jī)支持肺復(fù)張后（T2）肺臟通氣情況發(fā)現(xiàn):與自主呼吸試驗(yàn)開始前（T0）及重新給予呼吸機(jī)支持肺復(fù)張后（T2）相比T 管自主呼吸試驗(yàn)后（T1）動(dòng)脈氧分壓是下降的，并且阻抗比（impedance ratio，IR）與全肺不均勻性指數(shù)global inhomogeneity index，GI）是增加的（其值的降低與肺復(fù)張相關(guān)），表明當(dāng)進(jìn)行無壓力支持的SBT 時(shí)，對(duì)于脫機(jī)困難患者是有肺失氣化存在的。與有壓力支持的低水平PSV 和自動(dòng)導(dǎo)管補(bǔ)償法（automatic tube compensation，ATC）相比，T 管法完全依靠患者自身呼吸驅(qū)動(dòng)胸腔內(nèi)壓力變化而產(chǎn)生肺部通氣。筆者假設(shè)：3 種方法的SBT 過程中對(duì)肺部通氣的影響會(huì)因壓力支持水平的不同而出現(xiàn)差異。因此本臨床試驗(yàn)著眼于評(píng)價(jià)不同策略SBT 過程中，患者肺部通氣情況的差異。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

研究方案獲得昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，采用前瞻性臨床隨機(jī)對(duì)照研究納入2020 年6 月至2021 年1 月收住昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院EICU 的符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行首次SBT 的機(jī)械通氣患者69 例。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)（1）年齡≥18 歲；（2）有創(chuàng)性機(jī)械通氣≥24 h；（3）滿足可以做SBT 的條件，定義為：①導(dǎo)致氣管插管的原因得以控制或改善；②血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定[不使用血管活性藥物或小劑量[≤0.5 μg/（kg·min）]血管活性物收縮壓≥90 mmHg（1 mmHg=0.133 KPa），心 率 ＜ 140 次/min]；③PEEP≤5 cm H2O，PS≤12 cm H2O，F(xiàn)iO2≤50%下，呼吸功能穩(wěn)定[OI≥160 mmHg，SpO2≥90%，RSBI ＜ 105 次/（min·L）]；④意識(shí)清楚（Glasgow≥13）；⑤咳嗽、咳痰能力良好；⑥體溫36 ℃～38 ℃；⑦24 h 內(nèi)不進(jìn)行手術(shù)；⑧沒有再次機(jī)械通氣需要；（4）同意參加該項(xiàng)試驗(yàn)。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)（1）SBT 時(shí)存在連枷胸或反常呼吸；（2）脊髓損傷平面≥ C6 或存在四肢癱瘓；（3）在SBT 前存在慢性心臟疾病或心功能不全（EF＜ 30%）；（4）神經(jīng)肌肉疾?。唬?）缺乏適當(dāng)?shù)穆暣埃ㄆは職饽[、氣胸、開胸手術(shù)或剖腹手術(shù)）用于肺評(píng)估；（6）既往存在或新發(fā)現(xiàn)的單側(cè)膈的癱瘓或反常運(yùn)動(dòng)；（7）拒絕參與研究，受法律監(jiān)護(hù)的患者；（8）在SBT 結(jié)束前自動(dòng)拔管的患者；（9）氣管切開術(shù)；（10）懷孕；（11）慢性阻塞性肺疾病患者。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 分組滿足納入標(biāo)準(zhǔn)并且無排除標(biāo)準(zhǔn)的患者，取得本人或家屬知情同意并簽署知情同意書后，根據(jù)隨機(jī)數(shù)生成軟件每6 個(gè)患者根據(jù)1∶1∶1 隨機(jī)分為3 組，進(jìn)入T 管組患者：脫離呼吸機(jī)，接T 管給予5 L/min 氧氣吸入；進(jìn)入PSV 組患者：在不脫離呼吸機(jī)的情況下調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)：FiO2≤40%，給予7 cmH2O 的PS，PEEP為0 cmH2O；進(jìn)入ATC 組患者：設(shè)置 FiO2≤40%，打開呼吸機(jī)ATC 功能，呼吸機(jī)導(dǎo)管補(bǔ)償設(shè)置為100%，PS 和PEEP 均為0 cmH2O。3 組患者均在氣管導(dǎo)管氣囊充滿的情況下進(jìn)行30 min SBT。

1.2.2 研究實(shí)施及觀察指標(biāo)SBT 開始前（T0）：記錄APPACH II、SOFA、心率、呼吸、血壓、氧飽和度、動(dòng)脈血?dú)猓绹?guó)實(shí)驗(yàn)儀器公司，GEM Premier 3000）、呼吸淺快指數(shù)、潮氣量；利用超聲（GE床旁超聲機(jī)，中國(guó)通用電器商務(wù)公司）如先前研究所述[7]測(cè)量肺部超聲評(píng)分（lung ultrasound score，LUS）。

30 min SBT 結(jié)束（T1）無論SBT 成功或失敗均再次行肺臟超聲，采集動(dòng)脈血?dú)?，記錄?dāng)時(shí)生命體征。SBT 失敗者連接呼吸機(jī)，使用SBT 前呼吸機(jī)模式通氣，記錄失敗原因。

SBT 成功，告知主治醫(yī)生SBT 結(jié)果，如果主治醫(yī)生在24 h 內(nèi)拔除氣管插管；拔管后30 min（T2）觀察肺臟超聲，采集動(dòng)脈血?dú)?，記錄生命征，以及觀察48 h 內(nèi)再插管情況。

SBT 失敗定義[9]為滿足以下2 項(xiàng)及以上標(biāo)準(zhǔn)：（1）呼吸頻率＞ 35 次/min；（2）輔助吸氣肌參與呼吸；（3）在O2＞ 9 L/min 或FiO2＞ 50%條件下SpO2＜90%；（4）呼吸淺快指數(shù)＞105 次/（min·L）；（5）心率＞ 140 次/min 或較基礎(chǔ)變化＞ 20%；（6）收縮動(dòng)脈血壓＞ 180 mmHg 或＜ 90 mmHg，或較基礎(chǔ)變化＞ 20%；（7）譫妄、流汗、嗜睡、高碳酸血癥或低氧性腦??；（8）在自主呼吸試驗(yàn)結(jié)束時(shí)主要的支氣管梗阻，并伴有不充分的咳嗽；（9）高碳酸血癥PaCO2＞ 50 mmHg 或pH ＜ 7.35，PaCO2增加幅度＞ 10 mmHg；（10）患者躁動(dòng)、焦慮、意識(shí)下降（Glasgow＜13）。

拔管失敗的標(biāo)準(zhǔn)：（1）SBT 失?。唬?）48 h 內(nèi)死亡；（3）48 h 內(nèi)使用NIV；（4）48 h 內(nèi)再插管。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS25.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，基本描述計(jì)數(shù)資料采用例及構(gòu)成比表示，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)和25%～75%四分位區(qū)間（IQR）表示；假設(shè)檢驗(yàn)計(jì)數(shù)資料間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher's 精確檢驗(yàn)，正態(tài)分布計(jì)量資料組間比較采用方差分析，不符合正態(tài)分布采用Kruskal-Wallis 秩和檢驗(yàn)；對(duì)組內(nèi)肺通氣的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)或Wilcoxon rank-sign 檢驗(yàn)。P＜ 0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

研究共納入69 人，其中62 人成功通過SBT，T 管組首次通過SBT 人數(shù)20/22 人（90.9%），PSV組20/23 人（87%），ATC 組22/24 人（91.7%），3組患者的首次SBT 通過率相似（P＞ 0.05）；SBT 成功后24 h 內(nèi)拔管49 人，其中有6 人再插管；成功拔管患者43 人。對(duì)拔管成功的43 人進(jìn)行比較：T 管組13 人，PSV 組14 人，ATC 組16 人（圖1）。

圖1 患者納入過程Fig.1 The process of patients inclusion

3 組患者在初始年齡、APACHE II 評(píng)分、SOFA評(píng)分、肺部超聲、血?dú)夥治銮闆r比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05），見表1。

表1 成功拔管患者一般資料[（±s）/M（P25，P75）]Tab.1 Baseline characteristics of patints with successful extubation [±s/M（P25，P75）]

表1 成功拔管患者一般資料[（±s）/M（P25，P75）]Tab.1 Baseline characteristics of patints with successful extubation [±s/M（P25，P75）]

2.1 成功拔管患者肺部超聲

在3 種方法進(jìn)行SBT 后（T1）時(shí)LUS 比較：T管 組11（8.5～15），PSV 組17 （10.75～19.25），ATC 組13（10.5～15.75），SBT 結(jié)束時(shí)3 組患者LUS 評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.083），見圖2。

圖2 SBT 后（T1）各組患者 LUS 評(píng)分Fig.2 Comparison of LUS of patients after different SBT

3 種方法進(jìn)行SBT 后（T1）、拔除氣管導(dǎo)管后（T2）分別進(jìn)行LUS 組內(nèi)比較：T 管組T1-LUS 11（8.5～15），T2-LUS 12（9.5～14），從T1 到T2，T 管組患者LUS 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05）；PSV 組 T1-LUS 17（10.75～19.25），T2-LUS 19（12～20），從T1 到T2，PSV 組患者LUS 增加（P＜ 0.05）；ATC 組T1-LUS 13（10.5～15.75），T2-LUS 14（13～17.5），從T1 到T2，ATC 組患者LUS 增加（P＜ 0.05），見圖3。

圖3 不同組內(nèi)T1（SBT 后）、T2（拔管30 min 后）LUS 評(píng)分比較Fig.3 Comparison of LUS at T1 vs T2 in different group

2.2 成功拔管患者血?dú)饨Y(jié)果

患者經(jīng)過3 種不同SBT 后（T1）時(shí)血?dú)獗容^：T管組PaO2（123.32±37.73） mmHg，PSV 組（92.57±21.08） mmHg，ATC 組（87.44±22.17）mmHg，SBT結(jié)束時(shí)T 管組患者PaO2均高于PSV 組及ATC 組患者（P＜ 0.05），PSV 組及ATC 組PaO2未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞ 0.05）；T管組PaCO2（34.69±4.57） mmHg，PSV 組（34.36±4.92） mmHg，ATC組（40.13±5.57） mmHg，SBT 結(jié)束時(shí)ATC 組患者PaCO2高于T 管組和PSV 組患者（P＜ 0.05），PSV組及T 管組PaCO2未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞ 0.05）；T管組氧合指數(shù)（oxygenaration index，OI）302.46±105.31，PSV 組234.93±55.22，ATC 組225.5±63.58，SBT 結(jié)束時(shí)T 管組患者OI 均高于PSV 組及ATC 組患者（P＜ 0.05），PSV 組及ATC 組OI 未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞ 0.05），見表2。

表2 成功拔管患者不同策略SBT 后血?dú)饨Y(jié)果比較[（±s）]Tab.2 Comparison of blood gas analysis for successful extubation after different SBT [（±s）]

表2 成功拔管患者不同策略SBT 后血?dú)饨Y(jié)果比較[（±s）]Tab.2 Comparison of blood gas analysis for successful extubation after different SBT [（±s）]

*P ＜ 0.05；與T管組比較，ΔP ＜ 0.05；與PSV組比較，&P ＜ 0.05。

2.2.1 T管組血?dú)獗容^T1-PaO2（123.31±37.73） mg，T2-PaO2（119.92±41.72）mmHg（P＞0.05），從T1 到T2，T 管組患者血?dú)釶aO2未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；T1-PaCO2（34.69±4.57） mmHg，T2-PaCO2（34.38±3.53）mmHg（P＞ 0.05），從T1到T2，T 管組患者血?dú)釶aCO2未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；T1-OI 302.46±105.31，T2-OI 306.46±129.35（P＞ 0.05），從T1 到T2，T 管組患者血?dú)釵I 未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表3。

表3 T 管組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.3 Blood gas analysis for group T-Piece [（±s）]

表3 T 管組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.3 Blood gas analysis for group T-Piece [（±s）]

2.2.2 PSV組血?dú)獗容^T1-PaO2（92.57±21.08） mmHg，T2-PaO2（123.05±47.38） mmHg，從T1 到T2，PSV 組患者血?dú)釶aO2有升高（P＜0.05）；T1-PaCO2（34.36±4.92） mmHg，T2-PaCO2（34.57±5.16） mmHg，從T1 到T2，PSV 組患者血?dú)釶aCO2未見統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞ 0.05）；T1-OI 234.93±55.22，T2-OI 298.5±116.85，從T1 到T2，PSV 組患者血?dú)釵I 有升高（P＜ 0.05），見表4。

表4 PSV 管組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.4 Blood gas analysis for group PSV [（±s）]

表4 PSV 管組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.4 Blood gas analysis for group PSV [（±s）]

*P ＜ 0.05。

2.2.3 ATC組血?dú)獗容^T1-PaO2（87.44±22.17） mmHg，T2-PaO2（125.06±41.28） mmHg，從T1 到T2，ATC 組患者血?dú)釶aO2升高（P＜0.05）；T1-PaCO2（40.13±5.57） mmHg，T2-PaCO2（39.31±6.87） mmHg，從T1 到T2，ATC 組患者血?dú)釶aCO2變化未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05）；T1-OI 225.5±63.58，T2-OI 318.81±109.81，從T1 到T2，ATC 組患者血?dú)釵I 升高（P＜ 0.05），見表5。

表5 ATC 組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.5 Blood gas analysis for group ATC [（±s）]

表5 ATC 組血?dú)獗容^[（±s）]Tab.5 Blood gas analysis for group ATC [（±s）]

*P ＜ 0.05。

3 討論

肺超聲是一種快速、安全、無輻射的技術(shù)，越來越多地應(yīng)用于ICU[10-11]。使用肺部超聲LUS評(píng)分能動(dòng)態(tài)、定量評(píng)估患者肺通氣變化[12]。在對(duì)呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎進(jìn)行抗生素治療后的肺通氣變化的評(píng)價(jià)研究中，與CT 和應(yīng)用呼氣末正壓后的壓力-容積曲線法比較，已證實(shí)了該方法對(duì)肺泡通氣評(píng)估的有效性[7,13-14]。肺超聲評(píng)分的變化與肺通氣改變有關(guān)，急性呼吸窘迫綜合征患者的肺超聲評(píng)分與肺組織密度和通氣量呈平行關(guān)系[12,15]。

據(jù)筆者所知，以往對(duì)于不同方法SBT 的研究多聚焦于SBT 的通過率及對(duì)于脫機(jī)拔管成功率的預(yù)測(cè)[5]。而筆者利用超聲比較3 種SBT 方法對(duì)肺部通氣量變化的影響。先前的預(yù)想是：由于T 管法的SBT 脫離了呼吸機(jī)正壓支持，在SBT 過程中氣管導(dǎo)管造成額外呼吸阻力增加[6]，會(huì)使患者在離開了正壓支持的SBT 過程中出現(xiàn)肺部通氣量的損失。但研究中顯示：SBT 后3 組患者肺部LUS評(píng)分無差異，說明3 種不同SBT 對(duì)患者肺通氣影響是一致的。同時(shí)筆者發(fā)現(xiàn)：T 管組患者拔管前、后LUS 未見明顯變化，而PSV 組及ATC 組患者拔管前、后LUS 增加。脫機(jī)過程中機(jī)械通氣患者從正壓通氣轉(zhuǎn)為自主呼吸后胸腔內(nèi)變?yōu)樨?fù)壓，靜脈回流增加，一定程度上導(dǎo)致肺水增加[9]，LUS評(píng)分增加。T 管組患者在SBT 過程中就處于無壓力支持狀態(tài)，而PSV 組及ATC 組患者拔管后才處于無壓力支持狀態(tài)，因此可能導(dǎo)致拔管前后LUS 評(píng)分有差異。

SBT后T管組OI及 PaO2高于PSV組及ATC組，T管組從T1到T2患者氧分壓、氧合指數(shù)、二氧化碳分壓變化均不明顯，而PSV 組及ATC 組患者二氧化碳分壓變化不明顯，但氧分壓及氧合指數(shù)在拔管后較拔管前升高。上述改變可能與SBT 過程中由于呼吸支持力度的變化造成SBT 過程中人機(jī)配合出現(xiàn)不協(xié)調(diào)相關(guān)。而T 管進(jìn)行SBT 過程中以及拔管后，患者脫離呼吸機(jī)，自主呼吸更利于肺復(fù)張，更利于氣體交換，通氣血流比值更為協(xié)調(diào)。因此，從肺部通氣量和血?dú)夥治鲋笜?biāo)上看，T 管法SBT 對(duì)于機(jī)械通氣患者脫機(jī)拔管成功的預(yù)測(cè)似乎要更準(zhǔn)確。而這一結(jié)果需要進(jìn)一步大樣本、多中心的隨機(jī)對(duì)照研究來證實(shí)。