Ultrasound assessment of lung aeration loss during a successful weaning trial predicts postextubation distress

Crit Care Med 2012 Vol. 40, No. 7

一、背景

随着机械通气时间的延长，机械通气的相关肺部并发症的发生率呈上升趋势，因而，及时的脱机对于患者而言非常重要。脱机困难指自主呼吸试验（SBT）失败和拔管后呼吸窘迫，后者包括拔管后48小时内再插管或必须续贯无创通气。通过SBT后约有3%-30%患者再次插管。拔管失败延长了ICU住院时间，增加呼吸相关性肺炎发生率和死亡率，增加住院费用。因而评估脱机时机和预测拔管后呼吸窘迫十分重要。

拔管后对患者进行进一步评估并非易事。大多数拔管后呼吸窘迫评估的预测需要特殊的设备，因较复杂，不适合于床边进行；而有些指标临床指导价值有限。由于肺脏的阻力/顺应性、自主呼吸诱发的心脏功能恶化，以及神经肌肉功能异常均可引起SBT过程中肺脏气体减少。通过评估SBT时肺脏气体减少，可能可以预测拔管后呼吸窘迫的发生，相关研究以往没有研究。

我们以床边肺超声技术（LUS）比较脱机前和SBT时肺脏气体的减少，并以LUS指数进行定量评估。同时，以心脏超声和BNP评估脱机对于心脏功能的影响。

二、方法

患者：入选包括机械通气超过48小时的机械通气患者，合并的潜在呼吸系统疾病是可逆的，有条件进行1小时SBT。排除标准包括年龄小于18岁、气管切开、T8平面以上的脊髓损伤、心律失常、严重的ICU获得性神经肌肉病变、严重的慢性阻塞型肺疾病、序贯脱机或曾经SBT失败的患者。

SBT：用T管方式进行SBT，通过SBT的患者予以拔管，之后根据48小时内的情况分成拔管成功和拔管后失败两组。

LUS：由一个经过培训的专人进行检查，10min内完成对全肺的检查，对肺脏进行分类：1) 正常肺脏（N）：存在胸膜移动、A线或少量B线；2) 中等度肺脏气体减少：含有多条B线（B1线）；3) 严重的肺脏气体减少：多条交织的B线（B2线）；4) 肺实变（C）：表现为组织影像，存在动态支气管影像。被每一个局部区域进行评分：N = 0，B1线 = 1，B2线 = 2，C = 3。总共LUS值从0～36。

超声心动检查：经胸超声检查评估心脏功能。用左室短轴缩短率评估左心室收缩功能；以E/A和Ea评估左心室舒张功能。

流程：

三、结果

患者信息

SBT失败和拔管后呼吸困难的预测指标：

脱机前和脱机中肺脏气体减少:

如Table 2所示，SBT成功组和SBT失败组的基础LUS评分无差异。SBT时，所有患者的LUS评分均明显增加。SBT失败组的肺泡肺气减少更加明显。拔管后呼吸困难组患者较拔管成功组患者的基础LUS评分更高。SBT时，拔管成功组的LUS评分无明显变化，而拔管后呼吸困难组的LUS评分显著增加。

Figure 2显示了一名患者SBT前和SBT后LUS图像变化。肺脏气体减少主要发生在前胸壁下部、侧胸壁和后胸壁上部。

Figure 3分别总结了57名拔管成功和29名拔管后呼吸困难的患者SBT前后肺部超声显示气体含量的改变。

评估SBT末LUS评分对于预测拔管后呼吸困难的预测价值。Figure 4A显示了曲线下面积为0.86，cut-off值为14。结合敏感性、特异性、阳性和阴性预测值，如Table 3所示，SBT末LUS值＞17时，阳性预测值最高，达11.8，提示发生拔管后呼吸困难可能性很大；而当SBT末LUS值≤12时，基本排除发生拔管后呼吸困难，阴性预测值为0.20。

在86名通过SBT的患者中，有22名（25%）的SBT末LUS评分为13-17。其中7名（32%）再次行机械通气（4名气管插管后有创通气、3名行无创通气）。SBT末LUS评分有助于预测拔管后呼吸困难的发生。同时可以观察到，其中7名拔管失败的患者的拔管后4小时LUS评分也明显增加（19 vs. 15, p = .07）。

脱机前和自主呼吸试验过程中心脏血管功能异常：

    只有15%的患者左室收缩功能异常（左室面积变化分数，即FAC＜40%）。5名患者FAC＜30%。如Table 1所示，除了E波峰值流速，SBT成功组和失败组的基础超声心动结果无明显差别；而拔管后呼吸困难组较成功组的基础FAC明显减少、E/Ea值更高。

SBT成功和失败的两组患者的平均BNP值无明显差异，而在SBT成功组中，脱机后合并呼吸窘迫的患者，SBT之前、SBT结束当时和之后6小时的平均BNP值均明显增高。Figure4C和D显示了BNP对于脱机后呼吸窘迫的预测价值，AUC只有0.7，95%可行区间[0.58-0.82]。SBT后的BNP不是脱机后呼吸窘迫的敏感预测指标。

四、讨论

1、对100名脱机患者的观察性研究提示：① 经胸超声发现60分钟SBT后肺部含气量减少； ② SBT成功组里，脱机后发生呼吸窘迫的患者肺脏气体减少更加明显；③ SBT成功组里，SBT后LUS评分小于或等于12分提示脱机成功；④ SBT成功组里，SBT后LUS评分大于或等于17分提示脱机后呼吸困难；⑤ SBT末的BNP值不能预测脱机后呼吸困难。

2、在SBT过程中应用经胸超声观察肺部气体的改变，这是一种崭新的、易于施行的、非侵入性的方法，并可预测脱机后呼吸窘迫，从而降低其发病率和死亡率。

3、患者脱离有创机械通气转为自主呼吸后，伴随着肺部气体减少，此时无创正压通气可能可以发挥防治作用。

4、患者脱离有创机械通气转为自主呼吸后，伴随着心脏前后负荷的增加。本研究也发现因诱发心衰而SBT失败的患者和脱机后呼吸窘迫患者的BNP值均高于脱机成功者。然而，本研究中合并心衰、有基础BNP值和E/Ea变异记录的患者只有15%，不足以预测SBT失败和脱机后呼吸窘迫。

5、相对于用临床表现和放射线检查评判脱机失败，经胸超声检查具有准确、方便、无创伤、床边检查易于重复等优点。然而，尽管肺部超声检查可以预测脱机后呼吸困难，但可能不能区分肺部气体减少的原因（上气道梗阻、肺炎、充血性心衰、吸入性肺炎、咳嗽无力致支气管分泌物排出障碍、肌肉无力等）。

6、SBT失败组中一部分患者可以经无创正压通气之后实现成功脱机，目前被定义为“序贯脱机”，因而此类患者被分至哪一类尚有争议。

7、肺部超声检查对患者本身和操作者技能方面均有具体要求，可能影响临床评估。

五、结论

    床边肺部超声检查可以用于评估自主呼吸试验中肺部气体的变化，从而预测脱机后呼吸窘迫。SBT后LUS评分小于13分提示脱机成功；而SBT后LUS评分大于17分提示脱机后发生呼吸窘迫。