Inspiratory muscle strength training improves weaning outcome

 in failure to wean patients: a randomized trial

Martin AD, Smith BK, Davenportet PD, et al. Critical Care 2011, 15:R84

一、研究背景

1、机械通气(MV)患者脱机失败(FTW)已经成为严峻的临床课题和经济问题。随着住院患者数量的增加，接受长期机械通气的患者数量较前增加五倍，而脱机失败的比例亦随之升高。

2、FTW原因常常较为复杂，目前大量研究发现吸气压与最大吸气压比例(Pi_br/Pi_max)失调是主要原因，而膈肌是主要呼吸肌肉，长时间机械通气容易导致膈肌萎缩，出现上述问题，因此膈肌功能锻炼(IMST)很可能解决此问题，但仍缺乏相关数据，本研究假设IMST能改善脱机预后。

二、研究方法

1、    单中心、单盲、随机对照研究

2、    病例来源：内科ICU、普外科ICU和烧伤ICU

3、    研究时间：2004年2月至2009年2月

4、    入选标准以及排除标准如下

5、    最大吸气压监测

单向通气装置只允许气体呼出，但无法吸入气体，一端与气切除处连接，另一端连接压力表，监测每20秒尽力吸气所产生的吸气压，反复监测2两分钟，记录最大负压值极为最大吸气压。

6、    吸气肌功能锻炼

气管切开管连接吸气肌功能锻炼装置，吸入室内空气，每周五天锻炼，每天练习四组，每组6-10个呼吸周期，然后休息2分钟。吸入气道压力设置在最高限，并每日增加耐受的最高限值，并监测二氧化碳水平以及呼吸情况。

7、    对照性锻炼

对照组采用对抗性呼气肌肉锻炼装置，此装置有3mm的孔洞，通过降低气流速度来降低压力。做法与试验组雷同。

8、    呼吸试验

所有病例均逐渐延长脱机或自主呼吸时间。当出现以下情况时需终止：心率增加大于或等于30次/分；收缩压高于180mmHg或低于90mmHg；SpO2低于90%，持续5min；RR大于35次/分，持续5min；严重节律异常。

9、    脱机成功标准：脱机大于72小时。

10、研究时间终点：完全脱机或28天

四、数据分析

采用卡方检验和t检验。

五、结果

1、    本研究共115例入组，其中对于69符合标准，IMST组35例，SHAM组34例

2、    ISMT组有71%脱机成功，而SHAM组则47%，P=0.039

3、    在接受锻炼前，IMST组与SHAM组机械通气时间相似（P=0.36），而接受锻炼干预后，IMST组机械通气平均时间9.7 ± 4.0天，SHAM组则11.0 ± 4.8天，p=0.09.

4、两组间在并发症方面无明显统计学意义。

六、讨论

1、    本研究发现通过IMST的方法增加MIP，有利于改善脱机成功率，但既往的研究则认为MIP情况不能够预测脱机成功，二者之间的不同在于：1）本研究为长期机械通气且气管切开的患者，而既往研究则多纳入急性期的患者；2）本研究的患者脱机失败的原因在于呼吸肌肉无力，故可通过ISMT来解决；3）既往试验并未通过任何方法来增加MIP。

2、    呼吸反射异常，导致肌肉收缩异常，无法进行正常呼吸，交感兴奋状态，从而导致膈肌收缩更加无力，此时可通过ISMT锻炼膈肌功能，从而早日脱机。

3、    局限性：1）单中心研究，入选病例数量较少；2）IMST并不适用于所有脱机失败的患者，因为其失败原因多样，可能与膈肌功能无关。

七、结论

在长期机械通气且脱机失败的患者中，采用ISMT方法增加最大吸气压有利于改善困难脱机患者预后，可见，ISMT是一种安全有效地解决困难脱机方法。

八、评论

1、    机械通气脱机困难成为目前临床面临的严峻课题。大量研究显示接受机械通气后，由于种种原因导致膈肌功能减退，甚至出现膈肌萎缩，从而出现呼吸功能减退，无法脱机，因此，本研究提示膈肌功能锻炼能在很大程度上改善膈肌萎缩状态，提高脱机成功率。

2、      膈肌电信号可通过EAdi导管监测。通过EAdi导管监测膈肌电信号，能在一定程度上反映膈肌功能状态，以此来指导膈肌锻炼，争取早日脱机。

3、      长期机械通气表面上可以辅助呼吸肌肉，改善氧合状态，但同时其亦可能带来一定副作用——膈肌萎缩。当机械通气支持过度时，膈肌可能出现废用性萎缩，相反，机械通气支持不足时，膈肌则可能出现过度疲劳，二者均可以导致脱机困难，与前者相比，膈肌疲劳临床表现明显，而膈肌废用性萎缩评判较难，较为明确的诊断手段即为组织活检，但临床实施困难，因此，膈肌功能的判定已经成为热点，而临床中需要严密监测患者呼吸状态，尽量防止出现膈肌废用性萎缩。

4、      膈肌功能锻炼需坚持，并不能一朝一夕。膈肌功能的改善需要时间，每日坚持，循序渐进，逐步提高最大吸气压，从而改善膈肌的耐受性。

5、      脱机失败原因较多，并不能局限于膈肌功能障碍一种，如可能与心功能不全有关，因此需多方查缺补漏，综合考虑，逐一解决。