机械通气脱机:一种综合的超声评估方案

学术   健康   2024-12-31 00:00   浙江  

介绍

有创机械通气的脱机过程定义为从第一次尝试与呼吸机分离到脱机结果(成功或失败)的时间。它是危重患者管理的基石,对患者的预后有很大影响;事实上,已经证明在第一次尝试后没有成功脱机的每一天与死亡率增加有关。几种生理病理机制可能会影响脱机尝试的成功或失败。重症监护病房 (ICU) 患者有多种临床问题(肺部疾病、心血管功能障碍、胸壁改变、肌肉无力、呼吸动力减弱和神经功能障碍)(图 1)。所有这些问题都可能导致呼吸肌能力和呼吸负荷之间的不平衡,最终导致难以过渡到自主呼吸。此外,撤机阶段会导致心脏压力应激,可能会是的原本尚可舒张功能障碍雪上加霜。

图1 脱机失败的原因


因此,脱机过程代表了一个复杂的过程,在此过程中,各种器官的功能都得到了测试。

自主呼吸试验 (SBT) 包括对神经系统、血流动力学和呼吸变量的评估,而患者通过 T 管呼吸或在低水平的压力支持下,在正常患者中使用或不使用 5 cmH20 呼气末正压 (PEEP)体重指数(表1)。


经胸超声心动图


最后,Lamia 和合作者表明,在SBT 结束时E/A > 0.95 和E / e ' > 8.5 的增加可以检测到撤机引起的肺动脉闭塞压力升高至少 18 mmHg . 在不成功的 SBT 期间,通过右心导管插入测量的肺动脉闭塞压力值高于 18 mmHg 高度提示撤机引起的肺水肿。
综上所述,心功能不全引起的撤机失败主要是由于舒张期左心功能不全所致。经胸超声心动图有助于诊断在机械通气撤机期间可能导致心源性肺水肿的潜在心脏病。然而,尽管到目前为止有几项研究集中在这个主题上,但仍然缺乏证据来定义明确的临界值来预测断奶结果。在这种情况下,超声心动图检查可以使临床医生根据已识别的病理生理学改变进行特定治疗。

肺超声

肺部超声是评估危重患者肺通气情况的有用工具。此外,基于肺通气量化的评分系统允许监测肺通气随时间的变化. 在重症监护中,最常用的评分是肺部超声评分。它在 12 个区域(每个半胸 6 个)中计算,全局分数由分配给每个字段的分数之和给出。在每个区域,进行肺通气评估:0 分——正常通气(A 线或不超过两条 B 线);1 分——中度通气丧失(三个或更多间隔良好的 B 线或合并的 B 线/胸膜下实变,占可见胸膜的 <= 50%);2 分 – 通气严重丧失(B 线间隔良好或合并 B 线/胸膜下实变明显占可见胸膜的 50% 以上);和评分 3,完全失去通气(肺组织呈现肝样变)。因此,双侧肺部超声评分范围为 0 到 36。
从这个角度来看,肺部超声检查已被建议作为在撤机过程中监测肺通气的指南,最终与其他技术相结合,例如心脏和膈肌超声。当尝试 SBT 时,会发生生理变化,导致肺泡塌陷和肺水肿,最终导致脱机失败。这些生理变化可以通过肺部超声检测到。研究人员发现,成功完成 SBT 试验的患者在试验结束时的肺部超声评分为 12 或更低,而失败的患者评分为 17 或更高。表 2同样,经历拔管后呼吸窘迫的患者在 SBT 结束时肺部超声评分显着升高

如前所述,WiPO 是脱机失败的常见原因。肺水肿导致血管外肺水增加,通过肺超声检测为均匀分布在肺实质中的多个垂直伪影,也称为 B 线(表 2在 SBT 试验期间,在前肺野检测到大量 B 线(6 个或更多)提示发生WiPO 这些结果表明超声技术能够在脱机过程中定性和定量地评估局部肺通气。

脱机期间肺部超声与其他技术的结合产生了有趣的结果。有人研究了综合胸部超声(即包括肺心脏和膈肌超声评估)预测拔管后呼吸窘迫的能力。作者证明,这种综合方法在 SBT 开始前和结束时执行,可以准确预测拔管后的呼吸窘迫。更有趣的是,在检查的超声数据中,作者发现肺部超声评分 2——显示出最好的预测性能。
随后,这些结果在选定的老年患者群体中得到证实,其中发现整体和前外侧肺超声评分增加是撤机或拔管失败的独立危险因素,而超声心动图评估的左心室充盈压并不能预测撤机和拔管结果. 正如作者自己所建议的那样,这些结果可以解释为由转换为自主呼吸的生理变化引起的肺通气损失可能是由于多种原因造成的,其中通气损失代表了最终的共同途径。
总之,肺部超声是在脱机过程中检测肺部问题的有用工具,与脱机结果密切相关,可用于所有患者识别脱机失败的高风险患者。为了更好地了解损伤是否由原发性肺部疾病引起,该技术可以与其他超声技术相结合,以诊断潜在机制并指导适当的治疗。然而,评估和监测肺通气所需的定量方法并不是肺部超声的基本技能,需要专门的培训。

0分,正常通气(A 线或不超过2条 B 线)

1 分,中度通气损失(3个或更多间隔良好的 B 线)

2 分,通气严重丧失(融合 B 线)

3 分,完全失去通气(组织样模式)见下图

隔膜超声

横膈膜是主要的呼吸肌,具有在呼吸过程中产生主要力量的能力。因此,膈肌功能障碍可能与撤机失败有关。然而,由于被调查人群的异质性和所采用的诊断方法的差异,不同研究报告的脱机过程中膈肌功能障碍的患病率从 23% 到 80% 不等。
隔膜及其收缩性可以很容易地通过经胸超声与不同的超声方法进行可视化和评估。通常,获得性膈肌功能障碍是由于长时间的机械通气、慢性阻塞性肺疾病和因不活动而导致的肌肉损失。使用超声评估膈肌功能通常通过评估右侧膈肌来进行,因为假设右侧膈肌功能障碍代表双侧发生的病理变化当发生手术或单侧损伤时,这种假设可能是不正确的,然后需要检查两个横膈膜。
使用 3.5-5 MHz 相控阵探头评估膈肌偏移或位移,该探针放置在锁骨中线肋缘下方并朝向背侧,以便使用肝脏(或脾脏,左侧)可视化半膈圆顶偏移侧)作为声学窗口。可以在 B 模式或 M 模式下评估每个呼吸周期期间的位移。在心脏手术患者中,Lerolle等人发现膈肌偏移小于 25 毫米是严重膈肌功能障碍的标志,使用跨膈压力作为参考方法. 由于经常暴露于部分和完全膈神经麻痹的被检查人群的特殊性,这些作者表明,只有双侧膈肌功能障碍的阳性似然比为 6.7(95% CI,2.4-19),阴性似然比为 0 (95% CI,0-1.1)有严重的膈肌功能障碍。相反,单侧膈肌功能障碍且对侧膈肌功能正常的患者可以立即停止使用呼吸机。因此,即使大多数研究都集中在评估单个膈肌作为膈肌功能的表达,在特殊的环境中,可能需要对整个横膈肌肉进行全面检查。
第二种方法旨在评估隔膜厚度。它是通过将 B 模式和 M 模式的线性高频 10 MHz 探头放置在隔膜与肋骨的并置区域中获得的。可以在呼气末期和吸气高峰时的呼吸周期内测量膈肌厚度。作为压力发生器的膈肌活动指数也可以计算为增厚分数(增厚分数 = 吸气末厚度 - 呼气末厚度/呼气末厚度). 机械通气患者的隔膜位移是可变的,受 PEEP 量和压力支持的影响。因此,隔膜增厚的测量似乎在研究中表现得更加一致。
尽管如此,仍有研究表明横膈膜偏移与脱机成功之间存在关联。Kim et al. 使用<10 mm 的横膈膜偏移截止值来诊断横膈膜功能障碍。显示膈肌功能障碍患者的原发性和继发性撤机失败率较高。有趣的是,Spadaro等人。提出了一个新的综合指数(横膈膜偏移与呼吸频率之比),报告在预测撤机方面表现更好与其他参数相比,如快速浅呼吸指数、隔膜偏移和最大吸气压力。
对于膈肌增厚,低于 29% 的增厚分数与机械通气期间的膈肌功能障碍有关。许多研究对增厚分数和脱机结果进行了调查,结果表明增厚分数越低,脱机失败的可能性就越高。在一系列 63 名患者中,Di Nino等人。发现增厚分数 ≥ 30% 与脱机成功相关,在自主呼吸或压力支持脱机试验期间,阳性预测值为 91% 和阴性预测值的 63%。此外,据报道,在气管切开术 SBT 期间测量的增厚分数阈值 > 36% 与成功脱机相关,诊断准确性相似。
在已发表的文献中,预测脱机成功的最佳增厚分数阈值范围为 20% 至 36%,具体取决于所进行的脱机试验类型(自主呼吸或低压支持)以及在不同脱机期间为患者提供的支持水平试验(表 2)。
因此,最近的一项荟萃分析显示,膈肌超声以中等准确度预测撤机失败:膈肌增厚分数和膈肌偏移的汇总敏感性和特异性分别为 0.70 和 0.84,以及 0.71 和 0.80 。
在现有研究中,报告的膈肌超声诊断性能和膈肌功能障碍检测的超声阈值都存在显着的异质性。此外,与之前的研究相比,Vivier 及其同事最近进行的一项大型试验发现,隔膜偏移和增厚分数的低值与拔管失败风险的增加无关。必须指出的是,作者仅包括成功通过 SBT 并拔管的患者。
隔膜功能障碍或增厚部分可能对脱机过程的评估感兴趣,但如前所述,文献中报道了许多相互矛盾的结果。特别是,撤机本身的复杂性、调查人群的异质性、研究中撤机和撤机失败/成功定义的差异,导致在撤机期间隔膜超声应用的结果不明确,有时甚至相互矛盾过程。尽管如此,可以合理地期望隔膜超声提供的信息可以帮助临床医生迅速识别使患者难以脱机/脱机失败的多种危险因素中的一些。
最近,已经提出了新的超声技术来评估膈肌性能,称为膈肌组织多普勒。它可以实时评估膈肌速度,在区分失败的患者和成功撤机试验的患者方面显示出有趣的结果。此外,隔膜回声密度已被提议作为用于隔膜超声评估的新型回波技术,其随时间的增加与延长机械通气有关。需要更多的证据来更好地在临床实践中验证这些措施。
附:膈肌预测脱机meta分析

背 景:膈肌超声预测脱机结局的准确性仍存在争议,尽管相关研究甚多。

目 的:本项系统综述和Meta分析旨在评估膈肌超声预测危重症患者脱机失败的诊断准确性。

设计和数据来源:在MEDLINE、Science direct、Cochrane图书馆、EMBASE和CENTRAL内搜索。2名研究人员独立选择符合纳入标准的研究,3名研究人员提取数据,并使用诊断准确性试验质量评价-2进行偏倚分析。应用双变量模型评估合并结果的敏感性、特异性和诊断优势比。探索异质性来源,并进行亚组分析。

结 果:28项研究被纳入系统综述,其中16项研究(合计816例)被纳入Meta分析。膈肌超声指标的合并敏感性、特异性和受试者工作特征曲线的曲线下面积分别为:膈肌增厚分数0.70(95%CI:0.57-0.80),0.84(95%CI:0.73-0.91)和0.82(95%CI:0.78-0.85),膈肌移动度为0.71(95%CI:0.61-0.79),0.80(95%CI:0.73-0.86)和0.82(95%Cl:0.79-0.86)。纳入研究存在显著的异质性。Meta回归分析强调拔管失败率、临界值、研究流程和时机的偏倚风险对膈肌超声准确性的显著影响。通过排除异常和有影响的研究,膈肌增厚分数的敏感性更低,特异性更高。

结 论:膈肌超声预测危重症患者拔管失败风险的特异性为中度至高度,但其敏感性较低,因为脱机也受到非膈肌因素的影响。为了评估膈肌超声的准确性,需要采用统一的脱机定义和测量方法,针对危重症亚组患者进行进一步研究。

Le Neindre A,et al. Diagnostic accuracy of diaphragm ultrasound to predict weaning outcome: A systematic review and meta-analysis. Int J Nurs Stud. 2021 May;117:103890

结论

本综述概述了超声检查在评估机械通气脱机过程中的潜在应用,确定导致脱机失败的条件。使用超声检查对患者的心脏、肺和膈肌进行综合检查,使临床医生能够更准确地评估拔管失败的风险。
基于以上讨论的结果,可以建议使用临床和超声数据的组合方案(图 2):(1)首先,所有患者在拔管前都必须考虑进行 SBT 试验,并按照国际指南的建议进行临床监测。(2) 在“临床准备就绪”的患者中,需要进行肺部超声检查以确定有拔管失败风险的患者。(3)临床和/或超声怀疑拔管失败时,可进行心脏和膈肌联合超声检查,明确发病机制,指导进一步治疗。

图 2:结合临床和超声算法进行撤机评估。PEEP,呼气末正压;Psupp,压力支持;SaO 2,动脉血氧饱和度;PaO 2,动脉氧分压;PaCO 2,动脉分压二氧化碳;RR,呼吸频率;Vt,潮气量;HR,心率;SBP,收缩压;LUS,肺超声评分;TTE,经胸超声心动图;DUS,隔膜超声。


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