超声评估膈肌功能对机械通气撤机预测的新进展

李瑞瑞 1 卢宁 1 江海娇 2 张鹏 2* 周全 2 赵文莉 1 李雪勤 1 胡灯元 1 袁莉萍 3 陶秀彬 3

2皖南医学院弋矶山医院重症医学科，安徽 芜湖 241000

3皖南医学院弋矶山医院护理部，安徽 芜湖 241000

摘要：膈肌是人体最主要的呼吸肌，应用机械通气(mechanicalventilation，MV）可导致呼吸机相关性膈肌功能障碍。超声膈肌功能的监测，具有无创、便携性、床旁可重复操作性等优势，近几年已被临床广泛应用。通过监测膈肌位移、膈肌厚度、膈肌增厚分数、膈肌收缩速度、膈肌位移-时间指数等指标对膈肌的结构和功能进行评估。起到对患者进行机械控制通气的撤离以及结局的预测的作用，为机械通气患者提供可靠的撤机评估标准。

关键词：超声；膈肌；机械通气；撤机

机械通气是重症监护病房（ICU）最重要的生命维持方法，在整个机械通气过程中，约40%-60%的时间在为撤机作准备^[1]。撤机失败过早会导致二次气管插管及机械通气反复应用等^[2]，撤机延迟会导致呼吸机相关性肺炎、呼吸机相关性膈肌功能障碍及增加患者经济负担和病死率增加等^[3]。因此，选择一个合适的撤机时机很重要。自主呼吸试验（spontaneousbreathingtrial，SBT）是判断能否成功撤机较为可靠的手段^[4]，在自主呼吸试验(SBT)时膈肌需要参与做功,膈肌参与呼吸做功的增加利于患者撤机，因此，膈肌功能监测是预测脱机成败的关键因素之一，但是，仍有部分患者通过了SBT试验而最终撤机失败^[5]。膈肌是最主要的呼吸肌，膈肌功能障碍是导致撤机失败的最主要问题原因^[6]。传统的膈肌功能监测包括胸片、磁共振、跨膈压等，这些监测膈肌的工具具有辐射、有创、不利于床旁反复操作等缺点^[2,7]。因此,需要一种新的临床监测工具,既可以避免上述局限性前提下,又可直观的观察膈肌结构和功能。随着科技的进步，超声监测膈肌功能以其具有无创、便携、床旁可反复操作性等优势点^[2]，逐渐成为ICU中一项必备的床旁检查工具^[1]，因此本文就超声膈肌对机械通气撤机评估的新进展进行综述。

1超声评估膈肌功能的监测

1.1膈肌位移（diaphragmatic excursion，DE）

膈肌位移是反映膈肌在呼吸周期中的收缩功能，肺容量的大小与膈肌参与做功多少或机械通气支持强度有关。在多名健康的成年志愿中，研究表明膈肌位移^[7]，在安静呼吸时，女性的最低值为0.9cm，男性的为1cm；在自主吸气时，女性下限值接近1.6cm，男性接近1.8cm，且平静呼吸时，右侧进行测量膈肌功能可重复性高，从而方便对患者撤机时客观的测量膈肌功能。孙晨靓^[8]等研究表明膈肌位移联合浅快呼吸指数对撤机的价值没有膈肌厚度变化率联合浅快呼吸指数大，除此之外，影响膈肌位移监测结果因素包括体位的影响（比如：坐位或仰卧位明显）及腹部或胸部内在压力发生改变（比如：肺水、肺不张等），患者在受这些因素影响下，膈肌的移动度明显下降，因此具有准确性相对较低^[9]。

1.2膈肌厚度

膈肌的厚度是胸膜和腹膜之间的距离，膈肌厚度可以用二维B型超声探测，然后用M型超声测量厚度。Grosu等人^[10] 研究可以通过进行超声监测分析患者的膈肌厚度，其随着呼吸的运动而发生改变，在机械通气中患者的膈肌厚度由厚变薄，并以每日约6%的速度下降。正常健康人的膈肌厚度范围为1.8-3.0mm，其变化范围为28%-96%^[11,12]。 但是，Dube等^[13]研究分析指出,由于不同患者的膈肌存在个体的差异性,膈肌厚度因其局限性的存在，不能准确的反映膈肌功能,可能就是因为这些患者膈肌炎症、水肿、膈神经麻痹等影响膈肌厚度,从而可以降低其预测拔管的准确性,导致中国临床实践应用价值管理有限。研究发现,膈肌增厚分数(diaphragmthickeningfraction,DTF)的价值影响远大于膈肌厚度。

1.3膈肌增厚分数（DTF）

膈肌增厚分数是指在吸气过程中膈肌出现收缩、增厚的变化，其反应膈肌的收缩能力及膈肌做功大小。膈肌增厚分数=[吸气末膈肌厚度—呼气末膈肌厚度]/呼气末膈肌厚度×100%。Dube等^[13]研究以呼气末膈肌厚度≤2mm且膈肌增厚率<20%定义为膈肌功能障碍伴萎缩，大于20%可尝试撤机。陆志华等^[14]通过膈肌增厚分数对43例COPD的机械通气患者撤机研究发现,撤机成功组的敏感度为84%、特异度83.33%。其中膈肌增厚率≥30%时，可预测撤机成功。DiNino等^[15]研究以DTF≥30%为标准,预测撤机成功的价值略高，敏感度为88%,特异度为71%，对患者撤机有指导意义。由此可见,膈肌增厚分数我们可以进行准确预测撤机成败,具有较高的应用价值。尽管膈肌增厚分数评估的准确性受到膈肌萎缩和水肿的影响,由于膈肌厚度随吸气末和呼气末变化而变化，因此对膈肌增厚分数的影响较小。在临床实践中，张鹏

^[16]等人对DTF联合MIP对机械通气患者撤机时机选择和撤机结果预测进行研究,结果显示以DTF≥27.78%且MIP≥26.5cmH2O为标准预测撤机成功,其中特异度提高到87.7%,但敏感度略降低到87.5%,因此,DTF结合MIP可提高成功撤机的预测价值。

1.4膈肌收缩速度(diaphragmcontractionwelocity,DCV)

DCV即DE与吸气活动时间的比值^[13]。Pallkar等^[17] 对73位机械通气患者在拔管后30分钟和4-24h内考虑拔管的情况进行了膈肌超声检查,发现DCV对拔管结果预测能力较差,不适合用于拔管指标。有学者进一步研究,王三强等^[18]纳入94例有创机械通气的患者,分别取自主呼吸试验第0min、5min、30min用超声检查膈肌,根据膈肌位移和吸气时间计算膈肌收缩速度,本研究发现自主呼吸试验第30min时,膈肌收缩速度(≤1.57cm/s)对机械通气撤机成功预测最有价值,其灵敏度达75.32%和特异度达80.37%,结果表明膈肌收缩速度的预测价值较高。

1.5膈肌位移-时间指数(theexcursion-timeindex,E-T)

E-T指数是DE与吸气活动时间的乘积,它反映了脱机时膈肌做功能力承担的吸气阻力^[3]。Palkar等人^[19]发现DCV不能预测拔管结果。进一步研究^[20]，对69例慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者机械通气治疗效果的评估，其中患者的E-T指数（成功组n=392.31±0.51，失败组n=301.67±0.42p<0.001）成功组大于失败组，有统计学意义，因此，利于膈肌超声对AECOPD患者无创通气治疗效果有预测能力。

小结

综上，由于膈肌超声的优势,近年来,超声在膈肌功能进行评估管理方面的广泛应用,对预测撤机结果具有较高的指导价值。但是，膈肌超声存在操作者主观意识的局限性，不同的操作者对同一个病人测量膈肌的数值可能存在差异，膈肌超声并不是单独的一个指标就可以预测拔管成功率，当膈肌超声联合浅快呼吸指数、最大吸气负压等时，对撤机指标的可靠性更高。在权衡利弊之下，膈肌超声将成为评估撤机标准的主流研究方向，在未来将会成为ICU中必不可少的日常工具。

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基金项目：皖南医学院弋矶山医院科技创新团队“攀峰”培育计划项目，PF2019014

作者简介：李瑞瑞（1991.01），女，护师，本科，研究方向：呼吸治疗，工作单位：蒙城县第二人民医院重症医学科，籍贯：安徽蒙城

*通讯作者：张鹏（1988.01），男，本科，主管护师，呼吸治疗师