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机械通气诱导的膈肌萎缩显著影响临床预后
2019-03-04 09:36:29
       【摘要】
       目的:确定机械通气期间发展的膈肌萎缩是否会导致机械通气时间延长。方法:针对接受有创通气的成人患者,每日超声测量膈肌厚度,通过膈肌增厚分数评估吸气努力程度。主要研究指标为脱机时间,次要指标包括:并发症(再插管、气管切开、机械通气时间延长或死亡)。校正年龄、疾病严重程度、脓毒症、镇静、神经肌肉阻滞剂和合并症后,进行相关性分析。结果:211例患者入选,191例患者测量至少2次膈肌厚度?;低ㄆ?天(四分位范围,3 – 5天),78例患者(41%)膈肌厚度下降至少10%。膈肌厚度下降与每日脱机概率更低(校正风险比0.69,95%CI:0.54 – 0.87,Tdi每降低10%),ICU住院时间延长(校正时间比1.71,95%CI:1.29 – 2.27),以及并发症风险更高(校正比值比3.00,95%CI:1.34 – 6.72)相关。膈肌厚度增加(47例,24%)也可预测机械通气时间延长(校正时间比1.38,95%CI:1.00 – 1.90)。膈肌厚度下降与吸气努力过低相关,膈肌厚度增加与吸气努力过高相关?;低ㄆ?天,膈肌增厚分数为15 %– 30%(类似于静息呼吸)的患者的机械通气时间最短。结论:机械通气期间发展的膈肌萎缩严重影响临床预后。吸气努力接近健康人静息呼吸的水平时,可能促进脱机。
 

       膈肌无力是脱机困难的主要原因。对于重症患者,诸多因素会导致急性或慢性的膈肌无力,包括入住ICU前已经存在膈肌无力、脓毒血症、药物和多器官功能障碍综合征?;低ㄆ旧砜傻贾录毙噪跫∷鹕撕臀蘖?。通气支持抑制吸气努力,导致快速的膈肌萎缩,这已经被大量研究所证实。我们的一项前瞻性研究亦显示,约50%机械通气患者的膈肌厚度快速下降。相反,通气支持不足,导致呼吸肌去负荷不足,也可能诱发膈肌炎症和损伤。
机械通气导致的膈肌改变是否显著影响临床结局尚不明确。多项研究证实,膈肌无力预示着脱机延迟和临床结局差,但他们所说的膈肌无力包括多种原因导致的膈肌功能障碍,并未针对呼吸机诱导的膈肌无力。事实上,2/3重症患者在入住ICU之前已存在膈肌无力,部分患者在机械通气早期阶段还表现为膈肌功能的改善。因此,机械通气导致的膈肌萎缩和损伤对临床结局的影响尚不明确,为此我们进行了该项研究。
 
 

       研究对象
       包括两个队列研究:一个大型的前瞻性研究(研究A, n=191,每日测量膈肌厚度)和一个小型的前瞻性研究(研究B,n=25,每日测量膈肌厚度+持续监测膈肌电活动)。
       l  研究A的纳入标准为:机械通气时间<36小时(先纳入的53例患者为气管插管后72小时,随后将纳入标准调整为36小时);排除标准为:预计24小时内可脱机或近6个月内有创机械通气时间>48小时。
       l  研究B的纳入标准为:急性脑损伤、ARDS、感染性休克或肺炎患者,且机械通气时间<36小时;排除标准为:预计机械通气时间<7天,或临床情况影响肌电图测量的可靠性。
       膈肌厚度、吸气努力和膈肌功能的测量方法
       周一至周四每日测量膈肌厚度,直至拔管或第14天。吸气努力通过膈肌增厚分数来间接评估。研究B中的吸气努力通过每小时记录膈肌电活动(EAdi)间接评估。
       膈肌功能评估的时机为:拔出气管插管时或机械通气1周后(患者清醒或有自主呼吸时)。膈肌功能定量评估的方法为:在持续气道正压模式下,指导患者做最大吸气努力,测量最大膈肌增厚分数。严重膈肌功能障碍的定义为:最大膈肌增厚分数<20%。
       患者特征和临床结局
       收集基线人口统计学数据、合并症、转入诊断、疾病严重程度(Simplified Acute Physiology Score, SAPS Ⅱ);每日记录呼吸机设置参数、动脉血气、脓毒症、镇静评分(Riker Sedation – Agitation Scale, SAS)、神经肌肉阻滞剂用药情况以及器官功能评分(Sequential Organ Failure Assessment, SOFA)。
       记录以下事件直至患者出院:拔管、再插管、气管切开、转出ICU、出院和死亡。脱机成功的定义为:撤离呼吸机支持(拔除气管插管,或经气管切开套管给与面罩通气达24小时),且本次住院期间无需再次有创通气。急性呼吸衰竭并发症的定义为:再次气管插管、气管切开、机械通气时间延长(>14天)或死亡。

       研究结果
       2013年5月至2016年1月,共纳入222例患者,其中191例患者至少测量2次Tdi。人口学和临床特征见Table 1。45例患者(21%)脱机前死亡,29例患者(14%)成功脱机但在本次住院期间死亡。56%的患者至少经历一次急性呼吸衰竭并发症,见Table 2。
       1.膈肌厚度下降与临床结局
       当Tdi低于基线值时,脱机成功率显著降低(校正HR, 0.69,95%CI,0.54 – 0.87,Tdi每降低10%),见Figure 1。与无膈肌萎缩者相比,膈肌萎缩患者机械通气>3周的风险明显增加(39% vs 22%, P=0.008),两组的死亡风险无明显差异(P=0.46)。此外,膈肌萎缩与60天内不带机时间更少、机械通气时间延长、ICU住院时间延长以及并发症(包括再插管、气管切开)风险增加相关。
 
       2.膈肌厚度增加与临床结局
       当Tdi高于基线值时,脱机可能性也更低,但该趋势不显著(校正HR, 0.81; 95% CI, 0.62–1.06; Tdi每增加10%),见Figure 1。47例(25%)患者在机械通气第一周内Tdi增加。Tdi增加患者机械通气>3周的风险显著增加(43% vs 22%,P=0.006),见 Figure 2,死亡风险则无明显差异(P=0.73)。Tdi增加也与ICU住院时间延长和并发症风险更高相关,虽然多因素校正后该相关性并不显著,见Table 2。
       3.膈肌厚度变化与膈肌功能
       与Tdi无变化者(n=51)相比,Tdi下降>10%的患者(n=23)的最大膈肌增厚分数更低(26±17% vs. 38±24%;P=0.03),且最大膈肌增厚分数严重下降更常见(48% vs. 22%;P=0.03)。Tdi增加患者(n=8)具有同样的趋势,但差异无统计学意义。
       4.吸气努力和呼吸机设置对膈肌厚度的影响
       在膈肌增厚分数低的患者中,Tdi随时间而趋于下降,而在膈肌增厚分数高的患者中则趋于增加(P<0.001),类似的关系也可见于Tdi与EAdi(P=0.02)。与该发现一致的是:在高水平通气支持时,Tdi的下降更加迅速;而在同样呼吸机模式下,Tdi并不受SOFA评分、SAS评分、脓毒血症、液体平衡、PEEP水平设置的影响,见Table 1。
       5.吸气努力与机械通气时间
       根据上述结果,我们假设中等程度的膈肌增厚分数可能与机械通气时间最短相关。在随后的探索性分析中,我们发现,如果患者在通气前3天内膈肌增厚分数为中间水平(15 - 30%),机械通气时间最短(见Figure 3),ICU住院时间和并发症风险也最低。
 
 
 
参考文献:Goligher EC, Dres M, et al. Mechanical Ventilation-induced Diaphragm Atrophy Strongly Impacts Clinical Outcomes. Am J Respir Crit Care Med. 2018 Jan 15;197(2):204-213.

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