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机械通气中期间膈肌厚度的演变

2019-03-04 09:49:17

在机械通气第一周，44%的患者膈肌厚度快速下降（无论在何种呼吸机模式下），这与吸气努力较低和通气支持水平较高相关；10%的患者膈肌厚度增加，这与吸气努力较高和通气支持水平较低相关。将吸气努力维持在正常水平，或许可预防机械通气相关的膈肌结构改变。

机械通气期间膈肌厚度的演变
--吸气努力的影响

【摘要】
背景：目前已证实在机械通气患者中存在膈肌萎缩和功能障碍，但其发生率、原因及其对功能的影响仍未明确。目的：随着机械通气时间的增加，观察膈肌厚度的演变及其对膈肌功能的影响，以及吸气努力对膈肌厚度的影响。方法：在三所大学附属医院ICU中，纳入107例机械通气患者和10例未接受机械通气的患者（对照组）。每日膈肌超声测量膈肌厚度和收缩活动（通过膈肌吸气增厚分数来量化评估）。结果：在机械通气第1周，47例患者（44%）的膈肌厚度下降＞10%，13例（12%）厚度增加＞10%。在气管插管拔除后和非机械通气患者中，膈肌厚度未随时间而变化。膈肌收缩活动低与膈肌厚度快速下降相关，而收缩活动高与膈肌厚度增加相关（P=0.002）。随着呼吸机驱动压（P=0.01）和控制通气（P=0.02）的增加，膈肌收缩活动下降。与膈肌厚度无改变者（n=10）相比，厚度下降或增加者（n=10）的最大膈肌增厚分数更低（P=0.05）。结论：机械通气期间常见膈肌厚度的变化，可能与膈肌无力相关。将吸气努力维持在正常水平，或许可以防止机械通气相关的膈肌结构改变。

摘译的核心数据如下：
纳入128例患者，最终有107例获得完整的膈肌厚度数据，其中23例（21%）于机械通气第一天纳入，72例（67%）于第二天纳入，12例（11%）于第三天纳入。研究时间的中位数为7天（四分位范围 5 – 11天）。患者的人口学和临床资料见Table 1。多数患者（71%）的起始通气模式为控制通气。

1.膈肌厚度改变的时间进程和分布特点
随着时间的推移，膈肌厚度改变的幅度和比例差异较大：机械通气第1周，47例（44%）患者膈肌厚度无变化，47例（44%）降低＞10%，13例（12%）增加＞10%（见 Figure 1），然而这些患者的临床特征、生理学特征、治疗方法无明显差异。膈肌厚度的改变（增加或降低）主要发生在机械通气早期（第1周和第2周的厚度变化率有明显差异，P＜0.0001）。无论是控制通气还是部分辅助通气，均可以观察到膈肌厚度早期而快速的下降。在对照组（n=10）和拔管后患者（n=29）中，膈肌厚度的变化相对稳定（见Figure 2）。

2.机械通气期间膈肌收缩活动对膈肌厚度的影响
膈肌收缩活动显著影响膈肌厚度的变化（P=0.002）。膈肌收缩活动低与膈肌厚度日益下降相关，收缩活动高与膈肌厚度逐渐增加相关（见 Figure 3），这在机械通气第1周最为显著（机械通气第1周和第2周间的差异，adjusted interactionβ=0.063，95%CI：0.012 – 0.114，P=0.03）。每日SOFA评分更高与膈肌厚度增加相关（adjusted interactionβ=0.002，95%CI：0.001 – 0.002）；SOFA评分与膈肌收缩活动对膈肌厚度变化率有累加效应。脓毒症对膈肌厚度变化率的影响不明显（adjusted interactionβ=0.001，95%CI：- 0.006 ~ 0.008）。膈肌收缩活动对膈肌厚度变化率和变化方向的影响在整个研究期间保持一致。机械通气第1周，膈肌厚度变化与通气初始72小时的平均呼吸机驱动压呈负相关（P=0.04），见Figure 4。

3.决定机械通气期间膈肌收缩活动的因素
在机械通气第1周，膈肌收缩活动在患者间、患者自身前后的差异都较大，并随时间推移而趋于增加（基线增厚分数的中位数12%，四分位范围5 – 14%，健康人平静呼吸时的参考范围为25 – 40%）。当使用较低水平的呼吸机驱动压和部分辅助通气模式时，膈肌收缩活动增加（P=0.01，P=0.02）。SOFA评分更高时，膈肌收缩活动趋于更低（P=0.01），但是动脉pH、PaCO₂、镇静水平（Sedation-Agitation Scale score）、潮气量、呼吸频率、呼气末正压与膈肌收缩活动均无独立相关性。

参考文献：Goligher EC, Fan E, et al. Evolution of Diaphragm Thickness during Mechanical Ventilation. Impact of Inspiratory Effort. Am J Respir Crit Care Med. 2015 Nov 1;192(9):1080-8.

研究对象
患者的入选标准为：筛选时有创通气总时间＜72小时（在纳入最初53例患者后，入选标准调整为有创通气时间＜36小时）。排除标准为：预计筛选后24小时内可以拔管，6个月前曾接受＞48小时的有创机械通气。我们也纳入一组非机械通气的ICU患者作为对照组，他们均在转入ICU后36小时内纳入研究。
膈肌厚度测量
使用高频线阵超声探头（13MHz）,置于9 – 10肋间隙水平、腋前线和腋中线间的肋膈角，测量右侧膈肌呼气末厚度（定义为膈肌厚度）。膈肌收缩活动（吸气努力水平）通过膈肌增厚分数定量评估，即呼气末到吸气峰值间的右侧膈肌厚度变化分数。周一至周五每日重复测量，直到拔管或机械通气14天，以先到者为准。非机械通气的对照组，同样每日测量膈肌厚度，直到第7天。在纳入的患者中，如果拔管后仍可以继续测量膈肌厚度，我们将继续每日测量，直至拔管后第4天，作为额外的内部对照组。
膈肌功能测量
机械通气1周后开始进行膈肌功能测量（一旦患者清醒并自主呼吸时），测量方法为：在持续气道正压模式下，指导患者做最大吸气努力和最大吸气嗅闻动作，测量最大膈肌增厚分数。如果患者在机械通气1周内成功拔管，则在拔管当天测量（无论拔管前或拔管后即刻测量）。如果患者无法配合指令性动作，则短暂封闭气管内导管来诱发最大吸气动作。重复吸气动作下，测得得增厚分数最大值作为肌肉功能测量值。
临床危险因素
记录人口学数据、合并症、转入诊断、疾病严重程度（Severe Acute Physiology Score Ⅱ）基线值。研究期间每日测量呼吸机设置、动脉血气分析、脓毒症诊断、器官功能评分（Severity of Organ Failure Assessment，SOFA）。