预测机械通气时间延长的患者撤机结果的变量：一项回顾性研究

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预测长时间机械通气气管切开术患者撤机结果的变量:

一项回顾性研究

摘要

背景

一些研究已经评估了短期机械通气患者的撤机和拔管结果的预测因素，但是对于长期机械通气患者的撤机预测因素的研究很少。

方法

德国一个专门的撤机观察中心的回顾性、单中心、观察性研究。对患者的病历进行回顾，以获取关于人口统计学、并发症、呼吸指数和入院时标准化自主呼吸试验(SBT)的前瞻性记录的数据。呼吸指数评估为通气比(VR)和由计算出的机械功率(MP)得出的参数。与延长撤机失败和SBT失败相关的预测因子使用二元logistic回归模型进行评估。

结果

对263例持续机械通气、气管切开的患者进行了5年的分析。机械通气3周后，撤机不成功的患者SBT失败率更高，吸气气道正压、驱动压、VR、绝对MP和MP均显著增加，与预测体重和动态肺胸顺应性（LTC-MP）标准化。在logistic回归分析中，与撤机失败独立相关的变量有女性（校正后的优势比为0.532[95%CI为0.291-0.973]；p=0.040）、肥胖（体重指数≥30 kg/m2）（2.595[1.210-5.562]；p=0.014）、COPD（3.209[1.563-6.589]；p=0.002）、LTC-MP（3.470[1.067-11.284]；p=0.039），PaCO2对机械通气的影响（1.101[95%CI 1.034–1.173]；p=0.003）和SBT失败（4.702[2.250–9.825]；p<0.001）。此外，女性（0.401[0.216–0.745]；p=0.004）、ltc-mp（3.017[1.027–8.862]；p=0.046），和PaCO2对机械通气的影响（1.157[1.083–1.235]；p<0.001）是SBT失败的独立危险因素。

结论

在本研究中，所导出的撤机预测因子指出，在自主呼吸过程中，呼吸肌肉所承受的负荷起着至关重要的作用。根据肺胸顺应性标准化的机械功率与撤机结局独立相关，可以确定撤机失败的高危患者。

讨论

本研究确定了在专门的撤机中心接受治疗的长期机械通气气管切开患者长期撤机的临床预测因素，结果表明，这些患者呼吸肌所承受的工作负荷起着至关重要的作用。研究结果概括如下。首先，与长期撤机失败相关的独立变量为女性性别、肥胖、COPD合并症、LTC-MP、机械通气时的PaCO2和入院后第一次SBT失败。其次，女性性别、LTC-MP和机械通气的PaCO2也与首次SBT不成功独立相关。

人工通气的机械功率是指从呼吸机向呼吸系统传递的能量。MP可以通过从原始运动方程中导出的“功率方程”，统一所有确定的呼吸机变量，或通过分析呼吸系统压力-容积曲线（P-V曲线）从数学上获得MP。传输的能量主要用于克服呼吸系统的弹性回缩力和气道阻力，尽管有些能量会消散到肺组织和胸腔，其中的成分消散到肺组织中，被认为是导致呼吸机诱发肺损伤（VILI）的原因。相比之下，长期撤机的病理生理学基础被认为是呼吸肌容量下降，同时由于肺（浸润、纤维化、肺气肿）和胸腔（胸腔积液、腹压升高）的机械特性改变，呼吸泵负荷增加，可能是可逆的（通过治疗性干预）或不可逆的（例如，由于先前存在的合并症）。病人在自主呼吸期间测量的呼吸功（WOB）与呼吸肌产生的机械力相同，已被证明是撤机的预测因子；然而，由于WOB需要测量食道压力，该程序复杂、不切实际，且很少用于常规实践。相比之下，呼吸机输送的能量可以在床边连续计算，甚至可以直接显示在呼吸机上。由于呼吸机传递的能量被发现是与撤机失败相关的独立变量，对应于长时间机械通气过程中的慢性通气功能不全状态，因此至少可以假设，在特定的PaCO2下，机械通气时转移的MP与患者的WOB相关。在本研究中，撤机失败组患者的MP值显著升高，主要是由于IPAP值升高，这表明随着MP的增加，为了保证足够的气体交换，长期依赖呼吸机的可能性增加。LTC-MP描述了扩张肺和胸腔所需的能量，目前的结果表明，这对延长撤机时间至关重要。事实上，撤机期间的治疗干预旨在改善呼吸系统的顺应性和阻力，从而减少患者的WOB。相比之下，PBW-MP将传输的能量与肺容积联系起来，肺容积在急性呼吸窘迫综合征患者中似乎对VILI的发展至关重要。

肥胖患者呼吸力学的变化包括位于P-V曲线下部的功能残余容量（FRC）降低以及由于腹压升高引起的基础肺不张，导致LTC降低和WOB升高。此外，即使在静止状态下，同时产生过量的二氧化碳，耗氧量也会增加约1.5倍。这可能有助于解释本研究中观察到的这些患者的VR增加，相当于增加了通气需求，因此间接导致了观察到的MP增加。这些结果与以前的研究结果一致，在专门的长期急性护理机构（LTAC）治疗的气管切开患者中，肥胖被认为与长期机械通气失败独立相关。同样，在插管患者中，肥胖与拔管失败风险的增加是独立相关的，预防性地使用无创通气来降低患者的WOB已经证明可以防止再次插管。

与肥胖患者一样，慢性阻塞性肺病的特征是呼吸力学的特殊变化，主要是支气管阻塞伴肺过度膨胀。随着呼吸频率的增加，导致动态过度膨胀，FRC向P-V曲线的平坦上边缘移动。这导致由于LTC降低而导致的WOB增加，以及呼吸肌纤维预拉伸不利而导致的呼吸肌容量降低。慢性阻塞性肺病（COPD）作为一种潜在疾病已经被描述为LTACs撤机失败的一个危险因素，尽管现有数据相互矛盾。与肥胖患者一样，插管患者出现COPD是拔管失败的独立危险因素，预防性使用NIV的建议类似。在慢性阻塞性肺病和肥胖症患者中，撤机失败率增加的关键预测因素似乎是预先存在的WOB增加，伴随着呼吸肌容量的降低，这些因素可能会因ICU治疗过程中的机械通气、败血症或类固醇等因素而进一步恶化。

在本研究中，不能自主呼吸30分钟与长期呼吸机依赖性独立相关。Magnet及其同事的一项研究也发现了类似的结果，其中撤机试验结束时的高碳酸血症与撤机失败独立相关。因此，在插管患者中，在撤机试验结束时出现通气功能不全的临床症状（即快速浅呼吸指数增加或高碳酸血症）预示着拔管失败，如果在几分钟的自主呼吸后出现，甚至可以预测撤机试验的结果。

较难解释的是，机械通气时较低的PaCO2是撤机成功的独立预测因素。到目前为止，这一变量已经在一项研究中进行了评估，在这项研究中，与SBT失败的患者相比，成功撤机试验的插管患者在机械通气方面的PaCO2值显著降低。在本研究中，虽然成功撤机患者的呼吸机辅助量（IPAP、DP和MP）较低，但机械通气时的PaCO2值较低。除了较低的LTC外，原因可能是观察到的VR降低，这是一种更有利的二氧化碳产量与MP比率的表达，这是提供足够的气体交换所必需的。对于撤机失败的患者，为了获得可比的平均PaCO2值，有必要进一步调整呼吸机设置，使其达到更高的MP（即增加IPAP或呼吸频率），而考虑到目前的结果，这似乎与呼吸机撤机不成功有关。

令人惊讶的是，女性性别被发现与SBT失败和长期撤机失败独立相关。这一发现没有明确的解释；然而，在一项研究中，女性性别被确定为重症监护室获得性轻瘫发生的独立危险因素，而轻瘫又与机械通气时间的延长有关。此外，呼吸系统机械性能的差异，很可能是由于与较低的身高和女性本身有关的肺容量（肺总量和肺活量）减少所致，最终导致本研究中LTC的降低，这可能解释了观察到的撤机失败率的差异在女性和男性患者之间。

我们的研究有几个局限性。首先，由于这是一个单中心研究，结果可能无法转移到其他中心。第二，由于在一项回顾性试验中难以客观地测量气道分泌物的量和确定不同气道清除技术的类型和频率，因此我们没有考虑这些重要的撤机结局问题。第三，呼吸机变量的测量是理想的在深度镇静和肌肉放松的情况下进行的。由于进入撤机中心的患者既没有镇静，也没有放松肌肉，在不监测食道和胃压的情况下，不能排除呼吸或腹部肌肉的激活。这可能导致VTi和分钟通气量的增加或减少，从而导致LTC和MP的畸变。这同样适用于辅助通气时膈肌的激活，尽管辅助通气患者的比例很低（16%），并且在比较成功和未成功的患者时没有差异。此外，在压力控制通气模式下，MP的计算采用了一个简化的公式；然而，对于大多数临床情况，这似乎仍然足够精确，并且可能有助于在常规实践中应用。

结论

在本研究中，所导出的撤机预测因子指出，在自主呼吸过程中，呼吸肌肉所承受的负荷起着至关重要的作用。长时间机械通气的个体不仅应根据潜在疾病进行分类，还应根据在自主呼吸过程中施加在呼吸肌肉上的工作量的参数进行分类。LTC-MP的测量可以很容易地在常规实践中实施，并且可以帮助临床医生指导撤机过程（例如，控制每日自主呼吸的程度）或在早期确定撤机失败的高危患者。最后，LTC-MP还可以作为拔管失败或撤机试验结果的预测指标在插管患者中有用，并有助于作出预防性使用NIV的决策。需要进一步的前瞻性研究来证实目前的结果。

内容来源：

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