方法:采用压力支持通气(PSV)法使患者停止机械通气,169例患者采用T管通气。根据患者的术前条件及脱机指数,如浅快呼吸指数(RSBI)、肺活量、吸气压力等,评估脱机过程的成功与否。记录机械通气时间、在ICU和医院的住院时间。
结果:94.6%的患者成功脱离机械通气支持和拔管。应用T管60分钟后,脱机成功组的PaO2/FiO2比值(P/F比值)显著高于脱机失败组,RSBI也显著低于脱机失败组。脱机成功组的ASA等级和急诊手术百分比显著降低(p<0.05)。
结论:术后机械呼吸机支持ICU患者成功拔管,不仅需要考虑脱机指数RSBI,还需要考虑P/F比值、ASA等级和紧急状态。
关键词:机械通气、术后患者、浅快呼吸指数、脱机和拔管预测指标、脱机指数。
一、引言
重症监护医生必须仔细权衡快速从机械通气中解脱出来的好处和自主呼吸和拔管的过早试验的风险[1,2]。对于可能由于呼吸中枢受损,或更常见的是由于神经肌肉异常,如呼吸肌肉疲劳、肺力学受损、气体交换能力受损和气道异常的术后患者尤其如此[3-6]。
脱机指数的使用对于避免脱机尝试失败的有害后果很重要,快速识别可能准备自主呼吸的患者,因此,加速机械通气的脱机过程,这通常是在拔管之前结束[7-10]。肺活量(VC)、吸气压力和分钟通气量传统上被用作脱机结果的预测指标[11-13]。浅快呼吸指数(RSBI)是一种由呼吸频率与潮气量比值决定的综合指数,比传统方法更能准确地预测脱机结果[14,15]。
我们进行了这项研究,研究使用呼吸参数脱机指数来预测重症监护病房(ICU)机械通气支持术后患者的脱机和拔管。我们的假设是脱机的评估指数和生理参数的病人已经从机械通气支持可能提供区分特征之间的患者成功将脱机和拔管和那些失败,所以这些差异可以作为预测脱机和拔管成功。
二、材料和方法
在术前就诊时获得患者及其家属的书面知情同意。所有在手术后需要机械通气超过12小时,并于2002年10月至2003年3月在两个内外科手术ICU中接受气管插管的患者,一起纳入研究。30例、36例、91例、12例患者分别行头颈、胸、腹、脊柱或肢体手术。接受过神经外科或心脏手术的患者被排除在本研究之外。
所有患者均采用Purittan-Benett 7200TM(Nellcor,卡尔斯巴德,加州,美国)进行通气,并采用直径7~8 mm的气管插管。几乎所有患者在脱离机械通气12小时内接受了镇痛药和/或镇静剂,没有神经肌肉阻滞剂。一旦患者恢复,就计划对患者进行脱机过程(图1)。
图1:脱机过程示图
流程图显示,脱机过程从PSV + CPAP开始,然后是应用T管和拔管。A/CMV:辅助/控制机械通气;SIMV:同步间歇强制通气;PSV:压力支持通气;CPAP:连续气道正压通气。
在重症监护医生的指导下,停止了机械通气。我们以压力支持通气(PSV)模式开始脱机过程,然后应用T管通气和拔管。纳入研究满足以下所有的标准:①没有术后并发症,改善急性呼吸衰竭的潜在原因;②清醒和协作精神状态(Ramsay镇静得分2);③足够的气体交换,如PaO2/FiO2比率(P/F比率)与至少200 mmHg,FiO2水平为0.40,最大呼气末正压(PEEP)为5 cmH2O,最大吸气峰值压力(IPS)为12 cmH2O,最大呼吸频率与潮气量的比率为105次/分钟/L;④不需要血管收缩剂的血流动力学稳定;⑤核心温度36~38℃;⑥血红蛋白水平大于10 g/dl;⑦无相关电解质紊乱。如果病人满足以下一个或多个T管失败标准,那么试验终止:①呼吸频率大于34次/分钟;②心率大于139次/分钟;③收缩压大于180毫米汞柱或小于90毫米汞柱;④SpO2水平小于90%;⑤躁动、焦虑或出汗的迹象[16]。当T管试验失败而终止时,患者恢复T管前相同的设置下进行机械通气,进一步尝试脱机均由主治医生自行决定。成功完成60分钟试验的患者立即拔管。并对患者在拔管后至少24小时进行密切监测。
在脱离机械呼吸机之前,由重症监护医生测量每个患者以下变量:自主分钟通气量和肺活量。这两种方法都是用Wright肺量计、通过气管导管无辅助呼吸时的呼吸频率和最大负吸气力,这是通过差压传感器对阻塞气道进行的三次主动强制吸气动作的最佳方法。呼吸参数测量两次:一次在PSV模式,一次在T管60分钟后。这些呼吸参数分别为呼吸频率、潮气量、分钟通气量、RSBI、最大吸气力(Pimax)和肺活量(VC)。P/F比值和PaCO2测量3次,1次在PSV模式下,在T管应用后60分钟,在拔管后30分钟。对接受脱机和拔管的患者,从手术室插管时间到出院,测量呼吸机支持时间和住院时间和住院时间(LOS)。
数据以平均±标准差或患者数量表示。比较连续的正态分布变量,采用t检验;对于非正态分布的变量,采用Wilcoxon秩和检验。分类资料采用Fisher双尾精确检验进行评估。采用线性回归分析确定连续变量之间的关系,并采用多元logistic回归分析探讨这些变量对拔管结果的独立影响。所有显著性变量均作为回归模型的自变量,以及年龄、身高、理想体重、APACHE II评分。采用受试者临床特征(ROC)曲线分析,评估了某些呼吸参数区分拔管成功和失败的能力。为了避免对阈值的依赖,我们没有报告敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。使用商用分析软件(SPSS 12.0)版本进行统计分析。P值<0.05为差异有统计学意义。
三、结果
169例患者。159例患者(94.6%)成功脱离机械呼吸机支持和拔管。10例(5.4%)患者因高碳酸或低氧性呼吸衰竭而出现脱机和拔管失败。
两组患者在入院时基于APACHE II评分的手术、诊断类别和病情严重程度,在年龄、体重、身高、手术时间、总液体摄入量和输出量方面均无显著差异。脱机成功组术前状态下的P/F比值显著高于(406.9 ± 113.2)(P<0.05),ASA级和急诊手术百分比显著降低(13.2%)(P<0.05)(表1)。
表1:围手术期患者特征
所有数据均以平均±标准差或患者数量(%)表示。ASA:美国麻醉医师协会,I/O:输入/输出,P/F比值:术前状态下的PaO2/FiO2,ICU入院时的APACHE II评分:ICU入院时的急性生理和慢性健康评估II评分,急诊手术。:紧急操作。*:P< 0.05与成功组采用Wilcoxon秩和检验,:P<0.05与成功组采用χ2检验。
脱机成功组的RSBIT管通气应用60分钟后的P/F比值显著升高(374.5 ± 110.8)(P<0.05),RSBI显著降低(42.8±26.1)(P<0.05)(表2)。与其他呼吸参数相比,T管后60分钟RSBI ROC曲线下面积和拔管后30分钟P/F比值更大(0.90)(表3)。
表2:脱机成功和失败患者的呼吸参数
表3:预测拔管结果的ROC曲线下面积
术前损益比率:术前PaO2/FiO2比率,T管通气60 min P/F比率:PaO2/FiO2比率60分钟;拔管后30 min,PaO2/FiO2比率30分钟;PSV:压力支持通气最大吸气压力,60 min:T管通气后60分钟最大吸气压力;RSBI:连续气道压力模式下浅快呼吸指数;T管通气60 min RSBI,T管通气60分钟后浅快呼吸指数。
脱机成功组在ICU和医院的呼吸机支持时间和住院时间(LOS)均显著缩短(P<0.05)。脱机成功组的ICU组和医院组的死亡率均显著降低(P<0.05)(表4)。
表4:脱机成功和失败患者的住院时间(LOS)和死亡率
所有数据均以平均±标准差或患者数量(%)表示。住院时间:住院时间。*:P<为0.05,与成功组进行比较,采用Wilcoxon秩和检验。
四、讨论
在本研究中,我们对94.6%的患者成功地脱离了机械呼吸机支持和拔管。成功脱机的患者在使用T管后60分钟的RSBI明显低于未脱机的患者(表2)。其他参数,如VC、在PSV模式下测量的Pimax和应用T管60分钟后,两组间无显著性差异。因此,RSBI被认为是最合适的脱机指标[17]。应用T管60分钟后RSBI水平和拔管30分钟后P/F比值,ROC曲线下面积相对最大(表3)。RSBI测量的准确性可能会受到影响,但与其他方法不同的是,RSBI测量的优点是结果的可重复性、自动测量的方便性和进行测量的无意识过程[1,18]。
我们评估了每个患者的病史和术前临床状况,以及他们的脱机指数。P/F比率在术前状态明显高于患者成功脱机比那些失败的病人,和ASA类和紧急手术的百分比显著降低(P<0.05),尽管APACHE II得分在ICU入院后的手术过程是两组之间没有显著差异。成功脱机与患者术前条件的关系大于患者入院时的条件。
建议逐步减少PSV或自发通气是适当的脱机方法[19-22]。在我们的研究中,使用PSV导致RSBI下降,而脱机成功组和失败组之间没有任何显著差异。对于大多数外科手术,逐渐撤回支持并不是成功脱机的必要条件[3]。因此,大多数术后患者可以迅速脱离机械通气或经过短暂的自主呼吸试验。
脱机失败通常是由一两个氧合或通气失败过程的结果。氧合失败最常与肺泡弥散过程或小肺容积有关。通气失败意味着伴有通气受损的机械或神经肌肉障碍和高碳酸血症,最常见的反映是肌肉疲劳。成功脱机后,使用T管60分钟后,患者的P/F比值显著高于脱机失败的患者(P<0.05)。两组之间在整个脱机期间进行了三次测量的PaCO2水平没有差异。脱机失败患者较脱机成功患者差,呼吸机天数较长,ICU和住院时间较长(P<0.05)。
总之,必须考虑一个脱机指数,如RSBI和ICU患者的术前医疗状况,如P/F比率、ASA等级和紧急状态,才能成功地使术后ICU患者脱离机械呼吸机支持和拔管。
参考文献
1. Meade M, Guyatt G, Cook D, Griffith L, Sinuff T, Kergl C, et al: Predicting Success in weaning from mechanical ventilation. Chest 2001,120: S400-4.
2. A collective task force facilitated by American College of Chest Physicians,the American Association for Respiratory Care,and the American College of Critical Care Medicine: Evidence-based guidelines for weaning and discontinuing ventilatory support. Chest 2001,120: S375-95.
3. Jacob B, Chatila W, Manthous CA: The unassisted respiratory rate/tidal volume ratio accurately predicts weaning outcome in postoperative patients. Crit Care Med 1997,25: 253-7.
4. Epstein SK, Ciubotaru RL, Wong JB: Effect of failed extubation on the outcome of mechanical ventilation. Chest 1997,112: 186-92.
5. Price JA, Rizk NW: Postoperative ventilatory management. Chest 1999,115: S130-7.
6. Sirio CA, Martich GD: Why goes to the ICU postoperatively? Chest 1999,115: S125-9.
7. Vallverdu I, Calaf N, Subirana M, Net A, Benito S, Mancebo J: Clinical characteristics, respiratory functional parameters, and outcome of a two-hour T-piece trial in patients weaning from mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med 1998,158: 1855-62.
8. Smina M, Salam A, Khamiees M, Gada P, Amoateng-Adjepong Y, Manthous CA: Cough peak flows and extubation outcomes. Chest 2003,124: 262-8.
9. Khamiees M, Raju P, DeGirolamo A, Amoateng-Adjepong Y, Manthous CA: Predictors of extubation outcome in patients whohave successfully completed a spontaneous breathing trial. Chest 2001,120: 1061-3.
10. Epstein SK: Weaning from mechanical ventilation. Respir Care 2002,47: 454-66.
11. Feeley TW, Hedley-Whyte J: Weaning from controlled ventilation and supplemental oxygen. New Engl J Med 1975,292: 903-6.
12. Sahn SA, Lakshminarayan S: Bedside criteria discontinuation of mechanical ventilation. Chest 1973,63: 1002-5.
13. Lee YJ, Kim KS, Moon BK, Kim JS: Clinical use of weaning indices from mechanical ventilation in surgical intensive care unit patients. Korean J Anesthesiol 2002,43: 337-44.
14. Yang KL, Tobin MJ: A prospective study of indexes prediction the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. New Eng J Med 1991,324: 1445-50.
15. Martinez A, Seymour C, Nam M: Minute ventilation recovery time. a predictor of extubation outcome. Chest 2003,123: 1214-21.
16. Perren A, Domenighetti G, Mauri S, Genini F, Vizzardi N: Protocol directed weaning from mechanical ventilation: clinical outcome in patients randomized for 30-min or 120-min trial with pressure support ventilation. Intensive Care Med 2002,28: 1058-63.
17. El-Khatib MF, Jamaleddine GW, Khoury AR, Obeid MY: Effect of continuous positive airway pressure on the rapid shallow breathing index in patients following cardiac surgery. Chest 2002,121: 475-9.
18. Manthous CA, Schmidt GA, Hall JB: Liberation from mechanical ventilation a decade of progress. Chest 1998,114: 886-901.
19. Hess D: Ventilator modes used in weaning. Chest 2001,120: S474-6.
20. Esteban A, Alia I, Gordo F, Fernandez R, Solsona JF, Vallverdu I, et al: Extubation outcome after spontaneous breathing trials with T-tube or pressure support ventilation. Am J Respir Crit Care Med 1997,156: 459-65.
21. Kuhlen R, Rossaint R: The role of spontaneous breathing during mechanical ventilation. Respir Care 2002,47: 296-303.
22. Prella M, Feihl F, Domenighetti G: Effects of short-term pressure controlled ventilation on gas exchange, airway pressure, and gas distribution in patients with acute lung injury/ARDS. Chest 2002,122: 1382-8.