顫搐性跨膈壓對(duì)機(jī)械通氣中COPD患者膈肌評(píng)估作用

顫搐性跨膈壓對(duì)機(jī)械通氣中COPD患者膈肌評(píng)估作用[摘要]目的：探討重癥醫(yī)學(xué)科病房中需有創(chuàng)通氣的慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者中膈肌功能的動(dòng)態(tài)變化情況及顫搐性跨膈壓在評(píng)估患者撤機(jī)過(guò)程中的指導(dǎo)價(jià)值。方法：入選2014年9月1日至2015年10月31日其間入住至廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科需機(jī)械通氣COPD患者共11例作為研究對(duì)象，應(yīng)用雙側(cè)頸部膈神經(jīng)根磁波刺激置入帶有鼻飼功能的新型多功能食道電極管，應(yīng)用雙側(cè)頸部膈神經(jīng)根磁波刺激檢測(cè)膈肌功能，比較其在轉(zhuǎn)入重癥醫(yī)學(xué)科機(jī)械通氣48小時(shí)以內(nèi)以及撤機(jī)時(shí)自身Pdi（t）變化情況。結(jié)果：轉(zhuǎn)入ICU病房機(jī)械通氣48小時(shí)以內(nèi)COPD患者Pdi（t）為6.17±1.79cmH2O，撤機(jī)Pdi（t）為6.88±1.62cmH2O，應(yīng)用獨(dú)立Ｔ檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：顫搐性跨膈壓（Pdi（t））作為一種客觀評(píng)估指標(biāo)可不依賴于患者主動(dòng)配合應(yīng)用于機(jī)械通氣過(guò)程中的患者膈肌功能評(píng)估。合適的機(jī)械通氣策略下COPD患者未必隨機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)膈肌收縮效能進(jìn)行性下降。[關(guān)鍵詞]跨膈壓磁波刺激慢性阻塞性肺疾病機(jī)械通氣隨著醫(yī)學(xué)生物工程發(fā)展，各種智能呼吸機(jī)也日益在重癥醫(yī)學(xué)科得以廣泛應(yīng)用。隨之而來(lái)，臨床醫(yī)生將更多的精力從解決人機(jī)對(duì)抗轉(zhuǎn)移到診治機(jī)械通氣相關(guān)性并發(fā)癥上.撤機(jī)困難患者對(duì)整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)，在臨床上還是經(jīng)濟(jì)上均有負(fù)面影響。膈肌作為人體最重要的吸氣肌，擔(dān)負(fù)著人體70%的吸氣功能，其功能障礙直接導(dǎo)致通氣功能障礙從而引起呼吸衰竭。隨著機(jī)械通氣的進(jìn)行，膈肌損傷分別在病理以及呼吸病理生理上[1,2,3]得以證實(shí)。2004年VassilakopoulosADDINNE.Ref.{AFB1E7C6-E5E9-4D01-A3C2-6B3AA57BD390}[4]首次將此現(xiàn)象稱為呼吸機(jī)相關(guān)性膈肌功能障礙（Ventilator-induceddiaphragmaticdysfunction，VIDD）。氧化應(yīng)激致使鈣激酶及泛素-蛋白水解酶系統(tǒng)（UPP）的激活從而使肌蛋白降解增加，而感染過(guò)程中患者高代謝狀態(tài)下肌蛋白合成功能的相對(duì)不足，以及如鎮(zhèn)靜肌松藥物，氨基糖苷類抗生素的應(yīng)用對(duì)神經(jīng)肌肉組織的影響被認(rèn)為是導(dǎo)致VIDD發(fā)生的重要原因[5]。Ottenheijm的研究[6]通過(guò)早期輕度COPD膈肌病理活檢發(fā)現(xiàn)已存在膈肌的損傷，I類及IIa肌纖維較正常人顯著減少。當(dāng)合并有感染時(shí)，呼吸負(fù)荷的增加將使損傷的呼吸肌發(fā)生疲勞，最大收縮力量下降，導(dǎo)致患者呼吸衰竭的發(fā)生，為了探討膈肌疲勞在機(jī)械通氣過(guò)程中得以改善還是進(jìn)一步打擊，本研究通過(guò)在機(jī)械通氣過(guò)程中對(duì)COPD患者進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)顫搐性跨膈壓及膈肌復(fù)合動(dòng)作電位，對(duì)患者機(jī)械通氣過(guò)程中的膈肌功能進(jìn)行觀察性研究，了解其功能變化狀況，對(duì)跨膈壓預(yù)測(cè)撤機(jī)成功進(jìn)行初步研究。1資料和方法1.1研究對(duì)象入選2014年9月至2015年10月入住至廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科預(yù)計(jì)需機(jī)械通氣超過(guò)48小時(shí)的慢性阻塞性肺疾病患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定；心臟起搏器、可植入式除顫儀、頸椎損傷，癲癇等無(wú)法進(jìn)行膈肌功能檢查者；一周內(nèi)使用神經(jīng)肌肉拮抗劑；）干預(yù)跨膈壓測(cè)定因素（大量胸水，腹腔高壓）以及患者本人或監(jiān)護(hù)人未簽署膈肌功能檢查知情同意書(shū)者。按以上標(biāo)準(zhǔn)共納入11例COPD患者，均為男性，年齡介于65至85歲。1.2研究方法與設(shè)備患者取半坐臥位（背部與水平呈45度夾角），暫停飲食后經(jīng)鼻將原胃管更換為帶食管測(cè)壓囊以及胃測(cè)壓囊及記錄電極的多功能胃管(廣州銳士伯醫(yī)療科技有限公司出品，用來(lái)檢測(cè)胃內(nèi)壓和食管壓，帶鼻飼功能。)。通過(guò)08-GL型生物信號(hào)放大器及CD280調(diào)制解調(diào)器對(duì)肌電信號(hào)及壓力信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大處理并最終連接至帶LabChart7.0軟件的電腦終端進(jìn)行跨膈壓及膈肌肌電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)膈肌肌電信號(hào)情況調(diào)整置入深度，使5對(duì)電極平均分布位于膈肌活動(dòng)中心兩側(cè)[7]后，與助手一起以8字線圈中心同時(shí)置于左右兩側(cè)胸鎖乳突肌外緣，以磁波刺激器（Magstim200，Magstim2002，Magtsim公司）2.0Tesla的強(qiáng)度在患者呼氣末阻斷氣道后馬上進(jìn)行磁波刺激，當(dāng)刺激產(chǎn)生復(fù)合動(dòng)作電位獲得時(shí)，根據(jù)顫搐下食道內(nèi)壓的負(fù)向改變值及胃內(nèi)壓的正向改變值之和為顫搐性跨膈壓值，重復(fù)測(cè)量獲得有效跨膈壓值3次，并以其平均值為最終該患者的Pdi（t）。部分患者由于其心率較快，心電波形與膈肌復(fù)合動(dòng)作電位（compoundmuscleactionpotential，CMAP）重疊時(shí)取其重復(fù)性較佳的３次為其有效值。結(jié)果及入選病例基本資料見(jiàn)表1.1.3數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用LabChart7.0進(jìn)行圖形分析。所有數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。兩均數(shù)間進(jìn)行獨(dú)立t檢驗(yàn)（數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布）。并按P<0.05作為統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的判斷界限值。2．結(jié)果COPD患者(n=11)首次Pdi（t）為6.17±1.79cmH2O，在撤機(jī)時(shí)Pdi（t）為6.88±1.6cmH2O。樣本符合正態(tài)性分布。使用獨(dú)立配對(duì)t檢驗(yàn),按p=0.05進(jìn)行檢驗(yàn)，Pdi（t）未有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。復(fù)合動(dòng)作電位在首次測(cè)定時(shí)平均值為1.05±0.54mv，撤機(jī)時(shí)為0.82±0.42mv，差異未有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。表１入選病例基本資料及跨膈壓編號(hào)年齡APACHEII降鈣素原白蛋白PdiCMAP首次測(cè)SBT首次測(cè)SBT（歲）評(píng)分（ng/ml）g/LcmH2OcmH2Omvmv165140.05294.826.14--276170.06327.147.921.320.92367120.05294.627.121.120.72479180.09248.516.620.720.65569120.136.35.647.820.961.12674220.25356.268.34--766140.06416.425.26--885200.66257.459.130.920.82971140.32338.746.421.460.921071201.17285.416.25*0.820.611184236.52222.833.65*--x±s73.4±6.626.17±1.796.88±1.61.05±0.540.82±0.42*患者48小時(shí)內(nèi)重新插管首次顫搐性跨膈壓與首次測(cè)定后到患者成功撤機(jī)無(wú)明顯相關(guān)性（見(jiàn)圖１）。圖１初次顫搐性跨膈壓與測(cè)定后離撤機(jī)時(shí)間長(zhǎng)度關(guān)系３.討論2008年Levine[1]通過(guò)對(duì)腦死亡患者膈肌病理發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣18-69h已出現(xiàn)膈肌萎縮.。COPD患者由于長(zhǎng)期存在的呼吸負(fù)荷增加致使膈肌功能改構(gòu)以及肺過(guò)度充氣導(dǎo)致的膈肌初長(zhǎng)度處于收縮不良位置[8]，因此機(jī)械通氣之前往往需要考慮其能否順利撤機(jī)及后續(xù)呼吸肌功能鍛煉等問(wèn)題。傳統(tǒng)的最大吸氣口腔壓（MIP），P0.1，淺快呼吸指數(shù)（RSBI）指標(biāo)由于受患者主觀意愿影響較大，機(jī)械通氣早期患者往往無(wú)法合作，因此限制其在通氣早期應(yīng)用。顫搐性氣道壓由于其無(wú)需置入體內(nèi)測(cè)壓囊，有無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便的好處，但COPD患者存在氣道阻塞因素將影響著食道負(fù)壓向氣道內(nèi)的傳導(dǎo)，以顫搐性氣道壓取代Pdi（t）未必為最佳指標(biāo)。作為膈肌功能評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)，跨膈壓能有效反映膈肌功能，ICU患者存在鼻飼需求，帶鼻飼功能的食道電極管并不給患者帶來(lái)額外創(chuàng)傷，而結(jié)合磁波刺激技術(shù)使其在ICU早期患者當(dāng)中得以應(yīng)用。在有關(guān)顫搐技術(shù)在危重癥患者研究中[2,3]，早期呼吸困難患者由于受到患者意識(shí)以及患者與研究者配合因素影響，不容易把握呼氣末的瞬間進(jìn)行阻斷、刺激，病人難以采集到有效的Pdi（t）在本研究中，通過(guò)應(yīng)用廣州呼吸病研究所呼吸動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研發(fā)的微機(jī)伺服觸發(fā)裝置，計(jì)算機(jī)根據(jù)接收的流量及氣道壓變化判定呼氣與吸氣時(shí)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉氣道閥門(mén)及觸發(fā)磁波刺激，從而保障了該研究在機(jī)械通氣初始階段數(shù)據(jù)的重復(fù)性與有效性。Hermans通過(guò)回顧性研究發(fā)現(xiàn)顫搐性氣道壓隨機(jī)械通氣時(shí)間延長(zhǎng)而減少。而在本研究通過(guò)上機(jī)以及撤機(jī)兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行單病種自身對(duì)照比較機(jī)械通氣前后顫搐性跨膈壓并未有顯著差異，其中９例存在上升情況（9/11），且撤機(jī)時(shí)顫搐性跨膈壓均值更大，結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義不顯著可能存在樣本量較少導(dǎo)致。但是出現(xiàn)陰性結(jié)果與Hermans的研究結(jié)果不一致，原因可能由于在上機(jī)初期，COPD患者存在不同程度上的氣道阻塞，呼氣氣流受限，較快的呼吸頻率將提高＝患者動(dòng)態(tài)肺過(guò)度充氣發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。一旦出現(xiàn)上述情況，根據(jù)Laplace定律P=2T/R,盡管機(jī)械通氣過(guò)程中肌纖維損傷，肌張力Ｔ下降，CMAP作為反映最大磁波刺激下雙側(cè)膈神經(jīng)可募集的肌纖維電位之和，其均值的下降佐證了肌纖維的減少。隨著治療有效，動(dòng)態(tài)肺過(guò)度充氣得以改善，膈肌位置整體提高。其曲率半徑Ｒ減小，最終使其總輸出，即顫搐性跨膈壓Pdi（t）得以提高。對(duì)于呼氣末容積改善這一點(diǎn)上受病情因素?zé)o法得以通過(guò)肺功能檢查證實(shí)，但通過(guò)膈?。鲁瑱z查觀察到部分患者在撤機(jī)階段其膈肌運(yùn)動(dòng)幅度有所增加,患者有更多空間得以呼吸提示著其呼氣末肺容積的下降[9]。此外部分疲勞的膈肌經(jīng)過(guò)休息而恢復(fù)其能達(dá)到的最大收縮力也是后期患者跨膈壓上升的一項(xiàng)原因。由于機(jī)械通氣初始及撤機(jī)階段的肺容量不同，因此在首次測(cè)定的Pdi（t）與通氣時(shí)間長(zhǎng)度關(guān)系相關(guān)性較差不難理解。在比較通氣30天以上以及30天以內(nèi)患者跨膈壓及降鈣素原，心房鈉尿肽（BNP）指標(biāo)發(fā)現(xiàn)跨膈壓在兩組患者當(dāng)中無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而降鈣素原與BNP在兩組中差異有按P=0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，在撤機(jī)階段除考慮患者膈肌功能外,尚需考慮患者感染及心臟高負(fù)荷是否得以糾正。此外，該項(xiàng)