肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值

2024年02月20日11:05:21 健康 1555

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值

河北胸科醫院重症醫學科 崔彤彤譯

重症行者翻譯組

目的

本綜述的目的是總結肺和膈肌超聲在指導呼吸機設置中的作用,重點是呼氣終末正壓( PEEP )。現就超聲評估PEEP對肺和膈肌影響的最新進展進行綜述。

最新進展

肺部超聲可以準確診斷包括急性呼吸窘迫綜合征在內的急性呼吸衰竭的病因,並且可以鑒別這些患者的局灶性和非局灶性肺部形態。這對於確定最佳的呼吸機策略和PEEP水平至關重要。應用肺超聲評估PEEP對肺復張的影響是有前景的,尤其是在圍手術期。膈肌超聲可以監測PEEP對膈肌的影響,但這需要進一步驗證。在慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中,膈肌超聲可用於預測無創通氣失敗。肺及膈肌超聲可用於預測撤機結局、準確診斷撤機失敗的原因。

總結

肺臟和膈肌超聲檢查有助於診斷呼吸衰竭的病因,從而指導包括PEEP在內的呼吸機的設置。超聲可監測PEEP對肺和膈肌的影響。

引言

呼吸機參數的設置取決於呼吸衰竭的根本原因和患者的病情。呼氣末正壓(PEEP)是所有通氣策略的基石之一,同時也是最難設置的參數之一;PEEP過低或過高均會產生不利影響。肺復張和改善氣體交換與過度膨脹和血流動力學之間必須達成平衡。平台壓、PEEP/FiO2表和食道測壓等是PEEP滴定時常用的幾種床旁工具。然而,迄今為止,這些方法在臨床試驗中都沒有起到改善臨床預後的作用。

此外,需要進行仔細的床旁評估,來判斷PEEP水平的利與弊。重症超聲檢查越來越多地應用於日常實踐中,是一個有前途的床旁評估工具。肺臟超聲和膈肌超聲常用於急性呼吸衰竭患者的診斷和監測,它們的使用對包括呼吸機設置在內的患者管理有著重大影響。

在這篇敘述性綜述中,我們討論了肺臟超聲和膈肌超聲在個性化呼吸機設置中的作用。我們簡要概述了如何使用肺超聲和膈肌超聲來確定呼吸衰竭的潛在原因,以及如何設置呼吸機(重點是PEEP的設置)。此外,我們將詳細闡述如何在撤機階段使用這些超聲模式。下面我們將討論肺臟超聲和膈肌超聲評估PEEP效果的最新進展。

KEY POINTS

①呼氣終末正壓( PEEP )對肺和膈肌的影響可以通過床旁肺臟和膈肌超聲直接評估,使其成為診斷和監測機械通氣危重患者的極好工具。

②肺部超聲可以準確診斷急性呼吸衰竭的病因,區分急性呼吸窘迫綜合征患者的局灶性和非局灶性肺部形態。

③肺部超聲可以評估PEEP對肺復張的影響,尤其是在圍手術期。

④膈肌超聲可以評估慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者的膈肌功能障礙,這可能是無創通氣失敗的良好預測指標。

⑤肺及膈肌超聲可指導機械通氣撤機階段,判斷撤機失敗原因。

呼氣末正壓對肺和膈肌的影響

肺部超聲能夠準確檢測和監測急性肺部病變。肺部超聲模式( A、B、C型)取決於肺實質的液氣比。關於圖像採集和解釋的細節,我們參考了最近的一篇綜述[1]。急診床旁肺超聲(BLUE)方案常用於危重症患者的肺部病理診斷。該方案的使用基於特定肺部超聲檢查結果的決策樹,能夠為急性呼吸衰竭患者提供診斷,準確率約為90%。臨床中可採用肺通氣評分或肺超聲評分,即半定量評分,來監測治療對患者肺通氣的影響——更大程度的肺通氣丟失將導致更高的肺超聲評分:0-36分。肺部超聲能夠檢測PEEP對肺部的影響,因為PEEP增加了呼氣末肺容積,從而改變了液氣比,導致肺部超聲模式和/或評分改變。

膈肌超聲是評估膈肌解剖和功能的優良床旁工具。關於圖像獲取和判讀的詳細信息,我們參考了最近的一篇綜述和專家共識[2,3]。膈肌的評估包括測量肌肉厚度、收縮力(增厚分數,TFdi)和膈肌位移。肌層厚度<1.5 mm為萎縮。肌肉的厚度高度依賴於測量部位、性別和患者體位。在ICU患者中TFdi<30-34%是異常的。無機械通氣輔助下,平靜呼吸時膈肌位移<2cm提示膈肌功能障礙。

最近的研究表明,PEEP對膈肌幾何形狀有直接影響:它使肌肉變短,形成粗細肌絲的重疊,導致肌肉收縮的最佳長度變短。因此PEEP可降低膈肌的收縮效率。此外,長時間暴露於PEEP可導致膈肌重塑。長時間暴露後撤退可通過拉伸膈肌中重塑的肌纖維導致收縮效率降低。這些效應可以通過超聲進行可視化;當PEEP增加時,TFdi和位移均減小,而膈肌厚度增加(圖1)。

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值 - 天天要聞

使用肺和膈肌超聲設置呼吸機參數

圖2總結了通過肺部或膈肌超聲診斷急性呼吸衰竭幾種最常見原因的流程,以及隨後選擇的初始呼吸機設置(重點是PEEP設置)。此外,超聲檢查結果應與其他檢查結果和臨床特徵結合使用,因為一些超聲徵象可出現在多種肺部病理學改變中,危重症患者呼吸衰竭的原因也往往有多種。

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1.氣胸

氣胸患者在肺部超聲上表現為「A徵象」的肺滑動征缺失——稱為「A』徵象」。結合肺點,肺超聲證實氣胸的特異性為100%。包括PEEP在內的正壓應盡量保持在較低的水平。氣胸的消退也可以通過肺部超聲進行監測。

2.肺栓塞

肺栓塞患者表現為「A徵象」。在某些情況下,肺梗死後可見到碎裂征。對於肺栓塞的診斷,應將肺超聲與靜脈超聲發現深靜脈血栓相結合。

在肺栓塞時,應設置儘可能的低PEEP,以防止右心室後負荷進一步增加。心臟超聲可用於監測治療對右心室功能的影響。

3.慢性阻塞性肺疾病和重症哮喘

由於肺實質通常不受影響,慢性阻塞性肺疾病(COPD)或嚴重哮喘加重的患者在肺超聲上通常表現為「A徵象」。

無創通氣(NIV)是COPD急性加重期患者呼吸支持的首選方式。在輔助通氣模式中,常用適度的外源性PEEP來平衡內源性PEEP,從而減少觸發呼吸機所需的努力,並促進人機同步。在控制通氣模式下,建議採用較低甚至有時為0的PEEP,以免進一步增加內源性PEEP,防止肺過度充氣。

NIV前48h內嚴重的膈肌功能障礙,定義為TFdi<20 %,這與NIV失敗風險增加和更差的預後相關。這些患者的膈肌功能障礙很可能是由動態過度充氣引起的。這導致最優的膈肌幾何形狀較少,導致膈肌的工作效率較低。NIV下膈肌功能的改善可能是過度充氣減少的一個指征。兩項前瞻性研究表明,超聲識別出的膈肌功能障礙,尤其是膈肌下移,可以可靠地預測急診科環境下設置的NIV失敗。儘管有希望通過評估膈肌功能來預測非COPD急性加重或ICU患者的NIV失敗,但仍需要進一步研究來驗證。

重症哮喘患者由於氣流受限增加,存在氣壓傷的風險,在這些患者中,PEEP設置應儘可能低,以防止肺的進一步過度膨脹。

4.心源性肺水腫

肺淤血患者在肺部超聲上表現為多發的、瀰漫性雙側B線(每個視圖>2 ,稱為「B徵象」),胸膜規則變薄。通過無創和有創通氣同時應用PEEP對治療心源性肺水腫(CPE)大有裨益。

肺部超聲可以通過監測B線的數量和區域來評估PEEP的效果。在院前急救中,肺部超聲被認為是監測PEEP、評估治療效果的可靠工具。雖然沒有研究調查肺部超聲引導下的PEEP水平,但指南推薦在臨床上使用床旁肺部超聲監測治療效果。過高PEEP的後果,如血流動力學受損,也應予以監測。

5.肺炎和急性呼吸窘迫綜合征

肺炎患者可表現為單側「B徵象」 (「A/B徵象」)、雙側「B徵象」、「C徵象」和/或後區實變影。此外,實變影中動態空氣支氣管征和彩色多普勒血流的存在高度提示肺炎。

區分CPE和非心源性水腫往往具有挑戰性。但最近的研究表明,肺部超聲可以準確區分這兩種診斷。急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是ICU患者最常見的非心源性肺水腫原因,其特徵是B線分布不均勻和(或)胸膜異常。在肺炎和/或ARDS患者中,應謹慎設置呼吸機模式,以維持足夠的氣體交換,通過使用低潮氣量、驅動壓和滴定PEEP來限制呼吸機引起的肺損傷。在「肺通氣功能的評估」一節中討論了肺炎或ARDS患者使用超聲滴定PEEP的方法。

6.膈肌功能障礙

急性呼吸衰竭不太常見的病因之一是膈肌功能障礙。膈肌超聲可同時診斷(半)膈肌無力和癱瘓。雖然滴定壓力支持對充分通氣更為重要,但在這些患者中,PEEP的設置是為了防止進一步的肺不張。

近年來,膈肌保護性通氣已成為除肺保護性通氣外的另一個重要研究領域。有學者提出,應避免膈肌過度及輔助做功。作為潛在靶區,根據生理數據,TFdi應維持在15%至30-40 %之間。最近的一項研究發現,在不影響潮氣量和跨肺壓的情況下,基於患者呼吸努力的吸氣支持滴定大大增加了患者在預定的膈肌保護範圍內進行膈肌努力的時間。然而,這項研究是通過測量跨膈壓來評估膈肌的努力。

肺通氣功能的評估

1.急性呼吸窘迫綜合征肺組織形態學

目前已經確定了兩種不同的ARDS表型,即局灶性和非局灶性。局灶性ARDS對低PEEP和俯卧位治療有反應,而非局灶性ARDS通常對高PEEP和肺復張有反應。迄今為止,基於這些表型的個體化呼吸機策略研究中,最大的研究是使用胸片來識別大量被錯誤分類的表型。在對錯誤分類進行校正後,發現死亡率有所下降。「Amsterdam法」肺部超聲可準確識別這些表型(圖3),利用肺部超聲來識別這些表型並據此指導呼吸機策略目前仍在研究中。

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2.超聲導向的肺復張

在肺炎和/或ARDS患者中,PEEP多用於保證肺通氣。在這些患者中設置PEEP應評估肺的可復張性,以幫助識別哪些患者可能從更高的PEEP水平中獲益(圖4)。一些研究通過肺部超聲評估PEEP對肺復張的影響,卻發現了相互矛盾的結果。雖然一項研究發現肺超聲能夠準確評估肺泡再通氣,並識別不同PEEP水平下肺超聲評分的差異,但另外一些研究發現當PEEP水平改變時,肺超聲無法一致地檢測到這些變化。這些研究的結果不同可能是由於沒有考慮實變範圍或B線數量的減少。因此,較小的PEEP引起的通氣變化並不總是能被檢測到。一項小型的中試研究發現,將這些較小的變化考慮在內,可以準確地評估通氣量的變化。

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但是肺部超聲有一個很大的局限性,就是無法直接評估肺的過度膨脹。然而,一些有前景的實驗研究評估了肺部超聲檢測肺過度膨脹的潛力,如肺滑動征的定量和超聲彈性成像。

儘管膈肌超聲並不常用於評估肺通氣,但一項針對ARDS患者的小型研究探討了膈肌超聲評估通氣的價值。他們發現在增加PEEP後,背側區域的膈肌位移增加——這表明肺容積增加是由於肺復張後通氣量增加造成的。有趣的是,他們並沒有發現PEEP增加與腹側膈肌位移之間的關係。由於肺的過度膨脹在機械通氣期間通常存在於腹側區域,因此可以假設腹側區域膈肌位移缺乏可能提示過度擴張,但這仍有待於進一步研究證實。

利用肺部超聲在圍手術期設置PEEP已被廣泛研究。大多數接受全身麻醉的患者會發生肺不張,這與較差的預後有關。因此,減少通氣損失似乎是改善術後預後的合理目標。肺臟超聲可準確檢測術中應用PEEP後肺組織的復張情況。肺超聲引導下的肺復張和PEEP滴定——即肺超聲在預定時間點檢測到肺不張時的肺復張操作,改善了患者術中的通氣和氧合,但並沒有減少肺部併發症的發生。

肺臟和膈肌超聲在撤機過程中的作用

準確識別哪些患者能夠撤離機械通氣通常十分具有挑戰性的。延遲離線和離線失敗均與高死亡率相關。因此,如何正確識別離線時機至關重要——肺和膈肌超聲在這種情況下發揮了重要作用。

1.肺部超聲的作用

降低或撤除PEEP可導致肺泡塌陷,這可以通過肺部超聲進行檢測。在自主呼吸試驗(SBT)後,肺超聲評分<13分對拔管成功具有較高的預測價值,其陰性似然比為0.20;而評分>17分對撤機失敗具有高度預測價值,陽性似然比為11.8。

在撤機過程中,由於PEEP降低導致的胸腔內壓力下降可誘發撤機誘導的肺水腫(WIPO)——這可以通過肺部超聲上B線的增加進行檢測。研究指出,在前4區中B線增加≥6條的患者顯示出SBT失敗的高風險,敏感性為88%,特異性為91%。

2.膈肌超聲的作用

膈肌功能障礙是機械通氣的重要併發症,與包括撤機失敗在內的不良臨床結局相關。膈肌移動度>1-1.5cm (靈敏度85% ,特異度75%)和TFdi為30%-36% (靈敏度80% ,特異度80%)通常預示著拔管成功。但在SBT成功後的患者中,超聲檢測膈肌功能障礙與撤機失敗的風險增加無關。這表明不應使用單一的超聲測量來作為臨床決策的依據。

3. 總觀

撤機可以說是對整個心肺系統的應激試驗。因此,對心臟、肺和膈肌進行更全面的超聲評估可能更適合評估患者是否適合撤離呼吸支持。胸部超聲評估(包括心臟、肺臟和膈肌超聲)中,肺水腫和左心室壓力增高的存在是預測撤機失敗的良好指標(SBT前進行超聲檢查的陽性似然比為22.9,陰性似然比為0.16)。此外,該評估能夠確定所有患者撤機失敗的原因。然而,在SBT成功的患者中,胸部超聲似乎與拔管後呼吸窘迫的預測相關性較小。總之,建議使用超聲評估整個心肺系統的所有組成部分,以檢測撤機失敗的原因並指導治療。

結論

肺臟超聲和膈肌超聲是診斷急性呼吸衰竭病因及鑒別ARDS患者肺部形態學的極好工具,從而可以指導和監測包括PEEP在內的呼吸機設置。超聲能夠檢測到PEEP引起的肺和膈肌的變化。使用肺臟超聲評估肺可復張性和設置PEEP的作用在危重症患者中需要進一步驗證,但適用於圍手術期患者。在COPD急性加重期患者中,膈肌超聲可以預測NIV失敗。在機械通氣撤機過程中聯合應用肺臟、膈肌和心臟超聲,可以幫助預測撤機失敗並確定撤機失敗的原因。河北胸科醫院重症醫學科 崔彤彤譯

重症行者翻譯組

目的

本綜述的目的是總結肺和膈肌超聲在指導呼吸機設置中的作用,重點是呼氣終末正壓( PEEP )。現就超聲評估PEEP對肺和膈肌影響的最新進展進行綜述。

最新進展

肺部超聲可以準確診斷包括急性呼吸窘迫綜合征在內的急性呼吸衰竭的病因,並且可以鑒別這些患者的局灶性和非局灶性肺部形態。這對於確定最佳的呼吸機策略和PEEP水平至關重要。應用肺超聲評估PEEP對肺復張的影響是有前景的,尤其是在圍手術期。膈肌超聲可以監測PEEP對膈肌的影響,但這需要進一步驗證。在慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中,膈肌超聲可用於預測無創通氣失敗。肺及膈肌超聲可用於預測撤機結局、準確診斷撤機失敗的原因。

總結

肺臟和膈肌超聲檢查有助於診斷呼吸衰竭的病因,從而指導包括PEEP在內的呼吸機的設置。超聲可監測PEEP對肺和膈肌的影響。

引言

呼吸機參數的設置取決於呼吸衰竭的根本原因和患者的病情。呼氣末正壓(PEEP)是所有通氣策略的基石之一,同時也是最難設置的參數之一;PEEP過低或過高均會產生不利影響。肺復張和改善氣體交換與過度膨脹和血流動力學之間必須達成平衡。平台壓、PEEP/FiO2表和食道測壓等是PEEP滴定時常用的幾種床旁工具。然而,迄今為止,這些方法在臨床試驗中都沒有起到改善臨床預後的作用。

此外,需要進行仔細的床旁評估,來判斷PEEP水平的利與弊。重症超聲檢查越來越多地應用於日常實踐中,是一個有前途的床旁評估工具。肺臟超聲和膈肌超聲常用於急性呼吸衰竭患者的診斷和監測,它們的使用對包括呼吸機設置在內的患者管理有著重大影響。

在這篇敘述性綜述中,我們討論了肺臟超聲和膈肌超聲在個性化呼吸機設置中的作用。我們簡要概述了如何使用肺超聲和膈肌超聲來確定呼吸衰竭的潛在原因,以及如何設置呼吸機(重點是PEEP的設置)。此外,我們將詳細闡述如何在撤機階段使用這些超聲模式。下面我們將討論肺臟超聲和膈肌超聲評估PEEP效果的最新進展。

KEY POINTS

①呼氣終末正壓( PEEP )對肺和膈肌的影響可以通過床旁肺臟和膈肌超聲直接評估,使其成為診斷和監測機械通氣危重患者的極好工具。

②肺部超聲可以準確診斷急性呼吸衰竭的病因,區分急性呼吸窘迫綜合征患者的局灶性和非局灶性肺部形態。

③肺部超聲可以評估PEEP對肺復張的影響,尤其是在圍手術期。

④膈肌超聲可以評估慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者的膈肌功能障礙,這可能是無創通氣失敗的良好預測指標。

⑤肺及膈肌超聲可指導機械通氣撤機階段,判斷撤機失敗原因。

呼氣末正壓對肺和膈肌的影響

肺部超聲能夠準確檢測和監測急性肺部病變。肺部超聲模式( A、B、C型)取決於肺實質的液氣比。關於圖像採集和解釋的細節,我們參考了最近的一篇綜述[1]。急診床旁肺超聲(BLUE)方案常用於危重症患者的肺部病理診斷。該方案的使用基於特定肺部超聲檢查結果的決策樹,能夠為急性呼吸衰竭患者提供診斷,準確率約為90%。臨床中可採用肺通氣評分或肺超聲評分,即半定量評分,來監測治療對患者肺通氣的影響——更大程度的肺通氣丟失將導致更高的肺超聲評分:0-36分。肺部超聲能夠檢測PEEP對肺部的影響,因為PEEP增加了呼氣末肺容積,從而改變了液氣比,導致肺部超聲模式和/或評分改變。

膈肌超聲是評估膈肌解剖和功能的優良床旁工具。關於圖像獲取和判讀的詳細信息,我們參考了最近的一篇綜述和專家共識[2,3]。膈肌的評估包括測量肌肉厚度、收縮力(增厚分數,TFdi)和膈肌位移。肌層厚度<1.5 mm為萎縮。肌肉的厚度高度依賴於測量部位、性別和患者體位。在ICU患者中TFdi<30-34%是異常的。無機械通氣輔助下,平靜呼吸時膈肌位移<2cm提示膈肌功能障礙。

最近的研究表明,PEEP對膈肌幾何形狀有直接影響:它使肌肉變短,形成粗細肌絲的重疊,導致肌肉收縮的最佳長度變短。因此PEEP可降低膈肌的收縮效率。此外,長時間暴露於PEEP可導致膈肌重塑。長時間暴露後撤退可通過拉伸膈肌中重塑的肌纖維導致收縮效率降低。這些效應可以通過超聲進行可視化;當PEEP增加時,TFdi和位移均減小,而膈肌厚度增加(圖1)。

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值 - 天天要聞

使用肺和膈肌超聲設置呼吸機參數

圖2總結了通過肺部或膈肌超聲診斷急性呼吸衰竭幾種最常見原因的流程,以及隨後選擇的初始呼吸機設置(重點是PEEP設置)。此外,超聲檢查結果應與其他檢查結果和臨床特徵結合使用,因為一些超聲徵象可出現在多種肺部病理學改變中,危重症患者呼吸衰竭的原因也往往有多種。

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值 - 天天要聞

1.氣胸

氣胸患者在肺部超聲上表現為「A徵象」的肺滑動征缺失——稱為「A』徵象」。結合肺點,肺超聲證實氣胸的特異性為100%。包括PEEP在內的正壓應盡量保持在較低的水平。氣胸的消退也可以通過肺部超聲進行監測。

2.肺栓塞

肺栓塞患者表現為「A徵象」。在某些情況下,肺梗死後可見到碎裂征。對於肺栓塞的診斷,應將肺超聲與靜脈超聲發現深靜脈血栓相結合。

在肺栓塞時,應設置儘可能的低PEEP,以防止右心室後負荷進一步增加。心臟超聲可用於監測治療對右心室功能的影響。

3.慢性阻塞性肺疾病和重症哮喘

由於肺實質通常不受影響,慢性阻塞性肺疾病(COPD)或嚴重哮喘加重的患者在肺超聲上通常表現為「A徵象」。

無創通氣(NIV)是COPD急性加重期患者呼吸支持的首選方式。在輔助通氣模式中,常用適度的外源性PEEP來平衡內源性PEEP,從而減少觸發呼吸機所需的努力,並促進人機同步。在控制通氣模式下,建議採用較低甚至有時為0的PEEP,以免進一步增加內源性PEEP,防止肺過度充氣。

NIV前48h內嚴重的膈肌功能障礙,定義為TFdi<20 %,這與NIV失敗風險增加和更差的預後相關。這些患者的膈肌功能障礙很可能是由動態過度充氣引起的。這導致最優的膈肌幾何形狀較少,導致膈肌的工作效率較低。NIV下膈肌功能的改善可能是過度充氣減少的一個指征。兩項前瞻性研究表明,超聲識別出的膈肌功能障礙,尤其是膈肌下移,可以可靠地預測急診科環境下設置的NIV失敗。儘管有希望通過評估膈肌功能來預測非COPD急性加重或ICU患者的NIV失敗,但仍需要進一步研究來驗證。

重症哮喘患者由於氣流受限增加,存在氣壓傷的風險,在這些患者中,PEEP設置應儘可能低,以防止肺的進一步過度膨脹。

4.心源性肺水腫

肺淤血患者在肺部超聲上表現為多發的、瀰漫性雙側B線(每個視圖>2 ,稱為「B徵象」),胸膜規則變薄。通過無創和有創通氣同時應用PEEP對治療心源性肺水腫(CPE)大有裨益。

肺部超聲可以通過監測B線的數量和區域來評估PEEP的效果。在院前急救中,肺部超聲被認為是監測PEEP、評估治療效果的可靠工具。雖然沒有研究調查肺部超聲引導下的PEEP水平,但指南推薦在臨床上使用床旁肺部超聲監測治療效果。過高PEEP的後果,如血流動力學受損,也應予以監測。

5.肺炎和急性呼吸窘迫綜合征

肺炎患者可表現為單側「B徵象」 (「A/B徵象」)、雙側「B徵象」、「C徵象」和/或後區實變影。此外,實變影中動態空氣支氣管征和彩色多普勒血流的存在高度提示肺炎。

區分CPE和非心源性水腫往往具有挑戰性。但最近的研究表明,肺部超聲可以準確區分這兩種診斷。急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是ICU患者最常見的非心源性肺水腫原因,其特徵是B線分布不均勻和(或)胸膜異常。在肺炎和/或ARDS患者中,應謹慎設置呼吸機模式,以維持足夠的氣體交換,通過使用低潮氣量、驅動壓和滴定PEEP來限制呼吸機引起的肺損傷。在「肺通氣功能的評估」一節中討論了肺炎或ARDS患者使用超聲滴定PEEP的方法。

6.膈肌功能障礙

急性呼吸衰竭不太常見的病因之一是膈肌功能障礙。膈肌超聲可同時診斷(半)膈肌無力和癱瘓。雖然滴定壓力支持對充分通氣更為重要,但在這些患者中,PEEP的設置是為了防止進一步的肺不張。

近年來,膈肌保護性通氣已成為除肺保護性通氣外的另一個重要研究領域。有學者提出,應避免膈肌過度及輔助做功。作為潛在靶區,根據生理數據,TFdi應維持在15%至30-40 %之間。最近的一項研究發現,在不影響潮氣量和跨肺壓的情況下,基於患者呼吸努力的吸氣支持滴定大大增加了患者在預定的膈肌保護範圍內進行膈肌努力的時間。然而,這項研究是通過測量跨膈壓來評估膈肌的努力。

肺通氣功能的評估

1.急性呼吸窘迫綜合征肺組織形態學

目前已經確定了兩種不同的ARDS表型,即局灶性和非局灶性。局灶性ARDS對低PEEP和俯卧位治療有反應,而非局灶性ARDS通常對高PEEP和肺復張有反應。迄今為止,基於這些表型的個體化呼吸機策略研究中,最大的研究是使用胸片來識別大量被錯誤分類的表型。在對錯誤分類進行校正後,發現死亡率有所下降。「Amsterdam法」肺部超聲可準確識別這些表型(圖3),利用肺部超聲來識別這些表型並據此指導呼吸機策略目前仍在研究中。

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值 - 天天要聞

2.超聲導向的肺復張

在肺炎和/或ARDS患者中,PEEP多用於保證肺通氣。在這些患者中設置PEEP應評估肺的可復張性,以幫助識別哪些患者可能從更高的PEEP水平中獲益(圖4)。一些研究通過肺部超聲評估PEEP對肺復張的影響,卻發現了相互矛盾的結果。雖然一項研究發現肺超聲能夠準確評估肺泡再通氣,並識別不同PEEP水平下肺超聲評分的差異,但另外一些研究發現當PEEP水平改變時,肺超聲無法一致地檢測到這些變化。這些研究的結果不同可能是由於沒有考慮實變範圍或B線數量的減少。因此,較小的PEEP引起的通氣變化並不總是能被檢測到。一項小型的中試研究發現,將這些較小的變化考慮在內,可以準確地評估通氣量的變化。

肺部及膈肌超聲在PEEP設置中的價值 - 天天要聞

但是肺部超聲有一個很大的局限性,就是無法直接評估肺的過度膨脹。然而,一些有前景的實驗研究評估了肺部超聲檢測肺過度膨脹的潛力,如肺滑動征的定量和超聲彈性成像。

儘管膈肌超聲並不常用於評估肺通氣,但一項針對ARDS患者的小型研究探討了膈肌超聲評估通氣的價值。他們發現在增加PEEP後,背側區域的膈肌位移增加——這表明肺容積增加是由於肺復張後通氣量增加造成的。有趣的是,他們並沒有發現PEEP增加與腹側膈肌位移之間的關係。由於肺的過度膨脹在機械通氣期間通常存在於腹側區域,因此可以假設腹側區域膈肌位移缺乏可能提示過度擴張,但這仍有待於進一步研究證實。

利用肺部超聲在圍手術期設置PEEP已被廣泛研究。大多數接受全身麻醉的患者會發生肺不張,這與較差的預後有關。因此,減少通氣損失似乎是改善術後預後的合理目標。肺臟超聲可準確檢測術中應用PEEP後肺組織的復張情況。肺超聲引導下的肺復張和PEEP滴定——即肺超聲在預定時間點檢測到肺不張時的肺復張操作,改善了患者術中的通氣和氧合,但並沒有減少肺部併發症的發生。

肺臟和膈肌超聲在撤機過程中的作用

準確識別哪些患者能夠撤離機械通氣通常十分具有挑戰性的。延遲離線和離線失敗均與高死亡率相關。因此,如何正確識別離線時機至關重要——肺和膈肌超聲在這種情況下發揮了重要作用。

1.肺部超聲的作用

降低或撤除PEEP可導致肺泡塌陷,這可以通過肺部超聲進行檢測。在自主呼吸試驗(SBT)後,肺超聲評分<13分對拔管成功具有較高的預測價值,其陰性似然比為0.20;而評分>17分對撤機失敗具有高度預測價值,陽性似然比為11.8。

在撤機過程中,由於PEEP降低導致的胸腔內壓力下降可誘發撤機誘導的肺水腫(WIPO)——這可以通過肺部超聲上B線的增加進行檢測。研究指出,在前4區中B線增加≥6條的患者顯示出SBT失敗的高風險,敏感性為88%,特異性為91%。

2.膈肌超聲的作用

膈肌功能障礙是機械通氣的重要併發症,與包括撤機失敗在內的不良臨床結局相關。膈肌移動度>1-1.5cm (靈敏度85% ,特異度75%)和TFdi為30%-36% (靈敏度80% ,特異度80%)通常預示著拔管成功。但在SBT成功後的患者中,超聲檢測膈肌功能障礙與撤機失敗的風險增加無關。這表明不應使用單一的超聲測量來作為臨床決策的依據。

3. 總觀

撤機可以說是對整個心肺系統的應激試驗。因此,對心臟、肺和膈肌進行更全面的超聲評估可能更適合評估患者是否適合撤離呼吸支持。胸部超聲評估(包括心臟、肺臟和膈肌超聲)中,肺水腫和左心室壓力增高的存在是預測撤機失敗的良好指標(SBT前進行超聲檢查的陽性似然比為22.9,陰性似然比為0.16)。此外,該評估能夠確定所有患者撤機失敗的原因。然而,在SBT成功的患者中,胸部超聲似乎與拔管後呼吸窘迫的預測相關性較小。總之,建議使用超聲評估整個心肺系統的所有組成部分,以檢測撤機失敗的原因並指導治療。

結論

肺臟超聲和膈肌超聲是診斷急性呼吸衰竭病因及鑒別ARDS患者肺部形態學的極好工具,從而可以指導和監測包括PEEP在內的呼吸機設置。超聲能夠檢測到PEEP引起的肺和膈肌的變化。使用肺臟超聲評估肺可復張性和設置PEEP的作用在危重症患者中需要進一步驗證,但適用於圍手術期患者。在COPD急性加重期患者中,膈肌超聲可以預測NIV失敗。在機械通氣撤機過程中聯合應用肺臟、膈肌和心臟超聲,可以幫助預測撤機失敗並確定撤機失敗的原因。

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