强基层（5）| 哪些因素导致近四成ICU患者脱机困难？如何准确识别与纠正以降低死亡风险？
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重症监护病房（ICU）的许多病人常因脱机困难而延迟拔管，困难脱机的发生率在26%到39%之间，而需要超过7天才能脱机的病人死亡风险明显增加。
如何识别与纠正困难脱机的具体原因？哪些因素较为常见？再次进行脱机试验时，可注意哪些常规策略？
机械通气患者常见呼吸肌无力，如何改善呼吸肌力量？多久能显示出疗效？
即使急性疾病和导致不能脱机的因素已经纠正，一些病人仍然难以脱机，怎么办？
在本文中，广州中山大学附属第一医院的曾勉、陈钦桂医生详细阐述了ICU困难脱机的管理对策。
一、困难脱机的定义与发生率
脱机可分为三大类，简单脱机、困难脱机以及延迟脱机。
ICU中大约有1/2到2/3的病人进行第一次自主呼吸试验（SBT）即可通过，属于简单脱机，通常接下来将顺利拔管。如果第一次SBT失败，并且需要至多达三次SBT或七天才能通过SBT，则认为属于困难脱机，其发生率在26%到39%之间。发生困难脱机的患者主要是在紧急入住ICU后几周内插管的病人。
而如果至少三次SBT失败或需要七天以上才能通过SBT，则认为属于延迟脱机，其发生率在6%到14%之间。需要超过7天才能脱机的病人死亡风险明显增加，且与简单脱机病人相比，其拔管失败的可能性更大。延迟脱机的病人往往需要气管切开并进行针对性的管理，但在实际ICU实践中，该类患者往往接受与困难脱机病人类似的管理策略，此处不做过多阐述，本文主要解读ICU困难脱机的管理对策。
二、识别与纠正困难脱机的原因
反复的脱机尝试失败通常意味着要求机械通气的原发疾病未完全解决或是出现了一个或多个新的问题导致脱机失败，故临床医生在进行新的脱机试验之前需要识别与纠正这些问题。引起呼吸肌力量与呼吸功失衡的因素有很多（文末表1），其中呼吸系统和心脏相关的因素较常见，而心理因素、呼吸机或营养相关的因素则相对少见。
多数情况下可从常规的体格检查、实验室检查、动脉血气分析、心电图、胸片以及对镇静药物和呼吸机回路的评估中寻找线索。根据初步考虑的原因进行针对性调查往往可明确具体原因。
在明确原因后，纠正具体原因将有助于脱机的成功。如在Routsi C等的研究中，对12例因出现高血压而脱机失败的病人予以降血压治疗后，绝大多数（92%）的病人脱机成功。在另一项对42例脱机失败的研究中，9例考虑因发生心力衰竭而脱机失败，在予以利尿剂治疗后脱机成功。故一旦纠正脱机困难的可能原因后，应判断是否可再次进行SBT（文末表2），以确定是否可再次脱机。
呼吸或通气问题
表1列出了导致无法脱机的呼吸或通气相关因素，其表现通常是非特异性的，包括在呼吸试验期间出现心动过速、呼吸急促、呼吸窘迫或氧饱和度下降。对肺部、心脏和神经系统的体格检查（包括谵妄评估），血常规和血生化（包括钙、镁、磷酸盐）、胸片、动脉血气分析和营养评估等常规检查将大大缩小鉴别范围。进一步地，可进行个体化的针对特定可能病因的检查，如胸、腹部的CT检查，CT肺血管造影，神经传导检查，支气管镜检查以寻找气道病变等。
经常被忽视的原因包括内源性呼气末正压（auto-PEEP）、过度通气以及气管插管增加了呼吸功。对慢性高碳酸血症患者机械通气的常见错误是将PaCO2纠正至正常，这将导致pH升高，促进肾脏对碳酸氢钠的排出（持续3~5天）直到pH正常。
而当病人恢复自主通气时（如进行SBT），由于缺乏足够的碳酸氢盐缓冲将发生急性呼吸性酸中毒（从而导致SBT失败），故在准备实施SBT期间对慢性高碳酸血症患者的机械通气应使其保留适当PaCO2。小规格的气管内导管（ETTs）或因分泌物导致ETTs狭窄可显着增加呼吸功，并产生一种可在脱机失败患者中观察到的浅快呼吸模式（类似于通过吸管呼吸）。使用压力支持SBT可以克服ETTs所增加的呼吸功，促进脱机的成功。在机械通气患者中常见的大量胸腔积液有时被认为会造成脱机失败。
然而，尽管引流可能会改善氧合和肺容量，但并没有明确证据显示其可减少机械通气的时间。因此，除非另有原因，否则通常应避免在这种情况下进行大量的胸腔穿刺引流。
心脏相关问题
脱机诱导的心肌缺血或心功能不全可能导致20~60%的患者出现脱机困难，当确定此原因时应进行相应的治疗（如优化β-受体阻滞、利尿）（表1）。由于自主呼吸增加做功，对心肌需求增加，导致易感个体发生缺血以及心功能不全患者发生肺水肿。反过来，缺血和肺水肿进一步增加了呼吸做功，形成了恶性循环。由于PEEP具有治疗心力衰竭的作用，与T管法或无PEEP的SBT相比，应用PEEP的SBT将难以识别脱机诱导的心功能不全。因此，对于通过了PEEP支持的SBT但拔管失败并因急性心力衰竭而需要再次插管的患者，应怀疑脱机诱发了心功能不全。
脱机诱导的心肌缺血或心功能不全的临床表现包括心动过速、呼吸急促、氧饱和度降低、高血压甚至呼吸试验中的低血压，但患者很少出现胸痛，偶尔可在床旁监护仪观察到ST段压低。回顾性研究发现，危险因素包括慢性阻塞性肺疾病、既往患有心肌病以及肥胖。当怀疑缺血时，可在SBT期间使用连续多导联心电图或者在试验前和试验后记录心电图，很少病人需要心导管检查来诊断。如果发现局部缺血，应该进行相应的治疗。
当怀疑心功能不全时，体格检查、超声心动图联合脑钠肽（BNP）可指导心脏药物的使用和液体管理策略的优化。脱机试验前BNP或NT-proBNP升高，试验结束时NT-proBNP升高，或SBT期间BNP升高≥20%，均提示心功能不全影响脱机成功的可能。临床实践中通常不会单独根据BNP水平指导治疗。但有随机试验报道使用BNP指导液体管理，特别是左心室收缩功能不全的患者，可使其拔管时间缩短（59 vs 42小时）。
通过超声心动图判断收缩或舒张功能障碍亦有助于识别导致脱机失败的心功能不全，但超声心动图是非特异的，只能识别有脱机失败风险的患者，而不能证明脱机失败是由于心功能不全导致的。一些超声心动图参数可能有助于判断脱机诱导的心功能不全。有回顾性研究显示，脱机期间早期心室充盈速度（E）与晚期心室充盈速度（A）之比升高与脱机时肺动脉楔压升高有关，但这是否意味着脱机失败可能性增加尚未确定。另一项对161例心源性休克且射血分数为45%的机械通气患者研究显示，与成功通过SBT的患者相比，多巴酚丁胺负荷超声心动图可用于识别脱机失败患者隐匿的收缩和舒张功能障碍。
此外，还有一些其他方法，但需要进一步验证。有研究显示，被动抬腿（PLR）期间心输出量增加>10%的患者（PLR测试阴性）更有可能发生SBT失败，伴随着肺动脉楔压（PAOP）>18mmHg。在另一项研究中，PLR阳性与脱机试验成功相关，而PLR阴性则与脱机失败相关。也有报道显示SBT期间血浆蛋白和血红蛋白增加超过5~6%或者CO2重复吸入法也具有判断价值。
心理问题
心理问题（如抑郁、焦虑、谵妄、疼痛）可能成为脱机成功的重要障碍。当怀疑心理因素是困难脱机的原因时，应调整镇静药物，并在条件允许的情况下予以治疗（如抗焦虑、镇痛）。机械通气患者常见抑郁、焦虑和谵妄。大约40％的患者在尝试从长时间机械通气中脱机时存在抑郁症，抑郁症的存在也对脱机成功产生不利影响。另一项研究发现，与无谵妄的患者相比，谵妄患者发生困难脱机的可能性是无谵妄患者的两倍。这些心理问题可能很难诊断，可能只是表现为试验期间的激越、痛苦表情、定向障碍、心动过速和高血压。
减少这些因素的干预措施包括向患者、家属和其他照顾者解释脱机计划；安排一位患者信赖的中照顾者在脱机试验期间提供信心和解释；如果可行或可用，通过生物反馈显示呼吸模式；确保充足的睡眠；试验期间的环境刺激，例如电视、广播或书籍。还应该努力优化治疗谵妄、焦虑和疼痛的药物（如改抗焦虑药为右旋美托咪啶），但应避免过度。
呼吸机回路问题
呼吸机回路相关的问题可能会增加呼吸功，并导致SBT失败。潜在的问题包括回路死腔、回路顺应性差、气体压缩容量低、呼气阀功能以及由气管导管、吸气回路或呼气回路引起的阻力增加。查看呼吸治疗并检查呼吸机屏幕上的压力和流量描图可以帮助识别和消除潜在的呼吸机相关问题。
气道吸气峰压（Ppeak）升高伴随着较大的Ppeak与平台压力（Pplat）压差可能提示气管内导管受阻或呼吸机回路阻力异常增加（假设患者处于容量循环通气状态）。检查气管内导管和回路是否受阻或存在分泌物可能会提示需要相应处理的环节（如替换气管内导管或管路，频繁抽除分泌物，清除阻塞）。
Ppeak和Pplat两者均增加可能提示呼气阀故障，如果发现这种波形异常，应该检查呼气阀故障。但这种改变也可能是与呼吸机回路无关的问题造成，如肺水肿、气胸和胸腔积液这些降低呼吸系统顺应性的改变。
呼吸机不同步在波形上可能很明显，表现为尽管患者努力吸气但吸气流量很小甚至没有，这是由于持续的神经吸气（吸气肌肉的收缩）时呼吸机已经循环到呼气阶段（即呼气阀的提前打开）。这可能会导致呼气峰流量暂时但明显下降，随后呼气流量增加，然后随着神经呼气的结束又缓慢下降。这样的吸气努力增加了呼吸功，且当它们偏心地收缩时（如肌肉在拉长时收缩）可能伤害吸气肌肉。如果怀疑这方面问题，应寻找和处理呼吸机不同步的原因（如auto-PEEP）。
营养问题
严重疾病引起的蛋白质分解代谢可导致呼吸肌质量、力量和耐力的下降，这可能导致难以脱机。虽然营养不良罕见是唯一原因，但它可能导致脱机困难，故应由营养学专家进行评估并对其营养支持进行优化。过量摄入碳水化合物可能会影响脱机成功，可能是由于过量的二氧化碳产生和增加呼吸肌的呼吸负荷造成的。
三、再次进行脱机试验
一旦潜在原因得到确认和纠正，即可再次进行脱机试验。
常规策略
姿势
在脱机试验期间，患者应该处于他们喜欢的姿势。膈肌麻痹患者通常更喜欢直立姿势，因为平躺时肺活量下降。相比之下，肋间肌无力的患者（如由于低位颈髓损伤）可能更喜欢仰卧，因为当他们从直立位置转换为仰卧位时，肺容量会增加。在慢性阻塞性肺疾病患者中，最佳姿势则各不相同。有些患者仰卧时可改善呼吸困难，而另一些则倾向于向前倾。
气道管理
每次脱机试验前均应吸除气道分泌物。理论上，支气管扩张剂可能通过减少气道阻力和呼吸功促进气道阻塞患者的脱机。对于与人工气道无关的气流阻塞患者，进行脱机试验前可使用短效吸入型β-肾上腺素能和／或抗胆碱能药物。
超过30分钟的试验
脱机困难患者的SBT与首次脱机的患者相同，主要差异在于其试验时间比常规的的30分钟要长，通常可达2个小时。重要的是，如果脱机试验失败，应该提前终止，因为可能发展为呼吸肌疲劳，进一步降低成功脱机的可能性。休息是缓解疲劳的唯一方法，恢复通常需要几天的时间。
脱机试验的方法
SBT的方法与首次脱机的患者相同，但有一点例外，即对于因心功能不全导致脱机失败的患者，有专家倾向于使用T型管或压力支持而没有PEEP的SBT，而不是优选带PEEP压力支持的SBT，以确保因脱机诱发的心力衰竭不被PEEP所掩盖。
脱机试验期间的机械通气
SBT之间适当的呼吸机设置将使呼吸肌获得休息并从脱机试验引起的疲劳中恢复。相反，不恰当的设置将产生比自主呼吸所需的更多负荷，导致呼吸肌疲劳和影响脱机的成功。
模式、潮气量、呼吸频率、压力水平
任何模式均可使用，只要参数设置（潮气量、呼吸频率、压力水平）能使患者感觉舒适并且满足最小做功需要。合理的设置应当使呼吸频率在每分钟12~20次，潮气量在6~8ml/kg，每分钟通气量在6~12L/min范围。对于压力控制通气，合理目标是平台压<30cmH2O（越低越好）。对于压力支持通气（PSV），7~15cmH2O的压力通常即可达标。大多数脱机患者的PEEP在5~8cmH2O之间。重要的是，慢性高碳酸血症患者的每分钟通气量应维持基线动脉二氧化碳张力。
触发方法、触发灵敏度和吸气流量
对于接受间歇指令通气的患者，或者接受PSV且可在触发期间增加吸气的患者，使用流量触发是合理的初始触发方法。其他患者使用压力或流量触发均是可以接受的。合适的触发灵敏度应为压力触发-1~-2cmH2O，流量触发-1~-2L/min。对于大多数患者，初始吸气流速为60L/min是合理的。根据需要流量可以相应增加。
四、提高呼吸肌的力量
机械通气患者常见呼吸肌无力，它可存在于插管时或由ICU获得性麻痹或呼吸机介导的呼吸肌无力引起。有研究发现膈肌功能障碍（定义为吸气时垂直位移<10mm或吸气矛盾运动）存在于29%的准备脱机患者。另一项研究发现，27%的患者在吸气时膈肌增厚不到30%，提示其功能障碍。通常通过床边体格检查即可评估呼吸肌的力量，可要求患者采取最大的努力吸气，呼吸无力或肺容量低提示呼吸肌无力。其他非常规的但更客观的床边测量方法包括吸气负压低（如<60cmH2O）和超声检测膈肌偏移。物理治疗是主要的治疗方法。吸气肌肉力量训练（IMST）效果不明确，不常规使用。重要的是，改善呼吸肌力量的方法通常需要几天到几周才能显示出疗效。
物理疗法
美国胸科学会和美国胸科医师学会均支持机械通气患者早期活动与接受物理治疗，作为预防措施以促进脱机。然而，尚无针对困难脱机患者的具体治疗研究。
呼吸肌训练
可以通过训练吸气肌肉以提高其强度和耐力，减少呼吸机疲劳的发生。然而，IMST是否始终有利于早期脱机尚未得到证实，故它并不常用。IMST是通过在呼吸机回路的吸气支路上增加一个阻力装置来实行。一项对一些小型RCT和观察性研究的系统评价指出，与阴性对照或不训练相比，吸气肌肉训练可改善最大吸气压力（负压增加7cmH2O）、快速浅呼吸指数（+15次/min/L）以及脱机成功率（RR 1.34），但仅在已知脱机困难的亚组中观察到机械通气时间的改善。由于这些研究存在着显著的异质性，故需要更大的试验来进一步确认或排除这种获益。
五、顽固脱机困难
即使急性疾病和导致不能脱机的因素已经纠正，一些病人仍然难以脱机。这类患者经常需要行气管切开术，并转入长期急性护理机构／医院（LTAC/LTACH），以进行进一步的脱机计划（如延迟脱机）。
气管切开术
气管切开术对于延迟脱机患者可能是有利的。
转入长期急性护理机构／医院
国外有专门从事脱机的单位。1997到2006年期间，专门从事脱机单位的病人数量增加了三倍，反映了在ICU之外这些病人的趋势。然而，来自一家LTAC的呼吸机脱机研究显示，多达三分之一的患者可在ICU完成脱机。确定病人是否适合转入专业的脱机中心时，需要考虑几个因素。首先，急性病应该已经解决。其次，机械通气期间患者不应该出现呼吸困难或低氧血症。第三，患者应该有一个稳定的气道和接受营养的管道，通常分别由气管造口和肠内营养管组成。LTAC提供了一个以脱机和康复为主要关注点的场所。他们培养患者参与决策的能力，并提供一个将家庭和其他照顾者融入一个支持性医疗团队的环境。这个团队包括重症监护人、内科医生、护士和确定脱机目标和协调脱机过程的呼吸治疗师。另外，每天进行以患者为中心的康复训练，包括恢复肌肉力量的体育锻炼和日常生活活动的训练。有相关技能的的治疗师也可专注于言语和沟通、营养支持、娱乐活动和咨询等问题。
表格
表1 困难脱机的原因
表2 可进行自主呼吸试验的临床标准
参考文献
MacIntyre NR, Cook DJ, Ely EJ, et al. Evidence-based guidelines for weaning and discontinuing ventilatory support: a collective task force facilitated by the American College of Chest Physicians; the American Association for Respiratory Care; and the American College of Critical Care Medicine. Chest. 2001;120(6 Suppl):375S-395S.
作者介绍
曾勉
广州中山大学附属第一医院MICU主任，教授、主任医师；
博士生导师，曾任重症医学科副主任，呼吸科副主任；
主要研究领域：内科危重症、脓毒症ARDS细胞凋亡/焦亡信号通路研究、肺血栓栓塞症的防治。
陈钦桂
广州中山大学附属第一医院内科ICU医师。
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