SBT前实施被动抬腿实验预测脱机导致的心功能障碍
Martin Dres Jean-Louis Teboul Nadia Anguel et.al
Gingembre 锈刀编译
摘要
目的：脱机导致的心功能障碍在患者不能耐受SBT导致的负荷变化时更容易发生。我们假设SBT前表现为心脏前负荷非依赖性与脱机失败相关的心功能障碍有关。
方法：我们纳入第一次T管法SBT失败且已放置经肺热稀释监测的30名患者。在二次SBT前评估患者的前负荷非依赖性（在PLR时，没有脉冲轮廓分析导出的心脏指数增幅≥ 10%的情况发生）。与心功能障碍相关的SBT失败者被定义为SBT结束时肺动脉嵌顿压（PAOP）＞18mmHg，且有临床不耐受。
结果：共纳入并分析57次SBT。46例SBT失败。其中，31例SBT失败与脱机诱发的心功能不全有关。在PLR时，与心功能障碍相关的SBT失败患者心脏指数无变化，然而，在其他SBT失败者中其显著增加，分别是4%（四分位间距，IQR 0–5）vs. 12 % (IQR11–15)。如果在SBT前的PLR不能使CI增加超过10%，那么发生因心功能不全导致的SBT失败的预测敏感性为97%。[95%可信区间 83-100]，特异性为81%(95 % CI61–93)，ROC为0.88(95 % CI 0.78–0.98)。
结论：在SBT前通过PLR阴性结果来评估前负荷非依赖性的方法可以用来预测脱机失败与心功能不全有关
关键词
机械通气 脱机肺水肿 被动抬腿实验
引言
脱机导致的心功能障碍是SBT失败最常见的原因。导致心功能障碍和脱机过程中肺水肿发生的主要机制是：心脏前负荷的增加和/或左室后负荷的增加和/或右室后负荷的潜在增加。脱机导致的心功能障碍在心脏不能耐受SBT引起的负荷状态变化时容易发生。就是说这种现象在心脏前负荷非依赖性（编者按：即前负荷增加而CO不增加）的患者中更容易发生。为了验证这种假设，我们进行这个实验来评估初次SBT失败患者的心脏负荷状态（依赖性或非依赖性）。为了判断心脏前负荷状态，我们选用被动抬腿实验，这是一个动态实验，已经被证明可以判断休克状态中的前负荷。在前负荷依赖的情况下，通过将患者由半卧位变成仰卧位，PLR将静脉血由下肢和腹部运送到胸部，从而增加心脏的前负荷。因此，可以通过测量PLR中心脏输出量的实时变化来判断心脏前负荷状态。目前以下几种方法可以达到这个目的，如超声心动图，有创或无创的脉搏波形分析。在这个实验中，我们采取用过经肺热稀释法来获得脉搏波形分析。
我们假设机械通气过程中的前负荷非依赖性（表现为被动抬腿实验过程中心输出量没有增加），与脱机导致的心功能障碍有关，这种脱机导致的心功能障碍与脱机失败有关。
预实验的结果发表在2013年的ESCIM LIVES上。
方法
患者
这个研究是在2012年6月至2013年9月之间实施的。我们的实验得到有关部门的批准，所有患者都被告知实验相关内容，并自愿参加。这些患者第一次脱机均需失败，不管插管的原因和潜在的肺部疾病。患者必须已经放置了经肺热稀释装置（PICCO2，德国慕尼黑医疗系统）。这种装置在复苏早期就已经放置，并且在脱机的时候经肺热稀释法的动脉导管还未拔除。实施SBT的纳入标准是目前的指南。唯一的排除标准是神经肌肉病变，气管切开，肺动脉导管的禁忌。
实验设计
按照设计方案，在入组患者中，第一次SBT失败后肺动脉导管放置（CCOmboV, Edwards Lifesciences, Irvine, CA）。第二天进行二次SBT。在SBT开始前，记录患者的呼吸频率，心率，MAP和肺动脉压，以及PAOP。所有压力都在呼气末记录。所有的PAOP均由未参加研究的调查员来分析。我们同样进行经肺热稀释，同时记录心指数，全新舒张末容积和血管外肺水。由经肺热稀释法得到三个数值，取平均值作为数值。左室射血分数由两位研究者使用单平面或双平面辛普森法则经胸超声心动图测得（CX50, Philips Healthcare,Andover, CA）。严重的瓣膜病被定义为2级，或者主动脉/二尖瓣反流或狭窄。
然后研究者按照先前描述的方式进行被动抬腿实验。将患者从半卧位转换到躯体水平，双腿抬至45度的体位。通过改变患者的床来实现。压力传感器放置在患者的胳膊上以保持其与心房之间距离的恒定。在PLR中动脉脉搏轮廓分析技术（PICCO）得到的心指数的最大变化被记录。然后病人回到半卧位。SBT持续60min，或者出现以下不耐受情况之一可提前结束：1.出汗；2.使用辅助呼吸肌；3.不适；4.SPO2≤90%；5.呼吸频率≥35次/分；6.心率≥140次/分；7.收缩压≥180mmhg。SBT终止由不参加研究的临床医师决定。在患者重新使用呼吸机前，研究人员记录患者的呼吸频率；肺动脉压，PAOP，心指数，血管外肺水，全心舒张末容积。脱机导致的心功能障碍造成的脱机失败诊断：临床的不能耐受和SBT结束时PAOP>18mmhg。临床不能耐受的定义为：呼吸频率>35次/分，SPO2<>，使用辅助呼吸肌，收缩压>180mmhg。如果患者SBT失败，我们在次日重复SBT直至患者拔管。这些随后的SBT也被纳入，如果经肺热稀释装置仍在。SBT失败患者的管理交由临床医师。如果诊断为心功能障碍导致的脱机失败可能会导致液体的清除（利尿或超滤）和或硝酸类药物的使用。
数据分析
数据的正态性由柯尔莫诺夫-斯米尔诺夫检验完成。连续变量用平均数（或四分位数）表示。以平均CI3.2和CI增加超过10%则任务PLR为阳性作为标准，（α=5%；β=20%）我们纳入30个患者。PLR前和PLR过程中；SBT前和SBT结束时的比较用Wilcoxon检验。有无脱机导致的心功能障碍之间的比较用t检验或U检验。ROC曲线用来分析PLR导致CI的变化来预测脱机导致的心功能障碍的能力。敏感性、特异性、ROC曲线下面积用平均数表示。诊断截止值由最佳约登指数值决定。由于有些患者进行了数次SBT，每次SBT被认为是一次实验，所有的实验均被纳入初次数据分析中。我们同样进行二次数据分析，此时每位患者只纳入第一次SBT。数据分析使用GraphPad软件。
结果
患者
在研究过程中，有1350位患者在我们科住院。其中，450名患者接受了超过24小时的机械通气，320名患者放置了经肺热稀释装置。126名患者在脱机的过程中存在PICCO导管。其中，35名患者初次SBT失败。最终，30名患者纳入我们的实验。他们的主要特性归纳在表一。两组左室射血分数无明显差异。一共进行了57次SBT。其中46次失败。其中，31次出现脱机导致的心功能障碍。26例SBT与脱机导致的心功能障碍无关。11例SBT成功，随之拔管。SBT的结果和PLR的反应性归纳在图1.
SBT血流动力学的影像列在表2。在脱机导致心功能障碍的例子中，PAOP增加大于12mmhg。PLR与不利影响无关。它小幅度的增加了CI，脱机导致心功能障碍与未导致的案例比例为4%比12%。
如果在PLR中它没有使CI增加超过10%，那么脱机导致心功能障碍的发生预测的敏感性为97%，特异性81%。ROC曲线下面积为0.88，约登指数为0.78；似然比为5.以PAOP为基线的ROC曲线下面积为0.58.我们追踪了四名SBT成功的患者直到他们不再表现出脱机导致的心功能障碍。这些患者均为PLR阴性，与脱机导致的心功能障碍有关。使用利尿剂。当PLR变为阳性时，接下来的SBT与脱机导致的心功能障碍无关。
每个患者初次SBT的数据分析。
第二次数据分析限定于30个初次SBT，其所得到的结果与初次分析结果接近。在脱机导致的心功能障碍的患者中，PAOP>11mmhg。PLR小幅度的增加了CI，脱机导致心功能障碍与未导致的案例比例为3%比12%。
如果PLR的过程中，CI的增加小于10%，脱机导致的心功能障碍的发生预测的敏感性为：100%，
特异性：71%，ROC曲线下面积为0.86.阳性预测值和阴性预测值分别是0.82和1，约登指数为0.71，似然比为4.
46例SBT失败的数据分析
46例SBT失败的数据分析显示与脱机导致的心功能障碍有关，PAOP大于13mmhg。PLR小幅度的增加了CI，脱机导致心功能障碍与未导致的案例比例为4%比12%。
如果PLR的过程中，CI的增加小于10%，脱机导致的心功能障碍的发生预测的敏感性为：97%，
特异性：65%，ROC曲线下面积为0.82.阳性预测值和阴性预测值分别是0.83和0.97，约登指数0.62，似然比为3.
讨论
这个研究证实了我们的假设，SBT前的PLR阴性，显示前负荷非依赖性，可以简单预测脱机失败与脱机导致的心功能障碍有关。
PLR导致静脉血从下肢和内脏向心脏流动。事实上，它通过抬高腿增加了静水压从而增加了平均压。最终，PLR增加了右室和左室的前负荷。PLR对心输出量的影像取决于左右心室的前负荷储备。如果右室是前负荷反应性的，那么其前负荷的增加会导致右心输出量的增加，从而导致左室的充盈。如果左室也是前负荷依赖性的，那么其前负荷的增加最终会导致每搏输出量的增加。一个阴性PLR，表明左室或右室前负荷非依赖性，或两者均非依赖性。这种状态可能与几种情况相关，均可导致脱机导致的心功能障碍。首先，在右室前负荷非依赖性的情况下，SBT过程中静脉回流和右室后负荷的增加（如我们实验中所说的一样通过增加肺动脉压力）可能会导致右室进一步的舒张。这最终导致右向左的分流，阻碍左室充盈，因此使左室舒张末压增加。第二、左室的前负荷非依赖性可能与左室衰竭有关。在这种情况下，SBT导致的左室前负荷的进一步的增加可能会带来左室舒张末压的巨大增加。第三、在左室前负荷非依赖性的情况下，左室对于其后负荷的增加更为敏感。SBT导致的左室后负荷的增加更易导致左室舒张末压的增加。考虑到这，我们实验的一个局限是我们没有评估右室收缩功能来将其与右室前负荷非依赖性相联系。我们必须承认这种评估是困难的，即使是现在的超声心动图也难以评价新月形的右室。
有趣的事，在各组中，左室射血分数基线均为正常。一个正常的左室射血分数可能与左室前负荷依赖性相关。这表明右室前负荷非依赖性不合并左室前负荷非依赖性可能可以解释某些患者脱机导致的心功能障碍的原因。考虑到这，PLR的一个优点是可以检验左右室的前负荷非依赖性。这同样告诉我们在SBT前单纯评估左室射血分数不能够辨别出所有将表现为脱机导致的心功能障碍的患者。后一个观点在之前的研究中已经有报道。与我们的结果相一致，它报道可能是心源性的因素引起的急性呼吸衰竭患者，如果其体位从下肢低垂变为水平时，CI不增加。尽管这些结果并没有在其他实验中得到确认是使用PLR来改变体位。但是，在这些研究中，体位的改变使用生物电抗来评估，其评价PLR的效果的可靠性是受到争议的。
心功能障碍越来越多的被认识到是导致脱机障碍的重要原因。脱机导致的心功能障碍作为脱机失败的原因的发生率在一些报道中的发生率波动在20%-40%。这些数据的差异可能是由于监测心功能障碍手段不同造成的，因此我们放置了肺动脉导管去诊断脱机导致的心功能障碍。必须强调的是，我们这样间接测量的原因是由于患者情况的严重度。同时，患者还装有经肺热稀释装置，用来治疗他们严重的疾病。现在，临床上有多种诊断脱机导致的心功能障碍的方法。其中有些是非侵入性的，比如监测血浆蛋白浓度，血浆B型钠尿肽、超声心动图。这些现存方法的好处是在SBT前提供更多的信息。
重要的是，基线PAOP的价值并不是提供预测脱机导致心功能障碍的一个方法。这被之前许多研究验证。动态的手段像PLR比静态的方法在测量心脏前负荷上有优势。考虑到这，我们实验小组之前所做的实验中显示SBT前二尖瓣血流的E/A或E/E’比和二尖瓣环的测量并不能预测脱机导致的心功能障碍。
我们的结果并不是说PLR可以替代SBT来决定拔管，因为PLR显然不能检测出非心源性因素导致的脱机失败。我们更愿意相信PLR和SBT的联合可能对于SBT失败患者的治疗有指导价值。确实，脱机导致的心功能障碍患者的治疗常常是在下次SBT前和过程中使用利尿剂。尽管在怀疑液体过负荷时利尿是有效的方法，但这种治疗是存在风险的，并且在脱机失败原因不明时也被频繁使用。我们的结果表明，PLR阳性的SBT失败，液体清除不应作为首选的方法。同样，在PLR阴性的SBT失败的情况下，可以首先考虑液体负平衡直至PLR变为阳性。这不应该妨碍下次SBT过程中利尿剂的使用，特别是高血压的情况下。我们观察到因脱机导致的心功能障碍而SBT失败的患者，一旦PLR变为阳性，心脏相关的脱机失败并未再次发生。目前的研究并未设计前负荷依赖治疗在脱机失败中影响的相关内容。这种治疗策略是否可以缩短脱机的时间应该在以后的研究中进行。
我们纳入了30名患者的所有SBT来进行初次数据分析，无论SBT成功或失败。我们相信监测SBT成功患者的心功能障碍可能有潜在的意义。这鼓励我们进一步研究心功能障碍，并且探讨脱机第二天发生的呼吸衰竭是否与心功能障碍有关。
在脱机过程中使用PLR的一个缺点是其需要测量心输出量。在我们的实验中，我们采用经肺热稀释装置的脉搏波形方法，因为这些装置已放置。但是，我们不推荐仅仅为了脱机而采取这种侵入性的方法。一些侵入性低的方法，像超声心动图，或非侵入性的动脉脉搏分析可能更值得推荐。
我们的研究存在几个问题。一、我们仅仅采用T管脱机，但是压力支持下心肺相互影响不那么有害。然而，我们的选择可能被夸大，但不能改变生理结果。二、有些患者在我们的研究分析中被纳入多次。这帮助我们鉴别PLR最终变为阳性的患者SBT最终成功，从而强化了我们的结果。然而，每位患者仅一次SBT被纳入的数据分析与全部被纳入的数据分析相接近。三、尽管理论上心肌缺血可能是脱机导致的心功能障碍的原因之一，我们并没有使用超声心动图或肌钙蛋白来评估它。然而，我们发现仅有一名患者在PLR阳性的情况下仍然表现为脱机导致的心功能障碍。这表明这个缺陷并没有很大程度上影响我们的结果。四、我们使用肺动脉导管去诊断脱机导致的心功能障碍的方法是存在问题的。然而，尽管有几种可供选择的方法，PAOP的测量仍然是诊断脱机导致的心功能障碍的一个参考。最后，我们并没有特别去研究其他可能带来脱机导致心功能障碍的原因，比如肥厚性梗阻性心肌病。
总之，SBT前阴性的PLR（表明前负荷非依赖性）与脱机导致的心功能障碍有关。我们的数据显示阳性PLR可以排除心源性的因素导致的脱机失败。然而，PLR能否指导心源性因素导致的脱机失败还有待研究。
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