膈肌超声在有机磷中毒中间综合征机械通气患者撤机中的应用研究

膈肌超声在有机磷中毒中间综合征
机械通气患者撤机中的应用研究
刘景刚1陈爽1张哲1张珂1包东2
1济宁医学院附属湖西医院单县中心医院重症医学科，山东274300；2济宁医学院附属湖西医院单县中心医院超声科，山东274300
通信作者：张珂，Email：
【摘要】目的探讨膈肌超声在有机磷中毒中间综合征（IMS）机械通气患者撤机中的应用价值。

方法选择2017年5月至2020年5月本院重症医学科收治的IMS符合撤机筛查条件患者为研究
对象，撤机筛查30min床旁超声测量右侧膈肌平静呼气末厚度、最大吸气末厚度、平静呼吸移动度，计
算平静呼吸膈肌收缩速度。

根据撤机是否成功分为撤机成功组和撤机失败组。

比较两组患者抬头力量、双上肢在近端肌力、平静呼气末膈肌厚度、最大吸气末膈肌厚度、平静呼吸膈肌移动度和平静呼吸
膈肌收缩速度的差异。

logistic回归分析影响撤机结果的危险因素。

结果两组患者平静呼气末膈肌
厚度、最大吸气末膈肌厚度、抬头力量和双上肢近端肌力比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

撤
机成功组患者平静呼吸膈肌移动度高于撤机失败组［（1.46±0.29）cm比（1.27±0.24）cm，P＝0.001］，平
静呼吸膈肌收缩速度和APACHEⅡ评分低于撤机失败组［（1.57±0.27）cm/s比（1.76±0.34）cm/s，P＝0.003；（20.6±2.9）比（22.1±3.0），P＝0.021］。

多因素logistic回归分析显示，平静呼吸膈肌移动度和平静呼吸膈肌收缩速度是影响IMS机械通气患者撤机结果的危险因素。

结论膈肌超声可评估IMS患
者膈肌功能并指导撤机，平静呼吸膈肌移动度和平静呼吸膈肌收缩速度是影响撤机结果的危险因素。

【关键词】膈肌；超声；有机磷中毒；机械通气；撤机
基金项目：济宁医学院教师科研扶持基金（JYFC2018FKJ062）
Application of diaphragm ultrasound in weaning of mechanical ventilation patients with intermediate syndrome of organophosphorous poisoning
Liu Jinggang1,Chen Shuang1,Zhang Zhe1,Zhang Ke1,Bao Dong2
1Intensive Care Unit,Affiliated Huxi Hospital of Jining Medical University,Shanxian Central Hospital, Heze274300,China;2Department of Ultrasound,Affiliated Huxi Hospital of Jining Medical University, Shanxian Central Hospital,Heze274300,China
Corresponding author:Zhang Ke,Email:
【Abstract】Objective To investigate the application value of diaphragm ultrasound in weaning of mechanical ventilation patients with intermediate syndrome(IMS)of organophosphorous poisoning.Methods IMS patients who met the condition of weaning admitted
to Intensive Care Unit of our hospital from May2017to May2020were enrolled.Within30minutes before weaning,bedside ultrasound was used to measure the patients'calm end-expiratory thickness of right diaphragm,maximum end-inspiratory thickness,and calm breathing displacement,and the diaphragm contraction velocity of calm breathing was calculated.The patients were divided into two groups according to the success or failure of weaning from mechanical ventilation.The differences between the two groups were compared in lifting strength,proximal muscle strength of upper limbs,diaphragmatic thickness at the end of calm expiration,
DOI：10.3760/cma.j.issn.1007-1245.2021.04.006
收稿日期2020-08-12本文编辑吴相思
引用本文：刘景刚,陈爽,张哲,等.膈肌超声在有机磷中毒中间综合征机械通气患者撤机中的应用研究[J].国际医药卫生导报,2021,27(4):497-500.DOI:10.3760/cma.j.issn.1007-1245.2021.04.006.
diaphragmatic thickness at the end of maximum inspiration,diaphragmatic displacement and contractile velocity of calm breathing.The related factors affecting the weaning results were analyzed by logistic regression analysis.Results There were no statistically significant differences in diaphragm thickness at the end of calm expiration,diaphragmatic thickness at the end of maximum inspiration,lifting strength,or proximal muscle strength of upper limbs between the two groups(all P>0.05).The diaphragmatic displacement of calm breathing in the success group was higher than that in the failure group[(1.46±0.29)cm vs.(1.27±0.24)cm,P=0.001],the diaphragmatic contractile velocity of calm breathing and APACHEⅡscore were lower than those in the failure group[(1.57±0.27)cm/s vs.(1.76±0.34)cm/s,P=0.003;(20.6±2.9)vs.(22.1±3.0),P=0.021].The multivariate logistic regression analysis showed that diaphragmatic displacement and contractile velocity of calm breathing were risk factors affecting weaning results from mechanical ventilation. Conclusions Diaphragmatic ultrasound can evaluate the function of diaphragm and guide the weaning from mechanical ventilation of IMS patients.Diaphragmatic displacement and diaphragmatic contraction velocity of calm breathing are risk factors affecting the weaning results.
【Key words】Diaphragm;Ultrasound;Organophosphorus poisoning;Mechanical ventilation;Weaning
Fund program:Supporting Fund for Teachers'Research of Jining Medical University (JYFC2018FKJ062)
急性有机磷中毒发病迅速，可以快速导致心、脑、肺等组织的衰竭［1］。

当并发中间综合征（intermediate syndrome，
IMS）时往往出现屈颈肌、四肢近端肌肉以及呼吸肌减弱和麻痹，出现膈肌功能障碍，导致呼吸衰竭。

研究显示，及时对IMS患者进行气管插管呼吸机辅助呼吸，能提高救治成功率［2］。

IMS患者机械通气治疗好转后的撤机条件多为抬头力量和四肢近端肌力的好转等主观判断，缺乏呼吸肌力量恢复的量化指标，提早或延迟拔除插管都可能影响患者救治成功率。

因此选择合适的时机，合理的参数撤机变得尤为重要。

目前国内有浅快指数指导有机磷中毒患者撤机的研究［3-4］，针对膈肌功能的评估指导IMS患者撤机的临床研究鲜有报道。

本研究通过超声对IMS机械通气患者的膈肌评估指导呼吸机的撤机，取得良好效果，报道如下。

1资料与方法
1.1一般资料选取2017年5月至2020年5月本科收治的符合IMS诊断标准并通过撤机筛查患者为研究对象，根据撤机是否成功分为撤机成功组（52例）和撤机失败组（43例）。

自主呼吸试验（SBT）通过且48h内未再插管或未予无创呼吸机辅助通气为撤机成功；SBT未通过或脱机拔管后48h内再插管或行无创呼吸机辅助通气为失败。

本研究采用前瞻性观察性研究，已通过本院伦理委员会批准。

入选标准：（1）符合IMS诊断标准［5-6］，需要有创机械通气治疗；（2）有创机械通气时间＞48h；（3）符合撤机筛查条件；（4）中毒前身体状况良好，无心脑血管病、肝肾功能障碍、慢性呼吸道疾病、血液系统疾病以及恶性肿瘤等。

排除标准：（1）既往存在慢性脏器功能不全者。

（2）除口服外其他途径中毒者。

撤机筛查条件：①急性胆碱能危象消失，CHE＞30%；②氧合指数（PaO2/FiO2）＞150～200mmHg（1mmHg＝0.133 kPa），呼气末正压（PEEP）≤5～8cmH2O（1cmH2O＝0.098 kPa），吸入氧浓度（FiO2）≤0.40～0.50，pH值≥7.25；③意识恢
复，自主呼吸好转；④血流动力学稳定，无组织灌注不良，无显著低血压（不需要血管活性药物治疗，或只需要小剂量血管活性药物，如多巴胺或多巴酚丁胺＜10μg·kg-1·min-1）。

1.2观察指标和评估方法
1.2.1观察指标撤机筛查后采集动脉血和外周静脉血，GEM Premier4000血气分析仪检测动脉血氧分压（PaO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2），贝克曼库尔特5800生化自动分析仪检测血清胆碱酯酶（CHE）、血清白蛋白（ALB），计算急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ（APACHEⅡ）。

血清胆碱酯酶参考值范围4.3～11kU/L。

1.2.2评估方法撤机筛查后评估并记录两组患者抬头力量、双上肢肌力和膈肌指标。

1.2.2.1抬头力量评估Ⅰ级：仰卧，屈颈时可触及胸锁乳突肌收缩；Ⅱ级：侧卧，托住头部可屈颈；Ⅲ级：仰卧，能抬头，不能对抗阻力；Ⅳ级：仰卧，能抬头，能对抗中等阻力；Ⅴ级：仰卧，能抬头屈颈，对抗加于额部的较大阻力。

1.2.2.2双上肢近端肌力评估Ⅰ级：仰卧，尝试曲肩、伸肩、曲肘、伸肘可见肌肉收缩，不能产生动作；Ⅱ级：仰卧，曲肩、伸肩、曲肘、伸肘在床面上，但不能对抗重力抬离床面；Ⅲ级：能抵抗重力不能对抗阻力，完成曲肩、伸肩、曲肘、伸肘关节活动；Ⅳ级：能抵抗重力和轻度阻力，完成曲肩、伸肩、曲肘、伸肘关节活动；Ⅴ级：能抵抗重力和最大阻力，完成曲肩、伸肩、曲肘、伸肘关节活动。

1.2.2.3膈肌评估方法通过撤机筛查30min由同一位医师使用美国索诺声公司S-ICU超声仪测量膈肌指标。

患者取平卧位，6～13MHz直线探头，M型超声模式，于右侧腋中线第8～10肋间右侧膈肌与胸壁附着点处探测膈肌活动，二维超声定位膈肌后选取测量线，在平静呼气末与最大吸气末冻结图像，分别测量膈肌的厚度，测量3次，取平均值。

患者均取平卧位，2～5MHz超宽频探头置于锁骨中线或腋前线与肋弓下缘交界处，以肝脏作为透声窗，探头指向头侧及背侧，使声束到达并垂直于膈肌中后1/3部位，选取测量线。

嘱受试者平静呼吸，从吸气相开始记录3个呼吸
周期的膈肌运动波形，并计算波峰与波谷到基线垂直距离的差值，重复3次，取平均值为平静呼吸膈肌移动度。

平静呼吸膈肌收缩速度＝平静呼吸膈肌移动度/吸气时间。

1.3统计学方法用SPSS26.0统计学软件进行数据分析。

先对计量资料进行正态分布检验，符合正态分布计量资料以（
-x±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料比较采用χ2检验或秩和检验。

P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果
2.1两组一般临床资料比较两组性别、年龄、PaO2、PaCO2、CHE、ALB比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），APACHEⅡ比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.2两组患者抬头力量、双上肢肌力和膈肌超声指标比较两组患者平静呼气末膈肌厚度、最大吸气末膈肌厚度、抬头力量和双上肢近端肌力比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）；撤机成功组患者平静呼吸膈肌移动度高于撤机失败组，平静呼吸膈肌收缩速度低于撤机失败组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

2.3影响IMS机械通气患者撤机结果的危险因素对影响IMS机械通气患者拔管结局的单因素分析中差异有统计学意义的变量进行多因素非条件logistic回归分析，结果显示平静呼吸膈肌移动度和平静呼吸膈肌收缩速度是影响IMS机械通气患者撤机结果的危险因素，见表3。

3讨论
IMS是发生在急性胆碱能危象和有机磷迟发型神经病之间的一组肌麻痹综合征，导致呼吸肌受累，出现呼吸衰竭。

膈肌作为最重要的呼吸泵肌肉，产生60%～80%的呼吸动力，膈肌功能障碍将导致低氧血症［7-8］。

IMS患者往往存在膈肌功能障碍。

临床医师在IMS治疗过程中忽视膈肌功能的评估，导致撤机失败。

因此，评估膈肌功能尤为重要。

现有膈肌评估手段包括刺激膈神经测定跨膈压、X线透视检查、计算机断层扫描、磁共振、膈肌肌电图、肺功能检查等，操作难度大、存在电离辐射、创伤性大或特异性差，临床仍无法常规执行［9-11］。

超声具有无创、精确、安全等特点，可直接或间接测量膈肌本身结构和功能进行膈肌评估，临床中应用前景广阔［12-13］。

膈肌超声评估包括形态指标及功能指标，前者为平静呼气末膈肌厚度、最大吸气末膈肌厚度，后者包括膈肌移动度及膈肌收缩速度［14］。

平静呼气末膈肌厚度作为形态指标，与膈肌体积直接相关［15］，无明显改变说明膈肌此时尚未萎缩。

膈肌主动收缩时膈肌增厚，驱动膈肌头尾向运动，进而产生胸腔负压驱动吸气过程［16-17］。

膈肌功能受损时往往存在膈肌增厚率下降，膈肌移动度降低。

本研究发现，两组患者抬头力量、双上肢近端肌力、平静呼气末厚度、最大吸气末厚度比较，差异无统计学意义。

撤机成功组患者平静呼吸膈肌移动度明显高于撤机失败组，膈肌收缩速度低于撤机失败组，提示此两种膈肌功能指标可为IMS患者撤机时机提供一定参考依据，对比传统方
表2两组患者抬头力量、双上肢肌力和膈肌超声指标比较
组别
撤机成功组撤机失败组Z/t值
P值例数
52
43
抬头力量（Ⅰ级/Ⅱ
级/Ⅲ级/Ⅳ级/Ⅴ
级）
0/4/22/21/5
0/6/18/16/3
1.133
0.769
双上肢肌力（Ⅰ级/
Ⅱ级/Ⅲ级/Ⅳ级/Ⅴ
级）
0/2/25/23/2
0/3/17/22/1
1.238
0.744
平静呼气末膈
肌厚度（
-x±s，
cm）
0.27±0.05
0.25±0.03
1.816
0.073
最大吸气末膈
肌厚度（
-x±s，
cm）
0.34±0.05
0.32±0.05
1.726
0.088
平静呼吸膈肌
移动度（
-x±s，
cm）
1.46±0.29
1.27±0.24
3.413
0.001
平静呼吸膈肌
收缩速度
（
-x±s，cm/s）
1.57±0.27
1.76±0.34
-3.016
0.003
表3影响IMS机械通气患者撤机结果危险因素的logistic回归分析
危险因素
平静呼吸膈肌移动度平静呼吸膈肌收缩速度APACHEⅡ评分
常数回归系数
2.678
-1.971
-0.146
2.957
标准误
0.955
0.823
0.079
2.400
统计值
7.861
5.730
3.406
1.400
P值
0.005
0.017
0.065
0.237
OR值
14.561
0.139
0.864
19.245
95%CI
2.239～94.695
0.028～0.700
0.739～1.009
注：OR为优势比；95%CI为95%可信区间表1两组患者一般临床资料比较
组别
撤机成功组撤机失败组χ2/t值
P值例数
52
43
性别
（男/女）
28/24
21/22
0.236
0.627
年龄
（
-x±s，岁）
59.3±9.4
60.7±9.8
-0.723
0.471
PaO2
（
-x±s，mmHg）
82.4±7.6
83.8±7.7
0.875
0.384
PaCO2
（
-x±s，mmHg）
41.6±3.1
42.4±3.8
-1.209
0.230
CHE
（
-x±s，kU/L）
2.3±0.5
2.2±0.5
1.635
0.106
ALB
（
-x±s，g/L）
32.1±3.3
31.7±3.0
0.522
0.603
APACHEⅡ
（
-x±s，分）
20.6±2.9
22.1±3.0
-2.49
0.021
注：PaO2为动脉血氧分压；PaCO2为动脉血二氧化碳分压；CHE为血清胆碱酯酶；ALB为血清白蛋白；APACHEⅡ评分：急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ
法存在一定优势。

两组患者平静呼气末膈肌厚度比较无差别，说明IMS患者尚未出现膈肌萎缩，出现撤机失败的原因主要是膈肌收缩功能而非形态变化。

其可能机制与神经肌肉接头处乙酰胆碱酯酶被抑制后，蓄积在突触间隙的大量乙酰胆碱持续作用于突触后膜上的N2受体，导致递质传递障碍，突触后膜上骨骼肌型烟碱样乙酰胆碱受体失活有关。

肖爱兵等［18］研究显示，成功拔管组患者SBT结束时的膈肌位移、吸气末膈肌厚度及膈肌增厚分数（DTF）明显高于拔管失败组，且DTF是影响拔管结局的相关因素。

机械通气是呼吸衰竭有效的治疗手段，也可导致膈肌萎缩和收缩功能障碍，即机械通气相关膈肌功能障碍（VIDD），机械通气时间越长，膈肌萎缩越明显［19-20］。

膈肌萎缩与机械通气时间呈线性关系，机械通气每延长1d，膈肌厚度平均减少
6%［21］。

本研究与上述研究存在差异考虑与选择研究对象和疾病种类有关。

上述研究对象疾病种类多样，平均机械通气时间12～17d，往往存在VIDD，导致膈肌萎缩，出现膈肌形态和功能的变化。

本研究对象为急性有机磷中毒患者，疾病种类单一，发病前往往身体健康，严重程度低，机械通气时间短，尚未出现VIDD，可能本研究结论与上述研究结论不一致的因素之一。

左侧和右侧膈肌的厚度及厚度变化无明显差异［15］。

由于以脾脏作为声学窗测量左半膈肌运动相对困难，目前超声评估膈肌运动时常用肝脏作为声学窗测量右半膈肌移动度［12，22］。

IMS患者出现膈肌功能障碍时理论上左右膈肌均会受累，部分患者是否存在单侧膈肌功能障碍需要进一步观察分析，也是本研究局限所在。

另外性别、体质量指数、胃肠功能障碍导致的腹腔压力改变也可能对膈肌形态和功能存在一定影响，需要进一步纳入更多的临床样本和分析影响膈肌的多种因素，进一步评估膈肌功能对IMS撤机的影响。

利益冲突：作者已申明文章无相关利益冲突。

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