研究背景机械通气是神经危重症患者一项重要的生命支持措施,但是机械通气本身具有一定的副作用,甚至是出现危及生命的并发症。机械通气时间的不必要的延长或不成熟的撤机尝试都会提高并发症的发生率、延长机械通气和重症监护室(Intensive care unit, ICU)的住院时间、增加患者的花费。目前尚无足够证据证实撤机的最佳时机和方案。已经证实自主呼吸试验(Spontaneous breathing trial, SBT)是缩短撤机时间最有效办法,但是2011年发表的Gnanapandithan等的研究证实对具有撤机可行性的患者逐步降低支持压力(Pressure-Support Ventilation, PSV)至PS达7cmH2O后再进行SBT与压力支持下每日SBT相比,撤机成功率高、撤机持续时间短、ICU住院时间短。但是两组之间在住院时间、死亡率和呼吸机相关性肺炎(Ventilator associated pneumonia, VAP)的发生率方面无显著性差异。另外,在撤机的可行性评估方面,不同于普通的内外科ICU患者,神经危重症(Neurological intensive care unit, NICU)患者气管插管和机械通气的原因除了肺部病变还包括神经功能障碍、气道保护的需要以及控制颅压的需求。因此神经危重症患者撤机可行性评估应纳入神经功能状态的评估。再者,临床医生不可能时刻都在临床进一步限制了撤机的实施。因此,我们的研究设想是由医生确立评估标准,由护士进行逐步降低支持压力的操作并评估患者是否耐受的撤机流程。撤机成功并不意味能够拔管,拔管失败的预测也是极为重要的。据估计,5-20%拔管的患者会出现拔管失败。延迟或过早的拔管都会增加并发症、气管切开的发生率,延长ICU住院时间及增加住院费用。因此,何时拔管成为一个重要的问题。关于预测拔管时机的临床和实验室指标已有很多报导。普通ICU的患者气管插管的原因大多为肺部疾病导致的呼吸困难,研究显示拔管前氧合指数(PaO2/FiO2;P=0.038,OR=0.99)、呼吸浅快指数(Rapid shallow breathing index, RSBI)、高碳酸血症(PaCO2≥44mm Hg, P=0.001)等一些常规撤机参数(Traditional weaning parameters, TWP)均为预测普通ICU患者拔管失败的独立危险因素。然而,NICU患者进行气管插管常常是因为气道管理而非肺部病变。Ko等人曾报导无论单个的常规撤机参数还是几个参数的联合均不能预测NICU患者成功拔管。考虑到神经危重症患者的这种特殊性,很多研究者将研究重点放在了患者的意识水平[包括格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale, GCS)和全面无反应性量表(Four Outline of Unresponsiveness, FOUR)]和气道保护能力上。然而研究结果却不一致。根据我科的临床观察,昏迷患者是误吸和继发呼吸衰竭风险的高危人群,因此我科的固有拔管标准也只纳入非昏迷的患者。另外,临床观察中发现,部分精神状态抑制或精神异常的NICU非昏迷患者虽然不能遵嘱但却能够成功拔管,存在自主咳嗽在这类患者中起到重要的作用。而且很多研究结果肯定了咳嗽反射、吸痰频率及气管内分泌物的总量对拔管成功的预测效果,而我科的固有拔管标准中也已纳入了上述因素,从而排除了上述因素对研究结果的影响。本课题研究目的是：1、比较逐渐降低支持压力后SBT和初始SBT对神经危重症患者撤机的影响,并且在撤机可行性评估中纳入神经功能状态评估,以确立更适合于神经危重症患者的撤机方案。2、探讨自主咳嗽与NICU非昏迷患者尤其是不能遵嘱的NICU非昏迷患者拔管成功率的关系。对象和方法一、比较逐渐降低支持压力后SBT和初始SBT对神经危重症患者撤机的影响。前瞻性随机对照分析了从2013年7月至2014年2月入住南方医科大学南方医院神经内科的使用呼吸机的病人。纳入标准为：1)年龄≥18岁；2)因为原发性中枢神经系统或周围神经系统疾病收入神经内科重症监护病房；3)机械通气时间<21天；4)符合脱机可行性：(1)导致呼吸衰竭的基础疾病好转；(2)氧合充分[氧合指数(Pa02/Fi02)>150～200mmHg(1mmHg=0.133kpa)；呼气末正压(PEEP)<5～8cmH20;吸入氧浓度(FiO2)≤0.4-0.5]且pH≥7.25；(3)血流动力学稳定,定义为没有活动性的心肌缺血,没有临床上的低血压[患者无需使用血管活性药物维持血压,或仅使用小剂量的血管活性药,如多巴胺或多巴酚丁胺<5μg/(kg·min)];(4)患者有自主呼吸触发；(5)神经功能状态稳定：体格检查显示神经功能没有加重,监测颅内压的情况下颅内压(Intracranial pressure, ICP)<20mmHg、颅脑灌注压(Cerebral perfusion pressure,CPP)≥60mmHg.排除标准为：1)终末病变；2)放弃治疗；3)未获得知情同意。临床试验步骤为：1、随机分组前均使用同步间歇指令通气(Synchronous intermittent mandatory ventilation,SIMV)的通气模式；2、随机分组：随机分为逐步降低PS组和SBT组。3、逐步降低PS组：根据SIMV模式时的平台压确定初始PS,调整至呼吸频率≤30次/分。PS的降低由护士操作并评估,每6小时降低2cmH2O的PS直至PS为7cmH2O,维持1小时可耐受则进行SBT。如果PS下调过程中不耐受,则返回前PS,6小时后再次评估可否下调PS。如连续2次提高PS仍不耐受,则使用SIMV模式。SBT成功则直接脱机,失败则根据呼吸频率≤30次/分的需求给予合适的PS,重复逐渐降低PS的步骤。SBT组：入组患者在PS为7cmH2O时行SBT60分钟,如成功则直接脱机,如失败则返回SIMV模式,24小时后再次SBT直至SBT成功。4、主要指标：撤机时间和撤机成功率；次要指标：机械通气时间、NICU住院时间和总住院时间、住院费用、呼吸机相关性肺炎发生率、NICU和院内死亡率。计数资料以例数表示,比较用Fisher确切概率法。正态分布的计量资料以均数士标准差(x±s)表示,采用两独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数(四分位数)[median(IQR)]表示,采用秩和检验。采用SPSS13.0统计软件对数据进行分析,所有统计学分析均采用双侧检验,P<0.05表示差异有统计学意义。二、非昏迷神经危重症患者拔除气管插管预测因素研究。回顾性纳入2011年9月至2012年9月因原发中枢神经系统或周围神经系统疾病入住南方医科大学南方医院NICU的患者。至少2名医生根据科室固有拔管标准下达拔管医嘱,固有拔管标准如下：(1)机械通气小于2周；(2)充足的氧气供应(如PaO2/FiO2ratio≥200)和pH(≥7.25))；(3)血流动力学稳定[没有活动性的心肌缺血或显著的低血压(不需要用升压药或只用小剂量的血管收缩药物如多巴胺或多巴酚丁胺<5ug/kg/min)来维持血压]；(4)拔管前24小时中心体温<38.5℃;(5)心率≤125beats/min;(6)吸痰时有中等程度或强烈的咳嗽；(7)吸痰间隔>2-3h；(8)稳定的神经功能状态：非昏迷(包括清醒、嗜睡、昏睡和精神异常),体格检查显示无神经功能障碍的恶化,ICP<20mmHg (监测ICP的情况下),CPP≥60mmHg (监测CPP的情况下)；(9)拔管前24小时内未使用镇静药物。记录所有入组患者的人口统计学资料、入院诊断、既往病史、并发症、插管时间和实施拔管前的一些常规撤机参数,拔管前GCS总评分、睁眼反应评分、肢体运动评分、遵从四项指令的能力(闭眼、伸出两个手指、摆动脚趾、遵嘱咳嗽)和是否存在自主咳嗽。计数数据以例数表示,比较用Fisher确切概率法。正态分布的计量资料以均数士标准差(x±s)表示,采用两独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数(极差)[M(min,max)]表示,采用秩和检验。将GCS评分使用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析判定其影响拔管结局的截断值。采用SPSS13.0统计软件对数据进行分析,所有统计学分析均采用双侧检验,P<0.05表示差异有统计学意义。结果一、比较逐渐降低支持压力后自主呼吸试验(SBT)和初始SBT对神经危重症患者撤机的影响。在研究期间,NICU共62人需要机械通气。共有30人纳入研究,15人被随机分入PS组,15人分入SBT组。撤机前患者中位机械通气时间为67.50(32.00,131.75)小时。两组患者撤机前的基线资料除PS组血氯含量较SBT组高(t=2.411,P=0.025)之外,其余均无明显差异。两组患者撤机前GCS评分无明显差异。撤机前的常规撤机参数无明显差异。SBT组撤机时间[2(1,55)h]较PS组[27(25,79)h]明显缩短(Z=2.008,P=0.045)。但撤机成功率在两组之间差异无统计学意义。机械通气时间、NICU住院时间和总住院时间、住院费用、呼吸机相关性肺炎发生率、院内死亡率在两组间均无统计学差异。二、非昏迷神经危重症患者拔除气管插管预测因素研究。共145位患者进行了人工气道管理,27位非昏迷患者进行了拔管尝试,其中拔管成功19人,占70.4%；拔管失败8人,占29.6%。两组患者的基本信息及常规撤机参数均无统计学差异。GCS总评分、睁眼反应评分和肢体运动反应评分在两组间均有统计学差异(P=0.005,P=0.047,P=0.026)。GCS总评分的截断值为10.5(P=0.009)。是否遵从四项指令与拔管成功率无关(P=0.206)。存在自主咳嗽是拔管成功的重要预测因素(P<0.001)。对于不能遵嘱的患者进行亚组分析也显示,存在自主咳嗽是拔管成功的重要预测因素(P=0.002)。结论1、对神经危重症患者来说,初始SBT脱机方法较逐渐降低支持压力后SBT脱机时间明显缩短。2、SBT组和PS组在撤机成功率、机械通气时间、NICU住院时间和总住院时间、住院费用、呼吸机相关性肺炎发生率、院内死亡率上均无统计学差异。3、GCS总评分、睁眼反应评分和肢体运动反应能够预测非昏迷神经危重症患者拔管成功。4、是否遵从四项指令与非昏迷神经危重症患者拔管成功率无关。5、存在自主咳嗽是非昏迷神经危重症患者拔管成功的重要预测因素,对于不能遵嘱的非昏迷神经危重症患者同样适用。