中华急诊医学杂志  2026, Vol. 35 Issue (9): 1271-1278   DOI: 10.3760/cma.j.cn114656-20260318-00228

膈肌超声功能、跨膈压及超声心输出量监测仪在机械通气脓毒症患者早期液体复苏疗效中的价值
迮昊 , 汤彦 , 胡立志 , 范志文 , 徐俊 , 顾巍峰     
复旦大学附属中山医院青浦分院急诊科, 上海 201700
摘要: 目的 探讨膈肌超声(diaphragm ultrasound,DUS)功能指标、最大跨膈压(maximum transdiaphragmatic pressure,Pdimax)与超声心输出量监测仪(ultrasonic cardiac output monitor,USCOM)血流动力学参数的相关性,分析其对机械通气脓毒症患者早期液体复苏疗效的预测价值。方法 本研究为前瞻性观察性队列研究,纳入2022年1月至2025年1月复旦大学附属中山医院青浦分院收治的机械通气脓毒症患者,根据复苏疗效分为达标组和未达标组。采用多元线性回归、Pearson相关性、Logistic回归、受试者工作特征曲线下面积、综合判别改善指数、重分类改善指标、Hosmer-Lemeshow检验及限制性立方样条进行统计分析。结果 共纳入118例患者,达标组45例、未达标组73例。USCOM参数均与DUS指标、Pdimax、24 h乳酸清除率、中心静脉血氧饱和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)、尿量正相关;与基线血乳酸负相关。仅纳入临床指标时(模型1),复苏疗效的影响因素为舒张压、序贯器官衰竭评估(sequential organ failure assessment,SOFA)评分、基线血乳酸;加入DUS指标、Pdimax和USCOM参数后(模型2),复苏疗效的影响因素为SOFA评分、基线血乳酸、膈肌移动度(diaphragmatic excursion,DE)、膈肌增厚分数(Δdiaphragm thickness,ΔTdi)、流动时间(flow time,FT)、心输出量(cardiac output,CO)、外周血管阻力(systemic vascular resistance,SVR)。模型2的AUC=0.821(95%CI: 0.782~0.860),优于模型1(AUC=0.761,P<0.001)。DE、ΔTdi、Pdimax和USCOM参数均与复苏疗效存在非线性剂量-反应关系(P<0.001)。结论 DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM参数存在明显相关性,联合监测DE、ΔTdi、FT、CO、SVR指标可有效预测机械通气脓毒症患者早期液体复苏疗效,为优化复苏策略提供依据。
关键词: 脓毒症    早期液体复苏    膈肌超声    跨膈压    超声心输出量监测仪    疗效预测    
The value of diaphragmatic ultrasound function, transdiaphragmatic pressure, and ultrasonic cardiac output monitor in the efficacy of early fluid resuscitation for mechanically ventilated patients with sepsis
Ze Hao , Tang Yan , Hu Lizhi , Fan Zhiwen , Xu Jun , Gu Weifeng     
Emergency Department, Qingpu Branch, Zhongshan Hospital of Fudan University, Shanghai 201700, China
Abstract: Objective To investigate the associations among diaphragm ultrasound (DUS) functional parameters, maximum transdiaphragmatic pressure (Pdimax), and hemodynamic indices measured by the ultrasonic cardiac output monitor (USCOM), and to evaluate their predictive utility for early fluid resuscitation efficacy in patients with sepsis receiving mechanical ventilation. Methods In this prospective observational cohort study, patients with sepsis on mechanical ventilation admitted to Qingpu Branch, Zhongshan Hospital of Fudan University from January 2022 to January 2025 were enrolled. Multiple linear regression, Pearson correlation, Logistic regression, area under the receiver operating characteristic curve, comprehensive discrimination improvement index, reclassification improvement index, Hosmer-Lemeshow test and restricted cubic spline were used for statistical analysis. Results A total of 118 patients were included, with 45 in the target achievement group and 73 in the non-target group. All USCOM parameters were positively correlated with DUS indices, Pdimax, 24-hour lactate clearance rate, central venous oxygen saturation (ScvO2), and urine output, and negatively correlated with baseline blood lactate. In the model incorporating only clinical variables (Model 1), factors influencing resuscitation efficacy were diastolic blood pressure, Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score, and baseline blood lactate. After adding DUS indices, Pdimax, and USCOM parameters (Model 2), the predictors of resuscitation efficacy were SOFA score, baseline blood lactate, diaphragmatic excursion (DE), diaphragmatic thickening fraction (ΔTdi), flow time (FT), cardiac output (CO), and systemic vascular resistance (SVR). Model 2 had an AUC of 0.821 (95%CI: 0.782-0.860), which was superior to Model 1 (AUC=0.761, P < 0.001). DE, ΔTdi, Pdimax, and USCOM parameters all showed a nonlinear dose-response relationship with resuscitation efficacy (P < 0.001). Conclusions DE, ΔTdi, and Pdimax are significantly correlated with USCOM parameters. The combined monitoring of DE, ΔTdi, FT, CO, and SVR indicators can effectively predict the efficacy of early fluid resuscitation in patients with sepsis receiving mechanical ventilation, providing a basis for optimizing resuscitation strategies.
Key words: Sepsis    Early fluid resuscitation    Diaphragm ultrasound    Transdiaphragmatic pressure    Ultrasonic cardiac output monitor    Treatment efficacy prediction    

脓毒症是宿主对感染的失调免疫反应引发的危及生命的器官功能障碍,常伴严重代谢紊乱和循环障碍,是ICU死亡的首要原因之一[1-2]。早期血流动力学监测与液体复苏,增加心输出量,改善组织灌注是降低病死率的关键[3],但部分患者对液体复苏反应较差,精准监测血流动力学变化并及时调整策略至关重要。超声心输出量监测仪(ultrasonic cardiac output monitor, USCOM)作为一种无创床旁心输出量监测工具,是危重症患者床边血流动力学监测的重要手段[4-5],临床价值已获证实。此外,脓毒症患者常因急性呼吸衰竭接受机械通气,继发膈肌萎缩及收缩功能减退[6]。膈肌乏力可能改变呼吸做功与氧耗,影响液体复苏的血流动力学响应。跨膈压可直接反映膈肌收缩强度与做功能力,辅助判断膈肌疲劳发生风险[7]。膈肌超声技术(diaphragm ultrasound, DUS)则常用于评估膈肌功能[8]。脓毒症常合并膈肌功能障碍,呼吸做功增加可显著提升全身氧耗与循环负荷,进而改变液体复苏的血流动力学响应,但膈肌功能与无创血流动力学指标的协同变化及对复苏疗效的预测价值尚不明确。本研究旨在探讨DUS、跨膈压与USCOM参数的相关性,评估其对机械通气脓毒症早期液体复苏疗效的预测价值,以期为精准复苏提供参考。

1 资料与方法 1.1 研究对象

本研究为前瞻性观察性队列研究。以患者早期液体复苏有效率(参考既往研究[9],取57.5%)计算样本量,公式n=[(Z1-α/2/δ)2×P×(1-P)]计算,设定双侧Z1-α/2=1.96,δ(容许误差)为0.09,P=57.5%,计算得初始样本量107例,考虑10%脱落率,最终确定样本量为118例。

选取2022年1月至2025年1月就诊于复旦大学附属中山医院青浦分院的机械通气脓毒症患者。纳入标准:(1)符合《脓毒症液体治疗急诊专家共识》[10]的诊断标准,接受有创机械通气;(2)年龄19~65岁。排除标准:(1)严重心脏瓣膜病;(2)终末期肾病长期透析;(3)入组前24 h已接受 > 500 mL液体复苏;(4)合并其他活动性感染或慢性感染急性发作;(5)自身免疫性疾病;(6)患者处于妊娠、哺乳期。

本研究经复旦大学附属中山医院青浦分院医学伦理委员会审批通过(审批号:青医2022-20),所有患者均签署知情同意书。

1.2 治疗方法及分组

早期液体复苏于确诊后1 h内启动,首选乳酸林格液(山东齐都药业有限公司,淄博,中国)或0.9%生理盐水(四川科伦药业股份有限公司,成都,中国)等晶体液,初始以30 mL/kg理想体重为参考于1 h内匀速输注(非强制固定剂量),输注中经USCOM(Uscom Limited,悉尼,澳大利亚)评估液体反应性并结合DUS动态调整。复苏目标:平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)≥65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、中心静脉血氧饱和度(central venous oxygen saturation, ScvO2)≥70%、尿量≥0.5 mL/(kg·h)及24 h乳酸清除率≥20%。每输注1 000 mL晶体液后监测每搏量及膈肌移动度(diaphragmatic excursion, DE),若DE较基础值降低 > 20%则暂停补液;若输注30 mL/kg后MAP仍 < 65 mmHg,立即以0.05~0.10 μg/(kg·min) 剂量静脉泵入去甲肾上腺素(锦州奥鸿药业有限责任公司,锦州,中国),若心输出量(cardiac output, CO)仍 < 4.0 L/min则加用多巴酚丁胺[2.5~5 μg/(kg·min)];全程每1 h评估目标,若膈肌增厚分数(Δdiaphragm thickness, ΔTdi) < 30%、Pdi < 10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)则限制补液量。

根据液体复苏后24 h[11]的4项指标,同时满足MAP≥65 mmHg、ScvO2≥70%、24 h乳酸清除率≥20%、尿量 > 0.5 mL/(kg·h)者为达标组,任意1项未达标者为未达标组。

1.3 指标检测与收集

收集性别、年龄、感染部位、收缩压(systolic blood pressure, SBP)、舒张压(diastolic blood pressure, DBP)、基础疾病、总补液量、基线血乳酸、入院24 h乳酸清除率、序贯器官衰竭评估评分(sequential organ failure assessment, SOFA)[12]、采用急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation,APACHE Ⅱ)[13]等一般资料;MAP =(SBP+2×DBP)/3。

于液体复苏前使用迈瑞TE 8床旁超声机(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司,深圳,中国)检测DE和ΔTdi。患者镇静维持里士满躁动-镇静量表(richmond agitation-sedation scale,RASS)评分-2~0分,记录丙泊酚(四川科伦药业股份有限公司,成都,中国)与瑞芬太尼(宜昌人福药业有限责任公司,宜昌,中国)输注速率。(1)DE:平卧位,凸阵探头置于右侧肋弓下缘,探头标记指向头侧,取膈顶切面,M型超声采样线垂直于膈肌测量;同方法测左侧。(2)ΔTdi:线阵探头置右侧腋中线7~9肋间隙,垂直肋间隙,M型超声于用力呼吸时测膈肌外侧吸气末和呼气末膈肌厚度;同方法测左侧。ΔTdi=(吸气末的膈肌厚度-呼气末的膈肌厚度)/呼气末的膈肌厚度×100%,取双侧均值。(3)最大跨膈压(maximum transdiaphragmatic pressure, Pdimax):液体复苏前采用sniff鼻吸法,患者半卧位经鼻腔置食管-胃囊导管(湛江市事达实业有限公司,湛江,中国),食管气囊定位于食管下1/3(距鼻孔40~45 cm),胃气囊定位于胃内(距鼻孔55~60 cm)食管囊注气0.5 mL、胃囊注气2 mL,确认吸气时食管压为负压、胃内压为正压,波形反向;于功能残气位行最大鼻吸动作并阻断气道,Pdimax=胃内压-食管内压,连续3次,间隔2 min,取最大值;测量时通气模式为压力支持通气,支持压力(pressure support ventilation, PSV)为5 cmH2O,呼气末正压(positive end-expiratory pressure, PEEP)为5 cmH2O,保留自主呼吸触发。

所有超声测量由2名经统一培训、具有5年以上重症超声经验的医师独立完成,对临床结局设盲;连续测量3个稳定呼吸周期取平均值,计算组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC),DE为0.872(95%CI: 0.815~0.913),ΔTdi为0.836(95%CI: 0.769~0.884),Pdimax为0.845(95%CI: 0.793~0.891),均重复性良好。

USCOM参数:于液体复苏前使用USCOM(Uscom Limited,悉尼,澳大利亚)行床旁无创血流动力学监测,探头频率2.2 MHz,经胸骨上窝主动脉途径测量。测量患者体重、身高并输入USCOM;平卧,探头置胸骨上窝贴皮肤,调整角度至信号最强,频谱达标后记录数据[14];连续采集10个稳定心动周期,测3次取均值;同步完成膈肌超声、跨膈压测量,操作者对膈肌功能结果设盲。根据结果判定脓毒症严重程度并予以相应治疗;首次心功能检查异常者增加改善心功能治疗,4~8 h后复查,未恢复则继续治疗并再次复查。收集流动时间(flow time, FT)、CO、心脏指数(cardiac index, CI)、外周血管阻力(systemic vascular resistance, SVR)、外周血管阻力指数(systemic vascular resistance index, SVRI)、每搏功(stroke work, SW)。测量医师仅执行指标检测,不参与复苏方案制定。

1.4 统计学方法

使用SPSS 22.0统计软件分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用成组t检验;计数资料以例数(%)表示,组间比较采用χ2检验。采用多元线性回归分析DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM参数的关系。采用Pearson相关性分析USCOM参数与疗效指标的相关性。采用方差膨胀因子(variance inflation factor, VIF)检验自变量共线性,VIF > 5视为严重共线性并予以剔除;采用Logistic回归(逐步向前法)分析复苏疗效的影响因素,校正通气模式、PEEP、PSV、RASS评分、丙泊酚及瑞芬太尼输注速率等通气镇静相关混杂因素,采用Bootstrap法(重复抽样1 000次)进行模型内部验证。基于影响因素构建复苏疗效的预测模型;通过比较不同模型的工作特征曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve, AUC-ROC)、综合判别改善指数(integrated discrimination improvement, IDI)和重分类改善指标(categorical net reclassification improvement, cNRI)。采用Hosmer-Lemeshow检验评估不同模型的拟合优度。采用限制性立方样条(restricted cubic spline, RCS)分析DE、ΔTdi、Pdimax和USCOM参数与复苏疗效的剂量-反应关系。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

共纳入118例机械通气脓毒症患者(图 1)。脓毒症休克患者62(52.54%)例,男性70例,女性48例,年龄19~65(42.99±12.56)岁。

图 1 纳入患者流程图 Fig 1 Flowchart of included patient
2.1 两组患者一般资料比较

两组患者DBP、基线血乳酸、SOFA评分差异有统计学意义(P<0.05),其余指标差异无统计学意义(表 1)。

表 1 两组患者一般资料比较 Table 1 Comparison of general information of the two groups of patients
指标 达标组(n=45) 未达标组(n=73) t/χ2值 P值
一般情况
  年龄(岁)a 43.62±11.72 42.60±13.11 0.427 0.670
  男性b 29(64.4) 41(56.2) 0.791 0.374
感染部位b 3.620 0.306
  肺部 10(22.2) 19(26.0)
  泌尿系 11(24.4) 20(27.4)
  皮肤软组织 14(31.1) 12(16.4)
  其他 10(22.2) 22(30.1)
SBP(mmHg)a 114.22±13.18 109.97±16.68 1.452 0.149
DBP(mmHg)a 68.89±4.93 50.22±6.25 18.003 <0.001
呼吸频率(次/min)a 25.22±3.13 24.67±3.25 0.908 0.366
基础疾病b
  高血压 12(26.7) 25(34.3) 0.744 0.388
  糖尿病 10(22.2) 22(30.1) 0.886 0.346
  慢阻肺 8(17.8) 16(21.9) 0.292 0.589
脓毒性休克(是)b 21(46.7) 41(56.2) 1.007 0.316
基线血乳酸(mmol/L)a 3.82±1.51 6.91±2.10 9.148 <0.001
总补液量(mL/kg)a 42.52±5.82 44.11±6.34 -1.393 0.166
使用血管活性药物b 33(73.3) 60(82.2) 1.313 0.252
SOFA评分(分)a 6.38±1.25 10.85±2.56 -12.663 <0.001
APACHE Ⅱ评分(分)a 19.98±2.26 20.42±2.83 -0.681 0.498
RASS评分(分)a -1.12±0.41 -1.18±0.45 0.727 0.468
丙泊酚输注速率[mg/(kg·h)]a 1.26±0.33 1.31±0.37 0.742 0.459
瑞芬太尼输注速率[μg/(kg·h)]a 0.16±0.05 0.17±0.06 0.935 0.352
注:SBP为收缩压,DBP为舒张压,SOFA评分为序贯器官衰竭评估评分,APACHE Ⅱ评分为慢性健康状况评分系统Ⅱ,RASS评分为镇静深度维持在里士满躁动-镇静量表评分;a为x±s,b为(例,%)
2.2 两组患者DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM监测指标比较

两组患者DE、ΔTdi、Pdimax、FT、SVR、SVRI、SW、CO、CI差异均有统计学意义(P<0.05)(表 2)。

表 2 两组患者DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM监测指标比较(x±s) Table 2 Comparison of DE, ΔTdi, Pdimax and USCOM monitoring indicators between the two groups of patients (x±s)
指标 达标组(n=45) 未达标组(n=73) t值 P值
DE(mm) 28.11±6.03 22.05±5.02 5.894 <0.001
ΔTdi(%) 34.07±3.69 29.16±2.60 7.800 <0.001
Pdimax(cmH2O) 93.19±20.83 75.51±18.57 4.794 <0.001
FT(ms) 366.69±31.94 335.74±30.43 5.266 <0.001
CO(L/min) 7.68±2.23 5.46±1.18 6.175 <0.001
CI[L/(min·m2)] 3.24±0.80 2.72±0.46 3.924 <0.001
SVR(d·s·cm5) 975.58±162.70 820.26±105.38 5.708 <0.001
SVRI(d·s·cm5m2) 1 978.31±167.63 1 798.73±98.64 6.524 <0.001
SW(mJ) 75.80±7.14 65.35±4.35 8.862 <0.001
注:DE为膈肌移动度,ΔTdi为膈肌增厚分数,Pdimax为最大跨膈压,FT为流动时间,CO为心输出量;CI为心脏指数,SVR为外周血管阻力,SVRI为外周血管阻力指数,SW为每搏功
2.3 多元线性回归分析DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM监测指标的关系

在未调整模型和调整模型中,DE、ΔTdi、Pdimax均与FT、CO、CI、SVR、SVRI、SW呈正相关(β > 0,P<0.05)(表 3)。

表 3 DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM监测指标的多元线性回归分析 Table 3 Multiple linear regression analysis of DE, ΔTdi, Pdimax and USCOM monitoring indicators
模型 DE ΔTdi Pdimax
β(95%CI) P值 β(95%CI) P值 β(95%CI) P值
未调整模型
  FT 0.013(0.011~0.015) <0.001 0.156(0.135~0.178) <0.001 0.098(0.084~0.112) <0.001
  CO 0.531(0.460~0.601) <0.001 6.127(5.209~7.044) <0.001 3.660(3.035~4.284) <0.001
  CI 1.033(0.878~1.189) <0.001 2.196(1.255~4.137) <0.001 7.148(5.812~8.483) <0.001
  SVR 0.005(0.003~0.008) <0.001 0.035(0.029~0.040) <0.001 0.022(0.019~0.026) <0.001
  SVRI 0.009(0.007~0.012) <0.001 0.017(0.015~0.019) <0.001 0.010(0.007~0.012) <0.001
  SW 0.069(0.061~0.077) <0.001 0.769(0.652~0.886) <0.001 0.460(0.380~0.539) <0.001
调整模型1
  FT 0.008(0.002~0.014) 0.012 0.041(0.006~0.075) 0.022 0.043(0.020~0.067) <0.001
  CO 0.122(0.024~0.220) 0.016 1.425(0.087~2.762) 0.039 2.013(0.476~3.550) 0.011
  CI 0.852(0.284~1.420) 0.004 2.526(0.054~4.998) 0.048 3.998(1.776~6.220) <0.001
  SVR 0.021(0.013~0.030) 0.029 0.012(0.005~0.019) 0.001 0.008(0.002~0.013) 0.006
  SVRI 0.006(0.002~0.010) 0.005 0.006(0.002~0.009) 0.001 0.003(0.001~0.005) 0.030
  SW 0.023(0.011~0.036) <0.001 0.205(0.080~0.330) 0.002 0.118(0.042~0.194) 0.003
调整模型2
  FT 0.007(0.001~0.013) 0.018 0.043(0.008~0.077) 0.018 0.041(0.017~0.064) 0.001
  CO 0.124(0.026~0.223) 0.015 1.802(0.394~3.210) 0.013 2.155(0.530~3.780) 0.010
  CI 0.876(0.302~1.450) 0.003 2.826(0.309~5.342) 0.030 4.112(1.844~6.380) <0.001
  SVR 0.027(0.015~0.039) 0.035 0.014(0.006~0.022) 0.001 0.008(0.003~0.013) 0.004
  SVRI 0.007(0.003~0.011) 0.002 0.005(0.002~0.009) 0.002 0.003(0.001~0.005) 0.028
  SW 0.024(0.011~0.036) <0.001 0.218(0.090~0.346) 0.001 0.126(0.048~0.204) 0.002
注:模型1为调整性别、年龄、感染部位、基础疾病、基线血乳酸、SBP;模型2为在模型1的基础上调整呼吸频率、血管活性药物使用率、总补液量、机械通气、APACHE Ⅱ评分;DE为膈肌移动度,ΔTdi为膈肌增厚分数,Pdimax为最大跨膈压,FT为流动时间,CO为心输出量,CI为心脏指数,SVR为外周血管阻力,SVRI为外周血管阻力指数,SW为每搏功
2.4 USCOM参数变化与基线血乳酸以及早期液体复苏疗效指标的相关性分析

FT、CO、CI、SVR、SVRI、SW均与基线血乳酸呈负相关关系,与24 h乳酸清除率、ScvO2、尿量、MAP呈明显的正相关关系(均P<0.001)(表 4)。

表 4 USCOM参数变化与基线血乳酸以及早期液体复苏疗效指标的相关性分析 Table 4 Correlation analysis of USCOM parameter changes with baseline blood lactate and early fluid resuscitation efficacy indicators
项目 FT(ms) CO(L/min) CI(L/min/m2) SVR(d·s·cm5) SVRI(d·s·cm5m2) SW(mJ)
基线血乳酸(mmol/L) -0.456 -0.498 -0.478 -0.412 -0.403 -0.467
24 h乳酸清除率(%) 0.512 0.578 0.563 0.487 0.479 0.534
ScvO2(%) 0.735 0.782 0.769 0.728 0.741 0.775
尿量[mL/(kg·h)] 0.707 0.740 0.781 0.717 0.759 0.762
MAP(mmHg) 0.710 0.766 0.703 0.751 0.706 0.754
注:FT为流动时间,CO为心输出量;CI为心脏指数,SVR为外周血管阻力,SVRI为外周血管阻力指数,SW为每搏功,ScvO2为中心静脉血氧饱和度,MAP为平均动脉压;表内相关均P<0.001
2.5 多因素Logistic回归分析影响早期液体复苏疗效的因素

将组间比较P<0.05的常规临床指标纳入多因素Logistic回归分析(共线性VIF<5),回归结果显示,DBP(OR=0.542,P<0.001)、SOFA评分(OR=1.399,P<0.001)、基线血乳酸(OR=1.565,P<0.001)均是复苏疗效的影响因素。根据影响因素构建预测模型1(表 5)。

表 5 影响患者治疗疗效的多因素Logistic回归分析(模型1) Table 5 Multivariate Logistic regression analysis of factors affecting treatment efficacy of patients (Model 1)
变量 β值 SE值 Wald χ2值 OR(95%CI) P值
DBP -0.612 0.147 17.333 0.542(0.407~0.723) <0.001
SOFA评分 0.336 0.085 15.626 1.399(1.185~1.635) <0.001
基线血乳酸 0.448 0.108 17.207 1.565(1.267~1.934) <0.001
注:DBP为舒张压,SOFA评分为序贯器官衰竭评估评分

为进一步探究DE、ΔTdi、Pdimax以及USCOM参数的独立预测价值,在模型1基础上新增DE、ΔTdi、Pdimax及USCOM参数构建联合预测模型(模型2)。其中CI的VIF =6.82、SVRI的VIF =6.14,存在高度共线性,剔除CI、SVRI,其余指标VIF均 < 3。最终模型2(表 6)包含的影响因素为SOFA评分(OR=1.331,P=0.001)、基线血乳酸(OR=1.480,P=0.001)、DE(OR=0.319,P<0.001)、ΔTdi(OR=0.582,P<0.001)、FT(OR=0.992,P=0.003)、CO(OR=0.660,P<0.001)、SVR(OR=0.933,P<0.001)。

表 6 影响患者治疗疗效的多因素Logistic回归分析(模型2) Table 6 Multivariate Logistic regression analysis of factors affecting treatment efficacy of patients (Model 2)
变量 β值 SE值 Wald χ2值 OR(95%CI) P值
SOFA评分 0.286 0.088 10.563 1.331(1.120~1.582) 0.001
基线血乳酸 0.392 0.113 12.034 1.480(1.186~1.847) 0.001
DE -1.142 0.286 15.944 0.319(0.182~0.559) <0.001
ΔTdi -0.541 0.139 15.148 0.582(0.443~0.764) <0.001
FT -0.008 0.003 7.111 0.992(0.986~0.998) 0.003
CO -0.415 0.101 16.883 0.660(0.542~0.805) <0.001
SVR -0.069 0.017 16.474 0.933(0.903~0.965) <0.001
注:SOFA评分为序贯器官衰竭评估评分,DE为膈肌移动度,ΔTdi为膈肌增厚分数,FT为流动时间,CO为心输出量,SVR为外周血管阻力
2.6 对早期液体复苏疗效预测模型的贡献

模型1预测复苏疗效的AUC-ROC为0.761(95%CI: 0.718~0.804),加入DE、ΔTdi、FT、CO、SVR指标的预测模型2的AUC-ROC提高到0.821(95%CI: 0.782~0.860),两者比较差异有统计学意义(P<0.001)。为了进一步验证DE、ΔTdi、FT、CO、SVR对预测模型的贡献,分别比较两个模型的IDI和cNRI。结果显示,与模型1比较,模型2参数明显提高了模型的IDI(0.058,95%CI: 0.031~0.085)和cNRI(0.442,95%CI: 0.357~0.527),差异有统计学意义(P<0.001)(表 7)。经Bootstrap法(重复抽样1 000次)内部验证,模型2校正后AUC为0.825,与原始AUC偏差 < 1%,提示模型稳定性良好,无明显过拟合,结果稳健。

表 7 患者早期液体复苏疗效预测模型的效能比较 Table 7 Comparison of the efficacy of the predictive model for early fluid resuscitation in patients
模型 AUC-ROC(95%CI) P值 IDI(95%CI) P值 cNRI(95%CI) P值
模型1 0.761(0.718~0.804) - - - - -
模型2 0.821(0.782~0.860) <0.001a 0.058(0.031~0.085) <0.001a 0.442(0.357~0.527) <0.001a
注:模型1包括DBP、SOFA评分、基线血乳酸;模型2包括SOFA评分、基线血乳酸、DE、ΔTdi、FT、CO、SVR;a为模型2与模型1比较的P值

Hosmer-Lemeshow检验显示,预测模型1的χ2=7.216、df=8、P=0.615,提示模型1的拟合优度良好;预测模型2的χ2=5.529、df=8、P=0.777,提示模型2的拟合优度理想。

2.7 敏感性分析

仅纳入62例脓毒症休克患者进行敏感性分析,采用与总体一致的模型2变量预测液体复苏疗效结局,结果显示:AUC=0.832(95%CI: 0.795~0.869),与总体AUC差异无统计学意义(Z=0.186,P=0.852),提示研究结论在脓毒症休克人群中同样稳健。

2.8 RCS分析

采用RCS分析DE、ΔTdi、Pdimax及USCOM参数与液体复苏疗效的非线性关联,分别设置节点数为2、3、4构建模型,结果显示当节点数为3时,模型表现出最优拟合效果,信息准则值最低(赤池信息准则=445.32,贝叶斯信息准则=456.89),似然比检验有统计学意义(LRχ2=16.543,P<0.001)。

基于最优节点RCS模型绘制剂量-反应曲线图,可见DE、ΔTdi、Pdimax、FT、CO、CI、SVR、SVRI、SW与早期液体复苏疗效均存在剂量-反应关系(P<0.05),各指标非线性曲线斜率均出现明显转折,对应效应拐点分别为:24.9 mm、30.36%、81.97 cmH2O、324 ms、5.94 L/min、2.85 L/(min·m2)、857 d·s·cm5、1 863 d·s·cm5m2、67.30 mJ,当指标数值超过对应拐点阈值后,斜率由陡变缓,指标对复苏疗效的保护效应显著减弱(图 2)。

图 2 基于RCS模型分析DE、ΔTdi、Pdimax和USCOM参数与脓毒症患者早期液体复苏疗效关联强度的剂量-反应关系 Fig 2 Illustrates the dose-response relationship of the association strength between DE, ΔTdi, Pdimax and USCOM parameters and the efficacy of early fluid resuscitation in sepsis patients based on the RCS model
3 讨论

脓毒症早期全身炎症可致膈肌功能损伤与血流动力学紊乱,二者相互影响,共同决定液体复苏应答[14]。炎症因子浸润膈肌,抑制收缩蛋白合成、加剧线粒体能量代谢障碍,致DE、ΔTdi、Pdimax下降;膈肌收缩乏力则增加呼吸做功与全身氧耗,加重心脏负荷,削弱复苏效果[15-16]。本研究中复苏达标组DE、ΔTdi、Pdimax均高于未达标组,提示基础膈肌储备越好,复苏后循环恢复效率越高。

USCOM可无创获取FT、CO、SW等参数,反映循环容量与心功能[17-20]。本研究中达标组FT、CO、CI、SVR、SVRI、SW均明显高于未达标组,说明其心功能与循环状态更稳定。多元线性回归显示膈肌指标与FT、CO、SW呈正相关,提示二者存在内在关联,充足循环灌注可维持膈肌氧供与收缩力;而良好膈肌功能可降低呼吸氧耗,减轻心脏代偿负担,形成良性循环[21-22]。脓毒症炎症因子不仅直接损伤膈肌收缩蛋白,还经线粒体活性氧爆发损害膈肌与心肌能量代谢;膈肌收缩效率下降诱发呼吸肌窃血,加剧血流动力学不稳定,故DUS指标与USCOM参数正相关。RCS分析发现膈肌、血流动力学指标与复苏疗效呈非线性剂量-反应关系,均存在效应拐点,低于阈值时复苏失败风险显著升高,提示临床需适度优化上述指标以实现最佳复苏效果。本研究中未达标组舒张压显著降低而收缩压差异无统计学意义,可能因脓毒症所致血管舒张功能障碍以阻力血管张力下降为主,舒张期回弹不足,而收缩压可通过交感兴奋及心肌收缩力代偿维持。

多因素Logistic回归显示,校正混杂因素后DE、ΔTdi、FT、CO、SVR均是影响因素(仅提示相关性,非因果关系);联合临床指标的预测模型AUC优于仅含临床指标模型,IDI、cNRI亦证实联合监测可提升复苏结局区分能力。敏感性分析表明在脓毒性休克人群中结论稳健。临床上联合基线膈肌功能与无创血流动力学,可通过床边超声快速双重评估,早期识别高危人群,并据此优化通气参数、个体化调整复苏方案。

本研究局限性:单中心研究样本量有限,仅纳入19~65岁患者,结论外推至老年或终末期脏器疾病者需进一步验证;床旁监测同时用于指导复苏存在管理偏倚风险,但采用基线指标及盲法设计已最大程度降低影响;未纳入所有可能影响因素,模型泛化能力需多中心大样本研究验证。

综上所述,机械通气脓毒症患者DE、ΔTdi、Pdimax与USCOM参数与早期液体复苏疗效密切相关,联合DE、ΔTdi、FT、CO、SVR预测复苏疗效具有临床价值。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  迮昊:研究设计与实施、资料收集整理、撰写、修改论文并对文章整体负责;汤彦、胡立志、范志文、顾巍峰:研究评估与实施、资料收集、统计分析;徐俊:质量控制及审校

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