基于间隔用力肺活量监测的获得性脑损伤患者拔管标准：一项前瞻性观察性研究

《Frontiers in Neurology》：Decannulation criteria in patients with acquired brain injury based on interval forced vital capacity monitoring: a prospective observational study

　　

摘要
目的：在获得性脑损伤（ABI）气管切开患者中，优化拔管时机仍是一项重大的临床挑战。研究人员研究了用力肺活量（FVC）的3周变化与成功拔管时间之间的关联，包括可能的非线性阈值效应。
方法：这项前瞻性观察性队列研究纳入了56例ABI气管切开患者。采用符合美国胸科学会/欧洲呼吸学会（ATS/ERS）标准的肺功能仪，在基线（T0）和3周（T1，ΔFVC = FVC_T1 ? FVC_T0）时测量FVC。主要结局是从T0至成功拔管（≥72小时无需重新插管或重新置入气管套管）的时间。在调整年龄、性别、病程、诊断和偏瘫侧后，进行了多变量线性回归、广义加性模型和阈值效应分析。
结果：该队列（N = 56；平均年龄51.0 ± 7.6岁；55.4%为男性）包括脑梗死（44.6%）、脑出血（33.9%）和创伤性脑损伤（21.4%）。在调整后的线性模型中，ΔFVC每增加1升，拔管时间缩短8.7天（β = ?8.677天/升，95% CI: ?12.399至?4.955，p < 0.001）。在ΔFVC = 0.52升处识别出一个阈值效应：低于该阈值时，关联显著（β = ?13.616天/升，p < 0.001）；高于该阈值时，关联减弱且不显著（β = ?2.244天/升，p = 0.492）。
结论：间隔FVC监测可作为拔管评估中的实用辅助手段。ΔFVC达到0.52升或更高，可作为接受肺康复的ABI患者启动全面拔管评估的临床有用参考点。该阈值应谨慎解读，并需在更大规模的多中心研究中验证。

**论文解读：基于间隔用力肺活量监测的获得性脑损伤患者拔管标准**

**研究背景与问题**

获得性脑损伤（ABI）是指出生后因创伤或非创伤原因（包括创伤性脑损伤、卒中和缺氧）导致的脑损害，是全球死亡和残疾的主要原因之一，给医疗系统带来日益沉重的负担。严重ABI患者常因气道保护能力受损和中枢呼吸驱动减弱导致呼吸衰竭，需行气管切开术。此后，确定合适的拔管时机成为重大挑战：过早拔管可能增加再插管风险，与更高的死亡率、医院获得性肺炎和更长的重症监护室（ICU）住院时间相关；延迟拔管则会延长气管切开依赖时间，增加呼吸并发症、住院时长和死亡率。尽管多学科评估被推荐，但客观的生理学标准仍然有限，实际决策仍主要依赖专家意见和临床判断。因此，需要更客观的指标来支持决策。用力肺活量（FVC）定义为最大吸气后用力呼出的总气体容积，既反映肺容积也反映呼吸肌性能，可能成为呼吸能力和拔管潜力的有用生理标志物。然而，ABI患者可能存在意识障碍、认知缺陷或失语，影响指令配合和测量可靠性。此外，关于特定康复期间FVC的短期变化是否与成功拔管时间相关，以及是否存在非线性关系（包括有临床意义的阈值）尚不清楚。

**研究目的与开展**

研究人员开展这项前瞻性观察性研究，旨在检验以下假设：在3周康复期间FVC的较大改善（ΔFVC）与成功拔管时间较短独立相关，且这种关联呈现非线性阈值模式，在ΔFVC变化幅度较低时效应最强。研究试图识别一个有助于在康复期间指导拔管评估的潜在阈值。

**主要结论与意义**

研究发现，在ABI气管切开患者中，3周内FVC的较大改善与更短的拔管时间独立相关。进一步识别出一个非线性关联，阈值位于ΔFVC=0.52 L：低于该阈值时，ΔFVC每增加1 L，拔管时间显著缩短13.6天；高于该阈值时，关联减弱且不再显著。研究还发现，治疗后膈肌移动度（DE_T1）和治疗后膈肌增厚分数（DTF_T1）也与拔管时间呈现显著非线性关联，但未表现出阈值效应。这些发现表明，间隔FVC监测可作为拔管评估的实用辅助手段，ΔFVC达到0.52 L或更高可作为启动全面拔管评估的临床参考点，但需在更大规模多中心研究中验证。论文发表在《Frontiers in Neurology》。

**关键技术方法概述**

本研究为前瞻性观察性队列研究，在广东省三九脑科医院康复医学科进行，于2025年1月至6月期间招募新入院患者，最终纳入56例ABI气管切开患者（平均年龄51.0岁，55.4%男性，包括脑梗死44.6%、脑出血33.9%、创伤性脑损伤21.4%）。主要暴露变量为ΔFVC（基线T0至3周T1的FVC变化），主要结局为成功拔管时间（从T0至首次拔管后持续≥72小时无需再插管或重新置入气管套管的天数）。FVC测量采用符合ATS/ERS标准的便携式肺功能仪（X1型，赛克医疗设备有限公司），测量方案针对气管切开患者进行了适应（调整套囊压力、吸痰、专用适配器连接）。采用多变量线性回归、广义加性模型（GAM）和阈值效应分析，调整年龄、性别、病程、诊断和偏瘫侧。此外，还评估了最大吸气压（MIP）、最大呼气压（MEP）、膈肌超声参数（DE、IDT、EDT、DTF）、Borg量表和改良巴氏指数（MBI）等次要指标。

**研究结果**

**3.1 研究参与者基线特征**
共纳入56例患者，平均年龄51.00±7.57岁，55.4%为男性。基线时呼吸功能受损（FVC: 1.76±0.16 L; MIP: 23.57±3.46 cmH₂O; MEP: 26.57±4.37 cmH₂O; Borg量表: 7.02±0.81），功能独立性受限（MBI: 50.02±5.06）。至3周时，FVC增加至2.22±0.27 L（Δ=0.46±0.17 L，+26.1%），呼吸肌力改善，膈肌功能改善，功能独立性增加，呼吸困难感知降低。随访期间，4例患者（7.1%）发生拔管后肺炎，均经抗生素治疗，无需再插管或重新置入气管套管。

**3.2 单变量回归分析**
单变量线性回归显示，较大的ΔFVC与更短的拔管时间显著相关（β=?10.524，95% CI: ?14.253至?6.796，p<0.001）；年龄较大与拔管时间较长相关（β=0.248，95% CI: 0.165–0.332，p<0.001）；创伤性脑损伤（相对于脑出血）与更短拔管时间相关；病程、偏瘫侧和性别与拔管时间无显著关联。

**3.3 多变量回归分析**
多变量线性回归调整潜在混杂因素后，ΔFVC每增加1 L，拔管时间缩短8.7天（β=?8.677天/L，95% CI: ?12.399至?4.955，p<0.001），关联仍显著。

**3.4 平滑曲线拟合与阈值效应分析**
**3.4.1 平滑曲线拟合**
广义加性模型拟合显示，ΔFVC与拔管时间之间存在非线性关联：ΔFVC较大时拔管时间较短，但降低速率在高ΔFVC值处减弱，呈现平台效应，明显转折点约为ΔFVC=0.52 L。
**阈值效应分析**：两段线性回归模型识别出ΔFVC=0.52 L为拐点，分段模型优于简单线性模型（p=0.022）。低于阈值时，ΔFVC每增加1 L与拔管时间缩短13.616天相关（95% CI: ?19.110至?8.123，p<0.001）；高于阈值时，关联减弱且不显著（β=?2.244天/L，95% CI: ?8.755至4.267，p=0.492）。

**3.5 GAM平滑曲线分析（全部变量）**
对所有19个预设呼吸参数进行GAM平滑曲线拟合和阈值分段回归，一致识别出ΔFVC是唯一具有稳健非线性和阈值效应的变量（Adj.R²=0.59，K=0.52 L，p=0.022）。DE_T1（p=0.0005，Adj.R²=0.49）和DTF_T1（p=0.0064，Adj.R²=0.43）也显示显著非线性关联，但无阈值效应。所有其他参数均无显著非线性或阈值效应。

**讨论与结论总结**

**讨论部分：** 本研究结果与先前支持FVC作为拔管评估中临床相关参数的证据一致。Geiseler和Westhoff报告了间隔FVC监测的效用但未定义阈值；Pan等人识别出FEV1在0.42 L时具有良好的预测性能；Kraghede等人证明拔管后FVC立即显著升高。本研究通过关注FVC的间隔变化而非单一基线值，并识别出与拔管时间临床有意义缩短相关的潜在ΔFVC阈值，扩展了现有文献。观察到的非线性模式可能反映功能恢复的阈值样阶段：低于阈值时呼吸能力的提升更有效地转化为早期拔管，可能由于膈肌协调改善、肺顺应性提高和有效咳嗽产生；一旦ΔFVC达到0.52 L或更高，额外获益递减，其他因素（如吞咽-呼吸协调、气道保护和喉部感觉功能）可能变得相对更重要。研究还发现，治疗后膈肌移动度（DE_T1）和膈肌增厚分数（DTF_T1）与拔管时间显著非线性相关，但无阈值效应，且ΔFVC表现出比单个呼吸肌力或膈肌变量更一致的关联。该阈值具有实际意义：当ΔFVC低于0.52 L时，应重点继续呼吸训练；当达到或超过0.52 L时，临床重点需转向吞咽、分泌物管理和气道保护的全面评估。

**结论（翻译）：** 在接受肺康复的ABI气管切开患者中，3周内FVC的较大改善与更短的拔管时间相关。该关联呈非线性，潜在阈值位于ΔFVC=0.52 L。因此，间隔FVC监测可为ABI康复期间的拔管评估提供实用参考。然而，该阈值应作为全面临床评估的辅助而非替代，并需在更大规模的多中心研究中验证。