Как мы используем ультразвук при отлучении от механической вентиляции легких

Pieter R. Tuinman, Zhonghua Shi and Leo Heunks How we use ultrasound in the management of weaning from mechanical ventilation Как мы используем ультразвук при отлучении от механической вентиляции легких Intensive Care Med (2025) 51:393–396 doi.org/10.1007/s00134-024-07753-5

Трудное отлучение от инвазивной механической вентиляции связано с неблагоприятным клиническим исходом и повышенным использованием ограниченных ресурсов здравоохранения. Трудное отлучение, характеризующееся неудачей нескольких спонтанных дыхательных попыток (SBTs), может быть вызвано несколькими причинами, включая нарушение функции легких, сердца и дыхательного насоса [1]. В этой редакционной статье мы обсуждаем, как ультразвук может облегчить отлучение от механической вентиляции (Fig. 1). Ультразвуковое исследование в реанимации (CCUS) в руках правильно обученного персонала является ценным диагностическим инструментом на всех этапах механической вентиляции, включая этап отлучения. Во время механической вентиляции CCUS позволяет оценить готовность к отлучению. В случае неудачи отлучения от аппарата можно выявить причины неудачи отлучения, оценить кардиореспираторную функцию и ответ на лечение. Ультразвуковой подход ABCDE позволяет врачам эффективно рассмотреть патофизиологию отказа от отлучения [2]. Он позволяет оценить готовность к отлучению от ИВЛ, а также диагностировать и контролировать причину неудач при отлучении. Подробное использование CCUS в повседневной практике в соответствии с подходом ABCDE обсуждается в последующих разделах.

Ультразвуковое исследование при отлучении от ИВЛ: подход ABCDE

У пациентов с механической вентиляцией легких, находящихся в критическом состоянии, ультразвуковое исследование должно использоваться в качестве дополнения к клиническим параметрам и физикальному осмотру. Для проведения ультразвуковой оценки по методике ABCDE врач должен владеть основами CCUS [3]. Мы предлагаем проводить ультразвуковое исследование у большинства пациентов, находящихся на вентиляции > 48 ч. Частота последующих обследований определяется причиной критического состояния и течением заболевания

Показатель аэрации и плевральный выпот

УЗИ легких - отличный инструмент для диагностики легочных аномалий, препятствующих успешному отлучению от ИВЛ. Мы используем 6-ракурсную качественную оценку УЗИ легких для диагностики причины дыхательной недостаточности путем оценки скольжения легких, плевральных аномалий, профилей легких (A/B/C), плеврального выпота и консолидации с динамической воздушной бронхограммой или без нее [4]. Следует быть осторожным и не интерпретировать результаты УЗИ легких детерминированно, поскольку у пациентов ОРИТ часто присутствует более, чем одна легочная проблема [5].

Количественный подход, использующий 12 видов, применяется для расчета балла аэрации легких, который может быть использован для мониторинга легочной патологии с течением времени [6]. Для оценки риска неудачи экстубации можно использовать краткий передне-латеральный подход (включающий 8 видов) до и в конце исследования спонтанного дыхания (SBT). Увеличение ≥ 5 B-линий ассоциируется с неудачей экстубации независимо от давления наполнения LV [7, 8]. Результаты могут быть использованы для определения готовности к отлучению, диагностики причины неудачи отлучения, а также для мониторинга прогрессирования заболевания и ответа на терапию.

Ниже диафрагмы

Повышенное давление в брюшной полости может повлиять на механику дыхания и, соответственно, на отлучение от груди. Абдоминальное УЗИ используется для выявления свободной жидкости в брюшинной полости. Аспект свободной жидкости, гипоанехогенный или гетерогенный с более гиперэхогенным аспектом, и наличие септ могут помочь дифференцировать причину свободной жидкости, например, кровь, асцит или признаки осложненного выпота. Ультразвук используется для проведения парацентеза как в диагностических, так и в терапевтических целях, а также для мониторинга реакции на лечение.

Сердце

Сердечная дисфункция - одна из наиболее частых причин неудач при отлучении от ИВЛ. Ультразвуковое исследование может быть использовано для оценки механизмов, вовлеченных в сердечную недостаточность, вызванную отлучением от ИВЛ. Мы начинаем с базового трансторакального ультразвукового исследования сердца. Сердце исследуется в различных ракурсах, например, парастернальном по длинной и короткой оси, апикальном двух-, трех-, четырех- и пятикамерном и субкостальном. Размер и функция обоих желудочков оцениваются визуально. Также могут быть выявлены региональные аномалии стенок или перикардиальный выпот. Если после этого обследования явная причина не выявлена, а очевидная внесердечная причина исключена, мы проводим более сложное ультразвуковое исследование сердца. Это делает интенсивист/клиницист с специальной подготовкой и высокой квалификацией в области УЗИ сердца. Если не удается получить четкие изображения, мы проводим чреспищеводное исследование у отдельных пациентов. Оценка диастолической функции (соотношения E/A и E/e') при отказе от SBT очень важна [9]. Также оцениваются региональные аномалии движения стенок, стеноз и регургитация клапанов сердца. Лечение может включать удаление жидкости, начало приема антигипертензивных (ингибиторы АПФ, блокаторы кальциевых каналов и нитриты) или антиишемическое лечение в зависимости от выявленной проблемы, например, перегрузки жидкостью, диастолической дисфункции или ишемии сердца. Последующее наблюдение проводится с помощью повторного ультразвукового исследования при наличии показаний.

Диафрагма

Дисфункция диафрагмы, основной мышцы вдоха, очень распространена среди пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких. УЗИ диафрагмы полезно для исключения дисфункции диафрагмы как фактора, способствующего неудаче отлучения, особенно после неудачной первоначальной SBT. Сначала мы измеряем экскурсию диафрагмы (DE) с помощью подреберного или субксифоидального подхода, используя печень или селезенку в качестве акустических окон. Если эти подходы не обеспечивают четкого обзора, качественной альтернативой может служить межреберный подход в зоне аппозиции для измерения смещения печени или селезенки [2, 10]. DE измеряется во время спонтанного дыхания без поддержки аппарата искусственной вентиляции легких. У пациентов, готовых к операции, для оценки максимальной экскурсии может быть выполнено максимальное инспираторное усилие. Для получения полного представления о сократительной способности диафрагмы мы также измеряем толщину диафрагмы и рассчитываем фракцию утолщения (TFdi) с помощью межреберного подхода. Уменьшение толщины диафрагмы помогает выявить атрофию, но увеличение толщины следует интерпретировать с осторожностью, так как отек и фиброз также могут играть определенную роль [11, 12]. Дисфункция диафрагмы диагностируется при DE < 20 мм. Было показано, что TFdi < 30-35% и DE < 10-15 мм являются прогностически неблагоприятными для отлучения от ИВЛ [13].

Внедиафрагмальные мышцы

Активация внедиафрагмальных мышц может помочь компенсировать слабость диафрагмы, способствуя успешному исследованию спонтанного дыхания (SBT), но потенциально прогнозируя неудачу при отлучении от груди [14, 15]. Кроме того, атрофия экспираторных мышц, ухудшающая проходимость дыхательных путей, может привести к неудаче экстубации, несмотря на прохождение SBT. Мы используем ультразвук для оценки их задействования во время SBT путем измерения фракции утолщения. Наш подход начинается с парастернальных межреберных мышц [15], за ними следует прямая мышца живота, а затем в одно окно включаются наружная косая, внутренняя косая и поперечная мышца живота, где они выглядят как три параллельных слоя [12]. Учитывая геометрию живота и значительную подвижность мышц брюшной стенки, очень важно интерпретировать результаты УЗИ с учетом внутрибрюшного давления и сокращения прилегающих мышц. Фракция утолщения межреберных мышц > 10 % указывает на повышенный риск неудачи экстубации.

Будущие направления

Как уже говорилось выше, ультразвук уже обладает большим потенциалом для ускорения прекращения инвазивной механической вентиляции, особенно путем выявления причин неудачной SBT и экстубации. Однако мы видим дальнейший потенциал ультразвука для улучшения оказания помощи таким пациентам. Во-первых, клинические испытания могут помочь улучшить прогностические характеристики УЗИ легких и диафрагмы в отношении неудач экстубации. Хотя маловероятно, что существует фиксированное значение фракции утолщения диафрагмы для прогнозирования неудачи экстубации, более комплексная ультразвуковая оценка может оказаться полезной. Во-вторых, сегодня УЗИ используется только как диагностический инструмент. Последние разработки позволяют использовать УЗИ в качестве инструмента мониторинга, получая непрерывные данные, например, во время процесса отлучения [16]. Это позволит получить дополнительную информацию, улучшив прогностические характеристики, а также откроет возможности для новых показаний, например, для мониторинга асинхронии между пациентом и вентилятором, которая играет роль в повреждении диафрагмы. Наконец, могут оказаться полезными более современные ультразвуковые методы. Например, ультразвуковое исследование с отслеживанием изображений может дать более точную оценку функции диафрагмы по сравнению с обычной фракцией утолщения [17], а совсем недавно была описана новая ультразвуковая методика, позволяющая количественно оценить перфузию диафрагмы [18].

01.28.45.png Fig. 1 The ABCDE-Ultrasound Approach to Weaning from Mechanical Ventilation. This figure illustrates the application of Critical Care Ultrasound during the weaning phase to assess readiness for weaning and diagnose the causes of weaning failure. The approach addresses the ‘where’ (location of ultrasound assessment), ‘why’ (indications for ultrasound during weaning), ‘when’ (timing of ultrasound in the weaning process), and ‘what’ (specific ultrasound parameters to evaluate)

References

1. Heunks LM, van der Hoeven JG (2010) Clinical review: the ABC of weaning failure–a structured approach. Crit Care 14:245

2. Tuinman PR, Jonkman AH, Dres M, Shi ZH, Goligher EC, Goffi A, de Korte C, Demoule A, Heunks L (2020) Respiratory muscle ultrasonography: methodology, basic and advanced principles and clinical applications in ICU and ED patients-a narrative review. Intensiv Care Med. 46:594–605

3. Robba C, Wong A, Poole D, Al Tayar A, Arntfield RT, Chew MS, Corradi F, Doufl G, Goffi A, Lamperti M, Mayo P, Messina A, Mongodi S, Narasimhan M, Puppo C, Sarwal A, Slama M, Taccone FS, Vignon P, Vieillard-Baron A (2021) Basic ultrasound head-to-toe skills for intensivists in the general and neuro intensive care unit population: consensus and expert recommendations of the European society of intensive care medicine. Intensiv Care Med 47:1347–1367

4. Lichtenstein DA, Meziиre GA, Lagoueyte JF, Biderman P, Goldstein I, Gepner A (2009) A-lines and B-lines: lung ultrasound as a bedside tool for predicting pulmonary artery occlusion pressure in the critically ill. Chest 136:1014–1020

5. Smit JM, Haaksma ME, Winkler MH, Heldeweg MLA, Arts L, Lust EJ, Elbers PWG, Meijboom LJ, Girbes ARJ, Heunks LMA, Tuinman PR (2021) Lung ultrasound in a tertiary intensive care unit population: a diagnostic accuracy study. Crit Care 25:339

6. Bouhemad B, Brisson H, Le-Guen M, Arbelot C, Lu Q, Rouby JJ (2011) Bedside ultrasound assessment of positive end-expiratory pressure-induced lung recruitment. Am J Respir Crit Care Med 183:341–347

7. Song J, Luo Q, Lai X, Hu W, Yu Y, Wang M, Yang K, Chen G, Chen W, Li Q, Hu C, Gong S (2024) Combined cardiac, lung, and diaphragm ultrasound for predicting weaning failure during spontaneous breathing trial. Ann Intensiv Care 14:60

8. Bouhemad B, Mojoli F, Nowobilski N, Hussain A, Rouquette I, Guinot PG, Mongodi S (2020) Use of combined cardiac and lung ultrasound to predict weaning failure in elderly, high-risk cardiac patients: a pilot study. Intensiv Care Med 46:475–484

9. Moschietto S, Doyen D, Grech L, Dellamonica J, Hyvernat H, Bernardin G (2012) Transthoracic echocardiography with Doppler tissue imaging predicts weaning failure from mechanical ventilation: evolution of the left ventricle relaxation rate during a spontaneous breathing trial is the key factor in weaning outcome. Crit Care 16:R81

10. Haaksma ME, Smit JM, Boussuges A, Demoule A, Dres M, Ferrari G, Formenti P, Goligher EC, Heunks L, Lim EHT, Mokkink LB, Soilemezi E, Shi Z, Umbrello M, Vetrugno L, Vivier E, Xu L, Zambon M, Tuinman PR (2022) EXpert consensus On diaphragm ultrasonography in the critically ill (EXODUS): a delphi consensus statement on the measurement of diaphragm ultrasound-derived parameters in a critical care setting. Crit Care 26:99

11. Goligher EC, Fan E, Herridge MS, Murray A, Vorona S, Brace D, Rittayamai N, Lanys A, Tomlinson G, Singh JM, Bolz SS, Rubenfeld GD, Kavanagh BP, Brochard LJ, Ferguson ND (2015) Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation. impact of inspiratory effort. Am J Respir Crit Care Med 192:1080–1088

12. Shi ZH, de Vries H, de Grooth HJ, Jonkman AH, Zhang Y, Haaksma M, van de Ven PM, de Man A, Girbes A, Tuinman PR, Zhou JX, Ottenheijm C, Heunks L (2021) Changes in respiratory muscle thickness during mechanical ventilation: focus on expiratory muscles. Anesthesiology 134:748–759

13. Turton P, AL S, Welters I (2019) A narrative review of diaphragm ultrasound to predict weaning from mechanical ventilation: where are we and where are we heading? Ultrasound J 11:2

14. Doorduin J, Roesthuis LH, Jansen D, van der Hoeven JG, van Hees HWH, Heunks LMA (2018) Respiratory muscle effort during expiration in successful and failed weaning from mechanical ventilation. Anesthesiology 129:490–501

15. Dres M, Dubй B-P, Goligher E, Vorona S, Demiri S, Morawiec E, Mayaux J, Brochard L, Similowski T, Demoule A (2020) Usefulness of parasternal intercostal muscle ultrasound during weaning from mechanical ventilation. Anesthesiology 132:1114–1125

16. Demoule A, Fossй Q, Mercat A, Bergum D, Virolle S, Bureau C, Mellemseter M, Guichou R, Similowski T, Dres M, Mortaza S (2024) Operator independent continuous ultrasound monitoring of diaphragm excursion predicts successful weaning from mechanical ventilation: a prospective observational study. Crit Care 28:245

17. Fritsch SJ, Hatam N, Goetzenich A, Marx G, Autschbach R, Heunks L, Bickenbach J, Bruells CS (2022) Speckle tracking ultrasonography as a new tool to assess diaphragmatic function: a feasibility study. Ultrasonography 41:403–415

18. Bird JD, Lance ML, Banser TRW, Thrall SF, Cotton PD, Lindner JR, Eves ND, Dominelli PB, Foster GE (2024) Quantifying diaphragm blood flow with contrast-enhanced ultrasound in humans. Chest 166:821–834