機械的換気離脱における呼吸努力の予測：観察的症例対照研究

Respiratory effort in mechanical ventilation weaning Prediction: An observational, case-control study.

抄録

背景:

横隔膜は人工呼吸器の離床に極めて重要であるが、離床指標に対する横隔膜の具体的な影響についてはさらなる解明が必要である。本研究では、横隔膜機能の違いによる離床成績のばらつき、および離床における呼吸駆動と吸気努力の価値について検討した。

BACKGROUND: The diaphragm is crucial for ventilator weaning, but its specific impact on weaning indicators needs further clarification. This study investigated the variability in weaning outcomes across different diaphragm function populations and the value of respiratory drive and inspiratory effort in weaning.

方法:

この観察的症例対照研究では、48時間以上機械的人工呼吸を受けている患者を登録し、圧支持人工呼吸による30分間の自発呼吸試験（SBT）を初めて実施した。SBT後、閉塞時100msの気道圧（P）、吸気努力、横隔膜超音波を評価し、離脱転帰を予測した。離脱失敗は、離脱後48時間以内の再挿管、治療的非侵襲的換気の必要性、または死亡と定義した。

METHODS: This observational case-control study enrolled patients on mechanical ventilation for more than 48 h and completed a 30-minute spontaneous breathing trial (SBT) with pressure-support ventilation for the first time. After the SBT, airway pressure at 100 ms during occlusion (P), inspiratory effort, and diaphragmatic ultrasound were evaluated to predict weaning outcomes. Weaning failure was defined as re-intubation within 48 h of weaning, the need for therapeutic non-invasive ventilation, or death.

結果:

68例、平均年齢63.21±15.15歳。横隔膜厚（DT）≧2mmの患者では、P（P=0.002）、圧筋指数（PMI）（P=0.012）、閉塞呼気気道圧振幅（ΔP）（P=0.030）は、離床に失敗した患者で有意に高かった。逆に、DT<2mmの患者では、PMI（P=0.003）とΔP（P=0.002）は離床失敗群で低かった。さらに、DT≧2mm群では、PはDT＜2mm群と比較して、離床予測曲線下面積（AUC）が高い（0.889 vs 0.739）ことが示された。

RESULTS: 68 patients with a mean age of 63.21 ± 15.15 years were included. In patients with diaphragm thickness (DT) ≥ 2 mm, P (P=0.002), pressure-muscle index (PMI) (P=0.012), and occluded expiratory airway pressure swing (ΔP) (P=0.030) were significantly higher in those who failed weaning. Conversely, for patients with DT<2 mm, PMI (P=0.003) and ΔP (P=0.002) were lower in the weaning failure group. Additionally, within the DT≥2 mm group, P demonstrated a higher area under the curve (AUC) for weaning prediction (0.889 vs. 0.739) compared to those with DT<2 mm.

結論:

PMIおよびΔPは、横隔膜厚が2mm以上の患者における離床転帰の予測因子であり、Pの評価値は顕著に高い。横隔膜の機能は、呼吸駆動と吸気努力に基づく離床予測の精度に大きく影響する。

CONCLUSIONS: PMI and ΔP are predictive of weaning outcomes in patients with diaphragm thickness ≥ 2 mm, where the assessment value of P is notably higher. Diaphragm function significantly influences the accuracy of weaning predictions based on respiratory drive and inspiratory effort.

臨床実践への示唆:

今回の所見から、人工呼吸からの離脱成功の予測における呼吸駆動と吸気努力の有効性は、患者集団によって異なる可能性があることが示された。横隔膜機能は、特にP、圧筋指数(PMI)、閉塞呼気気道圧変動(ΔP)を用いた離床評価において重要な役割を果たす。

IMPLICATIONS FOR CLINICAL PRACTICE: Our findings indicate that the effectiveness of respiratory drive and inspiratory effort in predicting successful weaning from mechanical ventilation may vary across different patient populations. Diaphragm function plays a crucial role in weaning assessments, particularly when using P, the pressure-muscle index (PMI), and occluded expiratory airway pressure swing (ΔP).