重症小児患者における人工呼吸からの離脱時の血行動態モニタリング：前向き観察研究

Hemodynamic monitoring during weaning from mechanical ventilation in critically ill pediatric patients: a prospective observational study.

抄録

背景:

心血管系の機能障害は、機械的人工呼吸を受けている小児の離床不全の重大な要因である。離床中に起こる心肺病態生理学的変化を理解することは、心血管系に起因する離床不全を早期に認識するための必須条件である。本研究の目的は、離床試験が中枢血行動態に及ぼす影響を評価し、心臓関連の離床不全を予測する指標を同定することである。

BACKGROUND: Cardiovascular dysfunction is a significant factor contributing to weaning failure in mechanically ventilated children. Understanding the cardiopulmonary pathophysiological changes that occur during weaning is a prerequisite for the early recognition of weaning failure of cardiovascular origin. This study aimed to assess the effect of weaning trials on central hemodynamics and to identify the indices predictive of cardiac-related weaning failure.

方法:

この前向き観察研究は、小児集中治療室（PICU）で実施され、最小限の人工呼吸設定で離床準備が整った2～30ヵ月の機械的人工呼吸患者を対象とした。血行動態が不安定な患者、神経筋疾患と診断された患者、心疾患と診断された患者は除外した。血行動態パラメータは、人工呼吸からの離脱中、圧支持（PS）換気中および自発呼吸試験（SBT）終了時に、心エコー検査および非侵襲的心電図検査により評価された。

METHODS: This prospective observational study was conducted in the Pediatric Intensive Care Unit (PICU) and included mechanically ventilated patients aged between 2 and 30 months who were on minimal ventilatory settings and ready for weaning. Patients who were hemodynamically unstable, diagnosed with neuromuscular diseases, or diagnosed with cardiac diseases were excluded. Hemodynamic parameters were evaluated during weaning from ventilation via echocardiography and noninvasive cardiometry during pressure support (PS) ventilation and at the end of the spontaneous breathing trial (SBT).

結果:

対象は50例で、男性30例（60％）、女性20例（40％）、年齢は2～30ヵ月であった。心エコー図検査では、SBT終了時に心臓指数（CI）、三尖弁環面収縮期伸縮度（TAPSE）、E/A比が有意に上昇していた。さらに、右室収縮期圧（RVSP）は有意に低下した。非侵襲的心機能測定では、SBT終了時に収縮力指数（ICON）とCIが有意に上昇した（それぞれp値=0.023と<0.001）。最初の抜管試験に失敗した12例（25％）では、CIとTAPSEが有意に低下した（それぞれp値=0.001と0.001）。

RESULTS: The study included 50 patients, comprising 30 males (60%) and 20 females (40%) with ages ranging from 2 to 30 months. Echocardiography revealed a significant increase in the cardiac index (CI), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), and the E/A ratio at the end of SBT. Moreover, right ventricular systolic pressure (RVSP) significantly decreased. Noninvasive cardiometry revealed a significant increase in the index of contractility (ICON) and CI at the end of SBT (p-value = 0.023 and < 0.001, respectively). Of the 12 (25%) patients who failed their first extubation trial, they exhibited a significantly lower CI and TAPSE (p values = 0.001 and 0.001, respectively).

結論:

本研究により、小児の人工呼吸からの離脱は血行動態の変化と関連しており、離脱の成功に影響を及ぼし、潜在的な心室機能障害を明らかにする可能性があることが明らかになった。ベッドサイドでの心エコー検査は、離床中の心機能障害を検出することが判明し、非侵襲的心エコー検査は、PICUにおけるCIの変化傾向を検出するための心エコー検査をサポートする信頼性の高いツールであると考えられた。しかし、正確な値は心エコー検査で確認されるべきである。

CONCLUSION: This study identified that weaning from mechanical ventilation in children is associated with hemodynamic changes, which can impact weaning success and reveal potential ventricular dysfunction. Bedside echocardiography was found to detect cardiac dysfunctions during weaning, and noninvasive cardiometry was considered a reliable tool that supports echocardiography for detecting changing trends in CI in PICUs. However, accurate values should be confirmed by echocardiography.