ICUにおける人工呼吸器装着患者における超音波評価による横隔膜機能と離脱成功との関係 (ICU)

横隔膜は呼吸器系において最も重要な筋肉であり、肺活量の約65〜80％を単独で担っています。 収縮すると胸腔の容積が増加し、胸腔内圧が低下して、大気からの空気流が肺胞へと流れ込みます。 横隔膜の萎縮は、機械的人工換気（MV）開始後わずか数時間で始まります。 動物実験では、長期にわたる機械的人工換気が横隔膜機能障害を引き起こすことが示されており、この状態は人工呼吸器誘発性横隔膜機能障害（VIDD）と定義されています。 横隔膜の超音波評価では、最初の72時間以内に横隔膜の強度が32％減少することが示されています。

横隔膜機能の評価は、離脱の成功を予測する上で極めて重要です。 超音波検査（USG）は、実用的で安全、非侵襲的なベッドサイド検査法であり、リアルタイムの結果を提供し、横隔膜の形態的および機能的評価の両方を可能にします。 横隔膜収縮を同時に評価できる能力により、横隔膜厚の測定と経過観察が可能になります。 これは、横隔膜機能障害や横隔膜麻痺の診断にも臨床的に有用です。

本研究の目的は、集中治療室で経過観察された挿管患者において、超音波検査で評価した横隔膜機能と離脱成功率との関連性を評価することでした。

集中治療室に入室し、少なくとも24時間侵襲的機械的人工換気を受け、研究プロトコールとは独立して担当臨床医により離脱プロセスへの準備が整っていると判断され、適切な認知機能を有する患者において、研究者により機械的人工換気からの離脱前（患者が自発呼吸モード：圧支持換気、PSVにある間）に以下のパラメーターが測定されました：呼吸回数、分時換気量、一回換気量、最大吸気圧（MIP）、急速浅呼吸指数（RSBI）、100ms時の気道閉塞圧（P0.1）、 PaO₂/FiO₂比、PaCO₂、統合離脱指数（IWI）、および静的および動的肺コンプライアンス。

30分間の安定化期間後、計画された手順が患者に説明され、ベッドの頭側を30度に挙上しました。 当クリニックで日常的に使用されている超音波装置を用いて、経験豊富な臨床医と研究者により横隔膜超音波検査が実施されました。 線状プローブを前胸部および中腋窩線に沿って第8-9肋間の接合部領域に設置し、Bモード画像を用いて右横隔膜を、2本の平行なエコー輝線（横隔膜胸膜と腹膜）とその間の低エコー構造（筋肉そのもの）からなる3層構造として可視化しました。

患者の自発呼吸中に、吸気終末時（TEI）と呼気終末時（TEE）の横隔膜厚を測定しました。 3回測定を行い、平均値を算出しました。 これらの平均値を使用して、以下の式に従って横隔膜肥厚率（DTF）を計算しました：

DTF = [（TEI - TEE）／ TEE] × 100。

その後、凸型プローブを右鎖骨中線の肋骨縁に沿って設置し、Mモード超音波検査を用いて横隔膜運動を可視化しました。 横隔膜移動振幅を測定し、3回測定を行って平均値を記録しました。

PSVモードで30分間の自発呼吸試験（SBT）を成功裏に完了した患者は抜管されました。 機械的人工換気支持なしで48時間自発呼吸を維持できた患者は、離脱成功とみなされました。 48時間以上機械的支持なしで効果的な自発呼吸を維持した患者は成功離脱群に分類され、一方、離脱プロセス中のいずれかの時点で再挿管および機械的人工換気への復帰を必要とした患者は不成功離脱群に分類されました。