Паттерны изменения ультразвуковых показателей функции диафрагмы у пациентов с тяжелым и крайне тяжелым поражением легких коронавирусной этиологии

Введение и методы

По истечении 24 часов с момента интубации трахеи инструментальные признаки мышечной слабости диафрагмы обнаруживают у 64% пациентов [1]. Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) сама по себе является фактором риска неблагоприятного исхода: так, летальность среди пациентов с поражением легочной ткани коронавирусной этиологии в случае перевода на ИВЛ составляет, по разным данным, 30-62%, а усредненный общемировой показатель - 43% [2,3].

У пациентов с коронавирусной инфекцией, осложненной гипоксемической дыхательной недостаточностью, интубация трахеи требовалась у 17-50% пациентов, которым первоначально выполняли неинвазивную вентиляцию легких (НИВЛ), однако ни анализ газового состава артериальной крови, ни рентгенологические характеристики легких не позволяли предсказать успешность НИВЛ [4]. Описан ряд расчетных индексов, оценка которых у пациентов с коронавирусной инфекцией при поступлении в стационар позволяла оценить риск необходимости интубации легких, среди них: SAFI (Saturation/FiO2) - значение 156,6 и менее; PAFI (PaO2/FiO2) - значение 87 и менее; ROX = SpO2/FiO2/RR - для первых суток - значение 25,26 и менее [5].

Все эти индексы характеризуют соотношение параметров оксигенации крови и функции внешнего дыхания; их объединяет достаточная отрицательная прогностическая ценность при невысокой положительной прогностической ценности.

Поскольку применение НИВЛ предполагает замещение функции дыхательных мышц пациента, вероятно, что НИВЛ сопровождается признаками дисфункции диафрагмы, как и ИВЛ.

Ультразвуковой метод зарекомендовал себя как надежный и доступный метод оценки экскурсии и относительного утолщения диафрагмы с достаточной воспроизводимостью получаемых показателей [6-8]. Так, известно, что уменьшение фракции утолщения (ФУ) диафрагмы, измеренной ультразвуковым методом, до 37% и менее в первые 96 часов применения НИВЛ является прогностическим фактором необходимости перевода пациента на ИВЛ [9]. Снижение ФУ до 20% и менее у пациентов, поступивших в стационар с клинической картиной декомпенсации хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), ассоциировано с необходимостью перевода на ИВЛ [10]. Увеличение давления поддержки сопровождается снижением ФУ диафрагмы, что отражает снижение собственной мышечной активности на фоне респираторной поддержки [11]. Уменьшение частоты дыхательных движений (ЧДД) и увеличение экскурсии диафрагмы при высокопоточной оксигенотерапии у пациентов с коронавирусной инфекцией свидетельствует о нормализации функции внешнего дыхания [12].

У 76% пациентов с сохраняющейся одышкой после перенесенной коронавирусной инфекции отмечается уменьшение относительного утолщения диафрагмы на максимальном вдохе по меньшей мере с одной стороны [13]. В динамике от момента поступления пациента с коронавирусной инфекцией в стационар до его выписки и в дальнейшем через 3-12 месяцев от момента госпитализации наблюдают тенденцию к нормализации ФУ диафрагмы [14].

Цель исследования: выявить закономерности изменения ультразвуковых показателей функции диафрагмы у пациентов с вирусным поражением легких тяжелой и крайне тяжелой степени, находящихся на НИВЛ.

Материал и методы. Проанализированы результаты обследования и лечения 95 пациентов с коронавирусной инфекцией, проходивших лечение с января 2021 года по апрель 2022 года (средний возраст 59 ± 13 лет, мужчин - 46 (48,4%), женщин - 49 (51,6%)).

Критериями включения служили: самостоятельное дыхание или НИВЛ на момент поступления пациента в стационар, ясное сознание и способность выполнять инструкции, тяжелая и крайне тяжелая степень поражения легочной ткани по данным компьютерной томографии легких (КТ) - что соответствовало градациям КТ-3 и КТ-4. Критериями исключения служили: наличие нейромышечной патологии, анамнестические данные о проникающих ранениях и оперативных вмешательствах на органах грудной полости, а также поступление на 30-е сутки и более от момента первых симптомов коронавирусной инфекции.

Тяжесть состояния пациентов при поступлении оценивали по шкале NEWS2 (National Early Warning Score). Кроме того, для каждого пациента фиксировали индекс массы тела (ИМТ), площадь поверхности тела (ППТ), отмечали наличие в анамнезе онкологических заболеваний, сахарного диабета, заболеваний органов дыхания, ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности.

Ультразвуковое исследование толщины и относительного утолщения диафрагмы проводили в условиях реанимационных отделений непосредственно у постели пациентов. Использовали приборы Esaote MyLab 70 и Hitachi Noblus, линейные датчики с рабочей частотой 5-12 МГц. Исследования проводили у пациентов, находящихся на НИВЛ в режиме поддержки давлением.

Линейный высокочастотный датчик располагали между задней и средней подмышечными линиями во фронтальной плоскости. Измерение толщины мышечной части диафрагмы осуществляли у места прикрепления от середины толщины гиперэхогенной линии, соответствующей диафрагмальной плевре, к середине толщины гиперэхогенной линии, соответствующей диафрагмальной брюшине на выдохе, в конце спокойного вдоха и в конце глубокого вдоха. После этого рассчитывали индексы относительного утолщения диафрагмы - фракцию утолщения (ФУ) и индекс функционального резерва по толщине (ИФР (т)) по ранее описанной методике: ФУ_1 = (Толщина на спокойном вдохе-Толщина на выдохе)/(Толщина на выдохе) ×100%; ФУ_2 = (Толщина на максимальном вдохе-Толщина на выдохе)/(Толщина на выдохе) × 100%; ИФР (т) = (ФУ_2)/(ФУ_1) [17].

Результаты

Из 95 включенных в исследование пациентов 37 (38,9%) были переведены на ИВЛ в сроки от 1 до 27 суток от дня поступления (подгруппа 1), у 58 (61,1%) пациентов дыхательную недостаточность удалось скомпенсировать при помощи НИВЛ (подгруппа 2). Подгруппы были сопоставимы по основным половозрастным, анамнестическим и конституциональным характеристикам; статистически значимые различия были выявлены по продолжительности госпитализации (короче в подгруппе 1); также в подгруппе 1 статистически значимо чаще встречалась крайне тяжелая степень поражения легких, а тяжесть состояния при поступлении по шкале NEWS2 была статистически значимо выше также в подгруппе пациентов, впоследствии переведенных на ИВЛ.

При подборе параметров НИВЛ во время первого УЗИ диафрагмы у пациентов первой подгруппы средние значения частоты дыхательных движений, дыхательного объема с пересчетом на идеальную массу тела, минутного объема дыхания, фракции кислорода во вдыхаемом воздухе, давление поддержки и пиковое давление в дыхательных путях были выше, чем у пациентов подгруппы НИВЛ.

Статистически значимых различий по толщине, ФУ_1, ФУ_2 и ИФР (т) правой и левой половин диафрагмы у пациентов сравниваемых подгрупп не выявлено (P >0,05), поэтому при дальнейшем анализе учитывали результаты УЗИ правой половины диафрагмы.

При первом УЗИ диафрагмы значения ИФР (т) справа в подгруппе НИВЛ составили 1,8 (1,3-4,0), у пациентов группы ИВЛ - 1,3 (1,0-2,9) (p <0,000001). Оптимальное пограничное значение для дифференцировки пациентов двух подгрупп составило, по данным ROC-анализа, 1,6 и менее (площадь под ROC-кривой - 0,835 (0,744-0,926). В динамике в подгруппе НИВЛ наблюдали значимое увеличение среднего значения ИФР (т), в подгруппе ИВЛ показатель оставался неизменным или уменьшался.

При детальном анализе динамики изменения ИФР (т) у отдельных пациентов подгруппы 1 выделено 3 основных паттерна изменения ИФР (т) правой половины диафрагмы относительно порогового значения 1,6 и менее: паттерн 1 (рефрактерная дисфункция) - стабильное снижение ИФР (т), несмотря на лечение - 19 (51,4%) пациентов; паттерн 2 (рецидивная дисфункция) - рост ИФР (т) на фоне лечения с последующим падением за сутки до интубации и менее - 6 (16,2%) пациентов; паттерн 3 (приобретенная дисфункция) - нормальные показатели при поступлении, падение на фоне лечения - 10 (27,0%) пациентов. Два (5,4%) пациента не вписывались ни в один паттерн: показатели ИФР (т) вплоть до интубации у них оставались выше 1,6.

При сопоставлении характеристик пациентов с тремя разными паттернами показано, что паттерн рефрактерной дисфункции диафрагмы статистически значимо ассоциирован с более высоким пиковым давлением в дыхательных путях (17 ± 4 против 13 ± 4 см водн. ст., p = 0,044), более быстрым возникновением необходимости перевода на ИВЛ (2 (0-10) против 16 (6-25) суток, p = 0,001), более быстрым наступлением неблагоприятного исхода (10 (1-23) против 19 (8-53) суток, p = 0,028).

Обсуждение

Настоящее исследование представляет собой первый пример динамической оценки ФУ диафрагмы при спокойном и максимальном вдохе, а также их соотношения - ИФР (т) - у пациентов с вирусным поражением легочной ткани.

Существуют данные об использовании ряда ультразвуковых признаков для выявления дисфункции диафрагмы у больных с коронавирусной инфекцией, однако практическая значимость этих признаков и предлагаемые критерии не всегда согласуются друг с другом [18-20]. В описании серии из трех клинических случаев показано, что уменьшение ФУ при повторных исследованиях у пациентов с коронавирусной инфекцией, находящихся на оксигенотерапии, свидетельствует о высоком риске перевода на ИВЛ [21]. Перед началом НИВЛ у пациентов с COVID-19 и гипоксемической дыхательной недостаточностью значение ФУ 21% и менее ассоциировано с повышенным риском декомпенсации с переводом на ИВЛ и является независимым прогностическим фактором неблагоприятного исхода [22]. Фракция утолщения диафрагмы в первые 24 часа от поступления на максимальном вдохе менее 20% - независимый прогностический фактор необходимости лечения пациента в условиях ОРИТ [23].

Рядом авторов с целью прогнозирования интубации трахеи ультразвуковые показатели функции диафрагмы было предложено использовать в сочетании с клинико-лабораторными признаками. Деление экскурсии на значение индекса SAFI, умноженное на 100, дает индекс, при значениях которого ниже 1,485 (для правой половины диафрагмы) и ниже 1,856 (для левой половины диафрагмы) возможно со специфичностью 90,5% выделять подгруппу пациентов, которым интубация не потребуется [5].

По имеющимся данным, у 3,2% пациентов, перенесших коронавирусную инфекцию, при рентгенографии легких определяют элевацию одной из половин диафрагмы, что сопровождается резким снижением экскурсии и фракции утолщения (менее 20%) по данным УЗИ диафрагмы, что может свидетельствовать о поражении диафрагмального нерва [24]. Согласно нашим данным, гемипаралич диафрагмы не был зарегистрирован ни у одного из испытуемых.

Заключение

У пациентов с коронавирусным поражением легких тяжелой и крайне тяжелой степени измерение фракции утолщения диафрагмы ультразвуковым методом может быть использовано для динамической оценки функции диафрагмы до момента перевода на ИВЛ. Изменение индекса функционального резерва по толщине правой половины диафрагмы у таких пациентов, как правило, подчиняется одному из трех паттернов. Паттерн стойкой дисфункции диафрагмы - стабильное снижение ИФР (т) до 1,6 и менее - ассоциирован со статистически значимым сокращением сроков перевода на ИВЛ и ускорением наступления неблагоприятного исхода.