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背景:机械通气作为通气泵衰竭和气体交换障碍患者的重要治疗手段,在ICU广泛使用,挽救了无数急慢性重症心肺功能衰竭患者的生命。但是,约有20%-30%机械通气患者出现脱机困难。呼吸肌是呼吸运动的动力泵,膈肌是最主要的吸气肌,占所有呼吸肌功能的60%-80%。即使机械通气维持很短的时间,也可出现由于机械通气导致的膈肌功能障碍（ventilator-induced diaphragm dysfunction,VIDD）,而膈肌萎缩是导致脱机困难的主要原因,从而显著延长住院时间、影响长期生存质量、增加死亡率。营养疗法对于危重症患者不仅是支持手段,更是一种重要的治疗方法,它的重要性早已得到公认。越来越多的研究发现增加蛋白质摄入可能减少危重患者感染并发症、缩短机械通气时间、降低死亡率和改善长期身体康复,但增加蛋白质供给是否改善呼吸机导致的膈肌功能障碍,目前研究尚少。目的:本研究创新性的通过计算机断层扫描（computed tomography,CT）观察膈肌含量,直观评估膈肌萎缩情况,研究高蛋白质供给（2.0g/kg/d）对ICU机械通气>7天的危重患者的膈肌萎缩、营养代谢状态及预后的影响。为延长机械通气患者的营养支持治疗提供依据。方法:本研究纳入2017年09月至2019年09月,南京医科大学第一附属医院老年ICU机械通气>7天的危重患者,随机分组为常规营养治疗组（standard nutrition treatment,SNT）（目标热卡25-30kcal/kg/d,蛋白质1.2g/kg/d）或强化营养治疗组（intensive nutrition treatment,INT）（目标热卡25-30kcal/kg/d,蛋白质2.0g/kg/d）。1.记录两组患者机械通气第一天的数据资料,包括身体质量指数（Body Mass Index,BMI）,急性生理和慢性健康评估Ⅱ评分（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation,APACHEⅡ）,序贯器官功能衰竭评估（Sequential Organ Failure Assessment,SOFA）,营养风险筛查2002（Nutrition Risk Screening 2002,NRS-2002）,疾病诊断,血气分析,呼吸机参数,潮气量及实际营养实施情况。2.在气管插管机械通气24h内行CT检查,使用slice Omatic软件测量第11胸椎体上缘至第1腰椎体下缘之间两侧膈肌的含量作为基础值,而后在机械通气的每周行CT检查,比较两组第n周的膈肌含量较第一周基础值减少的百分比（percentage of decreased in diaphragmatic volume,Ddi%）（第一周膈肌含量-第n周膈肌含量第一周膈肌含量×100%）,直至患者脱机或死亡。3.入组患者在气管插管机械通气24h内检测氮平衡（nitrogen balance,NB）、血清前白蛋白（serum prealbumin,PRE）、血清转铁蛋白（serum transferrin,TRF）;而后每周监测,直至患者脱机或死亡。4.入组患者在气管插管机械通气24h内采血,采用酶联免疫吸附试验法（Enzyme-linked Immunosorbent Assay,ELISA）法检测血清丁酰胆碱酯酶（Butyrylcholinesterase,BCh E）,肿瘤坏死因子α（Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α）和白介素-6（Interleukin-6,IL-6）,而后每周监测,直至患者转出ICU或死亡。5.记录患者血气分析、呼吸力学参数的每周变化,直至患者脱机或死亡。6.比较两组患者脱机成功率、气管切开比率、ICU幸存者的通气时间、ICU住院时间及ICU死亡率。结果:共41例患者符合入选标准,其中SNT组21例,INT组20例。1.患者资料和临床特征:机械通气第一天,两组患者在性别、年龄、BMI、APACHEⅡ、SOFA、NRS-2002、收治疾病类型、呼吸机设置参数和血气分析比较相似。与INT组相比,SNT组在实际蛋白质摄入（1.06±0.21 vs 1.70±0.21 g/kg/d,P<0.001）、热卡摄入（25.75±4.81 vs 33.46±2.78 kcal/kg/d,P<0.001）及80%处方量的达标时间（5.24±2.28 vs 8.60±3.98 d,P=0.002）上差异有统计学意义。2.INT对炎症因子的影响:两组患者比较第一至第五周的TNF-α和IL-6无差异。但随住院时间延长,与第一周比较,SNT组从第二周开始,TNF-α呈明显下降趋势（第二周:61.79±48.40 vs 179.67±215.14 pg/ml,P=0.019;第三周:65.93±63.15 vs179.67±215.14 pg/ml,P=0.049;第四周:44.09±26.70 vs 179.67±215.14 pg/ml,P=0.039;第五周:32.98±18.88 vs 179.67±215.14 pg/ml,P=0.087）,差异均有统计学意义。IL-6亦有下降趋势,从第四周开始差异有统计学意义（第二周:334.80±544.37 vs 529.00±895.00 pg/ml,P=0.402;第三周:164.37±159.33 vs529.00±895.00 pg/ml,P=0.081;第四周:72.02±64.79 vs 529.00±895.00 pg/ml,P=0.030;第五周:39.41±20.26 vs 529.00±895.00 pg/ml,P=0.021）。与第一周比较,INT组TNF-α水平从第二周开始下降（第二周:65.10±63.42 vs 187.64±213.98 pg/ml,P=0.019;第三周:64.33±54.74 vs187.64±213.98 pg/ml,P=0.027;第四周:30.02±14.80 vs 187.64±213.98 pg/ml,P=0.010;第五周:31.93±25.40 vs 187.64±213.98 pg/ml,P=0.024）,差异有统计学意义。IL-6水平与第一周比较,从第二周开始下降有统计学差异（第二周:266.02±273.07 vs 748.25±922.88 pg/ml,P=0.035;第三周:90.49±71.81 vs748.25±922.88 pg/ml,P=0.005;第四周:50.15±40.14 vs 748.25±922.88 pg/ml,P=0.003;第五周:45.99±37.72 vs 748.25±922.88 pg/ml,P=0.018）。3.INT对代谢状态变化的影响:两组患者在机械通气前三周均为负氮平衡,比较无统计学差异（第一周:-7.42±6.42 vs-9.30±6.92 g,P=0.380;第二周:-6.55±5.77 vs-9.42±6.79 g,P=0.156;第三周:-8.44±4.54 vs-8.10±7.54 g,P=0.869）;第四周INT组负氮平衡较SNT组好转（-1.66±5.82 vs-7.14±6.47 g,P=0.041）,差异有统计学意义;第五周,INT组呈正氮平衡,SNT组仍呈负氮平衡,INT组较SNT组的氮平衡明显改善（1.85±0.90 vs-4.22±4.63 g,P=0.032）,差异有统计学意义。两组患者PRE水平在机械通气第一周及第二周比较无差异（第一周:0121±0.058 vs 0.128±0.050 g/L,P=0.701;第二周:0.139±0.072 vs 0.155±0.054g/L,P=0.429）;第三周后INT组较SNT组明显升高,差异有统计学意义（第三周:0.185±0.040 vs 0.141±0.058 g/L,P=0.017;第四周:0.201±0.050 vs0.143±0.053 g/L,P=0.015;第五周:0.270±0.082 vs 0.157±0.048 g/L,P=0.010）。两组患者TRF水平在第一至四周比较差异无统计学意义（第一周:1.339±0.567 vs 1.431±0.592 g/L,P=0.613;第二周:1.221±0.565 vs 1.371±0.451g/L,P=0.357;第三周:1.248±0.484 vs 1.425±0.359 g/L,P=0.239;第四周:1.193±0.375 vs 1.488±0.355 g/L,P=0.050）,第五周,INT组TRF水平高于SNT组差异有统计学意义（1.696±0.232 vs 1.281±0.337 g/L,P=0.007）。4.INT对全身肌肉含量及膈肌萎缩的影响:两组患者代表肌肉含量的BCh E水平均有不同程度的下降,两组在前两周有相似的BCh E水平（第一周:5863.67±1739.43 vs 5558.85±1495.83 IU/L,P=0.552;第二周:4944.29±1622.46 vs 4276.75±1191.95 IU/L,P=0.143）;而INT组在第三、四、五周患者的BCh E均较SNT组患者增高（第三周:3373.65±1247.95 vs 2550.19±1008.69 IU/L,P=0.046;第四周:3854.71±1107.25vs 2639.42±999.79 IU/L,P=0.008;第五周:3676.00±1262.83 vs 2403.00±908.98IU/L,P=0.035）,差异有统计学意义。机械通气过程中,两组患者均出现不同程度的膈肌萎缩,两组在第二、三周较第一周膈肌含量减少的百分比相似（第二周:11.95±8.18 vs11.4±8.15%,P=0.830;第三周:16.18±9.86 vs 10.23±11.93%,P=0.202）,但从第四周开始INT组的Ddi%明显较SNT组改善（7.14±9.62 vs 17.00±6.68%,P=0.046）,第五周改善则更为明显（5.33±14.15 vs 21.00±0.82%,P=0.012）,差异均有统计学意义。5.INT对临床预后的影响:SNT组6例死亡,其中1例脱机失败,15例脱机成功且病情改善转出ICU;INT组死亡4例,17例脱机成功,其中1例脱机成功后病情加重死亡,余16例病情改善转出ICU。两组患者的脱机成功率（16/21[76.19%]vs 17/20[85.00%],P=0.477）、ICU内死亡率（6/21[28.57%]vs 4/20[20%],P=0.523）及气管切开比率（5/21[23.81%]vs 10/20[50.00%],P=0.080）比较,差异均无统计学意义。与INT组比较,SNT组存活者的机械通气时间（23.29±11.81 vs22.59±9.99 d,P=0.876）及ICU住院时间（28.40±11.78 vs 27.94±11.44 d,P=0.912）比较,差异无统计学意义。6.INT对呼吸力学的影响:INT组的氧合指数在第四、五周较SNT组升高差异有统计学意义（第四周:393.86±59.30 vs 330.17±81.65 mm Hg,P=0.031;第五周:431.14±80.30vs 301.50±65.27 mm Hg,P=0.023）;两组在机械通气期间每周比较二氧化碳分压、潮气量、浅快呼吸指数及呼吸系统顺应性均无差异,P值均>0.05。结论:机械通气危重患者在入ICU的急性应激期,表现为炎症因子增高,负氮增加,分解代谢为主的代谢特点,前三周强化营养治疗对患者的丁酰胆碱酯酶、氮平衡、血清前白蛋白、转铁蛋白,相比常规营养治疗未表现出明显差异,对于由于疾病引起的迅速膈肌萎缩未见显著的保护作用;但入ICU三周后,增加蛋白质作为营养素的底物,提高了合成代谢,改善了营养状态,并进一步使全身肌肉含量,特别是膈肌肌肉丢失有所改善。本研究显示,在机械通气5周内,将蛋白质摄入目标量提高到2.0g/kg/d对改善延长机械通气患者的脱机成功率及临床预后未观察到显著影响。