Rapid Shallow Breathing Index (RSBI)

Klinisk bakgrund

Beslutet att extubera en patient som genomgått ett spontanandningsförsök (spontaneous breathing trial, SBT) är en av de mest frekventa och samtidigt mest riskfyllda bedömningarna på en intensivvårdsavdelning. En för tidig extubation leder till reintubation, vilket är associerat med ökad mortalitet, förlängd vårdtid och högre incidens av ventilatorassocierad pneumoni. En för sen extubation medför i sin tur risk för diaphragmatisk atrofi, delirium och onödig sedering. Instrumentet ska alltså hjälpa kliniken att skilja patienter som har tillräcklig respiratorisk reserv för att klara extubation från dem som inte har det, i ett ögonblick då patienten redan andas spontant men ännu har tuben kvar som säkerhet.

Beräkning av Rapid Shallow Breathing Index

RSBI definieras som kvoten mellan andningsfrekvens och tidalvolym uttryckt i liter:

$$\text{RSBI} = \frac{\text{Andningsfrekvens (andetag/min)}}{\text{Tidalvolym (L)}}$$

Ett högt värde innebär att patienten andas snabbt och ytligt, vilket är ett tecken på uttröttning av andningsmusklerna och påtaglig risk för extubationssvikt. Ett lågt värde innebär att patienten upprätthåller en adekvat tidalvolym utan att andningsfrekvensen stiger okontrollerat.

Instrumentet härleddes av Yang och Tobin i en prospektiv studie publicerad 1991 [1]. Tröskelvärdet som skilde framgångsrik från misslyckad vänjning bestämdes i en kohort om 36 patienter och validerades därefter prospektivt i ytterligare 64 patienter. Alla patienter var vuxna, intuberade och mekaniskt ventilerade på intensivvårdsavdelning. Utfallet var framgång respektive misslyckande av vänjning från mekanisk ventilation. Det klassiska gränsvärdet sattes till 105 andetag/min/L, där ett värde under 105 ansågs tala för framgångsrik extubation.

Tolkning i praktiken

Gränsvärdet 105 är inte ett absolut villkor. Det är ett beslutsstöd som ska vägas in tillsammans med den samlade kliniska bilden. En patient med RSBI strax över 105 kan ändå extuberas om övriga faktorer är starkt gynnsamma, och tvärtom kan ett värde under 105 inte garantera framgång om patienten har rikliga sekret, nedsatt hostkraft eller nedsatt medvetandegrad.

Validering och prestanda

I härledningsstudien uppnådde RSBI en area under ROC-kurvan (AUC) på 0,89, vilket var högre än för CROP-indexet (0,78), maximal inspiratorisk press (0,61) och minutvolym (0,40) [1]. Sensitivitet var 0,97 och specificitet 0,64 för tröskelvärdet 105. RSBI var därmed den enskilt mest träffsäkra indikatorn, särskilt för att förutsäga misslyckande av vänjning.

I efterföljande externa valideringar har prestandan dock varit mer blygsam. I en brasiliansk studie omfattande 110 patienter i en härledningskohort var AUC för RSBI mätt vid slutet av SBT 0,778, vilket var den bästa enskilda variabeln men klart lägre än i originalstudien [2]. I samma studie var median-RSBI vid SBT 47,5 andetag/min/L hos dem som lyckades extuberas jämfört med 62,8 hos dem som misslyckades. En indisk observationsstudie på 76 patienter fann att RSBI hade bäst prediktiv validitet av flera testade parametrar, inklusive ultrasonografiska diaphragmaparametrar, men studiens design tillät inte beräkning av en robust AUC [3].

En systematisk översikt från 2019 som identifierade 26 studier av parametrar för prediktion av extubationssvikt fann att RSBI uppvisade en mycket bred spridning i prestanda: sensitivitet 20 till 88,8 procent och specificitet 68,5 till 94,8 procent beroende på studie och vald tröskel [4]. Det positivt prediktiva värdet var genomgående lågt, 39,5 till 66,6 procent, medan det negativt prediktiva värdet var högre, 82 till 98 procent. Detta innebär att RSBI är mer användbart för att bekräfta att en patient sannolikt klarar extubation än för att identifiera dem som kommer att misslyckas.

En studie som specifikt utvärderade det klassiska gränsvärdet 105 på 73 konsekutiva patienter fann att det gav en sensitivitet på endast 20 procent vid en specificitet på 95 procent [5]. En optimerad tröskel på 76,5 andetag/min/L förbättrade sensitiviteten till 66 procent vid en specificitet på 74 procent, med en AUC på 0,78. Författarna drog slutsatsen att det klassiska gränsvärdet var olämpligt i deras population och identifierade endast en femtedel av extubationssvikterna.

Begränsningar

RSBI mäts vid minimalt eller inget andningsstöd. Om värdet registreras med kvarvarande pressure support eller PEEP blir RSBI artificiellt lågt och överskattar patientens förmåga att andas utan stöd. Det är därför avgörande att mätningen sker under korrekta förhållanden, det vill säga under ett genuint spontanandningsförsök med lågt eller inget stöd, och att mätmetoden är standardiserad.

Ett enskilt RSBI-värde är en ögonblicksbild. Andningsmönstret kan förändras snabbt under ett SBT, och en patient som uppvisar lågt RSBI i början av försöket kan utveckla snabb ytlig andning efter 30 minuter på grund av muskeltrötthet. Värdet bör därför tolkas i kontexten av hur patienten tolererat hela SBT-perioden, inte som ett fristående ja-eller-nej-test.

RSBI fångar inte centrala orsaker till extubationssvikt som nedsatt hostkraft, rikliga sekret, nedsatt medvetandegrad eller laryngealt ödem. En patient kan ha ett utmärkt RSBI och ändå kräva reintubation på grund av oförmåga att skydda luftvägen. Instrumentet kompletterar men ersätter inte den kliniska helhetsbedömningen.

Det låga positivt prediktiva värdet, som bekräftas i systematiska översikter [4], innebär att ett RSBI över 105 inte är en tillförlitlig indikator på att extubation kommer att misslyckas. Att avstå från extubation enbart på grund av ett förhöjt RSBI kan leda till onödigt förlängd intubation och de komplikationer som följer av det. Omvänt är det höga negativt prediktiva värdet instrumentets starkaste sida: ett lågt RSBI utgör ett gott stöd för att gå vidare med extubation när övriga faktorer också talar för det.

Instrumentet är validerat för vuxna, intuberade patienter som genomgått SBT. Det är inte utvärderat för patienter med trakeostomi, för barn eller för patienter som extuberas direkt till noninvasiv ventilation, och dessa populationer ligger utanför dess tillämpningsområde.

Källor

1. Yang KL, Tobin MJ. A prospective study of indexes predicting the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. N Engl J Med 1991. PMID: 2023603
2. Baptistella AR m.fl. Prediction of extubation outcome in mechanically ventilated patients: Development and validation of the Extubation Predictive Score (ExPreS). PLoS One 2021. PMID: 33735250
3. Swamy AHM m.fl. Rapid Shallow Breathing Index and Ultrasonographic Diaphragmatic Parameters as Predictors of Weaning Outcome in Critically Ill Patients on Mechanical Ventilation. Ann Afr Med 2025. PMID: 39513457
4. Lombardi FS m.fl. Prediction of extubation failure in Intensive Care Unit: systematic review of parameters investigated. Minerva Anestesiol 2019. PMID: 29991220
5. Danaga AR m.fl. Evaluation of the diagnostic performance and cut-off value for the rapid shallow breathing index in predicting extubation failure. J Bras Pneumol 2009. PMID: 19618034