慢性阻塞性肺疾病急性加重期伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素研究

董京生，崔丽英，成忠红，所 鸿，覃 洁，刘 芸

·论著·

慢性阻塞性肺疾病急性加重期伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素研究

董京生，崔丽英，成忠红，所 鸿，覃 洁，刘 芸

目的 探讨慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素。方法 选取2010年3月—2015年3月内蒙古医科大学附属医院收治的AECOPD伴重度呼吸衰竭患者74例，均行有创机械通气治疗，其中49例患者成功撤机拔管(成功组)，25例患者撤机拔管失败或死亡(失败组)。自制病例资料收集表，收集内容包括一般临床特征(性别、年龄、病程及吸烟史)、实验室检查指标{插管前动脉血气分析指标〔动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、血氧饱和度(SaO2)、pH值〕及插管前和拔管时血常规检查指标〔血红蛋白(Hb)、白细胞计数(WBC)、中性粒细胞分数(NEU%)〕、C反应蛋白(CRP)、清蛋白(ALB)}及机械通气指标〔多脏器功能衰竭(MODS)发生率和通气时间〕，采用多因素logistic回归分析筛选AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素。结果 74例患者撤机拔管成功率为66.2%，病死率为20.3%。单因素分析结果显示，两组患者性别、病程、吸烟史阳性率和插管前pH值、PaO2、PaCO2、SaO2、WBC、NEU%、CRP及ALB水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；成功组患者年龄小于失败组，插管前Hb及拔管时Hb和ALB水平高于失败组，拔管时WBC、NEU%、CRP水平及MODS发生率低于失败组，通气时间短于失败组(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示，年龄〔OR=1.733，95%CI(1.043，2.397)〕、插管前Hb水平〔OR=1.874，95%CI(1.142，3.212)〕、拔管时NEU%〔OR=2.163，95%CI(1.022，3.672)〕、拔管时ALB水平〔OR=2.730，95%CI(1.374，3.984)〕、MODS〔OR=2.032，95%CI(1.123，3.957)〕及通气时间〔OR=1.893，95%CI(1.033，3.163)〕是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素(P<0.05)。结论 年龄、感染、营养状况、MODS及通气时间是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素。

肺疾病，慢性阻塞性肺疾病；呼吸功能不全；呼吸，人工；撤机；拔管；影响因素分析

董京生，崔丽英，成忠红，等.慢性阻塞性肺疾病急性加重期伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素研究[J].实用心脑肺血管病杂志，2015，23(11)：20-24.[www.syxnf.net]

Dong JS，Cui LY，Cheng ZH，et al.Influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2015，23(11)：20-24.

慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)患者病情进展易并发呼吸衰竭[1]。有创机械通气是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者的重要救治措施，但对有创机械通气患者而言，早日成功撤机拔管是面临的首要问题[2]。有临床研究发现，影响有创机械通气患者成功撤机拔管的因素很多，且尚未形成统一认识[3]。本研究回顾性分析74例AECOPD伴重度呼吸衰竭并接受有创机械通气患者的临床资料，并探讨成功撤机拔管的影响因素，旨在为提高有创机械通气患者撤机拔管成功率提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010年3月—2015年3月内蒙古医科大学附属医院收治的AECOPD伴重度呼吸衰竭患者74例，均行有创机械通气治疗，其中男40例，女34例；年龄43～82岁，平均(54.3±7.3)岁；49例患者成功撤机拔管(成功组)，25例患者撤机拔管失败或死亡(失败组)。纳入标准：(1)符合世界卫生组织(WHO)制定的AECOPD及重度呼吸衰竭的诊断标准，并因AECOPD住院；(2)具备有创机械通气指征；(3)临床资料完整，并排除非基础疾病造成的撤机拔管失败者。

1.2 有创机械通气指征 (1)严重呼吸窘迫(呼吸频率>40次/min)或呼吸抑制(呼吸频率<8次/min)；(2)严重意识障碍；(3)血流动力学不稳定；(4)低氧血症：动脉血氧分压(PaO2)<50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或氧合指数<200 mm Hg；(5)动脉血二氧化碳分压(PaCO2)持续升高伴重度酸中毒(pH值≤7.20)；(6)无创呼吸机治疗失败。

1.3 方法

1.3.1 有创机械通气方法 采用纤维支气管镜引导经鼻气管插管或经口气管插管。使用PB840及Drager Evita4呼吸机进行机械通气，并根据患者自主呼吸状态选择通气模式，如A/C模式、同步间歇指令通气(SIMV)模式等，初始参数：呼吸频率设为12～16次/min，每分钟通气量(MV)设为7～10 L/min，呼气时间比(I∶E)设为1.0∶2.5，呼气末正压(PEEP)设为4～6 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)；并根据患者病情调节各参数及氧气吸入浓度(FiO2)，维持血氧饱和度(SaO2)>90%，病情好转后逐渐降低呼吸频率和压力支持水平。患者意识清晰，生命体征平稳，感染得到控制，有自主呼吸，咳嗽有力，PaO2≥60 mm Hg，为达到撤机拔管标准。拔管前采取SIMV模式或SIMV+压力支持通气(PSV)模式，当呼吸频率降至8次/min以下、压力支持(PS)水平降至8～10 cm H2O、PEEP降至5 cm H2O以下、FiO2降至30%时拔出气管插管并撤机。

1.3.2 撤机拔管成功标准 撤机拔管2 d内，患者生命体征平稳，不需重新进行气管插管机械通气者判定为撤机拔管成功。若出现以下任一情况则判定为撤机拔管失败：(1)撤机6 h内再次出现呼吸窘迫和循环不稳定，表现为呼吸频率≥30次/min，心率和收缩压(SBP)升高>20%；动脉血气分析：pH值≤7.15，SaO2≤80%，经无创呼吸机辅助呼吸以上指标无改善，需再次进行有创机械通气。

1.4 资料收集方法 自制病例资料收集表，内容包括：(1)一般临床特征：性别、年龄、病程及吸烟史等；(2)实验室检查指标：插管前动脉血气分析指标(PaO2、PaCO2、SaO2、pH值)及插管前和拔管时血常规检查指标〔血红蛋白(Hb)、白细胞计数(WBC)、中性粒细胞分数(NEU%)〕、C反应蛋白(CRP)、清蛋白(ALB)；(3)机械通气指标：多脏器功能衰竭(MODS)发生率和通气时间。通气时间：从开始通气至撤机拔管或死亡的时间，呼吸机依赖者截止至2015年4月。

2 结果

2.1 临床预后 74例患者中49例成功撤机拔管，成功率为66.2%，10例撤机拔管失败，15例死亡，病死率为20.3%。

2.2 单因素分析 两组患者性别、病程、吸烟史阳性率和插管前pH值、PaO2、PaCO2、SaO2、WBC、NEU%、CRP及ALB水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；成功组患者年龄小于失败组，插管前Hb及拔管时Hb和ALB水平高于失败组，拔管时WBC、NEU%、CRP水平及MODS发生率低于失败组，通气时间短于失败组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.3 多因素logistic回归分析 将年龄、插管前Hb和拔管时Hb、WBC、NEU%、CRP、ALB及是否发生MODS、通气时间作为自变量，将是否成功撤机拔管作为因变量(赋值见表2)，进行多因素logistic回归分析，结果显示，年龄、插管前Hb水平、拔管时NEU%、拔管时ALB水平、MODS及通气时间是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素(P<0.05，见表3)。

表2 变量赋值表

表3 AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管影响因素的多因素logistic回归分析

Table 3 Multivariate logistic regression analysis on influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

变量回归系数标准误Waldχ2值P值OR(95%CI)年龄0.3920.3074.5860.0071.733(1.043,2.397)插管前Hb0.5420.2835.3520.0051.874(1.142,3.212)拔管时Hb0.2730.5742.3520.1980.575(0.328,1.047)拔管时ALB0.3280.4853.4210.1040.842(0.425,1.124)拔管时NEU%0.6720.4626.7970.0032.163(1.022,3.672)拔管时CRP0.2830.3392.3260.1080.545(0.332,1.183)拔管时ALB0.3810.2807.2610.0022.730(1.374,3.984)MODS0.4660.3426.5640.0032.032(1.123,3.957)通气时间0.4830.3725.2730.0061.893(1.033,3.163)

表1 AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管影响因素的单因素分析

Table 1 Univariate analysis on influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

组别例数性别(男/女)年龄(x±s,岁)病程(x±s,年)吸烟史〔n(%)〕插管前pH值(x±s)插管前PaO2(x±s,mmHg)插管前PaCO2(x±s,mmHg)插管前SaO2(x±s,%)插管前Hb(x±s,g/L)插管前WBC(x±s,×109/L)失败组2518/775.5±7.03.25±1.0415(60.0)7.24±0.8576.34±18.3566.83±10.4693.25±24.37154.39±14.469.98±2.53成功组4935/1467.6±5.53.52±1.1631(63.3)7.43±0.8872.36±17.2561.27±9.4692.16±22.36183.49±18.379.63±2.36t(χ2)值0.372a2.028-0.673-1.385a-1.039-0.302-0.536-0.6832.1930.484P值0.1830.0140.4040.4730.3620.2240.2920.3270.0120.105组别插管前NEU%(x±s,%)插管前CRP(x±s,mg/L)插管前ALB(x±s,g/L)拔管时Hb(x±s,g/L)拔管时WBC(x±s,×109/L)拔管时NEU%(x±s,%)拔管时CRP(x±s,mg/L)拔管时ALB(x±s,g/L)MODS〔n(%)〕通气时间(x±s,d)失败组87.90±12.7336.24±12.8335.43±3.45124.16±11.249.26±2.1882.18±12.3737.27±12.3630.27±3.2813(52.0)14.98±3.76成功组86.22±11.6437.05±12.2536.78±2.74143.26±20.126.58±2.3271.25±10.4617.03±6.2237.15±2.166(12.2)9.22±2.15t(χ2)值0.1830.2430.3823.1072.9483.1834.0222.0744.394a2.183P值0.1660.1240.1170.0090.0100.0080.0060.0270.0050.022

注：a为χ2值；PaO2=动脉血氧分压，PaCO2=动脉血二氧化碳分压，SaO2=血氧饱和度,Hb=血红蛋白，WBC=白细胞计数，NEU%=中性粒细胞分数，CRP=C反应蛋白，ALB=清蛋白，MODS=多脏器功能衰竭

3 讨论

AECOPD患者由于气道阻力增加，呼吸肌负荷加重，呼吸肌收缩无力，呼吸中枢麻痹，最终导致呼吸衰竭[4]。有创机械通气是AECOPD伴重度呼吸衰竭的有效治疗方法，但应用有创机械通气治疗应掌握严格适应证，待病因解除、自主呼吸恢复后应尽早撤机拔管，以避免病情反复及各种并发症的发生[5]。本研究回顾性分析74例AECOPD伴重度呼吸衰竭并行有创机械通气患者的临床资料，并探讨成功撤机拔管的影响因素，结果发现AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管主要与以下几个方面有关。

3.1 年龄 年龄已被证实是COPD患者预后不良的独立影响因素。年龄越大，各脏器的储备功能也越差，COPD急性加重后易发生脏器功能不全，甚至导致死亡，但年龄是否是有创机械通气成功撤机拔管的影响因素尚存在很大争议[6-9]。桑岭等[10]回顾性分析372例AECOPD合并呼吸衰竭并接受气管插管机械通气患者的临床资料，在校正了AECOPD严重程度、合并症等众多影响因素后，发现年龄仍是成功撤机拔管的独立影响因素。Mosier等[11]研究发现，60岁以下患者撤机拔管成功率是75岁以上患者的1.79倍。本研究结果显示，成功组患者年龄小于失败组，多因素logistic回归分析结果显示，年龄是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素，与上述结论一致。

3.2 营养不良 营养不良是COPD患者的常见并发症之一，是老年AECOPD患者6个月内死亡的独立危险因素[12]。据相关研究报道，COPD患者营养不良发生率为30%～55%[13]。营养不良使COPD患者呼吸肌的结构、功能受损，导致呼吸肌肌力下降，加之有创机械通气导致呼吸肌废用性萎缩，因此营养不良患者更易发生通气功能及肺功能下降，从而影响预后[14]。陈强[15]研究显示，低蛋白血症和贫血是导致COPD患者撤机拔管失败及呼吸机依赖的重要原因。周丹丹等[16]研究发现，Hb<100 g/L患者呼吸机依赖发生率是Hb>100 g/L患者的2.3倍。单世民[17]研究发现，Hb<85 g/L、ALB<28 g/L的COPD合并严重呼吸衰竭患者病死率分别是Hb和ALB正常患者的3.4倍和4.6倍。本研究结果显示，成功组患者插管前Hb水平、拔管时Hb和ALB水平均明显高于失败组，多因素logistic回归分析结果显示，插管前Hb和拔管时ALB水平是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素，提示合理有效的营养支持可能对提高AECOPD合并严重呼吸衰竭患者有创机械通气撤机拔管成功率具有重要作用，值得临床重视。

3.3 感染 呼吸系统感染是COPD急性加重最主要的原因之一，其中细菌感染约占50%。临床已证实，感染严重程度是影响AECOPD患者预后的重要因素。Jungblut等[18]研究显示，合并重度感染的AECOPD患者病死率是轻度感染患者的3倍多。Gacouin等[19]研究显示，WBC>10×109/L、NEU%>80%的AECOPD合并呼吸衰竭患者的撤机拔管成功率仅为37.5%，明显低于WBC和NEU%正常患者的57.3%。本研究结果显示，成功组患者仅拔管时WBC、NEU%、CRP水平明显低于失败组，提示拔管时WBC、NEU%、CRP水平均是成功撤机拔管的影响因素，但多因素logistic回归分析结果显示，仅拔管时NEU%是成功撤机拔管的影响因素，提示拔管时NEU%能有效反映AECOPD合并呼吸衰竭患者感染严重程度及临床疗效，可作为预测撤机拔管成功率的有效指标；而拔管时WBC及CRP水平仅能作为参考指标。分析原因可能为COPD患者常应用激素治疗，而激素会引起血清WBC升高；另外，即使COPD稳定期患者血清CRP水平也高于正常人群。2011修订版慢性阻塞性肺疾病全球防治创议(GOLD)指出，伴有脓性痰、痰量增加和/或呼吸困难，尤其是病情危重需机械通气者，应尽快明确病原菌及药敏试验结果，选用敏感抗菌药物，以提高治疗效果、保障早期撤机拔管、改善患者临床预后。

3.4 MODS MODS是指在严重创伤、感染、休克、大面积烧伤、大手术等基础上出现的≥2个器官系统的衰竭。呼吸衰竭是AECOPD患者最常见的并发症，肺外器官中，肝肾功能损伤、消化道出血等也是常见的并发症，其中以肾功能损伤最常见。MODS是导致AECOPD患者预后不良的主要原因。Parrilla等[20]研究显示，因AECOPD合并呼吸衰竭而死亡的患者中合并MODS者占65.2%。Kant等[21]研究显示，AECOPD合并MODS患者行有创机械通气后撤机拔管成功率为26.7%，低于未合并MODS患者的64.3%。本研究结果显示，成功组患者MODS发生率低于失败组，多因素logistic回归分析结果显示，MODS是AECOPD伴严重呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的独立影响因素。因此，在AECOPD合并呼吸衰竭患者的临床救治工作中除做好有创机械通气支持外，还应注意肺外器官功能的保护，避免发展至MODS，影响撤机拔管及预后。

3.5 通气时间 本研究结果显示，通气时间是AECOPD伴严重呼吸衰竭有创机械通气成功撤机拔管的影响因素，与Lisy等[22]学者的报道相一致。但通气时间本身对撤机拔管不会直接产生影响，其原因主要为随着通气时间延长，各种并发症发生风险随之增加，或各种并发症导致通气时间延长，而并发症才是影响成功撤机拔管的因素。这些并发症包括：感染控制不佳、呼吸机依赖、全身营养状态差、心功能不全、上消化道出血、肝肾功能损伤及MODS等。Liao等[23]研究显示，COPD各种合并症和并发症是导致机械通气时间延长的重要原因。因此，积极处理COPD合并症和并发症对缩短通气时间、提高撤机拔管成功率具有重要意义。

综上所述，年龄、感染、营养状况、MODS及通气时间是AECOPD伴重度呼吸衰竭患者有创机械通气成功撤机拔管的影响因素，积极处理其中可干预的影响因素，如提供敏感有效的抗生素、营养支持治疗及积极处理并发症，对争取尽早成功撤机拔管、改善患者预后具有重要的临床意义。

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(本文编辑：谢武英)

Influencing Factors of Successful Ventilator Weaning and Extubation in AECOPD Patients Complicated with Severe Respiratory Failure Undergoing Invasive Mechanical Ventilation

DONGJing-sheng，CUILi-ying，CHENGZhong-hong，etal.TheAffiliatedHospitalofInnerMongoliaMedicalUniversity，Hohhot010050，China

Objective To investigate the influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.Methods A total of 74 AECOPD patients complicated with severe respiratory failure were selected in the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University from March 2010 to March 2015，all of them received invasive mechanical ventilation，thereinto 49 cases with successful ventilator weaning and extubation were served as A group，25 cases with unsuccessful ventilator weaning and extubation were served as B group.Self-made Case Information Collection Table was used to collect the clinical data，including gender，age，disease course，smoking history，PaO2，PaCO2，SaO2and pH before intubation，Hb，WBC，NEU%，CRP and ALB before intubation and at the point of extubation，incidence of MODS and ventilation time，multivariate logistic regression analysis was used to analyze the influencing factors of successful ventilator weaning and extubation.Results The rate of successful ventilator weaning and extubation was 66.2%，the fatality rate was 20.3%.Univariate analysis showed that，no statistically significant differences of age，disease course，positive rate of smoking history，pH，PaO2，PaCO2，SaO2，WBC，NEU%，CRP or ALB before intubation was found between the two groups(P>0.05)；age of A group was less than that of B group，Hb before intubation，Hb and ALB at the point of extubation of A group were statistically significantly higher than those of B group，while WBC，NEU% and CRP at the point of extubation and incidence of MODS of A group were statistically significantly lower than those of B group，ventilation time of A group was statistically significantly shorter than that of B group(P<0.05).Multivariate logistic regression analysis showed that，age〔OR=1.733，95%CI(1.043，2.397)〕，Hb before intubation〔OR=1.874，95%CI(1.142，3.212)〕，NEU% at the point of extubation〔OR=2.163，95%CI(1.022，3.672)〕，ALB at the point of extubation〔OR=2.730，95%CI(1.374，3.984)〕，MODS〔OR=2.032，95%CI(1.123，3.957)〕 and ventilation time〔OR=1.893，95%CI(1.033，3.163)〕were influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation(P<0.05).Conclusion Age，infection，nutritional status，MODS and ventilation time are influencing factors of successful ventilator weaning and extubation in AECOPD patients complicated with severe respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.

Pulmonary disease，chronic obstructive；Respiratory insufficiency；Respiration，artificial；Ventilator weaning;Extubation;Root cause analysis

010050 内蒙古呼和浩特市，内蒙古医科大学附属医院(董京生，崔丽英，成忠红，所鸿，覃洁)；沈阳药科大学(刘芸)

R 563.9 R 563.8

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.11.006

2015-08-14；

2015-11-10)