应用便携式无创呼吸机时供氧位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者呼吸状况的影响

杨　赓，梁　颖(首都医科大学附属北京安贞医院急诊重症监护病房，北京 100029)



·论著·

应用便携式无创呼吸机时供氧位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者呼吸状况的影响

杨赓，梁颖(首都医科大学附属北京安贞医院急诊重症监护病房，北京 100029)

[摘要]目的探讨不同氧气注入点位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者应用便携式无创正压呼吸机时呼吸状况的影响。方法在保留呼气阀于面罩处的基础上，随机将氧气注入点置于呼吸机出气口处、面罩与管路连接处或面罩上，起初10 min保持吸氧流量(oxygen flow，FlowO2)至研究前水平，待经皮血氧饱和度(arterial oxygen saturation measured by pulse oximetry，SpO2)稳定后再调节FlowO2，保证SpO2在90%～95%。比较在不同氧气注入点时，无创正压通气(noninvasive positive pressure ventilation，NPPV)10 min时的SpO2，NPPV 2 h时的氧流量需求、通气、氧合、血流动力学等相关指标。结果氧流量不变时，NPPV 10 min时SpO2在氧气注入点置于面罩上显著低于氧气注入点置于面罩与管路连接处和呼吸机出气口处，面罩与管路连接处显著低于呼吸机出气口处(P<0.05)。NPPV 2 h时，氧气注入点置于面罩上所需FlowO2高于呼吸机出气口处和管路连接处，管路连接处FlowO2高于呼吸机出气口处(P<0.05)。氧气注入点置于面罩上通气频率、动脉血二氧化碳分压、动脉血氧分压/ FlowO2低于呼吸机出气口处和管路连接处，管路连接处动脉血氧分压/FlowO2低于呼吸机出气口处(P<0.05)。结论对Ⅱ型呼吸衰竭患者应用便携式无创呼吸机时，氧气注入点位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者通气及氧合状况的改善均有影响。

[关键词]呼吸功能不全；通气机,负压；血流动力学

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2015.12.006

无创正压通气(noninvasive positive pressure ventilation，NPPV)在急性呼吸衰竭中的应用已超过20年[1-2]。与此同时便携式无创呼吸机在Ⅰ型及Ⅱ型呼吸衰竭等多种疾病中得到了相当广泛的应用[3-4]。与大型无创呼吸机有所区别，便携式无创正压呼吸机在应用过程中若需提高吸氧浓度，必须通过外接吸氧管插入呼吸机回路中，便携式呼吸机的吸氧浓度受多种因素的影响[5-6]。临床上关于氧气注入点位置对患者氧合及通气状况影响的研究较少，现有临床研究发现氧气注入点位置对急性呼吸衰竭患者的氧合功能影响较大[7]。但是，对于Ⅱ型呼吸衰竭，并无针对性研究不同氧气注入点位置的生理学影响。本研究旨在探讨不同氧气注入点位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者应用便携式无创正压呼吸机时呼吸状况的影响。报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料选择2014年1—12月北京安贞医院急诊重症监护室的Ⅱ型呼吸衰竭患者24例，男性13例，女性11例，年龄42～89岁，平均(73.4±13.9)岁；其中慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)20例，陈旧性肺结核3例，支气管扩张1例；入院时pH值7.34±0.04，动脉血二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)为(62.9±11.2) mmHg，动脉血氧分压(partial pressure of oxygen，PaO2)为(78.4±7.5) mmHg，NPPV时吸气相压力(inspiratory positive airway pressure，IPAP)为(15.3±2.0) cmH2O，呼气相压力(expiratory positive airway pressure，EPAP)为(5.5±0.5) cmH2O。诊断标准：呼吸空气时PaO2<60 mmHg且PaCO2>50 mmHg。排除标准：气管切开；咳痰无力；近期口腔、鼻面部、颅脑外伤或手术；近期胃、食道手术；上消化道活动性出血；严重腹胀；主动配合能力较差；血流动力学不稳定。

1.2研究设计常规应用BiPAP Harmony无创呼吸机(Respironic公司，美国)对患者进行NPPV辅助呼吸，将呼气阀固定于面罩上。所有患者均采用S/T模式；EPAP从4 cmH2O开始逐渐上调，将其控制在4～8 cmH2O；IPAP从8 cmH2O开始逐渐上调，潮气量控制在8～10 mL/kg，再根据血气分析进行调节，保证PaCO2在稳定期或合理水平；IPAP上升时间设于0.05～0.1 s；控制通气频率(respiratory rate,RR)设置为12～16次/min，吸气时间设为0.8～1.2 s。研究前将氧气注入点置于面罩上，调节吸氧流量(oxygen flow，FlowO2)，保证经皮血氧饱和度(arterial oxygen saturation measured by pulse oximetry，SpO2)90%～95%。

当患者满足入选条件时，立即随机将氧气注入点置于面罩与呼吸机管路连接处、呼吸机出气口处或面罩上，每个部位持续2 h，起初10 min保持FlowO2至研究前水平，待SpO2稳定并做好记录后再调节FlowO2，保证SpO2在90%～95%。

1.3观察指标记录氧气注入点随机置入每个部位行NPPV 10 min时的SpO2；2 h时的FlowO2、RR、心率(heart reat,HR)、动脉收缩压(systolic blood pressure，SBP)、平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)、pH值、PaCO2、动脉血氧分压与吸氧流量之比(PaO2/FlowO2)。

2结果

氧流量不变时，NPPV10min时SpO2在氧气注入点置于面罩上显著低于氧气注入点置于面罩与管路连接处和呼吸机出气口处，面罩与管路连接处显著低于呼吸机出气口处(P<0.05)。NPPV2h时，氧气注入点置于面罩上所需FlowO2高于呼吸机出气口处和管路连接处，管路连接处FlowO2高于呼吸机出气口处(P<0.05)。氧气注入点置于面罩上RR、PaCO2、PaO2/FlowO2低于呼吸机出气口处和管路连接处，管路连接处PaO2/FlowO2低于呼吸机出气口处(P<0.05)，RR、PaCO2差异无统计学意义(P>0.05)。3个注入位置HR、SBP、MAP、pH值比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 不同氧气注入点位置观察指标比较

Table1Indexescomparisonindifferentoxygeninjectionsites

氧气注入点位置SpO2(%)FlowO2(L/min)RR(次/min)HR(次/min)SBP(mmHg)呼吸机出气口99.0±0.81.5±0.921.3±3.076.5±8.5123.4±13.5管路连接处97.0±1.0*2.4±1.0*21.0±1.878.3±8.6125.5±12.8面罩上94.2±1.2*#3.5±1.3*#17.3±6.2*#77.7±8.9123.6±13.3 F135.89620.6086.8290.2910.537 P0.0000.0000.0020.7490.587氧气注入点位置MAP(mmHg)pH值PaCO2(mmHg)PaO2/FlowO2(mmHg/L·min-1)呼吸机出气口84.7±8.77.34±0.0465.5±9.866.4±29.0管路连接处87.3±8.27.33±0.0565.0±11.636.3±13.6*面罩上83.9±8.07.35±0.0458.1±7.7*#24.9±8.2*# F1.1501.7294.52530.266 P0.3220.1850.0140.000

*P<0.05与呼吸机出气口比较#P<0.05与管路连接处比较(q检验)

3讨论

NPPV是指通过鼻面罩等方式将呼吸机与患者相连，对患者进行正压通气。NPPV目前已广泛应用于临床实践中[8]。目前NPPV对于AECOPD等疾病所致的Ⅱ型呼吸衰竭急性加重期和稳定期都有广泛应用，并取得了较好的临床疗效。临床上用于NPPV的呼吸机主要为大型无创呼吸机和便携式无创呼吸机，其中便携式呼吸机在家庭NPPV中的应用最为广泛[9]。目前家庭长期机械通气越发广泛，其中使用的呼吸机均为便携式无创呼吸机，均需要外接氧气才可实现空氧混合，以提高氧气浓度，因此摸清氧气注入点位置对氧合及通气状况的影响，对于对该部分患者的长期治疗有深远意义。

本研究采用自身交叉的研究设计，分析24例患者各种方法对通气和氧合功能的影响。所有患者均为Ⅱ型呼吸衰竭，基础PaCO2水平较高，能较好代表Ⅱ型呼吸衰竭患者。在NPPV应用过程中，结合最新国际指南[9]制定针对Ⅱ型呼吸衰竭操作方案，在改善患者通气及氧合状况上具有规范的操作基础，对保证研究规范的完成具有重要意义。

本研究结果显示，当吸氧管置于面罩上时PaCO2明显低于呼吸机出气口处和管道连接处。原因主要为NPPV是通过单肢回路连接的正压通气，其中鼻面罩会增加死腔气量，导致CO2重复呼吸；将呼吸阀置于面罩上可促进死腔气体排出，若同时将氧气注入点置于面罩处，则可对面罩内死腔气体形成冲洗效应，进一步改善CO2重复呼吸，改善通气效果及呼吸功耗[10]。在氧气注入点置于面罩上时RR明显降低，可能与该状态下死腔减少、患者呼吸做功降低有关。Ⅱ型呼吸衰竭以CO2潴留为主要病理生理学特点，选取氧气注入点在面罩上，对面罩上的死腔形成氧冲洗，可更好地加强CO2的排除。

本研究结果显示，氧气注入点离呼气阀越远，患者SpO2越高，所需FlowO2越低，可以证明当呼气阀和吸氧管置于面罩处时，所产生的氧浓度较低。主要原因为呼气阀与氧气注入点均置于面罩处时，氧气容易直接从呼气阀及面罩与面部之间的缝隙中快速漏出；若将氧气注入点置于管路上，则可避免外接氧快速外漏。Storre等[5]研究发现，氧气注入点置于面罩与管路连接处时的吸氧浓度要高于氧气注入点置于面罩处。

在每个氧气接入点切换以后的10 min内保证氧气流量暂时不变，是为了观察相同氧流量条件下，患者SpO2的变化，提示吸氧浓度的大小。本研究结果显示，不同氧注入点位置HR及SBP差异无统计学意义。提示各种氧气注入点位置的变化对患者血流动力学状况无明显影响，均安全可靠。

综上所述，氧气注入点位置对Ⅱ型呼吸衰竭患者应用便携式无创呼吸机时，通气及氧合状况的改善均有影响。呼气阀置于面罩处时，氧气注入点离呼气阀越远，氧合状况越易改善，吸入氧流量要求越低；氧气注入点置于面罩上时通气状况更易改善。

[参考文献]

[1]Cabrini L,Esquinas A,Pasin L,et al.An international survey on noninvasive ventilation use for acute respiratory failure in general non-monitored wards[J].Respir Care,2015,60(4):586-592.

[2]Chandra D,Stamm JA,Taylor B,et al.Outcomes of noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease in the United States,1998-2008[J].Am J Respir Crit Care Med,2012,185(2):152-159.

[3]Vital FM,Ladeira MT,Atallah AN.Non-invasive positive pressure ventilation (CP AP or bilevel NPPV) for cardiogenic pulmonary oedema[J].Cochrane Database Syst Rev,2013,5:CD005351.

[4]Burns KE,Meade MO,Premji A,et al.Noninvasive ventilation as a weaning strategy for mechanical ventilation in adults with respiratory failure:a Cochrane systematic review[J].CMAJ,2014,186(3):E112-122.

[5]Storre JH,Huttmann SE,Ekkernkamp E,et al.Oxygen supplementation in noninvasive home mechanical ventilation:the crucial roles of CO2exhalation systems and leakages[J].Respir Care,2014,59(1):113-120.

[6]Dai B,Kang J,Yu N,et al.Oxygen injection site affects FIO2during noninvasive ventilation[J].Respir Care，2013，58(10):1630-1636.

[7]罗祖金，米玉红，杨赓，等.无创正压通气过程中氧气注入点位置所致的生理学效应[J].中国呼吸与危重监护杂志，2013，12(4):366-370.

[8]Hess DR.Noninvasive ventilation for acute respiratory failure[J].Respir Care,2013,58(6):950-972.

[9]Köhnlein T,Windisch W,Köhler D,et al.Non-invasive positive pressure ventilation for the treatment of severe stable chronic obstructive pulmonary disease:a prospective,multicentre,randomised,controlled clinical trial[J].Lancet Respir Med,2014,2(9):698-705.

[10]Pisani L,Carlucci A,Nava S.Interfaces for noninvasive mechanical ventilation:technical aspects and efficiency[J].Minerva Anestesiol,2012,78(10)：1154-1161.

(本文编辑：赵丽洁)

Effects of oxygen injection sites of portable noninvasive ventilators on respiratory status in patients with type Ⅱ respiratory failure

YANG Geng，LIANG Ying

(Emergency Intensive Care Unit,Beijing Anzhen Hospital,Capital Medical University,Beijing 100029,China)

[Abstract]ObjectiveTo investigate effects of different oxygen injection sites on respiratory status during noninvasive positive pressure ventilation(NPPV) with portable noninvasive ventilators in patients with type Ⅱ respiratory failure.MethodsUnder the condition of leak port immobilized in the mask,oxygen injection site was randomized into the outlet of the ventilator,the connection site between mask and circuit,and the mask.Oxygen flow was retained in the baseline level at the initial 10 minutes，and adjusted to obtain arterial oxygen saturation measured by pulse oximetry(SpO2) ranging from 90% to 95% after SpO2remained stable.SpO2at the initial 10 minutes;oxygen flow,ventilatory status,oxygenation and hemodynamics at 2 hours of NPPV were compared between different oxygen injection sites.ResultsUnder the condition of the same oxygen flow,after 10 minutes of NPPV,SpO2with oxygen injection site in the mask was significantly lower than that with oxygen injection site in the connection site between mask and circuit(P<0.05),and that with oxygen injection site in the outlet of the ventilator(P<0.05).After 2 hours of NPPV,oxygen flow with oxygen injection site in the mask was statistically higher than that with oxygen injection site in the other site(P<0.05).Respiratory rate,arterial carbon dioxide tension,arterial oxygen tension/oxygen flow with oxygen injection site in the mask were lower than that with oxygen injection site in the connection site between mask and circuit(P<0.05).Arterial oxygen tension/oxygen flow with oxygen injection site in the connection site between mask and circuit was lower than that in the outlet of the ventilator(P<0.05).ConclusionWhen portable noninvasive ventilator was applied during NPPV,oxygen injection site significantly affected improvement of oxygenation and ventilatory status of patients with type Ⅱ respiratory failure.

[Key words]respiratory insufficiency；ventilators,negative-pressure；hemodynamics

[中图分类号]R563.8

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2015)12-1386-04

[作者简介]杨赓(1973-)，男，河北三河人，首都医科大学附属

[收稿日期]2015-10-27；[修回日期]2015-11-25

北京安贞医院副主任医师，医学硕士，从事急诊危重症疾病诊治研究。