无创通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的研究进展

无创通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的研究进展

张凯张国俊

(郑州大学第一附属医院呼吸与危重症医学一科河南郑州450052)

【关键词】无创通气;慢性阻塞性肺疾病;呼吸衰竭

近年来，由于工业快速发展所造成的空气污染，呼吸系统疾病已成为危害我国城乡居民健康的重要疾病，而慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)则是呼吸系统最常见疾病之一［1]。COPD是一组以气流受限为特征的肺部常见疾病，气流受限持续存在并呈进行性发展是其特征，与肺部对有害气体和有害颗粒的异常炎症反应增加有关，常因肺功能的进行性下降而直接影响患者的劳动能力及生活质量［2]。钟南山院士近期对我国7个地区20 245人群进行抽样调查，结果显示COPD患病率占≥40岁人群的8.2%［3]。COPD目前居全球死亡原因的第4位，世界银行/世界卫生组织(WHO)公布，预计到2020年COPD将跃居世界疾病经济负担第5位［4]。COPD合并呼吸衰竭的病理生理特点是气道高阻力和内源性呼气末正压(intrinsic positive end－expiratory pressure，PEEPi)导致氧耗量及呼吸负荷增加，超出呼吸肌自身的代偿能力，最终导致二氧化碳潴留及缺氧的发生，形成呼吸衰竭。因此改善COPD合并呼吸衰竭最重要的治疗措施是改善患者的通气功能，具体包括增加患者呼吸肌做功、扩张支气管以及呼吸机辅助通气［5]。然而对于COPD患者来说，很难在短时间内增加呼吸肌做功，同时受制于气流受限的不完全可逆性，扩张支气管的效果也非常有限，这时无创通气(non－invasive ventilation，NIV)的优势就体现出来。NIV通过克服气道阻力，增加患者每分通气量，改善通气/血流比例，对抗PEEPi防止肺泡萎缩塌陷，从而提高动脉血氧分压(PaO2)，降低动脉血二氧化碳分压(PaCO2)，最终达到改善患者症状的目的。美国一项研究显示，在1998年至2008年这10年期间所有因COPD急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)而住院的患者中，有8.1%的患者需要呼吸支持治疗，NIV是主要治疗方法之一并且获得了很好的效果［6]。

1　NIV在稳定期COPD患者的应用

对于稳定期COPD应用NIV是否能使患者获益，由于不同研究的入选标准、使用呼吸机类型、观察指标及研究方案的不同，目前尚未统一认识［7]。目前推荐的稳定期COPD患者应用NIV的指征为:伴有乏力、嗜睡、呼吸困难等症状; PaCO2≥55 mm Hg或在低流量吸氧状态下PaCO2在50～55 mm Hg且伴有夜间SaO2＜88%累计时间占总监测时间的10%以上;对支气管扩张剂、糖皮质激素、氧疗等治疗无效［8]。Duiverman等［9]将肺功能分级处于重度到极重度下降的患者随机分为单纯呼吸康复治疗组和呼吸康复治疗组联合夜间NIV治疗组，经过两年的观察研究发现，联合夜间NIV组患者的6分钟步行距离、运动能力、日间PaO2和PaCO2、健康相关生活质量(health－related quality of life，HRQOL)改善情况都好于单纯呼吸康复治疗组。Bhatt等［10]将肺功能分级为重度以上且PaCO2＜52 mm Hg的稳定期COPD患者分为接受NIV治疗组和常规治疗组，观察时间分别设定在6周、3个月、6个月，通过慢性呼吸系统疾病问卷(chronic respiratory disease questionnaire，CRQ)来评价患者生活质量的改善，观察结果提示接受NIV治疗组在各观察时间点生活质量都较接受常规治疗组有所改善。由此可见，稳定期COPD患者接受NIV治疗可改善其生活质量。

2　NIV在AECOPD患者的应用

根据患者动脉血气pH值可将AECOPD所致呼吸衰竭分为轻中重度，轻度呼吸性酸中毒pH≥7. 35，中度呼吸性酸中毒pH在7. 25～7. 35之间，重度呼吸性酸中毒pH﹤7. 25。目前对AECOPD致中度呼吸性酸中毒患者应用NIV治疗研究最多，可迅速改善pH、PaO2和PaCO2等血气指标，降低插管率、死亡率，缩短住院周期，降低住院费用［11]。重度呼吸性酸中毒患者应用NIV治疗的失败率较高，而轻度呼吸性酸中毒应用NIV治疗是否能使患者获益各方说法不一［12－18]。国内目前最大的前瞻性多中心随机对照实验(randomised controlled trial，RCT)入选了中国19家医院普通病房内共242例COPD患者，历时16个月。入选标准为伴有呼吸肌疲劳的轻中度酸中毒COPD患者，pH≥7. 25，同时又不满足常规机械通气标准。患者被随机分为标准治疗组和标准治疗+ NIV组。两组患者入院时各项指标差异无统计学意义，标准治疗+ NIV治疗组患者的插管率明显下降(8/171，4. 7%对26/71，36. 6%，P =0. 002)，住院病死率略有下降但差异无统计学意义(7/171，4. 1%对12/71，16. 9%，P =0. 345)，亚组分析显示，需要插管人数在轻度酸中毒(pH≥7. 35)和中度酸中毒(pH在7. 25～7. 35)患者使用NIV治疗后均有减少(9/80，11. 3%，对2/71，2. 9%，P = 0. 047和8/30，26. 7%对3/43，7. 0%，P = 0. 048)，治疗的最初2 h内呼吸频率、动脉血气pH显著改善只存在于标准治疗+ NIV治疗组，经过24 h治疗后标准治疗+ NIV治疗组患者的动脉血pH(7. 37 +/－0. 05对7. 36 +/－0. 06，P﹤0. 01)、PaO2(85 +/－34 mm Hg对72 +/－22 mm Hg，P﹤0. 01)、呼吸频率(21 +/－4次/min对22 +/－4次/min，P﹤0. 01)改善与标准治疗组差异有统计学意义［19]。而国外最有代表性的RCT是由Plant等［20]完成。该实验入组了14家来自英国普通病房的236例COPD患者，均为接受过包括氧疗在内的一般治疗后继发Ⅱ型呼吸衰竭，并且pH值在7. 25～7. 34之间。236例患者被随机分入一般治疗组和一般治疗组+ NIV治疗组。经过长达22个月的治疗观察研究得出结果:一般治疗+ NIV治疗组插管率较一般治疗组明显下降(18/118，15%对32/118，27%，P = 0. 02)，病死率明显下降(12/118，10%对24/118，20%，P = 0. 05)，治疗1 h后pH改善更显著(P = 0. 02)，4 h后呼吸频率下降更显著(P =0. 035)，呼吸困难持续时间更短(P =0. 025)。然而由于各研究入选标准、实验观察指标、呼吸机类型及使用熟练程度、研究方案等的不同，AECOPD致呼吸衰竭接受NIV治疗的效果差异很大，而且一部分接受NIV治疗的患者最终需要接受插管及有创通气治疗，而早期不及时接受插管及有创通气治疗会对这部分患者的病情及预后造成影响。Jensen等［21]研究发现AECOPD合并呼吸衰竭患者在接受NIV治疗时，一部分患者不得不最终接受气管插管及有创通气治疗。Putinati等［22]曾研究报道约11. 8%的AECOPD合并呼吸衰竭患者因早期接受NIV治疗而错过了气管插管及切开的最佳时机。因此，不是所有的AECOPD合并呼吸衰竭患者都适合接受NIV治疗，合理选择NIV治疗AECOPD的时机是保证疗效的关键。

3　NIV在AECOPD患者辅助撤机的应用

严重的AECOPD患者往往由于痰量较大且排出困难或出现严重的意识障碍自主呼吸较弱等情况，在早期选择有创通气治疗，以期在短期内达到纠正血气指标，改善患者临床症状，从而挽救患者生命［23]。但有创通气需要通过气管插管或气管切开来建立人工气道，势必会增加患者的痛苦及精神负担，同时也会带来一系列并发症，如插管时气管损伤、气管切开继发感染、呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia，VAP )等［24]。所以接受有创通气的AECOPD患者在合理应用抗感染药物及充分引流痰液，肺部感染得到充分控制(临床表现为体温控制，痰量减少、黏稠度下降、颜色变白，白细胞及中性粒细胞计数下降，肺部感染的影像学表现为消退)后，需要及时撤离有创通气。临床上将这一肺部感染得到充分控制的阶段称为“肺部感染控制窗”(pulmonary infection control window，PIC 窗)［25]，PIC窗的到来预示着患者痰液引流的问题已不是主要矛盾，通气功能不良成为这时最主要的问题。然而由于COPD患者气流受限不完全可逆且呼吸肌疲劳短期内无法缓解，单纯依靠自主通气不能完全满足机体生理代谢需要，所以这时并不适合直接拔除气管插管、撤离有创通气直接过渡到完全依靠自主通气，需要继续应用机械通气来解决患者通气功能不良及呼吸肌疲劳问题。对因肺部感染加重而插管并接受机械通气治疗的AECOPD患者，以PIC窗作为拔管时机，通过口鼻面罩无创通气过渡能够明显改善治疗效果，减少VAP的发生率，缩短有创通气治疗时间及总的接受机械通气治疗时间，减少ICU的住院时间［25－27]。所以，以PIC窗为切换点作为有创通气和无创通气序贯治疗AECOPD辅助撤机的策略，可明显减少有创通气时间，降低VAP的发生率和死亡率，最终使患者获益。

4　小结

综上所述，NIV治疗COPD合并呼吸衰竭的效果是肯定的。临床医师合理的选择NIV治疗，可有效减少气管插管、降低病死率、改善患者生活质量、降低住院医疗费用，再加上NIV操作简便易行、患者耐受性好、安全性高，使得NIV广泛应用于ICU、急诊室、麻醉恢复室、普通病房甚至家庭中。但是NIV治疗COPD合并呼吸衰竭的最佳治疗时机、合理的疗程、治疗效果的评价时机、通气模式及参数的选择，以及远期效益及经济学效益目前尚缺乏共识，有待开展进一步临床研究。

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(收稿日期:2014－12－06)

doi:10.3969/j.issn.1004－437X.2015.02.041

【中图分类号】R 563.8