无创机械通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭对患者心功能的影响*

易小萍 蔡耀婷 邓学学

(四川大学华西医院全科医学科，四川 成都 610041)

慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydiseases，COPD)是以气流受限为特征的一种呼吸系统常见病和多发病，其气流受限不完全可逆、呈进行性发展，通常认为与烟雾等有害气体或有害颗粒引起肺部异常炎症反应有关[1-2]。我国学者及其团队通过调查全国7大地区2万多名成年人群，发现COPD成年患者高达8.2%，平均每位患者住院花费高达11598元[3-4]。COPD急性加重时常引发Ⅱ型呼吸衰竭，导致患者出现低氧血症、高碳酸血症及相对严重呼吸肌肉疲劳，若不能及时纠正呼吸衰竭，可导致患者出现肺动脉高压、右心功能不全等并发症，大大增加了住院率、插管率、死亡率和经济花费[5-6]。有创机械通气是治疗COPD呼吸衰竭的经典方法，但存在出血、气管食管瘘及呼吸机相关肺炎等并发症发生的风险，容易造成病情反复、上机时间延长和撤机困难甚至治疗失败[7]。近年来，无创通气技术发展迅速，成为临床治疗COPD呼吸衰竭的有效方法，具有无创、简便、经济、患者耐受好的特点[8]。本研究通过观察无创机械通气治疗慢性阻塞性肺病合并呼吸衰竭的临床疗效及其心功能影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年5月～2016年4月我院收治的COPD合并呼吸衰竭患者86例为研究对象，所有患者均符合2013年中华医学会呼吸病学分会制定《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》的诊断标准[9]；其中男性59例，女性27例，年龄52～80岁，平均年龄(73.58±10.36)岁，纳入标准：符合上述诊断指标；血气分析符合动脉血氧分压(PaO2)<60 mmHg，动脉血氧化碳(PaCO2)>50 mmHg；所有患者均为首次无创双水平正压通气治疗者；患者知悉且签署知情同意书。排除标准：合并支气管扩张、支气管哮喘、肺结核、间质性肺疾病等其他呼吸系统疾病；合并严重心率失常、心功能不全及其他严重系统性疾病；面部畸形及面部手术等无法配戴面罩者；合并糖尿病、高血压等原发性疾病患者；依从性差中途放弃治疗者。按照治疗方式不同将患者分为观察组和对照组，每组43例。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法 对照组入院后接受常规吸氧、抗感染、解痉、止咳祛痰、支气管扩张剂、纠正水电解质紊乱和酸碱平衡失调及营养支持等基础治疗，观察组在基础治疗上采用美国伟康BiPAP Vision S/TD30呼吸机，取半卧位，配戴合适面罩，经口鼻面罩辅助通气，通气模式选择压力支持/压力控制(S/T)模式，设置参数为：IPAP15～20cmH2O，呼气压力(EPAP)为4～8cmH2O，备用支持频率为12～16次/min。使患者吸氧浓度在40%～50%，使经皮血氧饱和度维持在90%以上，通气时间为2h，3～4次/d。两组患者均持续治疗7 d。

1.3 观察指标 观察比较两组治疗前后HR、RR、PH、PaO2、PaCO2等动脉血气等指标及APACHEⅡ评分，心功能指标包括左心室射血分数(LVEF)、血清肌钙蛋白I(cTnI)、脑钠肽(BNP)、脑钠肽前体(Pro-BNP)，心电图P波变化情况，住院天数、气管插管次数和住院费用及相关并发症发生情况。

BNP和pro-BNP检测采用酶联免疫吸附法进行检测，试剂盒由R&D公司提供。采用双抗夹心免疫法进行检测血清cTnI含量，检测仪器为Access全自动微粒子化学发光免疫分析仪，RI:Access AccuTnI试剂盒购美国Becman公司，用心脏超声测定左心射血分数(LVEF)。

测量两组心电图时取仰卧位，患者处于安静状态下，擦拭体表导联，采用12导联心电图记录心电图，纸速25mm/s，测量时由同一专业人员独立完成。测量P波时限，P波测量起点与等位线交点，P波测量终点为P波终点与等电位线交点。记录P波时限，并取其平均值作为各个导联P波的时限，比较最大P波时限(Pmax)、最小P波时限(Pmin)，P波离散度计算公式Pwd=Pmax-Pmin。

1.4 评价标准 采用急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ)[10]对患者疾病严重程度进行评价，该表由年龄、慢性健康状况及急性生理评分组成，总分71分，其中年龄评分为0～6分，75岁以上为6分；65～74岁为5分按年龄高低计分；慢性健康状况评分根据患有无严重器官系统功能不全或免疫损害；急性生理评分包含体温、动脉压、心率(HR)、呼吸频率(RR)、氧分压、血PH值、血清钠、钾、肌酐、红细胞比容、白细胞计数和意识障碍等12个指标，其中意识程度根据格拉斯哥昏迷评分，总分15分，其他指标根据异常程度分别计0～4分。分值越高表示患者病情越重，预后越差。

2 结果

2.1 两组治疗前后动脉血气等指标及相关指标比较 治疗后两组HR、RR、PaCO2和APACHEⅡ评分较治疗前显著降低，而PH和PaO2较治疗前显著升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；与对照组相比，观察组HR、RR、PaCO2和APACHEⅡ评分明显降低，而PH和PaO2明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 两组治疗前后心功能指标变化 治疗后两组LVEF指标较治疗前升高，而cTnI、BNP、pro-BNP较治疗前降低，差异均具有统计学意义(P<0.05)，与对照组相比，观察组LVEF指标升高，而cTnI、BNP、pro-BNP指标降低，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

组别n时间HR(次/min)RR(次/min)PHPaO2PaCO2APACHEⅡ评分观察组43治疗前105.36±10.2334.84±5.217.25±0.1260.23±5.8964.52±5.4127.89±3.69治疗后76.59±8.51①②20.58±5.84①②7.46±0.08①②84.59±6.84①②47.62±4.56①②19.58±2.35①②对照组43治疗前106.94±10.2335.14±4.89①7.23±0.1059.76±5.3865.17±5.8327.54±3.59治疗后89.54±9.54①26.59±5.07①7.36±0.07①69.84±6.21①54.61±5.07①24.64±2.21①

注：与治疗前比较，①P<0.05；与治疗后对照组比较，②P<0.05

表2 两组患者治疗前后心功能指标变化Table 2 Changes in cardiac function indexes in the two groups before and after treatment

注：与治疗前比较，①P<0.05；与治疗后对照组比较，②P<0.05

2.3 两组治疗前后心电图P波变化情况比较 治疗前后两组心电图Pmax、Pmin和Pwd较治疗前降低，且观察组Pmax和Pwd降低程度低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表3。

2.4 两组住院天数、气管插管次数和住院费用比较 与对照组比较，观察组住院天数、气管插管次数和住院费用降低，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表3 两组治疗前后心电图P波变化情况Table 3 Changes of ECG P wave in the two groups before and after treatment

注：与治疗前比较，①P<0.05；与治疗后对照组比较，②P<0.05

Table4Comparisonofhospitalstay,timesoftrachealintubationandhospitalizationexpensesbetweenthetwogroups

组别n住院天数(d)气管插管次数(次)住院费用(元)观察组4315.36±3.523.57±1.257896.35±1456.32对照组4320.34±4.218.94±2.598725.36±1569.58t5.95112.2442.539P0.0010.0010.036

2.5 两组并发症比较 观察组治疗期间并发症发生率为4.65%，其中1例出现面罩部压痕伴皮肤轻度过敏，1例出现胃肠胀气现象，均未经特殊处理自行恢复，对照组中并发症发生率为9.30%，其中4例呼吸衰竭加重转入重症监护室性有创机械通气治疗后缓解。两组并发症发生率比较差异无统计学意义(χ2=0.179，P>0.05)。

3 讨论

机械通气是治疗COPD合并呼吸衰竭患者的有效方法，而传统有创机械通气在COPD合并呼吸衰竭的治疗虽取得一定疗效，但持续使用会导致一系列并发症，如气压伤、脱机困难、呼吸机相关肺炎等，这容易导致患者病情加重，增加患者死亡率[11]。近年来，无创通气技术发展迅速，其成为治疗COPD伴呼吸衰竭的有效治疗手段：通过吸气时和呼吸时分别吸气和呼吸相气道正压达到克服气道阻力、改善通气、缓解呼吸肌疲劳、防治气道及肺泡塌陷，改善通气/血流比例，防止肺泡萎陷，促使肺泡气向血液弥散，改善弥散功能，从而提高PO2、降低PCO2，对COPD并发呼吸衰竭治疗效果显著[12-13]。徐非凡[14]对67例COPD合并呼吸衰竭等使用无创正压通气与有创机械通气进行对比发现，在通气效果上两者均无明显差异，但无创正压通气在很大程度上降低了有创机械通气并发症的发生率。本研究结果显示，两组患者动脉血气指标HR、RR、PaCO2和APACHEⅡ评分显著降低，而PH和PaO2明显升高，且经无创通气治疗患者动脉血气指标改善程度明显优于常规治疗，说明无创机械能够增加患者通气量，改善患者通气血流，纠正缺氧和CO2潴留。冯晓玲等[15]在122例COPD合并呼吸衰竭老年患者的研究中发现，无创通气治疗能够通过改善患者PaO2、PCO2等指标来改善患者临床症状。本研究结果显示，经治疗后观察组心功能指标LVEF较对照组升高，而cTnI、BNP、pro-BNP指标较对照组降低，提示无创机械通气不仅能够改善患者通气量，同时还增加呼吸道及肺泡内压使支气管扩张，降低气道阻力，减少呼吸能量消化，缓解呼吸肌疲劳，改善呼吸功能，减少回心血量，减轻心脏前负荷，减少心室跨壁压，改善氧合，使心肌供氧增加，改善心肌功能，有利于心肌输血量增加，这与张静等[16]报道研究一致。

P波离散程度(Pwd)是指同步记录的12导联体表心电图中，不同导联测定P波最大时限与P波最小时限的差值，Pwd明显升高提示心房内不同部位存在非均质性电活动，P波离散程度已经成为预测房性心律失常尤其是特发性房颤的体表心电图的一个新指标[17]。研究显示，COPD合并呼吸衰竭患者由于左室舒张功能下降，自主神经张力升高，可使心房肌内电活动离散度加大，最终导致心电图P波离散度升高[18]。本研究通过对COPD合并呼吸衰竭患者治疗前后心电图Pwd进行观察和分析结果发现，两组治疗前Pwd水平均高于治疗后，提示COPD合并呼吸衰竭患者心房肌内电活动非均质性程度加重，这可能与心室舒张功能(特别是左心室)受损有关；左室舒张功能受损能够导致左房的肌内电活动离散程度增加，左室舒张功能受损越来越严重，导致窦房结、房室结的自律性降低，引起心律失常。侯景玉[19]在51例COPD合并呼吸衰竭研究中发现，COPD合并呼吸衰竭不仅影响肺部通气和换气功能，加重低氧血症和高碳酸血症，继而引发肺动脉高压，促使右心衰竭，右房压力增加，又刺激儿茶酚胺释放增加，促进细胞内钾丢失，提高心肌细胞的兴奋性和自律性而导致心律异常。而无创机械通气治疗患者Pwd降低程度优于常规治疗，这说明无创机械通气能够改善通气量，改善患者缺氧和CO2潴留，减轻对肺部损伤，降低对循环系统影响，减轻对心脏负荷，同时改善血氧含量，促进心肌细胞能量代谢，达到改善心肌功能的目的。朱德兴等[20]研究显示，无创通气正向压力使肺泡内正压对肺内有挤压作用，减少渗出，有利于减少肺组织渗出，间接改善心功能不全患者的心脏功能。本研究显示，及早应用BiPAP呼吸机能够够改善患者PaO2、PaCO2，明显缩短治疗的时间及费用，逆转病情恶化；同时，BiPAP呼吸机操作简便，易掌握，能及时开始，随时撤机，治疗过程无创，减少了插管所致呼吸机相关肺炎及黏膜损伤等并发症。

4 结论

本文结果表明，无创机械通气治疗慢性阻塞性肺病合并呼吸衰竭患者能够有效改善患者通气效率，其血气分析指标、心功能指标较常规治疗有明显改善，能够缩短住院天数，减少患者医疗费用，且使用方便，患者易于接受，可在临床推广使用。