氧疗在慢性阻塞性肺疾病中应用的研究进展

郭瑾，关巍

青海大学附属医院，西宁810000

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种常见的、可以预防和治疗的疾病，以持续呼吸症状和气流受限为特征，通常是由于明显暴露于有毒颗粒或气体引起气道和肺泡异常所导致。COPD病程长，病情进行性发展，晚期COPD治疗效果较差，严重影响患者的生活质量。氧疗是治疗COPD患者慢性持续性低氧症状并改善预后的重要手段。随着氧疗研究的进展，夜间氧疗、短期氧疗、无创通气、经鼻高流量吸氧等氧疗方法应用于COPD的治疗中。氧疗的时长、氧疗方法的选择及治疗评估都与患者的预后息息相关，不同病情所选择的氧疗方法也有所不同。氧疗装置的更新在一定程度上增强了氧疗的规范性。现就COPD氧疗的应用进展综述如下。

1 长期氧疗(LTOT)在COPD中的应用

1.1 长期家庭氧疗的定义及应用指征 长期家庭氧疗是指每天持续吸氧15 h以上，使PaO2达到60 mmHg和(或)SaO2>90%。其适应证为：静息状态下PaO2≤55 mmHg或SaO2≤88%，伴或不伴高碳酸血症；PaO2为55～70 mmHg或SaO2<89%，并伴有肺动脉高压、右心衰竭或红细胞增多症(血细胞比容>0.55)。一般使用鼻导管吸氧，氧流量为1.0～2.0 L/min，吸氧时间>15 h/d。目标是使患者在海平面、静息状态下，达到PaO2≥60 mmHg和(或)SaO2>90%。LTOT已被证实可降低严重慢性低氧血症患者的总体病死率，并改善COPD患者的认知功能和情绪状态。

1.2 COPD中度缺氧患者长期家庭氧疗的疗效 20世纪80年代英国和美国进行的MRC和NOTT试验证明了长期家庭氧疗可以提高COPD慢性低氧患者的生存率。近年来1项大型研究[1]纳入738例COPD伴中度低氧血症患者(血氧饱和度为89%～93%)，随机将患者分为氧疗组368例和非氧疗组370例，其中氧疗组220例患者持续24 h吸氧、氧流量2 L/min，148例仅在运动及睡眠期间吸氧、氧流量2 L/min。738例患者中，133例(18%)为静息性中度低氧血症、319例(43%)为运动后中度低氧血症(6 min步行试验中，SaO2≥80%持续5 min或SaO2<90%持续10 s)、286例(39%)既有静息性中度低氧血症也有运动后低氧血症。随访1～6年，氧疗组与非氧疗组病死率、急性加重次数、再住院率、患者生活质量、肺功能及6 min步行试验结果差异均无统计学意义，认为LTOT不能改善COPD稳定期中度缺氧患者的预后。但此项试验并没有提及关于夜间低氧患者的氧疗问题。

1.3 长期家庭氧疗使用时间 对于静息状态下的慢性低氧血症患者(PaO2≤55 mmHg)，指南建议每日吸氧至少15 h，但在MRC和NOTT随机对照试验中发现，NOTT试验中18 h/d氧疗组的病死率低于MRC试验中15 h/d氧疗组。瑞典学者针对每日吸氧时间开展了1项为期5年的研究[2]，共纳入2 249例COPD患者(59%为女性)给予长期家庭氧疗，中位随访1.1年，其中138例(6%)患者因缺氧症状改善停止LTOT；1 129例(50%)患者死亡，中位生存时间为1.9年，主要死因包括呼吸系统疾病(68%)、心血管疾病(20%)和癌症(6%)。在研究中，539例(24%)患者每日吸氧24 h，1 231例(55%)患者每日吸氧15 h，其中24 h吸氧组288例(53%)死亡、15 h吸氧组629例(52%)死亡，两组病死率无统计学差异，说明24 h/d吸氧并没有使患者获益增加。LTOT持续时间对再入院率的影响不明确，长时间或持续的LTOT可能对许多患者造成不必要的负担，接受LTOT的患者已被证明焦虑感增加，可能导致社会孤立感及日常生活活动受限。

1.4 长期家庭氧疗的评估方法 低氧血症可通过动脉血气分析(ABG)、毛细血管血气检测分析(CBG)或脉搏血氧饱和度(SpO2)进行检测。有研究纳入毛细血管氧分压(PcO2)≤60 mmHg的COPD患者102例，其中PcO2≤55 mmHg者73例(30.4%)、PcO2平均值为47.55 mmHg；动脉血氧分压平均值(PaO2)≤55 mmHg者21例(20.6%)、PaO2平均值为52.88 mmHg。如果单纯用PcO2界定患者是否符合LTOT标准，那么将有一部分患者会接受不当治疗[3]。此研究还发现，ABG较CBG疼痛感更为强烈，患者更不容易接受ABG。但如果使用纤细的动脉血气针(26 G)进行动脉穿刺，那么ABG带给患者的疼痛感将减轻，ABG将比CBG更具优势。英国胸科协会指南[4]推荐ABG作为LTOT一线诊断手段，以SpO2检测初步评估LTOT指征，即SpO2≤92%或SpO2≤94%、临床表现为体循环淤血、红细胞增多症或肺动脉高压。但是，如果没有进行ABG测定，SpO2不能单独用于正式评估患者是否需要接受长期家庭氧疗。不适当的氧疗会加重病情，加重患者的精神负担和经济负担。

2 夜间氧疗(NOT)在COPD夜间睡眠低氧患者中的应用

夜间低氧现象在COPD患者中较为普遍。一项研究中，128例不符合LTOT要求的COPD患者中有49例(38%)出现了夜间低氧血症。COPD患者夜间低氧主要由肺通气不足及换气异常引起。夜间低氧定义为30%的夜间时间SpO2≤90%，多出现于快波睡眠。长期持续的夜间睡眠低氧会进展成肺动脉高压、肺心病及呼吸衰竭，还可以引起心律失常、睡眠质量下降、红细胞增多症等并发症。现评估夜间氧疗对COPD患者病死率影响的研究较少。Lacasse等[5]发起了一项为期3年的随机双盲对照试验，目的在于研究夜间氧疗对COPD患者疾病进展及病死率的影响，目前正在进行中。

现有证据显示，NOT可应用于严重心力衰竭和睡眠呼吸障碍引起夜间低氧血症的患者[5]。目前国内外缺乏关于单独使用NOT改善肥胖低通气综合征和COPD与阻塞性睡眠呼吸暂停重叠综合征的相关研究，并且如何在接受无创通气(NIV)的患者中实行NOT仍不清楚。同时，在最佳夜间NIV模式下仍有持续性夜间低氧血症的患者是否应该接受额外的氧气补给，仍需要通过进一步的研究来明确。

3 短期氧疗(STOT)在COPD急性加重期的应用

COPD急性加重期患者住院治疗时，可能正处于严重缺氧状态，这种情况下可进行STOT，治疗一段时间后需要重新评估患者是否符合LTOT要求，决定是否给予继续治疗。Zaidi等[6]的研究中提到，在接受治疗的262例COPD急性期患者中只有26%在出院时接受了评估。另一项研究表明，住院期间使用氧疗的大部分患者在出院后2～3个月后再次评估，则不符合LTOT标准。Levin等[7]在一项回顾性研究中发现，仅47.3%的受试者在接受STOT后，出院评估时符合LTOT标准。

美国胸科协会和美国胸科医师会建议，COPD急性期患者进行STOT后，需进行再次评估，决定是否更换氧疗方案。GOLD指南推荐患者应于出院后90 d内重新评估是否进行LTOT。错误的评估方法及时间将会导致过度治疗，加重患者心理及经济负担。住院患者应该在出院后再次进行氧饱和度及血气分析等检查，评估是否需要进行LTOT。

4 NIV在COPD伴急性高碳酸血症患者中的应用

NIV是COPD伴急性高碳酸血症的有效治疗方法，NIV可降低病死率，减少气管插管率，并缩短住院时间。伴有轻度意识改变的COPD患者在住院期间也可行NIV治疗[8]。

一项回顾性研究纳入166例COPD伴急性高碳酸血症性呼吸衰竭患者，住院期间78例患者进行了NIV，88例未接受NIV治疗，观察180 d后发现NIV组较无NIV组再住院率降低[9]。Murphy等[10]分析了1年内64例COPD伴高碳酸血症患者的病死率及再入院率，其中36例患者采用LTOT联合NIV的氧疗方式，平均再入院时间为4.3个月，病死率64.3%；28例则采用单纯LTOT，平均再入院时间为1.4个月，病死率80.4%；LTOT联合NIV较单一LTOT治疗可延长患者再入院率、降低病死率。

一项为期1年的研究表明[11]，COPD伴急性高碳酸血症患者夜间使用NIV的再入院率为65%，LTOT组为64%，二者无统计学差异；除此之外，COPD急性加重次数、肺功能、日常活动量等均无统计学差异。但值得注意的是，1年后夜间NIV组的白天及夜间PaCO2水平较LTOT组有所降低。NIV与有创机械通气(MIV)相比，前者引起医院获得性肺炎机会较少，患者住院时间更短，住院成本更低。对于入院接受机械通气的COPD伴急性高碳酸血症患者来说，NIV为首选方案。

从以上研究可以看出，NIV不仅可以用于治疗COPD伴急性高碳酸血症患者，而且与LTOT联合应用可以有效减少COPD伴高碳酸血症患者的再入院率，降低病死率。

5 经鼻导管高流量氧疗(NHF)在COPD伴高碳酸血症患者中的应用

NHF是通过输送加热、加湿高流量气体从而形成小幅度气道正压以维持氧浓度，同时可清洗上呼吸道死腔的最新氧疗方法(氧流量可达70 L/min)。有研究评估了NHF在各种临床情况下治疗的有效性，结果表明，NHF治疗效果与NIV相当[12]。但也有研究显示，NHF氧合作用较NIV弱，这可能与NIV的呼气末正压相关。随着NHF技术革新，多数患者认为NHF较NIV更舒适。对于急性呼吸衰竭拔管后患者，NHF的氧气输送率高于文丘里面罩氧疗法，并且再插管率降低。

目前关于NHF治疗COPD伴高碳酸血症的研究较少，在仅有的研究中，纳入的患者数量有限[13]。NHF减轻高碳酸血症的机制尚未完全明了，有学者认为与其产生的气道正压相关，也有学者认为可能与上呼吸道内的冲洗效果有关[14]。2018年的一项随机对照试验共纳入COPD伴高碳酸血症患者共43例，发现NHF治疗有效降低了COPD伴高碳酸血症患者的PcO2，但这种效应与平均气道压力的增加无关，而与氧气泄漏程度和氧流量大小有关[15]。气道冲洗和功能性死腔减少是NHF治疗的重要机制。

NHF可降低急性呼吸衰竭患者再插管率，其舒适度、安全性都优于NIV。而且，因为NHF高流量含氧气流冲洗减少解剖无效腔，加快CO2清除，该法还可有效降低COPD伴高碳酸血症患者的PcO2，可以用于COPD伴高碳酸血症患者的治疗。

6 COPD患者氧疗装置的选择

目前最常见的供氧设备有四种。压缩氧气瓶，是最原始的供氧设备，因其使用时间短、笨重、更换及后期处理繁琐等，较少应用于LTOT，但可作为备用供氧设备。液氧装置，较氧气瓶更容易储存、携带、氧流量大，可满足更大耗氧需求的患者，但其高成本限制了在LTOT中的应用，而且液氧装置无法用于乘坐飞机患者。氧浓缩器，是最常用于家庭氧疗的设备，设备可以提供浓度为90%±5%、流量为1～10 L/min的氧气，低耗能、高功率，重量13.6～15.8 kg，噪音小，但价格较昂贵。便携式氧气浓缩器(POCs)，通过使用电池和汽车电源等，为患者提供在家庭以外的长时间移动氧疗。大多数POCs可在航空旅行中使用。POCs可以提供0.5～3.0 L/min的氧流量。然而，POCs受容量限制，且不同制造商的POCs设备特性(如电池寿命、重量、噪音大小和氧气输出量)差异很大。

Jacobs等[16]调查了进行家庭氧疗患者的情况，他们制作并分析了约2 000份调查问卷。大多数受访者表示，每日平均使用氧气24 h，其中31%的患者使用高流量吸氧，只有29%的受访者根据氧饱和度调整氧流量。65%的受访者回复，在收到设备后，未进行SpO2检测。10%的患者表示设备商(64%)或临床医师(8%)没有给予设备使用指导。半数受访者报告了氧气问题，大多数患者频繁报告设备故障，以及缺乏便携式管理系统和高流量供氧设备。

近年来，一款名为FreeO2的最新闭环滴定氧疗系统可以很好的解决上述常见问题。FreeO2系统可自动调节氧流量以维持目标氧饱和度，可监测患者呼吸频率、防止氧气过量和发出警报提示。使用警报让护理人员知道何时需增加氧流量，是闭环滴定氧疗系统的优势所在[17]。Vivodtzev等[18]的随机对照试验共纳入12例COPD患者，随机在运动时给予FreeO2滴定氧流量或固定氧流量吸氧，结果提示，使用FreeO2的患者较固定氧流量吸氧患者的步行距离、运动持续时间增加，二者的PcO2水平无显著差异，说明FreeO2可改善严重COPD患者的运动耐量且不会加重高碳酸血症。然而，家庭氧疗的高成本问题可能还会影响FreeO2的家庭应用，关于氧流量最佳滴定临界值还有待进一步研究。

综上所述，LTOT是COPD静息性低氧血症患者的主要治疗方法，但不推荐用于中度低氧血症患者的治疗。对于COPD急性加重期住院患者，接受STOT之后，需要在3个月内重新评估是否符合LTOT标准。NIV联合LTOT治疗已被证实可以更好地改善COPD伴高碳酸血症患者的预后。同时，许多研究表明NHF可降低急性呼吸衰竭患者的再插管率，并且舒适度及实用性高于面罩吸氧，还可有效降低COPD伴高碳酸血症患者的PcO2。氧疗作为COPD非药物治疗的重要手段之一，依然存在患者依从性不佳、氧疗设施不够完善及个体化氧疗方案制订困难等问题，还需要深入研究和探讨。