头罩与面罩无创通气对慢性阻塞性肺疾病患者临床有效性及安全性的Meta分析

张琼震 姜海明 邱建清 孙 斌

1 滨州医学院第二临床医学院 山东 烟台 264003；2 滨州医学院烟台附属医院重症医学科 山东 烟台 264100；3 滨州医学院附属医院急诊科 山东 滨州 256603

无创通气(noninvasive ventilation)因其疗效确切、易于实施、可避免有创机械通气引起的一系列并发症，近年来得到了广泛的推广和应用，特别是用于治疗慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)急性加重所致轻、中度呼吸衰竭疗效肯定[1]。长期无创通气可降低患者死亡率，并防止再次住院[2]。无创通气的实施主要通过口鼻面罩或头罩将患者与呼吸机进行连接，相比于传统面罩式无创通气，头罩式无创通气不仅适合不同面部形状的患者，而且可避免接触患者面部皮肤，特别适用于面部皮肤损伤、创伤或手术等无法佩戴面罩的患者，除此之外，还可使患者自由交流、咳嗽等。但针对头罩与面罩式无创通气的选择性应用目前尚存在争议。本研究拟通过对关于头罩与面罩无创通气治疗COPD患者的随机对照研究进行Meta分析，评估两者的临床疗效，从而为临床治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 文献检索 检索PubMed、Web of Science、万方、中国知网(CNKI)、维普数据库中头罩与面罩无创通气治疗COPD的研究，英文检索式为：(((((((Head Protective Devices[Mesh]))OR(helmet)))OR(face mask)))AND(Noninvasive Ventilation))AND((Pulmonary Disease，Chronic Obstructive)OR(COPD)OR(Chronic Obstructive Pulmonary Disease)OR(COAD)OR(Chronic Obstructive Airway Disease)OR(Chronic Obstructive Lung Disease)OR(Chronic Airflow Obstructions))。中文检索式为：主题(头罩 OR 面罩)*题名或关键词(无创通气)*题名或关键词(慢性阻塞性肺疾病)。检索时限为建库至2020年2月13日。

1.2 文献纳入与排除标准 纳入标准为：研究设计为临床随机对照试验；研究对象为具有无创通气指征的COPD患者；研究变量为头罩与面罩无创通气；观察指标为治疗后各组的患者呼吸频率、氧合指数、二氧化碳分压、不耐受率、面部皮肤溃疡或坏死、结膜炎、胃肠胀气发生率、病死率、漏气发生率等。排除标准为：非中英文文献；无法获得全文的文献；仅研究头罩或面罩无创通气的文献；重复发表的文献；无呼吸频率、氧合指数或二氧化碳分压等重要结局指标的文献。

1.3 数据提取 阅读文献后提取第一作者、年份、国家、患者平均年龄、研究例数、结局指标等。

1.4 文献质量评价 采用Cochrane“偏倚风险评估”工具对纳入文献进行质量评价。偏倚风险分为低偏倚风险、高偏倚风险及偏倚风险不确定3个等级[3]。

1.5 统计学方法 采用Review Manager 5.3软件进行统计学分析。根据异质性检验结果选择效应模型，若I2<50%，P≥0.1，则为同质，采用固定效应模型，若I2≥50%，P<0.1，则认为存在异质性，采用随机效应模型。根据变量类型选择效应尺度，连续型变量采用均数差(mean difference，MD)，二分类变量采用相对危险度(relative risk，RR)，同时计算95% 可信区间(confidence interval，CI)。对于存在异质性的变量采用逐篇排除文献法进行敏感性分析。考虑COPD治疗效果可能与年龄、性别、病史长短等因素相关，由于纳入文献中除描述平均年龄外未针对性别、病史等因素进行分类统计研究，故根据年龄因素分成2个亚组行亚组分析。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果 共检索到文献698篇，其中万方420篇、维普49篇、CNKI 143篇、PubMed 69篇、Web of Science 17篇，根据纳入及排除标准筛选后共纳入9篇文献，其中中文文献5篇[4,5,7,9,11]，英文文献4篇[6,8,10,12]，共有研究606例，其中头罩组304例，面罩组302例。纳入文献基本情况见表1。

表1 纳入文献基本情况

2.2 文献质量评价 采用Cochrane偏倚风险评估工具进行文献质量评价，图1 为Cochrane偏倚风险总结图，总体文献质量评价归为中低风险。

“+”.低风险；“-”.高风险；“？”.未知风险。

2.3 Meta分析结果 头罩组在面部皮肤溃疡或坏死、结膜炎、不耐受率、漏气发生率方面均低于面罩组，且差异具有统计学意义；在呼吸频率、氧合指数、二氧化碳分压、住院病死率及胃肠胀气发生率方面，差别无统计学意义，但在年龄≤70岁亚组中，头罩组呼吸频率较面罩组低，氧合指数较面罩组高，差异具有统计学意义，见表2、3。在面部皮肤溃疡或坏死、结膜炎、胃肠胀气发生率、不耐受率的研究中，由于文献纳入数量较少，年龄≤70岁亚组中纳入文献少于2篇，偏倚较大，故未行亚组分析。

表2 连续型变量Meta分析结果

表3 二分类变量Meta分析结果

2.3.1 呼吸频率 共有7篇文献[4,6-9,11-12]统计了治疗后呼吸频率改变，Meta分析结果及森林图见图2。异质性检验显示，研究效应量同质(I2<50%)，采用固定效应模型；图中菱形与无效线相交，头罩组与面罩组无创通气治疗后呼吸频率差异无统计学意义。亚组分析结果显示，年龄≤70岁亚组中头罩组呼吸频率低于面罩组(MD=-3.28，P<0.05)；而年龄>70岁亚组中头罩组与面罩组呼吸频率差异无统计学意义。

图2 呼吸频率森林图(连续型变量)

2.3.2 氧合指数 共有8篇文献[4-5,7-12]统计了治疗后氧和指数改变，Meta分析结果及森林图见图3。异质性检验显示，研究效应量同质(I2=27%)，采用固定效应模型；图中菱形与无效线相交，头罩组与面罩组机械通气治疗后氧和指数差异无统计学意义。亚组分析结果显示，年龄≤70岁亚组中头罩组氧和指数高于面罩组，(MD=9.77，P<0.05)；而年龄>70岁亚组中头罩组与面罩组氧和指数差异无统计学意义。

图3 氧和指数森林图(连续型变量)

2.3.3 二氧化碳分压 共有9篇文献[4-12]统计了治疗后二氧化碳分压改变，Meta分析结果及森林图见图4。异质性检验显示，研究效应量存在异质性(I2=94%，P<0.1)，采用随机效应模型，图4中菱形与无效线相交，头罩组与面罩组无创通气治疗后二氧化碳分压差异无统计学意义。采用逐篇排除文献法进行敏感性分析，结果见表4，剔除郭华等[9]、马芳丽等[4]研究后，异质性较前略减小(88%、93%)采用随机效应模型分析显示，头罩组与面罩组二氧化碳分压差异存在统计学意义(P<0.05)，提示Meta分析结果不稳定。亚组分析显示，在年龄≤70岁和>70岁两亚组中，头罩组与面罩组二氧化碳分压差异无统计学意义。

表4 二氧化碳分压Meta分析结果(敏感性分析)

图4 二氧化碳分压森林图(连续型变量)

2.3.4 住院病死率 共有7篇文献[4-7,9,11-12]统计了住院病死率，Meta分析结果及森林图见图5。头罩组与面罩组无创通气住院病死率分别为8.16%(20/245)和9.96%(24/241)。异质性检验显示，研究效应量同质(I2<50%)，采用固定效应模型，两组数据差异无统计学意义。

图5 住院病死率森林图(二分类变量)

3 讨论

相比于传统面罩式无创通气，头罩式无创通气可显著降低COPD患者不耐受率及漏气发生率，减少面部皮肤溃疡或坏死、结膜炎等并发症，差异具有统计学意义；数据显示头罩组住院病死率及胃肠胀气发生率均较面罩组低，但其差异无统计学意义，考虑不排除与纳入样本量较少有关；在降低呼吸频率、提高氧合方面，两组总体差异无统计学意义，对于年龄≤70岁的COPD患者，头罩式与面罩式相比可降低呼吸频率，提高氧合，差异具有统计学意义。在降低二氧化碳分压即清除二氧化碳潴留能力方面两组差异无统计学意义，但行敏感性分析结果显示剔除郭华等[9]或马芳丽等[4]研究后，差异存在统计学意义，故此Meta分析结果不稳定，有待进一步研究。

本篇Meta分析纳入的9篇文献均为随机对照研究，而Navalesi等[13]采用了交叉设计研究，其结果显示，头罩式在减少呼吸频率方面效率较面罩式低，故其认为在COPD患者中，面罩是首选方式，头罩可作为患者无法耐受面罩或防止长时间持续应用面罩导致皮肤破损的一种替代方式。然而，洪树坤等[14]Meta分析结果表明，头罩组可提高Ⅰ型呼吸衰竭患者氧合指数、降低住院病死率，但针对Ⅱ型呼吸衰竭患者，在清除二氧化碳潴留能力方面面罩组优于头罩组，其认为可能与原发疾病本身因素有关，导致Ⅰ型呼衰的原发病大多可逆，而引起Ⅱ型呼衰的原发病大多不可逆。本研究对象为应用无创通气的COPD患者，该疾病以不可逆性持续性气流受限为特征，多为Ⅱ型呼吸衰竭，结果显示，头罩组与面罩组清除二氧化碳潴留能力差异无统计学意义，但对于年龄≤70岁的COPD患者来说，头罩式较面罩式更具临床优势，可提高患者氧合、降低呼吸频率，考虑除与原发病因素有关外，还与年龄因素有关，随着年龄增长患者心肺功能逐渐减退，整体机能下降，病情相对复杂，对无创通气等相关治疗措施的效果可能有所不同，对此有待进一步研究。

本研究亦存在一定的局限性及不足。首先，关于头罩式无创通气治疗COPD患者的研究文献数量有限，未能有足够大的样本量使得分析更具说服力及可靠性；其次，文献检索策略不够全面，非中英文文献可能导致偏倚；再者，由于Meta分析是定量描述方法的二次研究，其结果可能受各种偏倚因素的影响，例如，对于治疗后呼吸频率、氧和指数、二氧化碳分压等指标的测量时机及随访时间在各研究中无统一标准，再如不耐受率在所有纳入文献中尚无统一定义，可能存在临床异质性。此外，除年龄因素外，患者性别、国家地区、病史长短、是否有吸烟史等因素均可能成为异质性来源，因纳入文献原文中未具体描述等原因本研究未针对这些因素进行分析。

综上所述，头罩式无创通气治疗COPD患者较面罩式可显著减少临床并发症，尤其在对于年龄≤70岁的患者中治疗有效性及安全性更高，可提高患者氧合指数并降低呼吸频率，更具临床优势。