AECOPD患者无创通气成败的危险因素评估

丁伟超，许 铁，燕宪亮，吕建农，叶 英

慢性阻塞性肺病急性加重期（Acute Exacerabation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease，AECOPD）发病急、进展快，如不及时治疗，患者病情会迅速加重、甚至死亡[1]。目前，机械通气是AECOPD的一项有效抢救措施[2]。尽管近年来无创通气在AECOPD中的应用逐渐成熟，但是无创通气失败因素、序贯通气策略的选择、延迟插管对预后的影响等问题常常困扰临床医生对于机械通气的选择。本文对入住急诊重症医学科（Emergency Intensive Care Unit，EICU）的AECOPD患者行无创通气成败原因进行分析，以评估其危险因素。

1 资料和方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015-01至2019-12入住我院EICU的行无创通气的78例AECOPD患者，其中，男性60例，女性18例，年龄41~88岁，平均年龄72.82±9.01岁。纳入标准：符合我国慢性阻塞性肺疾病诊治指南中AECOPD的诊断标准[3]，收入EICU行无创通气的患者。排除标准：入院时已行气管插管或气管切开者；入院立即行气管插管者；入院后吸氧情况改善未行无创通气者；入院后行高流量氧疗者；合并气胸者等。

1.2 方法 患者入院后予以监护，无创呼吸机辅助通气，解痉平喘化痰，抗感染等治疗。根据使用无创呼吸机成功与否，将患者分为无创通气成功组（n=48）与无创通气失败组（n=30）。无创呼吸机使用S/T模式，根据患者的呼吸、血气分析结果等调整呼吸机参数。经过无创通气后呼吸好转、血气指标改善、排痰顺利等患者，纳入无创通气成功组；无创通气后憋喘、血气指标等无改善或进行性加重，需行气管插管者纳入无创通气失败组。患者入院时完善血气分析、血常规、生化、降钙素原（Procalcitonin，PCT）、C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP）等检验，入院后连续监测患者生命体征，每日或必要时复查相关检验等。

1.3 统计学方法 采用SPSS19.0软件进行统计分析。结果以P<0.05表示差异有统计学意义。定性资料使用χ2检验。呈正态分布的定量资料以均数±标准差（Mean±s）表示，组间比较使用独立样本t检验；不呈正态分布的定量资料以中位数（四分位数间距）[M（P25，P75）]表示，组间比较使用曼-惠特尼秩和检验（Mann-Whitney U检验）。多因素分析使用logistic回归分析。绘制受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC曲线），以 ROC曲线下面积（Area Under Curve，AUC）评价不同指标对AECOPD患者无创通气成败的预测能力。

2 结 果

2.1 两组患者一般情况比较 两组患者在性别、年龄、身体质量指数（Body Mass Index，BMI）、合并多器官功能障碍综合征（Multiple Organ Dysfunction Syndrome，MODS）比率、慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmoriary Disease，COPD）病程时间、体温（Temperature，T）、心率（Heart Rate，HR）、酸碱度pH（Potential of Hydrogen，PH）、动脉氧分压（Partial Pressure of Oxygen，PO2）方面无显著性差异（P>0.05）；无创通气成功组的APACHE-Ⅱ评分、呼吸频率（Respiratory Rate，RR）、血红蛋白水平、二氧化碳分压（Partial Pressure of Carbon Dioxide，PCO2）小于无创通气失败组，存在意识障碍、排痰困难、循环障碍的比率少于无创通气失败组，白蛋白水平大于无创通气失败组，差异有统计学意义（P<0.05）；无创通气成功组患者的白细胞计数、中性粒细胞百分比、PCT、CRP等炎症指标均小于无创通气失败组，但差异无统计学意义（P>0.05）。详见表1。

表1 两组患者一般情况比较[（Mean±s）或 M（P25,P75）]

2.2 Logistic回归分析 将单因素分析中差异有统计学意义的变量纳入多因素Logistic回归分析，本研究使用二分类Logistic回归分析（Enter法）。结果显示PCO2、白蛋白水平是无创通气失败的独立危险因素（P<0.05）。详见表2。

表2 多因素Logistic回归分析

2.3 ROC曲线分析 以PCO2、白蛋白水平为检验变量，行ROC曲线分析。PCO2预测AECOPD患者无创通气失败的AUC为0.768（95%CI 0.655~0.881），最佳截断值63.6，灵敏度76.7%，特异度70.8%。详见图1。白蛋白水平预测AECOPD患者无创通气失败的AUC为0.665（95%CI 0.539~0.790），最佳截断值30.4，灵敏度85.4%，特异度50.0%。详见图2。

图1 PCO2预测AECOPD患者无创通气成败的ROC曲线

图2 白蛋白水平预测AECOPD患者无创通气成败的ROC曲线

为进一步评估PCO2、白蛋白水平预测AECOPD患者无创通气失败的能力，将PCO2联合白蛋白水平行ROC曲线分析显示其AUC为0.840 （95%CI 0.737~0.944），灵敏度86.7%，特异度81.2%，其预测能力优于单一指标。详见图3。

图3 PCO2联合白蛋白水平预测AECOPD患者无创通气成败的ROC曲线

3 讨 论

COPD是一种常见的肺部慢性疾病，其主要特征是总体病程漫长，长期存在气流受限并且逐渐进展，流行病学显示，COPD发病率、死亡率高，目前是致死原因的第四位[4]。当COPD患者出现细菌、病毒等感染或环境改变时，可出现咳嗽、气短、喘息加重、发热等表现，COPD即进展为AECOPD。AECOPD患者病情恶化的原因主要为肺通气能力及气体交换能力下降，出现呼吸衰竭，严重影响预后[5]。

发生AECOPD时，气道阻力增加，呼吸肌负荷加大，引起呼吸肌疲劳无力，机械通气能够降低呼吸肌做功、缓解呼吸肌疲劳，改善肺泡通气，升高氧分压、降低二氧化碳储留，是一项可靠有效的措施。有创机械通气是使用较早的经典通气方法，然而气管插管后气道防御功能下降，易导致呼吸机相关性肺炎（Ventilator Associated Pneumonia，VAP）等并发症，同时也面临呼吸机依赖、撤机困难等一系列情况[6]。无创正压通气可以克服气道阻力，增加通气，防止二氧化碳储留，降低氧耗，改善呼吸机疲劳。由于无创通气可避免气管插管，减少相关并发症，已在临床上取得较好的疗效[7]。但是，由于无创通气需患者在使用时充分配合，且存在不易维持通气稳定性、难以充分痰液引流等困难，目前对于重症患者的疗效并不佳[8]。同时，无创通气失败使一些患者不得不面临延迟气管插管带来的风险[9]。尽管指南[3]明确了AECOPD患者气管插管及无创通气的适应征，但是临床上多因素影响无创通气效果，对于入住EICU的AECOPD患者影响因素更多，临床医生目前仍面临通气方式选择难度。

AECOPD时常出现呼吸衰竭、二氧化碳潴留，血中升高的二氧化碳迅速透过血脑屏障，脑脊液pH值下降，出现意识障碍，即为肺性脑病。此时，患者意识改变导致其对无创通气的依从性下降，出现排痰障碍、呼吸道自洁能力降低，指南建议气管插管、有创机械通气[3]。然而，目前为止尚未见大型随机对照试验（Randomized Controlled Trial，RCT）研究报道在治疗肺性脑病患者中有创机械通气比无创通气具备明显优势。一项荟萃分析（Meta分析）显示[10]，对于合并肺性脑病的AECOPD患者，无创通气后失败行气管插管的概率仅35.7%。研究证实[11]，如早期无创通气能够迅速降低PCO2、改善患者意识状态，一定程度上可有效避免有创机械通气，但这需要早期密切监测患者情况，防止误吸等风险。

本研究中78例患者，无创通气失败行气管插管者30例，失败率38.5%，与Mete分析结果[9]接近。本研究显示，无创通气失败组患者出现意识障碍、排痰困难的比率多于无创通气成功组，PCO2高于无创通气成功组，差异有统计学意义（P<0.05）。由此可见，尽管早期无创通气可避免部分患者气管插管，目前PCO2升高、意识障碍、排痰困难等仍然是导致无创通气失败的重要原因。同时，本研究多因素Logistic回归分析显示PCO2是无创通气失败的独立危险因素（P<0.05）；ROC分析显示PCO2的AUC为0.768（95%CI 0.655~0.881），最佳截断值63.6，灵敏度76.7%，特异度70.8%，对无创通气失败有一定预测价值。另外，由于AECOPD时患者出现低氧、二氧化碳储留，RR代偿性加快，以改善氧合、促进二氧化碳排除，但过快的RR致使患者在使用无创通气时人机对抗、无法充分配合、通气稳定性下降，往往导致无创通气失败。

传统观点认为无创通气时应尽量避免镇痛镇静，然而越来越多研究证实[12]，在不影响呼吸中枢和血流动力学稳定的前提下，适当镇静可以改善患者对无创通气的依从性。尽管本研究中无创通气失败组患者RR快于无创通气成功组，但仍有部分RR偏快患者经积极治疗辅以适当镇痛镇静后成功应用无创通气改善病情。虽然指南指出循环障碍为无创通气的禁忌证[3]，但是临床上早期放弃无创通气仍有一定困难。本研究显示，无创通气失败组患者出现循环障碍的比率多于无创通气成功组，差异有统计学意义（P<0.05），然而，无创通气成功组有部分患者入院时存在循环障碍，经过积极补液、升压等治疗后改善，未影响无创通气效果。因此，笔者认为AECOPD患者早期可短时间内纠正的循环障碍不应盲目气管插管，但必须动态观察患者病情，以防止延迟气管插管加重病情。

营养不良可能会致使患者呼吸、咳痰无力，免疫功能下降，易合并感染等，因此，营养不良患者更易出现无创通气失败[13]。有研究报道，严重的低蛋白和贫血是影响预后的重要因素之一[14]，积极营养支持可以改善预后[5]。本研究显示无创通气失败组患者白蛋白水平低于无创通气成功组，与报道相似。同时，本研究多因素Logistic回归分析显示白蛋白水平是无创通气失败的独立危险因素（P<0.05）；ROC分析显示白蛋白水平的AUC为0.665（95%CI 0.539~0.790），最佳截断值30.4，灵敏度85.4%，特异度50.0%，对无创通气失败有一定预测价值。但是，与既往研究不一致的是，本研究无创通气失败组患者血红蛋白水平高于无创通气成功组，两组患者均未见贫血，可能是因为无创通气失败组患者病情更重，为改善氧输送，血红蛋白代偿性增加比无创通气成功组更明显。

本研究中，尽管无创通气失败组患者的炎症指标与无创通气成功组相比差异无统计学意义，但无创通气失败组患者的白细胞计数、中性粒细胞百分比、PCT、CRP值明显高于无创通气成功组。由此可见，AECOPD患者炎症指标升高可能是导致无创通气失败的危险因素之一。其中，两组患者炎症指标差异无统计学意义可能和本研究样本例数偏少有一定关系。

总之，AECOPD无创通气失败是多方面的原因，患者存在意识障碍、排痰困难、循环障碍、RR增快、PCO2升高、血红蛋白升高，白蛋白水平下降等是引起其无创通气失败的危险因素，其中，PCO2升高、白蛋白水平下降是其独立危险因素。另外，PCO2升高、白蛋白水平下降对AECOPD患者无创通气失败的有一定的预测能力，两指标联合的预测能力更强。临床医生应在充分把握无创通气及有创机械通气的适应征的基础上，早期识别危险因素，积极评估患者机械通气方式及治疗措施，以提升治疗效果，降低并发症。但是，由于本研究样本例数偏少，尚需大样本研究，进一步分析AECOPD患者无创通气成败的原因。