有创-无创机械通气降级治疗策略在气管切开呼吸机依赖患者中的应用效果研究

高胜浩，李琳璨，张晓菊，马利军，黄泰博，忽新刚，王海播，王凯，程剑剑*

随着重症医疗和机械通气（MV）技术的进一步提高，使更多的呼吸衰竭急危重症MV患者好转或治愈，呼吸功能得到改善并顺利撤离呼吸机，回归社会。但临床仍存在部分病情相对平稳的MV患者，由于各种因素无法撤离呼吸机，被迫长期居住在重症监护室（ICU），增加患者及家庭负担，降低患者生活质量，浪费优质医疗资源[1]。近年来随着医疗科技的快速发展，市场涌现出一批模式先进、功能齐全的无创正压呼吸机，被广泛用于因各种原因导致的呼吸衰竭患者的治疗，提高了急、慢性呼吸衰竭危重症患者的救治成功率[2]，扩展了无创正压机械通气（NPPV）的临床应用范围，并开始逐渐尝试用于人工气道患者的MV辅助治疗，不再局限于常规的治疗范畴[3]。但检索国内外文献报道，尚未找到无创正压呼吸机在人工气道患者中的系统研究，因此，本研究对呼吸机依赖（DVWR）患者进行了有创-无创MV降级治疗的临床研究，为气管切开DVWR患者开辟了一种新的有效的撤机替代治疗方式，使DVWR患者看到撤机和康复的希望。

本研究背景：

机械通气（MV）是重症呼吸衰竭患者进行生命支持的重要措施，能够为原发病的治疗提供时间，增加救治成功率，但长时间的MV会导致呼吸肌功能障碍，引发呼吸机依赖（DVWR），延长ICU住院时间，报道显示ICU 30%～40%的MV患者存在撤机困难。尽管目前临床对撤机困难患者采取程序化撤机策略，但仍然有一部分患者无法成功撤机，因此探索研究防治撤机困难已成为一项全球性的社会和经济问题，是国内外各医疗单位ICU医生面临的一个共同难题。随着我国老龄化社会的到来，DVWR患者逐渐增多，所带来的医疗资源负担日益增加，临床急需一套针对撤机困难患者的撤机新策略。随着无创呼吸机的尖端与智能化，本研究将无创呼吸机用于人工气道DVWR患者中，并经过临床多维度全方位实践研究，探索出“有创-无创MV降级治疗策略”。该策略可有效提高撤机成功率，缩短ICU住院时间，对长期DVWR患者可自配无创呼吸机携机回到家庭，提高患者生活质量和康复治愈的信心。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2017年11月—2018年8月河南省人民医院呼吸重症监护病房（RICU）气管切开DVWR患者60例为研究对象，其中男35例，女25例；年龄23～88岁，平均年龄（65.0±16.7）岁；重症肺炎18例，慢性阻塞性肺疾病13例，急性呼吸窘迫综合征8例，重症肌无力5例，脑出血继发性肺炎5例，支气管扩张4例，吉兰-巴雷综合征4例，肺移植术后2例，高位截瘫1例。其中2例因个人原因退出，最终纳入患者58例。纳入标准：（1）达到DVWR的标准[4]；（2）肺部感染好转或基本控制；（3）自主呼吸相对较强；（4）有创MV时满足：模式为同步间歇指令通气（SIMV）联合压力支持通气（PSV）/PSV，SIMV频率8～10次/min，压力支持（PS）10～12 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），呼气末正压（PEEP）5 cm H2O，吸入氧浓度（FiO2）＜50%。排除标准：（1）气管插管DVWR患者；（2）患者家属拒绝参与；（3）存在除DVWR的其他问题；（4）无撤机或转出RICU意愿的患者。患者家属均签署知情同意书。本研究经河南省人民医院伦理委员会审批，河南省人民医院伦理委员会批件〔2019〕伦审第（37）号。

1.2 方法 由呼吸治疗师将无创正压呼吸机环路按照以下连接顺序加以改装，依次为：无创正压呼吸机—分体式湿化器—单根呼吸管道—P-V平台漏气阀—延长管，形成漏气的呼吸环路，随后暂停本研究纳入患者使用有创MV，替换为经患者气管切口处与上述改装过的无创正压呼吸机环路延长管相连接，继续行MV治疗，将此法命名为“有创-无创MV降级治疗”。初始NPPV参数设定：选择模式S/T，频率12～15次/min，根据患者呼吸情况（有创呼吸机治疗时压力、呼吸困难程度）和血气分析调节吸气压力（IPAP）12～20 cm H2O，呼气压力（EPAP）4～6 cm H2O、FiO2以指脉氧饱和度（SpO2）≥93%为准。同时监测患者生命体征，满足呼吸频率＜20次/min、动脉血氧分压（PaO2）60～100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）35～45 mm Hg或维持有创MV时水平，随后根据患者呼吸情况、血气分析与耐受情况，逐渐降低IPAP直至撤机或转出RICU。NPPV降低治疗适用于临床ICU困难撤机、DVWR及普通病房和家庭病情稳定长期呼吸机治疗的患者，本文纳入的58例患者均符合降级治疗的标准。本研究全程采用飞利浦公司生产的V60无创呼吸机和P-V平台漏气阀（国械注进20163545139）。有创-无创MV降级治疗终止标准：（1）有创-无创MV降级治疗2 h内心率、血压、呼吸频率、PaCO2在基础水平上增加＞20%；（2）病情恶化需再次使用有创呼吸机治疗；（3）患者主诉无法耐受。

1.3 观察指标 降级治疗前1 h及降级治疗后2 h、24 h时的生命体征〔心率、呼吸频率、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）〕、SpO2、血气分析〔pH值、PaCO2、PaO2、碳酸氢根离子（HCO3-）、剩余碱（BE）〕、痰液黏稠度（Ⅰ度：分泌物稀薄易咳出，吸痰后玻璃内壁无滞留；Ⅱ度：较Ⅰ度黏稠，吸痰后玻璃内壁有少量痰液滞留易被水冲洗干净；Ⅲ度：痰液外观明显黏稠，吸痰后玻璃内壁滞留大量痰液且不易被水冲洗）[5]，以及有创-无创MV降级治疗后RICU住院时间。此外电话随访有创-无创MV降级治疗患者24周，前8周2周/次，后16周4周/次，观察24周后患者的转归情况，期间若患者病情恶化启用有创MV或死亡则终止随访。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0对数据进行录入并分析。满足正态分布和方差齐性检验的计量资料采用（±s）表示，不同时间比较采用配对t检验；不满足正态分布和方差齐性检验的计量资料采用M（P25，P75）表示，不同时间比较采用配对秩和检验；计数资料以相对数表示，不同时间比较采用卡方趋势检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 降级治疗前后生命体征、SpO2比较 降级治疗后2 h心率、呼吸频率大于降级治疗前1 h，差异均有统计学意义（P＜0.05）；降级治疗前1 h与降级治疗后2 h SpO2、SBP、DBP比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。降级治疗前1 h与降级治疗后24 h心率、呼吸频率、SpO2、SBP、DBP比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。降级治疗后2 h心率大于降级治疗后24 h，差异有统计学意义（P＜0.05）；降级治疗后2 h与降级治疗后24 h呼吸频率、SpO2、SBP、DBP比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

2.2 降级治疗前后血气分析比较 降级治疗前1 h PaCO2水平低于降级治疗后2 h，PaO2水平高于降级治疗后2 h，差异均有统计学意义（P＜0.05）；降级治疗前1 h与降级治疗后2 h pH值、HCO3-、BE水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。降级治疗前1 h与降级治疗后24 h pH值、PaCO2、PaO2、HCO3-、BE水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。降级治疗后2 h PaO2水平低于降级治疗后24 h，差异有统计学意义（P＜0.05）；降级治疗后2 h与降级治疗后24 h pH值、PaCO2、HCO3-、BE水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表2）。

2.3 降级治疗前后痰液黏稠度分析比较 降级治疗前1 h，痰液黏稠度分别为Ⅰ度24例，Ⅱ度29例，Ⅲ度5例。降级治疗后2 h，痰液黏稠度分别为Ⅰ度18例，Ⅱ度31例，Ⅲ度9例。降级治疗后24 h，痰液黏稠度分别为Ⅰ度20例，Ⅱ度32例，Ⅲ度6例。患者痰液黏稠度分级不随降级治疗前后时间变化而变化，差异无统计学意义（χ2趋势=2.36，P=0.670）。

2.4 住院时间及转归情况 降级治疗后患者RICU平均住院时间为（15.6±4.3）d，观察随访58例患者24周后，28例（48.2%）患者撤机并拔出气管导管，封闭气管切口；15例（25.9%）患者撤机改为经气管切口处加温湿化吸氧；12例（20.7%）患者自配无创正压呼吸机，转入普通病房、康复医院及家庭继续实施降级治疗；3例（5.2%）患者在RICU因感染死亡。28例拔管患者中4例（14.3%）因痰液问题再次行气管切开，15例撤机保留气管切口氧疗患者中2例（13.3%）中途再次应用无创呼吸机治疗。随访截止时，采用降级治疗患者均无明显不适和不耐受现象。

表1 降级治疗前后生命体征、SpO2比较Table 1 Comparison of vital signs and SpO2 before and after

表2 降级治疗前后血气分析比较〔M（P25，P75）〕Table 2 Arterial blood gas analysis before and after invasive-tononinvasive ventilation step-down therapy

3 讨论

DVWR通常是指建立人工气道MV后超过21 d仍不能正常撤机的患者[4]。DVWR患者通常已气管切开，病情相对稳定或好转，MV是最为突出的问题，严重阻碍了患者转出ICU，增加了ICU入住时间和相关并发症的发生率，加重了患者家庭经济负担以及ICU医生、呼吸治疗师及护理人员工作负荷[6]，浪费优质医疗资源，因此尽早成功撤机或转出ICU至普通病房对ICU医务工作者和DVWR患者至关重要。有研究结果显示，成年人20%～ 30%的MV患者出现撤机困难[7]，撤机时间占整个MV时间的40%～50%，在某些特殊疾病状态下（如慢性阻塞性肺疾病患者）撤机时间可占总通气时间的60%左右[8]。近年来，随着有创与无创呼吸机技术性能的改善与临床撤机方法的改进，增加了MV患者的依从性，监测了更多脱机预测指标，缩短了MV时间，降低了DVWR比例，但DVWR仍是ICU面临的一大难题，而采用无创正压呼吸机替代有创呼吸机的降级治疗策略，为DVWR患者开辟了一条新途径。

随着无创呼吸机性能的提高与临床使用经验的丰富，NPPV逐渐覆盖至高血压、糖尿病、神经肌肉病变、家庭MV及医疗转运等领域[9-10]。但国内外关于NPPV用于人工气道患者的辅助治疗少有报道。本文就NPPV用于气管切开患者降级治疗前后的临床疗效进行了分析，得到以下结果：（1）DVWR患者实施降级治疗后，基础生命体征与有创MV治疗时相比，无明显变化，可达到同样的治疗效果，与国内李铁花等[11]研究结果一致。（2）血气分析结果与叶江枫等[3]的研究结果存在差异，原因：①纳入患者疾病种类存在差异；②本研究纳入DVWR患者合并有其他心肺疾病，且患者病程较久存在代偿。（3）降级治疗前后均未发生痰痂阻塞气道等不良事件，与赵昕[12]的结果一致。但值得注意的是本研究实施降级治疗，环路不是密闭系统，气管切开患者在相同时间内使用时损耗了更多水分[13]，所以在实施有创-无创MV降级治疗时，必须加强气道端温湿度监测，定时评估痰液黏稠度，调整湿化方案，防止出现湿化不足引起分泌物黏稠、结痂，从而出现气道阻塞，危及患者生命安全[14]。（4）本研究RICU平均住院时间（15.6±4.3）d，与余优琴等[15]的研究结果不一致，原因可能是：①有创-无创MV降级治疗方法只是单中心研究且样本量少，缺乏多中心大数据；②试验设计、方法、标准存在差异；③本研究中纳入的研究对象年龄较大且病程较长，患者肺部功能、呼吸肌肉功能损害较严重，故住院时间改善不明显。

本研究中部分患者配置无创正压呼吸机继续院外实施降级治疗，需要强调的是该方法尚在研究初级阶段，可能存在未发现的安全隐患，因此在院外实施降级治疗时，需有专业医务人员对患者家属进行不亚于医护人员的呼吸机治疗技术培训，模拟指导处理在使用过程中可能突发的一些紧急情况[16-17]。此外，必须配备简易呼吸器、氧气钢瓶、吸痰器、后备电源，指脉氧监测仪等设备，同时需明确离患者最近的医疗机构地址、电话，预防突发紧急状况，一旦发生不能处理的异常情况应立即就医，不可擅自尝试处理，以免延误病情，造成不可挽回的后果[17-18]。

降级治疗使用的无创正压呼吸机，操作简单，参数少，易于掌握，经改装即可用于稳定期气管切开MV患者，且价格便宜一般普通家庭即可承担。此外，高流速低压力的无创正压呼吸机符合正常人体生理通气模式，增加患者依从性、舒适度，降低人机不协调，减少气道损伤，并可携机院外进行治疗[19]，有助于DVWR患者摆脱困境，转出ICU回到普通病房或家庭，在舒适、熟悉的环境中治疗，降低在ICU相关并发症的发生率，提高患者生活质量，增强患者恢复健康的信心，降低医疗费用和家庭负担，节约有限的优质医疗资源，从而减轻社会、患者和家属的负担，对社会、家庭、医院来说是一举三得[20]。最终58例DVWR患者采用有创-无创降级治疗策略在普通病房或家庭治疗，28例（48.2%）患者撤机拔管并封闭气管切开口，15例（25.9%）患者撤机改为气管切口氧疗，12例（20.7%）患者继续实施降级治疗，3例（5.2%）患者死亡。国内李彩红[21]研究的有创-无创序贯MV效果分析显示，研究组撤机成功率达88.37%，再插管率4.65%，两个研究从撤机成功与再插管率结果看，有创-无创序贯MV优于有创-无创MV降级治疗，但事后分析显示，有创-无创MV降级治疗的研究对象MV时间更长，合并症较多且均为气管切开DVWR患者，因此两者之间无法直接横向对比。

综上所述，有创-无创MV降级治疗策略，为长期居住ICU的稳定期气管切开DVWR患者提供了一种易接受的替代治疗方案，同时为临床医生提供了一种新的、可行的、易操作的治疗方案。但本研究是小样本、单中心试验，研究结果仍需多中心、大数据研究进一步论证，因此在临床实施有创-无创MV降级治疗时需经验丰富的医生和呼吸治疗师，严格把握尺度，灵活运用，不可盲目操作，避免意外发生。本研究课题组也将继续深入研究，完善、检验有创-无创MV降级治疗策略在MV患者中的临床应用价值，探索有创-无创MV降级治疗联合早期康复训练，尤其是呼吸功能康复、吞咽康复、肢体康复、营养康复等其他康复训练措施在MV患者中的可行性与临床效果，为临床MV患者提供一种全面、高效、安全、舒适、可接受的新型治疗方案，以降低患者承担的风险及经济负担。

作者贡献：高胜浩、马利军进行文章的构思与设计；黄泰博、忽新刚进行研究的实施与可行性分析；李琳璨进行数据收集、整理；忽新刚进行统计学处理；程剑剑进行结果的分析与解释；高胜浩、王凯撰写论文；高胜浩、王海播进行论文的修订；张晓菊、程剑剑负责文章的质量控制及审校；马利军、程剑剑对文章整体负责，监督管理；张晓菊寻求科研支持。

本文无利益冲突。