COPD急性加重期机械通气病人撤机失败现状及其影响因素

Status and influencing factors of mechanical ventilation withdrawal failure in COPD acute exacerbation period

CHEN Yan，JIANG Mengling*，WANG JingjingJianhu Branch of North Jiangsu People′s Hospital，Jiangsu 224700 China*Corresponding Author JIANG Mengling，E-mail：852534403@qq.com

Keywords chronic obstructive pulmonary disease;acute exacerbation period;mechanical ventilation;frailty;withdrawal failure;influencing factor

摘要 目的：探讨慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）机械通气病人撤机失败现状及其影响因素。方法：选取2022年1月—2023年6月在我院接受机械通气治疗的137例AECOPD病人作为研究对象，根据撤机结局将其分为撤机成功组（113例）和撤机失败组（24例）。采用Logistic回归分析探究AECOPD机械通气病人撤机失败的影响因素，并绘制受试者工作特征（ROC）曲线，分析各变量对撤机失败的预测价值。结果：AECOPD机械通气病人撤机失败发生率为17.52%（24/137）。Spearman相关性分析结果显示，AECOPD机械通气病人入院时Tilburg衰弱指数（TFI）评分与撤机失败呈正相关（r＝0.626，Plt;0.001）。Logistic回归分析结果显示，慢性阻塞性肺疾病（COPD）病程、入院时急性生理与慢性健康状况评分系统（APACHE Ⅱ）评分、吸烟史、入院时TFI评分、机械通气时间是AECOPD机械通气病人撤机失败的影响因素（Plt;0.05）。其中，入院时TFI评分对AECOPD机械通气病人撤机失败的预测价值最高，ROC曲线下面积为0.808［95%CI（0.732，0.870），Plt;0.001］。结论：衰弱可增加AECOPD机械通气病人撤机失败的风险，且COPD病程、入院时APACHE Ⅱ评分、吸烟史、入院时TFI评分、机械通气时间是其影响因素;其中，入院时TFI评分对AECOPD机械通气病人撤机失败的预测效能较高。

关键词 慢性阻塞性肺疾病;急性加重期;机械通气;衰弱;撤机失败;影响因素

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.24.017

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以持续气流受限为特征的慢性呼吸系统疾病，多发于老年人，可导致气促、咳嗽和呼吸困难等症状，已成为全球疾病的第3大死亡原因，严重威胁人类的生命健康^［1］。COPD急性加重期（AECOPD）病人呼吸困难加重，甚至会引起呼吸衰竭，是引起COPD病人反复住院及死亡的主要原因^［2］。机械通气作为AECOPD病人常用的治疗手段之一，能有效改善病人的通气与氧合，是提高病人生存率的有效措施，但部分病人在病情控制后存在撤机失败现象，会延长病人的住院时间，增加机械通气相关并发症的发生^［3］。因此，明确行机械通气治疗的AECOPD病人撤机失败的影响因素，并及时予以个体化干预措施确保撤机成功对改善病人预后具有重要意义。衰弱是一种与年龄增长相关的综合征，是指机体生理储备能力下降或失调导致的机体受损风险增加、抗应激能力减弱的临床综合征^［4］。有研究发现，COPD病人并发衰弱的概率较高，而衰弱也会导致COPD病人病情加重，增加其病情急性加重的次数，影响病人预后^［5］。因此，AECOPD病人的衰弱程度可能与撤机失败相关，但关于AECOPD机械通气病人衰弱现状及其与撤机失败的关系鲜有报道。鉴于此，本研究选取137例AECOPD病人作为研究对象，探究其撤机失败的影响因素。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2022年1月—2023年6月于在我院接受机械通气治疗的137例AECOPD病人作为研究对象。纳入标准：1）符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）诊治中国专家共识（2017年更新版）》^［6］的诊断标准，且经实验室、肺功能检查等确诊;2）存在机械通气治疗指征，且入住重症监护室（ICU）行机械通气治疗;3）机械通气时间≥24 h;4）急性加重病程≤7 d。排除标准：1）合并除COPD之外的其他严重呼吸系统疾病;2）合并其他重要器官功能不全者;3）合并恶性肿瘤、自身免疫性疾病或全身感染性疾病者;4）存在精神障碍者;5）妊娠期和哺乳期妇女。所有病人及家属均知情同意并自愿配合进行此研究，并签署知情同意书。本研究已通过医院医学伦理委员会审批（伦理批号：2021A-010）。

1.2 调查方法

1.2.1 临床资料调查表

临床资料调查表由本研究团队自行设计，内容包括性别、年龄、COPD病程、机械通气方式、入院时动脉血氧分压（PaO2）、入院时动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、合并症、吸烟史、饮酒史等。

1.2.2 急性生理与慢性健康状况评分系统（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ）

APACHE Ⅱ涉及急性生理评分、年龄评分、慢性健康状况评分3个维度，急性生理评分包括体温、心率、血压、呼吸频率、血气分析结果、血细胞计数、血小板计数、血清肌酐、血尿素氮、碳酸氢盐水平等12个条目，总分0～60分;年龄评分为0～6分;慢性健康状况评分按不能手术或急诊手术、非手术或择期手术、无上述情况分为3个级别，分别计5、2、0分。APACHE Ⅱ评分的理论最高值为71分，分值越高表明病人病情越严重^［7］。该评分系统的Cronbach′s α系数为0.916，提示其可信度较高。

1.2.3 Tilburg衰弱指数（Tilburg Frailty Indicator，TFI）

采用TFI评估病人衰弱状态^［8］。该量表涉及躯体、心理和社会衰弱3个维度，包括身体健康、视力问题、听力问题、体重、平衡下降、握力下降、行走困难、疲劳感、社会支持系统缺失、社会关系缺乏、独居、应对能力下降、抑郁症状、焦虑症状、记忆力减退15个条目，条目内容存在计1分，不存在计0分，总分为0～15分，≥5分为表示存在衰弱症状，分数越高表示病人衰弱症状越严重。该量表的Cronbach′s α系数为0.942，提示量表可信度高。

1.2.4 撤机失败的评价标准

参照《机械通气临床应用指南（2006）》^［9］对AECOPD病人的撤机结局进行评估。1）撤机成功标准：通过自主呼吸试验（SBT），并拔除气管插管，维持自主呼吸gt;48 h。2）撤机失败标准：未通过SBT，或通过SBT但在撤机后48 h内需要再次进行机械通气治疗。

1.3 资料收集方法

本研究通过医院电子病历系统由医护人员收集研究对象的一般资料;根据TFI评分和APACHE Ⅱ评分要求的各项指标，由医护人员于病人入院后24 h内记录其基本状况和各项指标，根据各项指标对应分值进行评分。并在病人入住ICU时抽取动脉血，采用i-STAT 300-G型血气分析仪（美国ABBOTT公司）检测所有病人的PaO2和PaCO2。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。本研究中定量资料经Kolmoogorov-Sminov检验均符合正态分布，以均数±标准差（x±s）描述，组间比较采用独立样本t检验;定性资料以例数和百分比（%）描述，采用χ2检验。采用Spearman相关性分析探究AECOPD病人衰弱与撤机失败的相关性;采用Logistic回归分析探究AECOPD病人撤机失败的影响因素。以方差膨胀因子（VIF）判断自变量间是否存在共线性，以VIFgt;10为变量间存在多重共线性;并绘制受试者工作特征（ROC）曲线，采用ROC曲线下面积（AUC）评价各变量预测AECOPD病人撤机失败的预测价值。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AECOPD机械通气病人APACHE Ⅱ评分、TFI评分及撤机失败现状

AECOPD机械通气病人入院时APACHE Ⅱ评分为15～32（23.85±3.62）分;TFI评分为3～12（5.62±0.88）分，衰弱发生率为49.64%（68/137）。137例病人中，24例发生撤机失败，撤机失败发生率17.52%（24/137），根据撤机结局将其分为撤机成功组（113例）和撤机失败组（24例）。

2.2 AECOPD机械通气病人撤机失败的单因素分析

单因素分析结果显示，年龄、COPD病程、入院时PaO2、入院时PaCO2、入院时APACHE Ⅱ评分、吸烟史、入院时TFI评分、机械通气时间是AECOPD机械通气病人撤机失败的影响因素（Plt;0.05）。见表1。

2.3 AECOPD机械通气病人衰弱与撤机失败的相关性

Spearman相关性分析结果显示，AECOPD机械通气病人入院时TFI评分与撤机失败呈正相关（r=0.626，Plt;0.001）。

2.4 AECOPD机械通气病人撤机失败的多因素分析

共线性检验结果显示，年龄、入院时PaO2、入院时PaCO2与入院时APACHE Ⅱ评分存在多重共线性（VIFgt;10）;分析原因，APACHE Ⅱ评分包含对年龄和PaO2的评价，且PaO2与PaCO2呈负相关，故剔除年龄、入院时PaO2、入院时PaCO2 3个因素，见表2。将AECOPD机械通气病人撤机结局作为因变量（撤机失败=1，撤机成功=0），将单因素分析中差异有统计学意义的因素作为自变量进行Logistic回归分析，自变量赋值方式为：COPD病程、入院时APACHE Ⅱ评分、入院时TFI评分、机械通气时间以原值带入;吸烟史为是=1，否=0。Logistic回归分析结果显示，COPD病程、APACHE Ⅱ评分、吸烟史、入院时TFI评分、机械通气时间是AECOPD机械通气病人撤机失败的影响因素（Plt;0.05），见表3。

2.5 各变量对AECOPD机械通气病人撤机失败的预测价值

由于COPD病程、吸烟史在预测AECOPD病人撤机失败中灵敏度不高且缺乏特异性，故未对其进行分析。仅绘制入院时APACHE Ⅱ评分、入院时TFI评分、机械通气时间预测AECOPD机械通气病人撤机失败的ROC曲线，其AUC分别为0.614［95%CI（0.527，0.696），P=0.007］、0.808［95%CI（0.732，0.870），Plt;0.001］、0.532［95%CI（0.505，0.618），P=0.039］，见图1。其预测最佳截断值及对应的灵敏度和特异度见表4。

3 讨论

有流行病学调查显示，上呼吸道感染是AECOPD病人最常见的诱发因素，吸烟、空气污染、吸入过敏原、气温变化、痰液清除障碍等均可导致其症状的急性加重^［10］。机械通气是临床治疗AECOPD的常用方法，但长期使用呼吸机辅助通气会存在撤机困难的情况，影响整体疗效^［11］。因此，科学合理地评估AECOPD病人撤机失败的风险因素并给予针对性预防干预措施对于加快病情恢复、改善病人预后至关重要。

3.1 AECOPD机械通气病人撤机失败现状

既往研究显示，COPD与衰弱互为因果，COPD病人衰弱的发生率较高，而衰弱又是COPD病人急性加重次数的预测指标，可增加病人失能、感染、死亡等不良结局的发生风险^［12］。本研究结果显示，AECOPD机械通气病人撤机失败发生率为17.52%（24/137），低于Hernández等^［13］报道的23.30%和杨敏等^［14］报道的28.77%，可能与病人自身体质、治疗依从性及环境因素等差异有关，但均提示AECOPD病人普遍存在撤机困难。TFI量表是由Gobbens等^［8］开发的用于评价病人衰弱状况的自评量表，涉及躯体、心理和社会衰弱3个维度，能真实、全面地反映病人的衰弱情况，已被广泛应用于各类人群的衰弱评估。本研究中137例AECOPD机械通气病人衰弱发生率为49.64%（68/137），与Zhang等^［15］报道的老年COPD病人51.0%～64.2%的衰弱患病率接近，高于Yan等^［16］报道的COPD病人36%的衰弱患病率，可能与病人年龄及疾病所处阶段不同有关。Luo等^［17］的研究显示，衰弱增加了稳定期COPD老年病人急性加重和住院的发生率以及死亡率。衰弱对AECOPD机械通气病人撤机失败的发生风险可能存在预测作用。

3.2 AECOPD机械通气病人撤机失败的影响因素

本研究结果显示，COPD病程、入院时APACHE Ⅱ评分、入院时TFI评分、吸烟史、机械通气时间是AECOPD病人撤机失败的影响因素，与既往研究结果^［18-20］一致。COPD病人由于长期病程会造成机体氧合不足，进而增加心脏负荷，长期缺氧可能引起心室肥大，导致心力衰竭等并发症的发生，增加撤机失败的发生风险。APACHE Ⅱ是临床评估危重病人病情严重程度和死亡风险的评分系统，评分越高提示病人病情越严重。因此，对呼吸机的依赖度越高，撤机失败率则越大。长期吸烟可加重肺纤维化程度，降低肺通气功能，导致肺功能受损，增加机械通气治疗时间，进而导致撤机失败率增加。机械通气时间越长，病人对呼吸机的依赖性越高，会增加感染、心功能不全以及多器官功能障碍综合征（MODS）等各种并发症的发生风险，从而影响成功撤机。此外，王海斌等^［21］的研究发现，高血压是COPD病人撤机失败的独立危险因素，而COPD病程并不是AECOPD病人撤机失败的独立危险因素，与本研究结果不一致，可能与APACHE Ⅱ包含对血压的评价以及病人所处环境不同有关。

3.3 各因素对AECOPD机械通气病人撤机失败的预测价值

本研究结果显示，入院时APACHE Ⅱ评分、入院时TFI评分、机械通气时间对AECOPD机械通气病人撤机失败的发生风险有较好的预测作用，且入院时TFI评分对AECOPD病人撤机失败的预测效能高于入院时APACHE Ⅱ评分、机械通气时间。但由于COPD病程、吸烟史在预测AECOPD病人撤机失败中灵敏度不高且缺乏特异性，故未对其进行分析。

4 小结

综上所述，AECOPD机械通气病人入院时TFI评分与撤机失败呈正相关，COPD病程、APACHE Ⅱ评分、吸烟史、入院时TFI评分、机械通气时间均是AECOPD病人撤机失败的影响因素。其中，入院时TFI评分预测AECOPD病人撤机失败的预测效能高，建议应加强对AECOPD病人衰弱状况的监测，以降低病人撤机失败的发生率，改善病人预后。

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（收稿日期：2023-10-18;修回日期：2024-11-29）

（本文编辑赵奕雯）