无创机械通气对AECOPD合并呼吸衰竭患者睡眠质量、认知功能的影响

摘要 目的：分析无创机械通气对慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）合并呼吸衰竭患者睡眠质量与认知功能的影响。方法：选取2022年8月至2024年2月泉州市第一医院G2呼吸与危重症医学科收治的AECOPD合并I型呼吸衰竭患者90例作为研究对象，按照随机数字表法分为对照组和观察组，每组45例。对照组采用经鼻导管高流量吸氧干预，观察组采用无创机械通气干预。比较2组患者干预前后的血气参数变化，包括动脉血氧分压（PO2）、二氧化碳分压（PCO2）与氧合指数（OI），采用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）比较2组患者干预前后睡眠质量的变化，采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估2组患者干预前后的认知功能。结果：干预后，观察组72 h动脉血氧分压（PO2）与氧合指数（OI）高于对照组，观察组PCO2显著低于对照组，差异均有统计学意义（均Plt;0.05）；干预后，观察组PSQI评分显著低于对照组，观察组MoCA评分显著高于对照组，差异均有统计学意义（均Plt;0.05）。结论：无创机械通气可有效纠正AECOPD合并呼吸衰竭患者缺氧状态，改善认知功能与睡眠质量，值得临床推广应用。

关键词 慢性阻塞性肺疾病；急性加重；呼吸衰竭；无创机械通气；高流量吸氧；氧合；睡眠质量；认知功能

Effect of Noninvasive Mechanical Ventilation on Sleep Quality and Cognitive Function in Patients with AECOPD Complicated with Respiratory FailureHUANG Li1，LIN Yijian1，XIANG Meijie2

（1 Quanzhou First Hospital，Quanzhou 362000，China; 2 Changshou District People′s Hospital of Chongqing，Chongqing 401220，China）

Abstract Objective：To analyze the effects of non-invasive mechanical ventilation on sleep quality and cognitive function in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease（AECOPD） complicated with respiratory failure.Methods：A total of 90 patients with AECOPD combined with type I respiratory failure admitted to G2 Respiratory and Critical Care Medicine Department of Quanzhou First Hospital from August 2022 to February 2024 were selected as research objects，and were divided into control group and observation group according to random number table method，with 45 cases in each group.The control group was treated with high flow oxygen inhalation through nasal catheter，and the observation group was treated with non-invasive mechanical ventilation.Blood gas parameters of the two groups were compared before and after intervention，including partial pressure of arterial oxygen（PO2），partial pressure of carbon dioxide（PCO2） and oxygenation index（OI）.Pittsburgh Sleep Quality Index（PSQI） was used to compare the changes of sleep quality of the two groups before and after intervention.The cognitive function of the 2 groups before and after the intervention was assessed by the Montreal Cognitive Assessment Scale（MoCA）.Results：After intervention，the 72 h arterial oxygen partial pressure（PO2） and oxygenation index（OI） of the observation group were higher than those of the control group，and the PCO2 of the observation group was significantly lower than that of the control group，with statistical significance（Plt;0.05）.After the intervention，PSQI score of the observation group was significantly lower than that of the control group，and MoCA score of the observation group was significantly higher than that of the control group，with statistical significance between the two groups（Plt;0.05）.Conclusion：Non-invasive mechanical ventilation can effectively correct the hypoxia state in patients with AECOPD complicated with respiratory failure，improve cognitive function and sleep quality，and is worthy of clinical application.

Keywords Chronic obstructive pulmonary disease; Acute exacerbation; Respiratory failure; Non-invasive mechanical ventilation; High flow oxygen uptake; Oxygenate; Sleep quality; Cognitive function

中图分类号：R364.4;R338.63文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.2095-7130.2024.07.061

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）是世界性公共卫生问题，近期已从死因顺位第四位攀升至第三位，仅次于缺血性心脏病和脑卒中［1］。慢性阻塞性肺疾病急性加重期（Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease，AECOPD）指COPD患者在短期内出现病情恶化，主要由肺部感染所致，2022年慢阻肺全球防治创议（Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD）将其定义为COPD呼吸系统症状的急性加重，需行额外治疗［2］。AECOPD患者呼吸道症状重，肺功能恶化，治疗不及时或控制效果不佳可出现呼吸衰竭、心力衰竭等并发症，严重时威胁生命安全［3］。AECOPD合并呼吸衰竭患者多数伴随睡眠问题与认知障碍，而睡眠障碍可影响治疗与康复［4］。无创机械通气在临床应用广泛，已成为AECOPD合并呼吸衰竭一线治疗方案，效果确切［5］。本文选取我院收治的AECOPD合并I型呼吸衰竭患者90例作为研究对象，分析无创机械通气对慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）合并呼吸衰竭患者睡眠质量与认知功能的影响，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2022年8月至2024年2月泉州市第一医院G2呼吸与危重症医学科收治的AECOPD合并I型呼吸衰竭患者90例作为研究对象，按照随机数字表法分为对照组和观察组，每组45例。对照组中男32例，女13例；年龄58～86岁，平均年龄（71.3±6.9）岁；COPD病程（8.4±3.1）年，前1年急性加重次数（3.1±1.4）次。观察组中男29例，女16例；年龄56～88岁，平均年龄（72.3±7.6）岁；COPD病程（9.5±2.6）年，前1年急性加重次数（2.8±1.2）次。2组患者一般资料经统计学分析，差异无统计学意义（Pgt;0.05），具有可比性。本研究经伦理委员会审核通过。

1.2 纳入标准 1）符合2020年GOLD提出的COPD诊断标准［6］，处于急性加重期；2）年龄40～89岁；3）合并I型呼吸衰竭［7］；4）意识清楚；5）对研究知情同意，并签署知情同意书。

1.3 排除标准 1）合并鼻面部畸形，影响通气支持；2）合并支气管哮喘、肺结核、支气管扩张等慢性呼吸系统疾病；3）合并恶性肿瘤；4）合并严重心、肝、肾功能不全；5）合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征；6）入院后使用了助眠药物；7）合并其他可导致认知障碍的疾病，如脑卒中、精神分裂症等。

1.4 干预方法

对照组采用经鼻导管高流量吸氧干预。2组患者明确诊断后均给予AECOPD综合治疗，包括抗感染、解痉、支气管扩张剂、止咳祛痰、纠正水电解质紊乱与酸碱失衡、营养支持等。对照组患者采用经鼻导管高流量吸氧，氧流量5～8 L/min，维持血氧饱和度（Pulse Oxygen Saturation，SpO2）≥90%。

观察组行无创机械通气干预。采用瑞迈特Y-30T无创呼吸机。参数设置：呼吸频率12～16次/min，通气量7～10 L/min，呼吸比1∶1.5～1∶2.5，呼气末正压（Positive end Expiratory Pressure，PEEP）为4～6 cm H2O，平台压维持＜35 cm H2O，维持SpO2≥90%。尽量持续治疗，间歇期给予常规鼻导管吸氧。患者生命体征平稳、自主呼吸增强后逐步降低呼吸频率与通气压力，患者意识清楚、无呼吸困难、肺活量10～15 mL/kg、自主呼吸试验成功时撤机。

1.5 观察指标 1）血气参数：记录2组治疗前、72 h时动脉血气参数，包括动脉血氧分压（Partial Pressure of Oxygen，PO2）、二氧化碳分压（Partial Pressure of Carbon Dioxide，PCO2）与氧合指数（Oxygenation Index，OI）；2）睡眠质量：采用匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh Sleep Quality Index，PSQI）评估，该量表是临床最为常用的主观睡眠质量评估量表之一，计分条目共18个，分为7个因子，总分0～21分，评分越高提示睡眠障碍越重，≥7分时认为存在睡眠障碍，PSQI具备良好的信度与效度，Cronbachs α系数0.845，重测信度0.994［8］；3）认知功能：采用蒙特利尔认知评估量表（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）评估，总分0～30分，评分越高提示认知功能越好，＞26分认为认知功能正常。

1.6 统计学方法 采用SPSS 28.0统计软件进行数据分析，计量数据以均数±标准差（±s）表示，采用配对t检验；计数资料用百分比/率（%）表示，采用χ2检验，以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组患者血气参数比较 治疗后，观察组72 h PO2与OI显著高于对照组，PCO2显著低于对照组，差异均有统计学意义（均Plt;0.05）。见表1。

2.2 2组患者干预前后睡眠质量PSQI评分及MoCA评分比较 干预后，观察组PSQI评分显著低于对照组，MoCA评分显著高于对照组，差异均有统计学意义（均Plt;0.05）。见表2。

2.3 2组患者干预前后睡眠障碍发生率比较 干预后，观察组睡眠障碍发生率显著低于对照组，差异均有统计学意义（均Plt;0.05）。见表3。

3 讨论

COPD的主要生理特征为持续性、进行性加重的气流受限，患者肺功能随着病情进展逐步下降，导致通气、换气障碍，引发缺氧、二氧化碳潴留，出现不同程度的低氧血症与高碳酸血症，并最终引发呼吸衰竭，也可导致多器官功能损伤［9］。无创机械通气是AECOPD合并呼吸衰竭的常规治疗手段。持续开展无创机械通气可有效改善肺功能，提升血氧饱和度，减少CO2潴留，改善缺氧状态，也可减轻呼吸肌疲劳，减少有创通气支持需求［10-11］。

近年来，临床对COPD患者认知与睡眠问题的关注度增加。早在2016年，GOLD即提出认知功能损害是COPD患者的重要特征之一［12］。COPD是轻度认知障碍（MCI）、痴呆的独立危险因素。近期的横向研究显示COPD患者MCI患病率为17.0%～56.7%，显著高于健康对照［13］。一项前瞻性研究显示，COPD患者发生非遗忘型MCI的风险上升83%，COPD继发MCI表现形式不同于正常老龄化MCI［14］。COPD患者认知障碍发生机制尚不完全明确，目前认为与年龄上升、低氧血症、情绪障碍、吸烟等因素相关［15］。缺氧是COPD认知障碍的关键机制，长时间慢性缺氧会导致神经元丢失与死亡，胶质细胞释放炎症介质，导致神经毒性。缺氧也与神经元微环境变化、突触传递抑制相关［15］。研究显示［16］，COPD患者边缘旁结构、双侧颞上回、双侧前岛等区域的灰质密度下降，且下降程度与PaO2降低正相关，提示长期慢性缺氧可导致大脑结构与功能变化，引发认知改变。AECOPD患者急性期缺氧加重，认知损伤也会加重。合并严重呼吸衰竭的COPD患者会出现高碳酸血症，后者会导致脑血管舒张与颅内压上升，引发脑血管灌注下降，加重脑损伤与认知障碍［15］。由于低氧血症、高碳酸血症、体位变化与膈肌上移等原因，COPD患者会出现不同程度睡眠障碍，表现为入睡困难、睡眠质量下降、夜间觉醒增多等［17］。睡眠障碍会加快疾病进展，增加入院次数，延长住院时间，也会加重认知损伤［18］。AECOPD合并呼吸衰竭患者病情重，急性期处于严重缺氧状态，加之住院环境、治疗仪器、频繁治疗与护理操作等因素，睡眠障碍会进一步加重。王建华等［19］的研究显示，合并呼吸衰竭的AECOPD患者认知障碍、睡眠障碍发生率及严重程度均高于未合并呼吸衰竭者，提示当AECOPD患者发生呼吸衰竭时，会出现更为明显的认知损伤，睡眠问题也会加重。

无创机械通气可快速改善AECOPD患者缺氧状态，也可改善肺功能［10-11］。对于合并呼吸衰竭的患者，高压力无创正压通气（Noninvasive Positive Pressure Ventilation，NPPV）可更为有效地改善患者血气参数，且不会增加胃肠胀气、漏气、排痰障碍等不良事件，也不会增加死亡风险［20］。代煜［21］的研究显示，对于AECOPD合并呼吸衰竭，无创机械通气效果显著优于经鼻导管持续吸氧，可快速改善动脉血气指标与肺功能，加快症状缓解，减轻肺部炎症，缩短住院时间。本研究得出了类似的结果，观察组患者在72 h后PO2与OI均显著高于对照组，提示相对于经鼻导管高流量吸氧，无创机械通气可更为显著地改善血气指标，纠正缺氧状态，进而缓解相关症状。不仅如此，无创机械通气对睡眠、认知也产生了积极影响。本研究显示，观察组患者在治疗后PSQI与睡眠障碍发生率显著下降，而MoCA评分显著上升，且上述指标均优于对照组，提示无创机械通气有助于改善AECOPD患者睡眠问题，也可改善认知功能。具体机制可能与快速纠正了低氧血症、高碳酸血症与乳酸酸中毒，改善了呼吸衰竭有关。未来可通过进一步研究验证其对睡眠、认知的影响，并了解作用机制。闫雪等［22］研究认为，中医睡眠调控技术干预慢性失眠的效果确切，必要时可借助中医治疗方案，薛经纬等［23］采用宽胸理肺汤合三子养亲汤改善慢阻肺取得较好效果。

综上所述，无创机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭效果优于经鼻导管高流量吸氧，可快速纠正低氧血症，改善氧合，也可减轻认知损伤与睡眠障碍，有助于认知功能恢复，是COPD合并呼吸衰竭理想的通气支持方式。

利益冲突声明：无。

参考文献

［1］李正欢，张晓云，陈杨，等.2020年慢性阻塞性肺疾病全球倡议《COPD诊断、治疗与预防全球策略》指南解读（一）——稳定期药物管理［J］.中国全科医学，2021，24（8）：923-929.

［2］宋祝，陈亚红.重新审视慢阻肺急性加重的定义和严重程度评估［J］.中华健康管理学杂志，2023，17（5）：321-323.

［3］常凯悦，李军社.心脏超声参数及LUS对AECOPD合并呼吸衰竭患者机械通气撤机结局的预测价值［J］.医学临床研究，2023，40（4）：535-538.

［4］霍燕，雷小莉，王艳艳，等.慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者睡眠与负性心理及认知功能的相关性［J］.国际精神病学杂志，2020，47（3）：583-585，589.

［5］杨旖，李群，贺孟君，等.C反应蛋白等与急性加重期慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭患者无创通气治疗的关系［J］.河北医学，2023，29（9）：1559-1564.

［6］周敏.2020版慢性阻塞性肺疾病全球倡议解读［J］.中华结核和呼吸杂志，2020，43（3）：268-271.

［7］路桃影，李艳，夏萍，等.匹兹堡睡眠质量指数的信度及效度分析［J］.重庆医学，2014，3（1）：260-263.

［8］苏闪闪，董又鸣，郑蔚，等.癌症患者社会疏离测评问卷的编制及信效度检验［J］.护理学报，2023，30（17）：51-56.

［9］任庆伟，张炬炜，李鹍，等.老年COPD合并呼吸衰竭患者血清MCP-1、ACTA、hs-cTnT、NT-proBNP水平变化及意义［J］.中国老年学杂志，2023，43（7）：1574-1577.

［10］ANSARI S F，MEMON M，BROHI N，et al.Noninvasive Positive Pressure Ventilation in Patients with Acute Respiratory Failure Secondary to Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease［J］.Cureus，2019，11（10）：e5820.

［11］龚敏，杨浩军，金瑶.不同压力无创正压通气对AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的疗效分析［J］.湖南师范大学学报：医学版，2021，18（2）：105-108.

［12］宋琳，韩锋锋.2016年版GOLD慢性阻塞性肺疾病全球倡议解读［J］.世界临床药物，2016，37（7）：437-440，456.

［13］段宏霞，刘沁欣，赵仙丽，等.认知功能评价工具在慢性阻塞性肺疾病中的应用进展［J］.中国康复医学杂志，2023，38（4）：539-545.

［14］OUELLETTE D R，LAVOIE K L.Recognition，Diagnosis，and Treatment of Cognitive and Psychiatric Disorders in Patients with COPD［J］.Int J Chron Obstruct Pulmon Dis，2017，2（40）：639-650.

［15］陈柏茹，陈贵华.慢性阻塞性肺疾病合并轻度认知障碍干预研究进展［J］.护理研究，2022，36（18）：3295-3298.

［16］ZHANG H，WANG X，LIN J，et al.Grey and White Matter Abnormalities in Chronic Obstructive Pulmonary Disease：A Case-control Study［J］.BMJ Open，2012，2（2）：e000844.

［17］张曼，云洁，罗明霞，等.COPD病人睡眠障碍发生率及其影响因素的Meta分析［J］.循证护理，2024，10（4）：570-576.

［18］胡媛媛，杨源瑞，崔艳萍，等.老年慢性阻塞性肺疾病患者睡眠障碍情况及影响因素分析［J］.实用医院临床杂志，2023，20（1）：142-145.

［19］王建华，胡贵芳，蒋世碧，等.无创机械通气对慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭患者睡眠、认知功能的影响［J］.国际呼吸杂志，2018，38（19）：1465-1469.

［20］胡秋菊，牟敏，聂周莲.无创呼吸机间歇正压通气技术联合早期肺康复训练在COPD合并呼吸衰竭治疗中的应用［J］.山东医药，2023，63（23）：58-61.

［21］代煜.无创正压通气与经鼻导管持续低流量吸氧治疗老年AECOPD合并呼吸衰竭患者的效果比较［J］.中国民康医学，2023，35（2）：167-170.

［22］闫雪，汪卫东，洪兰，等.中医睡眠调控技术干预慢性失眠的临床研究［J］.世界中医药，2022，17（15）：2191-2194.

［23］薛经纬，陶智会，李勇，等.宽胸理肺汤合三子养亲汤改善慢阻肺的实验研究［J］.世界中医药，2022，17（11）：1572-1577.