無創正壓通氣治療COPD急性加重導致高碳酸血癥的臨床研究

05004 河北省胸科醫院 王鑫 王亮

050000 66455部隊干休所 盛桂君2

無創正壓通氣(noninvasive positive pressure vebtilation，NPPV)被用來治療慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)急性加重所致的高碳酸血癥已得到廣泛的認可，它是常規治療(控制性氧療、支氣管擴張劑、抗感染藥物和類固醇激素)的重要輔助治療措施。研究發現[1]：對COPD急性加重的患者，特別是二氧化碳潴留的，NPPV可明顯降低其死亡率、氣管插管率和住院時間。

NPPV治療前的動脈血PaCO2值是判斷患者預后的一個重要指標。多項研究均顯示，當PaCO2＞80 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時，NPPV的失敗率明顯增加[2-3]，因此國內外大多數關于NPPV應用的相關指南都提出動脈血PaCO2＞80 mmHg時，NPPV的應用不再安全和有效[4-5]。在日常的臨床工作中COPD急性加重所致急性呼吸衰竭的病人十分常見，在常規治療的同時為病人選擇最適合的通氣方式(有創通氣或無創通氣)經常使我們普通呼吸內科的醫生陷入兩難的境地。普通病房與ICU之間的差別是巨大的，如果根據指南的標準就輕易地作出轉入ICU行有創機械通氣的判斷，那么有可能使病人因過度治療而留下氣管插管的不良記憶，承擔有創機械通氣相關并發癥的風險和不必要的經濟負擔，造成國家醫療資源的巨大浪費。

近幾年來，我們科在NPPV的使用方面積累了大量的經驗，在影響NPPV成功率的一些因素，如人員培訓、設備監測維護等方面有了明顯的進步。本次研究就是對比NPPV對COPD急性發作致不同程度急性呼吸性酸中毒患者的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 實驗對象 2006-01—2009-10某醫院呼吸內科收治的86例COPD急性發作致急性呼吸衰竭患者。

1.1.2 入選標準 符合中華醫學會呼吸病學分會COPD診治指南(2007年修訂版)的診斷標準；急性加重且動脈血pH＜7.35，PaCO2＞45 mmHg；患者意識清楚配合；氣道分泌物少、自主咳痰能力強；血流動力學穩定；無NPPV禁忌證。

1.2 方法 將這86例患者按輕中度高碳酸血癥(PaCO2＜80 mmHg)和重度高碳酸血癥(PaCO2＞80 mmHg)分成兩組。所有患者均在常規治療的同時給予NPPV。NPPV采用BiPAP Synchrony呼吸機(USA，Respironic Co.)，通氣模式S/T，后備頻率設定為12次/min。起始吸氣相氣道正壓(IPAP)設定為8 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，呼氣相氣道正壓(EPAP)設定為4 cmH2O，然后根據患者的耐受性調整IPAP和EPAP使潮氣量達到10～15 mL/kg，并維持SPO2＞90%。所有患者均采用與其合適的鼻罩，并盡量避免漏氣。治療首日盡可能持續應用NPPV，之后3次/d，3～6 h/次。NPPV治療均在我院普通呼吸科病房進行。實驗獲得醫院倫理委員會和病人的同意。初次應用2 h后，患者動脈血pH值繼續下降和PaCO2繼續增高的，轉ICU行有創機械通氣，視為NPPV治療失敗；初次應用2 h后，患者動脈血pH值和PaCO2改善不明顯的，24 h后復查動脈血pH值繼續下降和PaCO2繼續增高的，轉ICU行有創機械通氣，亦視為NPPV治療失敗。

1.3 觀察指標 檢測NPPV前、NPPV 2 h后呼吸頻率及動脈血pH值和PaCO2；記錄NPPV 24 h后動脈血pH值恢復正常的人數；記錄總的NPPV時間和住院天數；記錄每一組的NPPV失敗例數。

1.4 統計學處理 所有統計學處理均采用SPSS 13.0軟件包完成。檢測數據用±s表示。均數比較用配對t檢驗，率的比較用χ2檢驗。

2 結果

86名患者中，輕中度高碳酸血癥組44例，男34例，女10例；重度高碳酸血癥組42例，男36例，女6例(表1)。兩組受試者在年齡、身體質量指數(body mass index，BMI)和簡化急性生理學評分Ⅱ(simplified acute physiology scoreⅡ)方面相似，差異無統計學意義。輕中度高碳酸血癥組和重度高碳酸血癥組中接受LTOT的人數之間相比差異無統計學意義(分別為59.1%和52.4%，P=0.66)。輕中度高碳酸血癥組和重度高碳酸血癥組分別有27人和24人曾經用過NPPV，且效果良好。

NPPV前動脈血氣分析(吸氧濃度30%)值(表1)。重度高碳酸血癥組PaCO2值明顯高于輕中度高碳酸血癥組(t=10.43，P＜0.01)。分別對比兩組患者NPPV前和2 h后的呼吸頻率、pH值和PaCO2(表2～3)。兩組患者NPPV 2 h后的呼吸頻率、pH值和PaCO2均有明顯改善，但對比兩組受試者pH值和PaCO2的改善程度(表4)卻并無明顯的差異[P值分別為0.41(t=1.07)和0.34(t=1.44)]。NPPV 24 h后復查動脈血pH值，輕中度高碳酸血癥組和重度高碳酸血癥組分別有29人和25人的血pH值恢復正常。對比兩組患者NPPV 24 h后血pH值恢復正常的人數的比率并無明顯差異(分別為65.9%和59.5%，χ2=3.61，P=0.65)。兩組患者NPPV總的應用時間和住院天數(表4)，兩組之間相比亦差異無統計學意義[分別為P=0.74(t=0.97)和P=0.53(t=1.23)]。輕中度高碳酸血癥組NPPV治療失敗6人，重度高碳酸血癥組NPPV治療失敗8人。在NPPV治療的失敗率方面，輕中度高碳酸血癥組(13.6%)和重度高碳酸血癥組(19.0%)差異無統計學意義(χ2=4.27，P=0.56)。

表1 患者一般情況和生理學指標、PaCO2

表2 輕中度高碳酸血癥組NPPV治療2 h前后pH值和PaCO2呼吸頻率對比

表3 重度高碳酸血癥組NPPV治療2 h前后pH值和PaCO2呼吸頻率對比

表4 兩組患者NPPV 2 h后pH值和PaCO2的變化值及NPPV應用時間和住院天數

3 討論

我們的研究結果顯示，輕中度高碳酸血癥(PaCO2＜80 mmHg)的COPD急性加重患者與重度高碳酸血癥(PaCO2＞80 mmHg)COPD急性加重患者應用NPPV 2 h后pH值和PaCO2的改善、總的NPPV應用時間、住院天數及NPPV失敗率是相似的。我們之所以將分組標準設定為PaCO2=80 mmHg是因為國內外關于NPPV應用的指南[4-5]都不推薦PaCO2＞80 mmHg的COPD急性加重患者應用NPPV，原因是PaCO2＞80 mmHg的COPD急性加重患者應用NPPV后的死亡率要明顯高于應用NPPV的PaCO2＜80 mmHg的COPD急性加重患者。然而，與我們研究不同的是，這些指南提到的高碳酸血癥可能合并有代謝性的因素，如腎功能的損傷，入選我們實驗的患者都是呼吸性高碳酸血癥，均不合并代謝性的因素。這種差異可能是我們研究結論與其他大多數研究結論不同的原因。現在很多人都把高PaCO2值視為NPPV失敗的重要危險因素[2-3]，也有研究[6]將PaCO2＞80 mmHg當作是氣管插管行有創機械通氣的信號。另外還有研究[7]用PaCO2pH值的改變來預測NPPV是否成功。我們實驗中絕大多數重度高碳酸血癥患者對NPPV治療2 h的反應良好，表現為pH值升高和PaCO2下降。這還可能與我們實驗中的大多數重度高碳酸血癥患者對NPPV有良好的印象有關，而目前還沒有關于NPPV不良印象是否會影響NPPV成功率的研究。

Squadrone等[8]對ICU中嚴重呼吸性酸中毒患者的預后進行了研究。該研究對64名COPD急性加重致高碳酸血癥性呼吸衰竭而行NPPV治療的患者(平均年齡70歲、平均pH值7.18)進行了回顧性分析，其中40人(62.5%)NPPV治療失敗改為氣管插管有創機械通氣。Conti等[6]針對ICU中高碳酸血癥性呼吸衰竭的COPD患者(平均年齡72歲、pH值7.20、NPPV應用時間28 h)應用NPPV或有創機械通氣的一項前瞻性隨機研究中，NPPV的失敗率是52%。相比較而言，我們研究中重度高碳酸血癥組的失敗率卻只有19.0%，這種明顯的差別可能與我們苛刻的入選標準、平均106 h的總NPPV應用時間和平均15 d的住院天數有關。COPD急性加重期NPPV應用時間的長短可能與NPPV成功率密切相關。有研究[9]得出了NPPV治療COPD急性加重期無效的結論，原因可能是NPPV應用時間較短，每天治療時間最長不超過8 h，最短4 h，僅在住院的最初3 d給予NPPV治療，NPPV總應用時間為18 h。而治療有效的研究[10-12]，NPPV總應用時間至少24 h，多則100 h以上，而治療天數均等于或大于3 d。以上研究提示較長時間的NPPV治療對COPD急性加重期患者來說更容易獲得良好的臨床療效。醫生護士豐富的NPPV應用經驗對NPPV的成功應用也至關重要。我們在NPPV應用方面的豐富經驗也可能是重度高碳酸血癥組的失敗率低的原因。因此，相對于用pH值預測NPPV的成敗來說，NPPV的應用時間和相關人員對NPPV的精通程度等因素可能對NPPV成功率的影響更大。普通呼吸科病房和ICU的差異(如病人對ICU環境的恐懼感、ICU噪聲對病人睡眠的影響和醫生的主觀判斷等)也可能對NPPV的成功率產生影響。有研究[13]顯示，ICU中血氣分析結果相同時，行氣管插管有創通氣的幾率會更高。另外，考慮到入住ICU的高昂費用，因此十分有必要對ICU和普通呼吸科病房應用NPPV的成功率進行比較。我們的研究中，重度高碳酸血癥組在普通呼吸科病房行NPPV治療，失敗率(19.0%)明顯低于Conti等[6]針對ICU中高碳酸血癥性呼吸衰竭的COPD患者NPPV治療的失敗率 (52%)，故對NPPV來說，ICU未必優于普通病房。

總之，我們的研究顯示在普通呼吸科病房NPPV對輕中度及重度高碳酸血癥COPD急性加重期患者一樣有效。相對于PaCO2值這個預測性指標，另外一些因素如對COPD急性加重期病人的選擇、過去對NPPV的不良印象、總的NPPV應用時間、醫生護士的NPPV應用經驗等對NPPV的成敗可能影響更大。因此，我們應根據病史、癥狀、體征、實驗室檢查和本科室醫生護士的NPPV應用經驗等對有可能需要NPPV治療的病人進行綜合評價，選擇合適的病人行NPPV，而不是簡單地根據某個指標(如動脈血PaCO2值)就作出放棄NPPV治療的決定。對決定NPPV治療的患者，在應用過程中要密切觀察病情變化，定時評估，盡量做到NPPV治療個體化，最大程度地提高NPPV治療的成功率。

[1]Keenan P，Sinuff T，Cook DJ，et al.Which patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease benefit from noninvasive positive 2 pressure ventilation?[J].Ann Inter Med，2003，138(11)：861-870.

[2] Confalonieri M，Garuti G，Cattaruzza MS，et al.A chart of failure risk for noninvasive ventilation in patients with COPD exacerbation[J].Eur Respir J，2005，25(2)：348-355.

[3] MorettiM，Cilione C，TampieriA，etal.Incidence and causes of non-invasive mechanicalventilation failure after initial success[J].Thorax，2000，55(10)：819-825.

[4]中華醫學會重癥醫學分會.慢性阻塞性肺疾病急性加重患者的機械通氣指南(2007)[J].中國危重病急救醫學，2007，19(9)：513-518.

[5]British Thoracic Society Standards of Care Committee.Non-invasive ventilation in acute respiratory failure[J].Thorax，2002，57(11)：192-211.

[6]ContiG，AntonelliM，NavalesiP，etal.Noninvasive vs conventionalmechanicalventilation in patientswith chronic obstructive pulmonary disease after failure of medical treatment in the ward：a randomised trial[J].Intensive Care Med，2002，28(12)：1701-1707.

[7] Anton A，Guell R，Gomez J，et al.Predicting the results of noninvasive ventilation in severe acute exacerbations of patientswith chronic air?ow limitation[J].Chest，2000，117(3)：828-833.

[8] SquadroneE，Frigerio P，FogliatiC，etal.Noninvasivevs invasive ventilation in COPD patients with severe acute respiratory failure deemed to require ventilatory assistance[J].Intensive Care Med，2004，30(7)：1303-1310.

[9]KeenanSP，PowersCE，McCormackDG.Noninvasive positive-pressure ventilation in patients with milder chronic obstructive pulmonary disease exacerbations：a randomized cont rolled trial[J].Respir Care，2005，50(5)：610-616.

[10] Brochard L，Mancebo J，WysockiM，etal.Noninvasive ventilation for acute exacerbations ofchronic obstructive pulmonary disease[J].N EnglJMed，1995，333(13)：817-822.

[11]慢性阻塞性肺疾病無創機械通氣治療研究協作組.早期應用無創正壓通氣治療慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者的多中心隨機對照研究[J].中華結核和呼吸雜志，2005，28(10)：680-684.

[12] Bardi G，Pierotello R，Desideri M，et al.Nasal ventilation in COPD exacerbations：early and late results of a prospective，controlled study[J].Eur Respir J，2000，15(1)：98-104.

[13]PlantPK，ElliottMW.Chronicobstructivepulmonary disease：managementof ventilatory failurein COPD[J].Thorax，2003，58(6)：537-542.