序貫性機械通氣治療COPD并呼吸衰竭切換時點的隨機對照研究*

曾凡鵬陳錦河陳冬蓮黃石標馮祥興羅燕君

序貫性機械通氣治療COPD并呼吸衰竭切換時點的隨機對照研究*

曾凡鵬①陳錦河①陳冬蓮①黃石標①馮祥興①羅燕君①

目的：通過隨機對照研究對序貫性機械通氣三種切換時點進行比較，以探索序貫通氣治療COPD并呼吸衰竭的最優切換點。方法：選擇本院ICU住院的COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的患者90例，治療采用有創-無創序貫機械通氣策略，按隨機數字表法分為三組，改良GCS評分組以改良GCS評分達到15分并穩定2 h以上為切換點、感染控制窗組以達到肺部感染控制窗為切換點、自主呼吸試驗組以自主呼吸試驗成功為切換點。觀察并記錄三組有創通氣時間、總機械通氣時間、入住ICU時間、呼吸機相關性肺炎（VAP）發生率、再插管率及死亡率等指標。結果：（1）改良GCS評分組及感染控制窗組有創機械通氣時間、總機械通氣時間、ICU住院時間、VAP發生率均低于自主呼吸試驗組（P＜0.05）；（2）改良GCS評分組有創機械通氣時間低于感染控制窗組（P＜0.05），但兩組總機械通氣時間、ICU住院時間、VAP發生率等指標比較差異無統計學意義（P＞0.05）；（3）三組間再插管率、院內死亡率比較差異無統計學意義（P＞0.05）。結論：雖然尚無證據證明三種不同的切換時機可降低死亡率，但改良GCS評分可全面反映患者的整體病情變化和機體狀態，可最大限度地降低有創通氣時間，降低VAP發生率及ICU住院時間，且應用簡便、安全，是值得在臨床推廣的序貫機械通氣策略。

慢性阻塞性肺疾病； 呼吸衰竭； 機械通氣； 切換點； GCS評分

慢 性 阻塞性 肺 疾 病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是臨床常見的老年病，通常支氣管-肺部感染可導致COPD急性加重，可合并Ⅱ型呼吸衰竭，具有起病急、進展快等特點，是導致患者死亡的最主要原因。有創-無創序貫機械通氣策略治療AECOPD合并呼吸衰竭是近年來臨床研究的新熱點，相關研究報道，與傳統通氣策略相比，該通氣策略可顯著縮短使用有創機械通氣的時間，減少VAP發生率，增加撤機成功率[1-5]。其中，有創通氣轉為無創通氣的交接點稱切換點（switching point，SP），目前對該切換點的選擇仍無定論。本文擬通過隨機對照研究對序貫性通氣三種切換點進行比較，以探索序貫通氣治療COPD合并呼吸衰竭的最優切換點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2011年6月-2013年12月因Ⅱ型呼吸衰竭而入住本院ICU接受有創通氣的慢性阻塞性肺疾病患者90例為試驗對象。研究方案獲得臨床醫學試驗倫理委員會批準，并取得受試對象的知情同意。將患者按隨機數字表隨機分為改良GCS評分組、感染控制窗組、自主呼吸試驗組。其中改良GCS評分組30例，男19例，女11例，平均年齡（73.5±3.7）歲；感染控制窗組30例，男18例，女12例，平均年齡（72.1±3.5）歲；自主呼吸試驗組30例，男20例，女10例，平均年齡（71.8±3.4）歲；三組的年齡、性別、APACHEⅡ評分、MAP、RR、HR、pH、PaO2、PaCO2等指標比較差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 三組一般資料比較（±s）

表1 三組一般資料比較（±s）

PaCO2（mm Hg）改良GCS評分組（n=30） 18.5±2.6 98.5±9.2 29.1±3.3 103.2±11.2 7.23±0.18 171.2±27.5 87.8±12.5感染控制窗組（n=30） 17.6±2.3 97.8±9.6 28.5±3.1 108.6±11.8 7.26±0.14 165.5±32.4 86.7±13.1自主呼吸試驗組（n=30） 18.3±1.8 99.5±10.5 28.3±3.0 107.5±10.8 7.21±0.12 169.8±28.7 89.1±12.3 F值 1.31 0.23 0.53 1.92 0.86 0.30 0.27 P值 0.27 0.80 0.59 0.15 0.42 0.74 0.76組別 APACHEⅡ（分）MAP （mm Hg）RR（次/min）HR（次/min） pH值 PaO2/FiO2

1.2 入選及排除標準

1.2.1 入選標準 （1）符合2007年中華醫學會呼吸病學分會制定的關于COPD的診斷標準[6]；（2）年齡在50～80歲。

1.2.2 排除標準 存在以下情況之一的病例予以排除：（1）影響認知功能、意識、呼吸恢復的嚴重神經肌肉基礎疾病；（2）嚴重心、肝、腎功能衰竭；（3）嚴重營養不良；（4）預期壽命＜4個月的疾病（如腫瘤進展期）；（5）導致無法佩戴鼻（面）罩的上氣道或面部損傷；（6）不能配合NIPPV。

1.3 治療方法 三組均進行有創機械通氣，藥物治療參照《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2007年修訂版）》[6]，運用三、四代頭孢菌素或碳青酶烯類等強力廣譜抗生素積極抗感染治療；同時行氣道分泌物培養送檢，根據培養及藥敏結果調整抗生素使用；輔以擴張支氣管、祛痰、氣道分泌物引流、糾正電解質紊亂及營養支持等治療。待“切換點”出現后拔除氣管導管改無創通氣直至脫離呼吸機。其中改良GCS評分組以改良GCS評分達15分標準并穩定2 h為切換點；感染控制窗組以肺部感染控制窗（pulmonary infection control，PIC）出現為切換點；自主呼吸試驗組以自主呼吸試驗（spontaneous breathing trial，SBT）成功為切換點。

1.4 觀察指標及并發癥判斷標準

1.4.1 觀察指標 記錄三組患者一般情況、機械通氣前、撤除機械通氣后、“切換點”出現時及拔除氣管插管后6 h的生命體征（RR、HR、MAP）、氧合指標（pH值、PaO2、PaCO2）及APACHEⅡ評分，觀察并記錄三組患者接受有創通氣時間、總機械通氣時間、ICU住院時間、呼吸機相關性肺炎（VAP）發生率、再插管上機率及死亡率。

1.4.2 VAP診斷標準 （1）插管上機后48 h發病；（2）與機械通氣前X線胸片相比較出現肺內浸潤陰影或顯示新的炎性病變；（3）肺實變體征和/或濕性啰音；（4）同時具有下列條件之一：血白細胞＞10×109/L或＜4×109/L，伴或不伴核左移；體溫＞37.5 ℃；呼吸道有膿性分泌物或較前增多；起病后從支氣管分泌物中分離到新的病原體[7]。

1.4.3 再插管標準 （1）pH值≤7.20，且治療中PaCO2進行性上升；（2）缺氧難以糾正（充分氧療條件下PaO2＜50 mm Hg）；（3）嚴重意識障礙：昏迷、昏睡或譫妄；（4）呼吸或心跳停止； （5）呼吸抑制（呼吸頻率＜8次/min）或嚴重呼吸困難（呼吸頻率＞40次/min）[8]。符合以上情況之一即認為達到再插管標準。

1.5 療效判定標準

1.5.1 改良GCS評分標準 （1）最佳運動反映：遵囑動作（6分）、刺痛能定位（5分）、刺痛能躲避（4分）、刺痛肢體屈曲（3分）、刺痛肢體過伸（2分）、不能運動（1分）；（2）語言反映：言語理解正確、敏銳（5分）、言語理解遲鈍（4分）、理解錯誤（3分）、大聲呼喚睜眼（2分）、對言語無反映（1分）；（3）睜眼動作：自主睜眼（4分）、呼喚睜眼（3分）、刺痛睜眼（2分）、不能睜眼（1分）[7]。

1.5.2 PIC窗判斷標準 有創-無創序貫機械通氣多中心研究組2006年：（1）床旁X線胸片示支氣管-肺部感染影較前明顯吸收，無明顯融合斑片影；（2）痰量較前明顯減少，痰色轉白或變淺，黏度降低并在Ⅱ度以下[8]；（3）同時至少伴有下述指征中的1項：體溫較前下降并低于38 ℃；外周血白細胞計數≤10×109/L或較前下降2×109/L。（4）參考標準：機械通氣支持水平可下調至SIMV頻率10～12次/min，PSV10～12 cm H2O[5]。

1.5.3 自主呼吸試驗判斷標準 （1）患者全身情況好轉，呼吸平穩，R＜25，安靜和無汗，末梢紅潤，循環功能穩定；（2）Vt＞5 mL/kg；（3）FiO2=0.33，PaO2＞72 mm Hg，PaCO2＜48 mm Hg，pH＞7.25[9]。

1.6 統計學處理 應用SPSS 17.0統計學軟件對數據進行處理，計量資料以（±s）表示，比較采用t檢驗、F分析或秩和檢驗，計數資料比較采用 χ2檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 三組生理指標比較 當切換點出現時，三組的HR、MAP、RR、pH、PaO2，PaCO2等指標均較機械通氣前好轉，而三組間各指標比較差異均無統計學意義（P＞0.05），見表2；三組拔管前與改用無創機械通氣6 h后等呼吸循環相關指標比較差異均無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表2 “切換點”出現時三組主要生理指標比較（±s）

表2 “切換點”出現時三組主要生理指標比較（±s）

組別 MAP（mm Hg） RR（次/min） HR（次/min） pH值 PaO2/FiO2 PaCO2（mm Hg）改良GCS評分組（n=30） 91.7±9.2 22.8±3.8 95.1±9.2 7.35±0.17 220.6±23.4 46.6±7.8感染控制窗組（n=30） 92.5±8.3 24.6±3.1 91.6±9.7 7.38±0.15 215.2±24.5 43.8±8.2自主呼吸試驗組（n=30） 93.6±8.6 23.1±2.8 97.2±10.8 7.37±0.19 227.7±20.6 45.4±7.7 F值 0.36 2.62 2.44 0.24 2.25 0.31 P值 0.70 0.08 0.09 0.79 0.11 0.74

表3 三組拔管前與拔管后6 h的呼吸、循環指標比較（±s）

表3 三組拔管前與拔管后6 h的呼吸、循環指標比較（±s）

組別 時間 MAP（mm Hg） HR（次/min） RR（次/min） pH值 PaO2/FiO2 PaCO2（mm Hg）改良GCS評分組（n=30） 拔管前 91.7±9.2 95.1±9.2 22.5±3.8 7.35±0.17 220.6±23.4 46.6±7.8拔管后 93.1±8.7 97.6±9.8 23.4±4.5 7.37±0.18 217.4±22.6 47.5±8.4感染控制窗組（n=30） 拔管前 92.5±8.3 91.6±9.7 24.6±3.1 7.38±0.15 215.2±24.5 43.8±8.2拔管后 94.4±9.5 93.7±9.1 25.4±3.9 7.37±0.14 213.7±21.8 45.6±7.4自主呼吸試驗組（n=30） 拔管前 93.6±8.6 97.2±10.8 23.1±2.8 7.37±0.19 227.7±20.6 45.4±7.7拔管后 95.3±9.7 98.4±9.4 24.2±3.4 7.39±0.15 225.1±19.5 46.9±8.5

2.2 三組的機械通氣時間、ICU住院時間比較 改良GCS評分組有創機械通氣時間最短，低于感染控制組及自主呼吸試驗組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；改良GCS評分組及感染控制窗組總機械通氣時間均短于自主呼吸試驗組，差異有統計學意義（P＜0.05），但改良GCS評分組、感染控制窗組的總機械通氣時間比較差異無統計學意義（P＞0.05）；自主呼吸試驗組入住ICU時間均較改良GCS評分組及感染控制窗組長，差異均有統計學意義（P＜0.05），但改良GCS評分組、感染控制窗組間比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 三組的機械通氣時間、ICU住院時間比較（±s） d

*與自主呼吸試驗組比較，改良GCS評分組：Q有創機械通氣時間=6.13，P＜0.01；Q總機械通氣時間=4.00，P＜0.05；QICU住院時間=3.75，P＜0.05；感染控制窗組：Q有創機械通氣時間=3.07，P＜0.05；Q總機械通氣時間=3.17，P＜0.05；QICU住院時間=3.11，△與感染控制窗組比較，Q有創機械通氣時間=3.07，P＜0.05

ICU住院時間改良GCS評分組（n=30） 6.2±3.8*△ 13.4±6.3* 14.4±7.3*感染控制窗組（n=30） 8.7±4.4* 14.5±7.6* 15.3±7.8*自主呼吸試驗組（n=30） 11.2±5.1 18.7±7.8 19.7±8.1 F值 9.40 4.45 4.03 P值 0.00 0.01 0.02組別 有創機械通氣時間總機械通氣時間

2.3 三組VAP發生率、再插管率及死亡率比較 改良GCS評分組及感染控制窗組VAP發生率均低于自主呼吸試驗組，差異有統計學學意義（P＜0.05）；三組的再插管率、院內死亡率比較差異均無統計學意義（P＞0.05），見表5。

表5 三組VAP發生率、再插管率及死亡率比較 例（%）

3 討論

近幾年來國內外研究表明，以有創-無創序貫機械通氣治療慢性阻塞性肺疾病（COPD）合并呼吸衰竭，可以縮短患者有創機械通氣，并減少VAP的發生率及降低住院病死率。而采取有創－無創序貫通氣策略，關鍵在于準確、及時地把握“切換點”[10]。切換時機過早患者無法得到足夠的呼吸支持，缺氧、高碳酸血癥造成呼吸肌疲勞尚未恢復，容易因自身呼吸功能不足而再次行氣管插管；切換時機選擇過遲則會因為有創通氣時間延長，人工氣道易造成呼吸機相關性肺炎，病情反復，機械通氣時間延長，甚至呼吸機依賴，撤機困難。

目前關于序貫通氣的轉換時機，國內外尚無統一定論。COPD患者進行SBT試驗前需要較長時間觀察以了解患者呼吸肌耐力情況，但觀察期延長會增加人工氣道的時間，增加VAP發生率，造成病情反復。若SBT試驗失敗，需返回到試驗前通氣模式和參數設置，充分休息至第2天，再進行試驗前評估，評估通過后方可再次進行試驗，效率低下。且頻繁進行試驗，會加重患者的呼吸肌疲勞，延長撤機時間，降低撤機成功率。肺部感染控制窗主要針對肺部感染因素突出的COPD患者，但COPD是一種全身性疾病，發病后期累及多個系統，急性加重亦可為多種因素綜合誘發。盡管支氣管-肺部感染是誘發AECOPD最常見原因，當達到肺部感染時間窗時可能仍存在呼吸力學的嚴重紊亂，若于此時進行撤機顯然并不明智。另外，PIC窗的標準中強調了感染控制的影像學表現[11]，而影像學表現常滯后于臨床癥候的改善，故在PIC窗標準的實際應用無形中延長了有創機械通氣時間。

結合上述分析，本研究結果顯示因自主呼吸試驗需要長時間觀察患者情況，故自主呼吸試驗組有創通氣時間為三組中最長，并且伴隨著有創通氣時間延長，ICU住院時間增加，VAP發生率增加，病死率上升。而感染控制時間窗組的有創通氣時間、ICU住院時間，VAP發生率、病死率均低于自主呼吸試驗組，顯示以PIC窗為切換點，可通過有效地減少有創機械通氣時間降低院內死亡率，相較于自主呼吸試驗具備一定的優越性。

GCS評分是針對患者意識、言語、運動功能的一個評估量表，簡便易行，可連續進行評估，臨床主要應用于神經系統疾患。因為進行氣管插管的患者言語受限，故在改良GCS評分中將言語功能一項修正為言語理解功能。國內部分學者強調了在序貫通氣撤機過程中不僅要關注肺部感染的情況，更應注意神志的變化——意識清晰，說明該患者具備自主排痰能力，同時可積極配合無創通氣[12]。所以，當改良GCS評分達15分標準，意味著患者可自主睜眼，能正確且敏銳地理解語言同時對外界刺激做出反應，可全面、充分地提示該患者機體整體狀態好轉，缺氧狀態及二氧化碳潴留明顯改善，肺部感染、通氣功能不全、呼吸肌疲勞得到一定程度的緩解。因為影像學的變化滯后于臨床癥候，故在此時機進行有創－無創序貫通氣轉換，可最大限度地降低有創通氣時間。國外研究表明，減少有創人工氣道存在的時間是減少VAP的關鍵[13]。本研究結果表明運用改良GCS評分作為切換點進行序貫通氣，可最大限度地減少有創通氣時間，優于PIC窗及自主呼吸試驗。且拔管后6 h呼吸、循環相關參數較拔管前無惡化傾向，再插管率與PIC窗組相當，顯示在此時機進行有創－無創通氣轉換后可提供足夠的呼吸支持，臨床應用安全、有效。理論上隨著有創通氣時間的減少，可降低VAP發生率，進而進一步減少死亡率，但本實驗結果顯示改良GCS組與感染控制窗組VAP發生率的差異及三組在死亡率方面差異均無統計學意義，尚無足夠的證據支持上述結論，仍需要大樣本多中心研究進一步繼續深入探索。

綜上所述，改良GCS評分可最大限度地降低有創通氣時間，更加全面、簡捷、準確地反映COPD合并呼吸衰竭患者的整體病情變化和機體狀態，作為COPD合并呼吸衰竭患者序貫通氣轉換時間點更為合理，是值得在臨床上推廣的序貫機械通氣策略。

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The Switching Point of Sequential Invasive to Noninvasive Ventilation in Treatment of Respiratory Failure with Chronic Obstructive Pulmonary Disease （COPD）： A Randomized Controlled Trail

ZENG Fan-peng，CHEN Jinhe，CHEN Dong-lian，et al.//Medical Innovation of China，2014，11（12）：051-054

Objective：To compare the three kinds of switching points of sequential mechanical ventilation（MV）with RCT， to evaluate which switching point is best for the treatment of sequential invasive to noninvasive ventilation in respiratory failure with chronic obstructive pulmonary disease（COPD）.Method：90 COPD patients with hypercapnic respiratory failure of ICU in our hospital were included in the study， which were divided into three groups according to random number table method： the Modified Glasgow Coma Scale（GCS） group was switched by the 15 points of Modified GCS scores and stable for 2 hours； the pulmonary infection control window （PIC window） group was switched by the achievement of pulmonary infection control window； the spontaneous breathing trial （SBT） group was switched by the success of spontaneous breathing trial. The invasive MV duration， total-MV duration， ventilator-associated pneumonia （VAP）， days in ICU，reintubation rate and mortality rate in three groups were measured.Result：（1） The Modified GCS group and the PIC window group were superior than the SBT group in the aspects of reducing the invasive MV duration， total-MV duration， VAP， days in ICU （P＜0.05）. （2） The Modified GCS group invasive mechanical ventilation time was lower than the the PIC window group （P＜0.05）， but total time of mechanical ventilation， ICU length of hospital stay， the incidence of VAP and other indicators of the two groups were compared，the differences had no statistical significance （P＞0.05）； （3） No difference were available among three groups in the aspects of reintubation rate and mortality rate （P＞0.05）.Conclusion：Though there is still no evidence to prove the three different switching points could reduce the mortality rate， switched by the Modified GCS score could reduced the invasive MV duration at the most and VAP， days in ICU， which could reflect the variation and the status of patient comprehensively ，easily and safely. Therefore， it is an efficient strategy to be recommended in the clinic application.

Chronic obstructive pulmonary disease； Respiratory failure； Mechanical ventilation； Switching point； Glasgow Coma Scale

10.3969/j.issn.1674-4985.2014.12.019

2014-02-18） （本文編輯：蔡元元）

清遠市科技計劃項目（清科2012-41-2012B011204037）；2012年建設中醫藥強省科研課題（粵中醫{2012}23號20121098）

①廣東省清遠市中醫院 廣東 清遠 511500

曾凡鵬

First-author’s address：The Traditional Chinese Hospital of Qingyuan City， Qingyuan 511500，China