無創正壓通氣在急性心源性肺水腫中的臨床應用進展

吳 紅 綜述，王曉龍 審校

(重慶醫科大學附屬第二醫院急救部，重慶 400010)

急性心源性肺水腫(acute cardiogenic pulmonary edema，ACPE)是急診常見的疾病之一。傳統上，通常通過吸氧、強心、利尿、擴管等方法治療急性心源性肺水腫。盡管許多患者對常規治療反應迅速，但仍有相當大比例的患者進展為嚴重呼吸窘迫，導致有創機械通氣，其相關并發癥嚴重且預后較差。隨著無創正壓通氣(non-invasive positive pressure ventilation，NIPPV)在慢性阻塞性肺疾病所致Ⅱ型呼吸衰竭、急性肺損傷等方面應用日臻成熟，這一技術也被拓展到急性心源性肺水腫所引起的呼吸衰竭，尤其是近年來一些新的呼吸模式的出現及應用，從而顯著降低氣管內插管率及由此帶來的并發癥。

1 NIPPV在治療ACPE的機制

ACPE特點是肺毛細血管靜水壓增加，從而經血管濾過液迅速增加，超過淋巴間質回吸收能力，導致氣體交換面積顯著減少，同時產生分流效應，引發呼吸衰竭[1]。氣道正壓(positive airway pressure，PAP)對血流動力學有多方面的影響：(1)PAP通過增加胸內壓而減少全身靜脈回流和右心室前負荷；(2)PAP應用可顯著減低吸氣做功，從而減低吸氣時的胸腔負壓，進而導致左室跨壁壓下降，減輕二尖瓣反流。PAP對呼吸功能也有多種影響：首先，PAP可以防止上呼吸道狹窄和塌陷，并維持肺泡壓力，防止肺泡萎陷，從而改善氧合；其次，PAP致使滲出液體從肺泡和間質間隙向肺血管轉移，減輕肺水腫；再者，PAP能減輕呼吸肌做功，緩解呼吸肌疲勞，而降低衰竭心臟的做功負荷。

2 NIPPV在治療ACPE的模式及參數調節

近年來，NIPPV在臨床應用日趨廣泛，尤其是在ACPE患者中。NIPPV在ACPE中最為常用的模式有持續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure，CPAP)、壓力支持通氣(non-invasive pressure support ventilation，PSV)及二者相結合的雙水平氣道正壓通氣(bilevel positive airwey pressure，BiPAP)等。

不同的通氣模式在ACPE治療中的療效有無差異？在不同的臨床情況下如何選擇最佳的通氣模式？研究表明，CPAP可能是院前環境下的最佳選擇[2]。在沒有肺部疾病的高碳酸血癥患者中，BiPAP與CPAP療效相當[3]，但對于合并慢性阻塞性肺疾病的心源性肺水腫患者，使用BiPAP模式或許更有利。以往有研究表明，BiPAP較CPAP有更高的心肌梗死風險，但有Meta分析顯示BiPAP較CPAP并沒有增加心肌梗死的風險[4]，故對于非ST段抬高性心肌梗死合并心源性肺水腫可以使用無創正壓通氣。總之，無論是持續氣道正壓通氣(CPAP)還是雙水平氣道正壓通氣(BiPAP)較傳統的氧療(conventional oxygen therapy，COT)，均能更好地改善ACPE患者的生理指標，降低患者住院病死率[5]。

2.1CPAP CPAP是最簡單的無創通氣技術，在自主呼吸條件下，使用持續正壓作用于肺組織，維持整個呼吸周期均為氣道正壓。CPAP可增加功能殘氣量，增加肺泡內壓，改善通氣血流比例失調，且易于檢測患者的通氣狀態。

CPAP不僅僅在吸氣相，在患者整個呼吸周期中均持續作用。CPAP在NIPPV中常見名稱有多個：如呼氣氣道正壓(expiratory positive airway pressure，EPAP)或呼氣末正壓(positive end expiratory pressure，PEEP)。在NIPPV中CPAP通常不能設置為0，原因是NIPPV多為單管通氣，呼出氣體中的二氧化碳存在重復吸入的問題，在呼氣相給予一定的壓力水平，有利于面罩及管路中的二氧化碳從側孔吹走，從而防止二氧化碳進行性升高。

研究表明，院前早期應用CPAP治療ACPE，能較COT更快地改善癥狀，同時有降低氣管插管率的趨勢，降低短期病死率[6-7]，且CPAP不需要特殊的訓練或昂貴的設備，適合院前條件下應用。當使用CPAP時，建議從5 cm H2O開始，然后根據患者治療反應增加到7.5或10 cm H2O，超過12 cm H2O的壓力水平會降低心輸出量從而產生不利影響[8]。

2.2BiPAP 患者吸氣時，呼吸機提供一恒定的正壓通氣作用于氣道，從而克服吸氣阻力并擴張肺泡。觸發、吸氣時間、切換均由患者自主控制，這就是PSV。在NIPPV中PSV也被稱作吸氣氣道正壓(inspiratory positive airway pressure，IPAP)。

PSV聯合CAPA，就稱為BiPAP，NIPPV常用BiPAP而極少單獨使用PSV。BiPAP具有減少呼吸肌做功、增加潮氣量、減慢呼吸頻率的作用，且人機協調好。研究顯示BiPAP降低了ACPE患者的插管率，同時可能會降低病死率[9]。

當使用BiPAP時，建議從低水平的CPAP(3～4 cm H2O)和PS(7～8 cm H2O)開始，并根據患者的適應情況和反應逐步增加，目標潮氣量為4～7 mL/kg。當壓力支持為10～18 cm H2O，CAPA為4～7 cm H2O (IPAP 15～20 cm H2O/EPAP 4～7 cm H2O)，一般可達到合適的通氣效果。PSV壓力水平一般不超過22 cm H2O，過高的壓力水平會超過食管下段擴約肌張力，從而導致胃脹氣。

2.3經鼻高流量吸氧(high-flow nasal cannula，HFNC) 這是一種區別于傳統低流速氧療的方式，HFNC裝置提供的氧流速(最高60～80 L/min)以接近患者生理狀態下自主吸氣流速，提供持續恒定的氧流量；同時，通過減少呼吸的生理死腔量，生成一個與流速成比例的氣道正壓，主要是PEEP，從而改善氧合[10]。然而，值得注意的是一旦患者張口，PEEP就會消失，而ACPE患者嚴重呼吸困難時常張口呼吸，此時使用HFNC可能是不利的，會導致ACPE患者氧合降低。即便在氧合方面HFNC不如CPAP和BiPAP，但在降低ICU患者插管率和病死率方面顯示出一定的優勢[11]；另一研究也表明HFNC較NIPSV有更好的耐受性[12]。雖缺乏明確證據，但在需要長期通氣支持、撤機期間的患者和低氧血癥的心衰患者中，如不耐受CPAP、BiPAP或常規氧療，仍可考慮使用HFNC[13]。在危重患者中使用HFNC時，它通常以100%的FiO2和最大耐受流量開始使用，此后FiO2和流量可根據血氧飽和度及患者需求調節[12]。

2.4匹配伺服通氣(adaptive servo-ventilation，ASV) 利用微電腦系統檢測患者的情況，自動設置和調整呼吸機參數來適應患者的呼吸能力和通氣需要。ASV通氣使用方便，體積小，且不需要中心供氧，因此它可以在急診室、救護車、普通病房、家庭等任何地方使用。相關研究表明，ASV治療效果略好于COT[14]。但當患者因某些臨床情況而自主呼吸增強時，系統會誤以為患者呼吸能力較強而降低壓力支持水平，從而導致呼吸肌疲勞[15]。同時，這項技術在用于治療慢性心力衰竭患者合并睡眠呼吸暫停時有增加病死率的潛在風險，可能原因是降低了患者射血分數[16]。但對于ACPE患者來說，急診室快速使用ASV，可降低血漿兒茶酚胺濃度，改善呼吸困難、生命體征和維持酸堿平衡，增加心輸出量，改善血流動力學狀態[14]，降低ACPE患者的氣管插管率和住院時間[17]。

2.5成比例通氣(proportional assist ventilation，PAV) 在患者吸氣時，呼吸機給患者提供與吸氣努力成比例的輔助通氣，患者通過增加自主呼吸用力程度可成比例地增加呼吸機的通氣輔助功。與PSV相比，PAV在改善患者呼吸機同步性、舒適性和生理變量方面的潛在價值已被多項隨機研究所證實[18]。與CPAP相比，PAV對肺水腫患者的氧合和二氧化碳清除有更大的改善，呼吸做功也有更大的減少[9]。也有研究表明PAV與CPAP對ACPE作用相似，但在院前急救時，CPAP使用更容易，故CPAP仍然是這些患者院前無創通氣的金標準[19]。需要注意的是，成比例通氣沒有基本容量保障，患者自主呼吸較弱可導致通氣不足，而管道漏氣可誤認為患者用力增加。

2.6容積保障壓力支持通氣(volume-assured pressure support，VAPS) 是為治療低通氣和高碳酸血癥而開發的一種改良的BiPAP模式[20-21]。VAPS通過雙氣流一同作用，結合了容量輔助通氣(volume assist ventilation，VAV)與PSV各自的特點：首先以PSV模式工作，當PSV不能達到預設潮氣量時，VAV氣流再補充潮氣量不足的部分。盡管患者的呼吸做功、氣道阻力和肺或胸壁順應性不同，VAPS模式仍能保證潮氣量或分鐘通氣量。如果患者需要保證潮氣量或分鐘通氣量以減少PaCO2，則可使用VAPS[22]。此模式目前多用于慢性阻塞性肺疾病合并慢性心力衰竭者，對于ACPE患者的應用仍需進一步研究。

3 ACPE無創通氣失敗的危險因素

研究表明，在急性心力衰竭患者中，如果患者的初始血pH較高，無創通氣更有可能成功[23]。但是另一研究表明，在接受CPAP治療的ACPE患者中，無論是酸血癥還是入院時的酸中毒類型都不是插管的危險因素；也有研究發現，Killip分級Ⅳ級的急性心肌梗死患者插管率較高，可能原因是由于這些患者血流動力學狀況較差[24]。同時有研究發現，左室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)<30%是插管的獨立危險因素。無創通氣失敗患者的腦鈉肽(BNP)水平較高，當BNP≥3 350 pg/mL是無創通氣失敗的獨立危險因素，較高的BNP水平可能預示著更嚴重的心力衰竭和更困難的血流動力學；在ACPE患者中，無創通氣失敗患者在確診為ACPE初始24 h內的液體平衡大于或等于400 mL被確定為無創通氣失敗的獨立危險因素[24]。總之，當患者Killip分級Ⅳ級，有較低的LVEF、較高的BNP及發生ACPE初始24 h內液體正平衡等，無創通氣失敗的風險更高，此時延遲插管可能會增加病死率。

綜上所述，CPAP是一種簡單的技術，在院前或設備不太完善的地區被推薦為ACPE的一線治療；BiPAP在ACPE中同樣有效，尤其推薦經驗豐富的團隊用于治療ACPE合并嚴重高碳酸血癥的患者；HFNC可能是一種替代方法，特別是對于需要較長時間使用無創通氣進行治療的急性心衰患者，因其是一種耐受性好、潛在適應證更廣的無創通氣技術。VAPS、PAV、ASV還需進一步的研究來確定其療效。