不同有創-無創序貫通氣切換點在慢性阻塞性肺疾病所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病患者中應用效果的對比研究

鄭艷會，陳秀梅，邵麗娜

近年來隨著我國人口老齡化進程加劇及空氣污染加重，慢性阻塞性肺疾病（COPD）發病率呈上升趨勢，COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病患者數量亦增多［1］。目前，有創-無創序貫通氣是治療COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病的主要通氣模式［2］。既往研究表明，有創機械通氣時間是影響患者撤機拔管的主要因素之一，即隨著有創機械通氣時間延長，患者撤機拔管失敗的風險增加［3］，因此在患者病情允許的情況下應盡早撤機拔管，以減少并發癥的發生［4］。自主呼吸試驗（SBT）是國外有創-無創序貫通氣切換的常用方法，但其缺乏規范的評估標準，隨機性較大，因此再插管風險較高［3］。SBT［5］和“肺感染控制窗（PIC）”是國內有創-無創序貫通氣切換的常用方法［6］，此外還包括改良格拉斯哥昏迷量表（GCS）評分［7］和膈肌活動度［8］，但各研究臨床獲益存在差異，且撤機拔管時間和指征尚未統一。本研究比較了不同有創-無創序貫通氣切換點在COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病患者中的應用效果，旨在為有創-無創序貫通氣切換點的選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年3月—2018年1月首都醫科大學密云教學醫院收治的COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病患者75例，均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》［9］中的COPD、Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病診斷標準。采用隨機數字表法將所有患者分為A組（n=37）和B組（n=38），兩組患者性別、年齡、體質指數（BMI）、受教育程度、主動或被動吸煙＞10年者所占比例及入院時氧合指數、心率、平均動脈壓、動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經首都醫科大學密云教學醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者家屬對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）具備《機械通氣臨床應用指南（2006）》［5］中機械通氣治療指征；（2）紐約心臟病協會（NYHA）分級Ⅰ～Ⅱ級。排除標準 （1）既往有支氣管哮喘、慢性胸膜炎、肺纖維化、神經肌肉接頭疾病病史者；（2）伴有大量胸腔積液、慢性肝腎功能衰竭、精神障礙、重度貧血、腦血管疾病后遺癥者；（3）合并惡性腫瘤、自身免疫系統疾病、急性左心衰竭者；（4）胸廓畸形、糖尿病血糖控制較差者。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information between the two groups

1.3 治療方法 兩組患者均于常規治療（包括抗感染、解痙平喘、糖皮質激素治療、去痰、營養支持、鎮痛鎮靜治療、維持內環境穩態等）基礎上進行有創-無創序貫通氣治療，具體如下：有創通氣模式以同步間歇指令通氣（SIMV）+壓力支持通氣（PSV）+呼氣末正壓通氣（PEEP）為主，呼吸頻率（RR）13～18次/min，潮氣量（VT）8～10 ml/kg，調整吸入氧濃度（FiO2）和PEEP以動脈血氧飽和度（SpO2）維持在88%～92%為宜；拔除氣管插管后序貫無創呼吸機，采用S/T模式，初始吸氣相氣道正壓（IPAP）12～14 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），呼氣相氣道正壓（EPAP）5 cm H2O，5～20 min內逐步增加IPAP、EPAP至合適水平，參數調整以SpO2維持在88%～92%及 PaCO2 40～60 mm Hg為宜，RR＜28 次 /min。無創通氣初期除進食、飲水、咳嗽及必要的交流外，要求患者盡量持續進行無創通氣，待患者病情穩定后適當下調IPAP，逐漸縮短時間并停用無創呼吸機。

1.3.1 A組 A組患者將SBT作為有創-無創序貫通氣切換點，具體如下：采用PSV模式進行SBT［10］，常規給予6～8 cm H2O支持壓力以克服管道阻力，1次/d，60 min/次。當患者出現以下任一情況提示撤機失敗［11］：（1）RR＞35次/min；（2）呼吸淺快指數＞105；（3）FiO2≤50%時SpO2＜88%或動脈血氧分壓（PaO2）＜55 mm Hg 并持續 ＞10 min；（4）心率＞140次/min或＜50次/min；（5）應用少量血管活性藥物血流動力學仍不穩定（收縮壓 ＞180 mm Hg或 ＜90 mm Hg）；（6）PaCO2在 1 h 內急劇升高，較 SBT 前增加 ＞10 mm Hg；（7）患者出現大汗淋漓、煩躁不安、胸腹矛盾運動等表現。如撤機失敗則繼續進行有創通氣，第2天再次進行撤機評估；如通過SBT，行氣囊漏氣試驗陰性則拔出氣管插管。

1.3.2 B組 B組患者將膈肌功能、GCS評分、咳嗽能力、感染指標、既往狀態綜合評分≤1分作為有創-無創序貫通氣切換點，行氣囊漏氣試驗陰性則拔出氣管插管。（1）膈肌功能［12］：患者取仰臥位，上半身保持30°傾斜，測量右側膈肌運動，將肝臟作為透聲窗，將探頭置于右鎖骨中線與肋緣交界處，膽囊位于圖像中間，下腔靜脈位于圖像右側，膈肌顯示為高回聲，M型曲線與圖像縱軸呈30°夾角，使超聲束垂直于膈肌，測量3次取平均值；膈肌運動幅度＜10 mm或膈肌矛盾運動提示膈肌功能差，記為1分，反之記為0分。（2）GCS評分＞8分記為1分，GCS評分≤8分記為0分［7］。（3）咳嗽能力采用0～5六級分法［13］，0級：囑患者咳嗽，患者無咳嗽動作；1級：可聽見氣流經過人工氣道，但未聽見咳嗽聲音；2級：可聽見較弱的咳嗽聲音；3級：可聽見較清楚的咳嗽聲音；4級：可聽見較強的咳嗽聲音；5級：可聽見連續多次較強的咳嗽聲音。咳嗽能力≤2級定義為咳嗽能力差，記為1分，反之記為0分。（4）感染指標［6］：①肺部CT檢查顯示感染，②中性粒細胞分數（NE%）＞0.80，③降鈣素原（PCT）＞5.0 μg/L；具備①和/或②③即有感染，記為1分，無感染記為0分。既往狀態［14］：日常生活活動能力量表（ADL）評分＜80分或曾吸入支氣管擴張劑＞3個月為既往狀態差，記為1分，反之記為0分。

1.4 觀察指標 （1）記錄兩組患者入院24 h內實驗室檢查指標〔包括NE%、嗜酸粒細胞分數（EOS%）、PCT、前白蛋白（PA）、血紅蛋白（Hb）〕、GCS評分、肺部感染發生率、ADL評分及急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ（APACHEⅡ）評分；（2）記錄兩組患者通氣時間、住院時間及住院費用，其中通氣時間包括總機械通氣時間和有創通氣時間，住院時間包括ICU入住時間和總住院時間；（3）記錄兩組患者再插管率、并發癥發生率及院內病死率，并發癥主要包括嘔吐、呼吸機相關性肺炎（VAP）

1.5 統計學方法 應用SPSS 19.0統計學軟件進行數據處理，計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料分析采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 入院24 h內實驗室檢查指標、GCS評分、肺部感染發生率、ADL評分及APACHE Ⅱ評分 兩組患者入院24 h內NE%、EOS%、PCT、PA、Hb、GCS評分、肺部感染發生率、ADL評分及APACHE Ⅱ評分比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，見表2）。

2.2 通氣時間、住院時間及住院費用 兩組患者總機械通氣時間比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；B組患者有創通氣時間、ICU入住時間及總住院時間短于A組，住院費用少于A組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表3）。

2.3 再插管率、并發癥發生率及院內病死率 兩組患者再插管率、嘔吐發生率及院內病死率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；B組患者VAP發生率低于A組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表4）。

表3 兩組患者通氣時間、ICU入住時間、住院時間及住院費用比較（±s）Table 3 Comparison of duration of ventilation，ICU stays，hospital stays and hospitalization expense between the two groups

表3 兩組患者通氣時間、ICU入住時間、住院時間及住院費用比較（±s）Table 3 Comparison of duration of ventilation，ICU stays，hospital stays and hospitalization expense between the two groups

組別 例數 總機械通氣時間（d）有創通氣時間（d）ICU入住時間（d）總住院時間（d）住院費用（萬元）A 組 37 7.76±1.14 6.05±1.18 9.84±1.68 16.84±1.76 7.57±0.63 B 組 38 7.29±1.16 3.71±1.29 8.47±1.64 16.08±1.36 7.06±0.53 t值 1.759 8.203 3.564 2.094 3.787 P值 0.083 ＜0.01 0.001 0.040 ＜0.01

表4 兩組患者再插管率、并發癥發生率及院內病死率比較〔n（%）〕Table 4 Comparison of reintubation rate，incidence of complications and in-hospital fatality rate between the two groups

表2 兩組患者入院24 h內實驗室檢查指標、GCS評分、肺部感染發生率、ADL評分及APACHE Ⅱ評分比較Table 2 Comparison of laboratory examination results，GCS score，incidence of pulmonary infection，ADL score and APACHE Ⅱ score between the two groups within 24 hours after admission

3 討論

COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病是由于嚴重缺氧及二氧化碳潴留所致的以中樞神經系統障礙為主要臨床表現的一種臨床綜合征，患者預后較差。有創通氣是治療COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病的主要措施，能有效幫助患者排痰，減輕患者意識障礙及二氧化碳潴留，但其為有創操作，且隨著有創通氣時間延長患者撤機拔管失敗率增加，因此在條件允許情況下應盡早撤機拔管并序貫無創通氣，以進一步替代呼吸中樞功能，減輕呼吸肌吸氣負荷。

目前，SBT是臨床常用的有創-無創序貫通氣切換點，其操作簡便，能在低水平PSV模式下平穩撤機［15］。但SBT作為切換點仍存在以下缺點：（1）評估指標較多，容易錯失最佳拔管時機，進而延長有創通氣治療時間；（2）進行SBT時需減少或停用鎮靜藥物，導致患者因不能耐受氣管導管刺激而發生躁動，進而增加耗氧量及呼吸做功；（3）SBT主要根據生命體征、氧合指標及臨床癥狀等間接評估呼吸功能，相對客觀，但不能有效反映呼吸功能，易導致撤機拔管失敗；（4）SBT操作0.5～2.0 h后達標才可撤機拔管，但此時患者呼吸肌力量可能已達到自身代償極限，拔管后無創呼吸機不能完全代償，易導致撤機拔管失敗；（5）通過SBT后拔出氣管插管的操作極易刺激氣道高反應性患者發生氣道痙攣，增加再插管風險。

PIC主要反映肺部感染情況，改良GCS評分主要反映患者意識水平，膈肌活動度主要反映呼吸肌力量，三者單獨均不能準確評估患者整體呼吸功能，因此均增加撤機拔管失敗風險。既往研究表明，PIC適用于以肺部感染為主的COPD患者［16］。改良GCS評分和膈肌活動度用于有創-無創序貫通氣切換尚缺乏大規模臨床研究證據。

人體呼吸泵主要由呼吸中樞、呼吸肌和胸廓組成，其中呼吸肌是產生呼吸的動力源，而膈肌可提供50%以上吸氣所需動力，是最重要的吸氣肌［17］。既往研究表明，機械通氣介導的膈肌功能障礙與撤機失敗密切相關［18］。通過超聲測量膈肌活動度有助于診斷膈肌功能障礙，膈肌儲備功能越差則撤機失敗率越高［19］。GCS評分主要用于評估患者意識水平，因吸氣運動受大腦皮質意識活動和腦干呼吸中樞興奮性驅動的雙相控制，因此GCS評分可作為間接評估呼吸功能的臨床指標［7］。THILLE等［20］研究表明，咳嗽能力差是患者再插管的獨立危險因素。咳嗽能力主要通過以下兩個方面導致患者再插管［21］：（1）咳嗽能力與患者膈肌等呼吸肌力量呈正比；（2）咳嗽能力反映患者氣道保護能力，咳嗽能力越差則患者發生誤吸/窒息的可能性越大。既往研究表明，肺部感染可導致痰量增加并影響患者換氣功能，進而增加撤機拔管失敗風險［18，22］。ADL評分可反映患者整體狀態，其操作簡單易行，而通過既往呼吸科藥物吸入情況可評估患者基礎肺功能。

將膈肌功能、GCS評分、咳嗽能力、感染指標、既往狀態綜合評分≤1分作為有創-無創序貫通氣切換點，客觀、易于量化、可重復操作，且能綜合反映患者病情嚴重程度。本研究結果顯示，兩組患者總機械通氣時間、再插管率、嘔吐發生率及院內病死率間無統計學差異，B組患者有創通氣時間、ICU入住時間及總住院時間短于A組，住院費用少于A組，VAP發生率低于A組。表明與SBT相比，將膈肌功能、GCS評分、咳嗽能力、感染指標、既往狀態綜合評分≤1分作為有創-無創序貫通氣切換點能更有效地縮短COPD所致Ⅱ型呼吸衰竭并肺性腦病患者有創通氣時間、ICU入住時間及總住院時間，減少住院費用，降低VAP發生率，且未增加再插管、嘔吐和院內死亡風險；但本研究為單中心研究，樣本量較小，且重癥患者機械通氣時間的影響因素較多，因此本研究結果仍需大樣本量、多中心聯合進一步證實。