AECOPD患者無創通氣成敗的危險因素評估

丁偉超，許 鐵，燕憲亮，呂建農，葉 英

慢性阻塞性肺病急性加重期（Acute Exacerabation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease，AECOPD）發病急、進展快，如不及時治療，患者病情會迅速加重、甚至死亡[1]。目前，機械通氣是AECOPD的一項有效搶救措施[2]。盡管近年來無創通氣在AECOPD中的應用逐漸成熟，但是無創通氣失敗因素、序貫通氣策略的選擇、延遲插管對預后的影響等問題常常困擾臨床醫生對于機械通氣的選擇。本文對入住急診重癥醫學科（Emergency Intensive Care Unit，EICU）的AECOPD患者行無創通氣成敗原因進行分析，以評估其危險因素。

1 資料和方法

1.1 一般資料 回顧性分析2015-01至2019-12入住我院EICU的行無創通氣的78例AECOPD患者，其中，男性60例，女性18例，年齡41~88歲，平均年齡72.82±9.01歲。納入標準：符合我國慢性阻塞性肺疾病診治指南中AECOPD的診斷標準[3]，收入EICU行無創通氣的患者。排除標準：入院時已行氣管插管或氣管切開者；入院立即行氣管插管者；入院后吸氧情況改善未行無創通氣者；入院后行高流量氧療者；合并氣胸者等。

1.2 方法 患者入院后予以監護，無創呼吸機輔助通氣，解痙平喘化痰，抗感染等治療。根據使用無創呼吸機成功與否，將患者分為無創通氣成功組（n=48）與無創通氣失敗組（n=30）。無創呼吸機使用S/T模式，根據患者的呼吸、血氣分析結果等調整呼吸機參數。經過無創通氣后呼吸好轉、血氣指標改善、排痰順利等患者，納入無創通氣成功組；無創通氣后憋喘、血氣指標等無改善或進行性加重，需行氣管插管者納入無創通氣失敗組。患者入院時完善血氣分析、血常規、生化、降鈣素原（Procalcitonin，PCT）、C-反應蛋白（C-reactive protein，CRP）等檢驗，入院后連續監測患者生命體征，每日或必要時復查相關檢驗等。

1.3 統計學方法 采用SPSS19.0軟件進行統計分析。結果以P<0.05表示差異有統計學意義。定性資料使用χ2檢驗。呈正態分布的定量資料以均數±標準差（Mean±s）表示，組間比較使用獨立樣本t檢驗；不呈正態分布的定量資料以中位數（四分位數間距）[M（P25，P75）]表示，組間比較使用曼-惠特尼秩和檢驗（Mann-Whitney U檢驗）。多因素分析使用logistic回歸分析。繪制受試者工作特征曲線（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC曲線），以 ROC曲線下面積（Area Under Curve，AUC）評價不同指標對AECOPD患者無創通氣成敗的預測能力。

2 結 果

2.1 兩組患者一般情況比較 兩組患者在性別、年齡、身體質量指數（Body Mass Index，BMI）、合并多器官功能障礙綜合征（Multiple Organ Dysfunction Syndrome，MODS）比率、慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmoriary Disease，COPD）病程時間、體溫（Temperature，T）、心率（Heart Rate，HR）、酸堿度pH（Potential of Hydrogen，PH）、動脈氧分壓（Partial Pressure of Oxygen，PO2）方面無顯著性差異（P>0.05）；無創通氣成功組的APACHE-Ⅱ評分、呼吸頻率（Respiratory Rate，RR）、血紅蛋白水平、二氧化碳分壓（Partial Pressure of Carbon Dioxide，PCO2）小于無創通氣失敗組，存在意識障礙、排痰困難、循環障礙的比率少于無創通氣失敗組，白蛋白水平大于無創通氣失敗組，差異有統計學意義（P<0.05）；無創通氣成功組患者的白細胞計數、中性粒細胞百分比、PCT、CRP等炎癥指標均小于無創通氣失敗組，但差異無統計學意義（P>0.05）。詳見表1。

表1 兩組患者一般情況比較[（Mean±s）或 M（P25,P75）]

2.2 Logistic回歸分析 將單因素分析中差異有統計學意義的變量納入多因素Logistic回歸分析，本研究使用二分類Logistic回歸分析（Enter法）。結果顯示PCO2、白蛋白水平是無創通氣失敗的獨立危險因素（P<0.05）。詳見表2。

表2 多因素Logistic回歸分析

2.3 ROC曲線分析 以PCO2、白蛋白水平為檢驗變量，行ROC曲線分析。PCO2預測AECOPD患者無創通氣失敗的AUC為0.768（95%CI 0.655~0.881），最佳截斷值63.6，靈敏度76.7%，特異度70.8%。詳見圖1。白蛋白水平預測AECOPD患者無創通氣失敗的AUC為0.665（95%CI 0.539~0.790），最佳截斷值30.4，靈敏度85.4%，特異度50.0%。詳見圖2。

圖1 PCO2預測AECOPD患者無創通氣成敗的ROC曲線

圖2 白蛋白水平預測AECOPD患者無創通氣成敗的ROC曲線

為進一步評估PCO2、白蛋白水平預測AECOPD患者無創通氣失敗的能力，將PCO2聯合白蛋白水平行ROC曲線分析顯示其AUC為0.840 （95%CI 0.737~0.944），靈敏度86.7%，特異度81.2%，其預測能力優于單一指標。詳見圖3。

圖3 PCO2聯合白蛋白水平預測AECOPD患者無創通氣成敗的ROC曲線

3 討 論

COPD是一種常見的肺部慢性疾病，其主要特征是總體病程漫長，長期存在氣流受限并且逐漸進展，流行病學顯示，COPD發病率、死亡率高，目前是致死原因的第四位[4]。當COPD患者出現細菌、病毒等感染或環境改變時，可出現咳嗽、氣短、喘息加重、發熱等表現，COPD即進展為AECOPD。AECOPD患者病情惡化的原因主要為肺通氣能力及氣體交換能力下降，出現呼吸衰竭，嚴重影響預后[5]。

發生AECOPD時，氣道阻力增加，呼吸肌負荷加大，引起呼吸肌疲勞無力，機械通氣能夠降低呼吸肌做功、緩解呼吸肌疲勞，改善肺泡通氣，升高氧分壓、降低二氧化碳儲留，是一項可靠有效的措施。有創機械通氣是使用較早的經典通氣方法，然而氣管插管后氣道防御功能下降，易導致呼吸機相關性肺炎（Ventilator Associated Pneumonia，VAP）等并發癥，同時也面臨呼吸機依賴、撤機困難等一系列情況[6]。無創正壓通氣可以克服氣道阻力，增加通氣，防止二氧化碳儲留，降低氧耗，改善呼吸機疲勞。由于無創通氣可避免氣管插管，減少相關并發癥，已在臨床上取得較好的療效[7]。但是，由于無創通氣需患者在使用時充分配合，且存在不易維持通氣穩定性、難以充分痰液引流等困難，目前對于重癥患者的療效并不佳[8]。同時，無創通氣失敗使一些患者不得不面臨延遲氣管插管帶來的風險[9]。盡管指南[3]明確了AECOPD患者氣管插管及無創通氣的適應征，但是臨床上多因素影響無創通氣效果，對于入住EICU的AECOPD患者影響因素更多，臨床醫生目前仍面臨通氣方式選擇難度。

AECOPD時常出現呼吸衰竭、二氧化碳潴留，血中升高的二氧化碳迅速透過血腦屏障，腦脊液pH值下降，出現意識障礙，即為肺性腦病。此時，患者意識改變導致其對無創通氣的依從性下降，出現排痰障礙、呼吸道自潔能力降低，指南建議氣管插管、有創機械通氣[3]。然而，目前為止尚未見大型隨機對照試驗（Randomized Controlled Trial，RCT）研究報道在治療肺性腦病患者中有創機械通氣比無創通氣具備明顯優勢。一項薈萃分析（Meta分析）顯示[10]，對于合并肺性腦病的AECOPD患者，無創通氣后失敗行氣管插管的概率僅35.7%。研究證實[11]，如早期無創通氣能夠迅速降低PCO2、改善患者意識狀態，一定程度上可有效避免有創機械通氣，但這需要早期密切監測患者情況，防止誤吸等風險。

本研究中78例患者，無創通氣失敗行氣管插管者30例，失敗率38.5%，與Mete分析結果[9]接近。本研究顯示，無創通氣失敗組患者出現意識障礙、排痰困難的比率多于無創通氣成功組，PCO2高于無創通氣成功組，差異有統計學意義（P<0.05）。由此可見，盡管早期無創通氣可避免部分患者氣管插管，目前PCO2升高、意識障礙、排痰困難等仍然是導致無創通氣失敗的重要原因。同時，本研究多因素Logistic回歸分析顯示PCO2是無創通氣失敗的獨立危險因素（P<0.05）；ROC分析顯示PCO2的AUC為0.768（95%CI 0.655~0.881），最佳截斷值63.6，靈敏度76.7%，特異度70.8%，對無創通氣失敗有一定預測價值。另外，由于AECOPD時患者出現低氧、二氧化碳儲留，RR代償性加快，以改善氧合、促進二氧化碳排除，但過快的RR致使患者在使用無創通氣時人機對抗、無法充分配合、通氣穩定性下降，往往導致無創通氣失敗。

傳統觀點認為無創通氣時應盡量避免鎮痛鎮靜，然而越來越多研究證實[12]，在不影響呼吸中樞和血流動力學穩定的前提下，適當鎮靜可以改善患者對無創通氣的依從性。盡管本研究中無創通氣失敗組患者RR快于無創通氣成功組，但仍有部分RR偏快患者經積極治療輔以適當鎮痛鎮靜后成功應用無創通氣改善病情。雖然指南指出循環障礙為無創通氣的禁忌證[3]，但是臨床上早期放棄無創通氣仍有一定困難。本研究顯示，無創通氣失敗組患者出現循環障礙的比率多于無創通氣成功組，差異有統計學意義（P<0.05），然而，無創通氣成功組有部分患者入院時存在循環障礙，經過積極補液、升壓等治療后改善，未影響無創通氣效果。因此，筆者認為AECOPD患者早期可短時間內糾正的循環障礙不應盲目氣管插管，但必須動態觀察患者病情，以防止延遲氣管插管加重病情。

營養不良可能會致使患者呼吸、咳痰無力，免疫功能下降，易合并感染等，因此，營養不良患者更易出現無創通氣失敗[13]。有研究報道，嚴重的低蛋白和貧血是影響預后的重要因素之一[14]，積極營養支持可以改善預后[5]。本研究顯示無創通氣失敗組患者白蛋白水平低于無創通氣成功組，與報道相似。同時，本研究多因素Logistic回歸分析顯示白蛋白水平是無創通氣失敗的獨立危險因素（P<0.05）；ROC分析顯示白蛋白水平的AUC為0.665（95%CI 0.539~0.790），最佳截斷值30.4，靈敏度85.4%，特異度50.0%，對無創通氣失敗有一定預測價值。但是，與既往研究不一致的是，本研究無創通氣失敗組患者血紅蛋白水平高于無創通氣成功組，兩組患者均未見貧血，可能是因為無創通氣失敗組患者病情更重，為改善氧輸送，血紅蛋白代償性增加比無創通氣成功組更明顯。

本研究中，盡管無創通氣失敗組患者的炎癥指標與無創通氣成功組相比差異無統計學意義，但無創通氣失敗組患者的白細胞計數、中性粒細胞百分比、PCT、CRP值明顯高于無創通氣成功組。由此可見，AECOPD患者炎癥指標升高可能是導致無創通氣失敗的危險因素之一。其中，兩組患者炎癥指標差異無統計學意義可能和本研究樣本例數偏少有一定關系。

總之，AECOPD無創通氣失敗是多方面的原因，患者存在意識障礙、排痰困難、循環障礙、RR增快、PCO2升高、血紅蛋白升高，白蛋白水平下降等是引起其無創通氣失敗的危險因素，其中，PCO2升高、白蛋白水平下降是其獨立危險因素。另外，PCO2升高、白蛋白水平下降對AECOPD患者無創通氣失敗的有一定的預測能力，兩指標聯合的預測能力更強。臨床醫生應在充分把握無創通氣及有創機械通氣的適應征的基礎上，早期識別危險因素，積極評估患者機械通氣方式及治療措施，以提升治療效果，降低并發癥。但是，由于本研究樣本例數偏少，尚需大樣本研究，進一步分析AECOPD患者無創通氣成敗的原因。