血管外肺水指數指導雙水平氣道正壓通氣治療HFrEF患者的臨床療效*

余小林 范昊 袁杰 鄔超 邵剛 李國慶

(1.新疆維吾爾自治區人民醫院心內科，新疆 烏魯木齊 830001； 2.新疆醫科大學第一附屬醫院臨床醫學研究所·新疆心血管病研究重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830001；3.新疆維吾爾自治區人民醫院呼吸與危重癥醫學科，新疆 烏魯木齊 830001；4.新疆維吾爾自治區人民醫院呼吸功能科,新疆 烏魯木齊 830001)

心力衰竭(Heart failure，HF)的發生伴隨明顯血流動力學變化，病理生理學特征為肺淤血和(或)體循環淤血，以及組織器官低灌注[1]。無創通氣不僅可減輕癥狀、減少呼吸窘迫，而且可降低氣管內插管的概率，改善6 min步行距離并改善左室射血分數(Left ventricular ejection fractions，LVEF)[2]。2018版中國心力衰竭診斷和治療指南[3]建議，脈搏輪廓心輸出量(Pulse-induced contour cardiac output monitoring technology，PICCO)用于血流動力學狀態不穩定，患者存在呼吸窘迫或低灌注，內充盈壓力情況，對呼吸窘迫者(呼吸頻率>25 次/min，SpO2<90%)應盡快給予無創通氣。然而，無創呼吸機輔助通氣對射血分數降低型心力衰竭(Heart faihtre with reduced ejection fraction，HFrEF)腔內血流動力學的影響及是否改善HFrEF的預后，相關報道甚少且有爭議[4-5]。本研究通過PICCO監測技術，以血管外肺水指數(Extravascular lung water index, EVLWI)指標篩選HFrEF患者是否使用雙水平氣道正壓通氣(Bilevel positive pressure ventilation，BiBAP)治療，評價BiBAP治療HFrEF患者的臨床療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月～2020年12月新疆維吾爾自治區人民醫院CCU確診為HFrEF患者358例，按無創呼吸機輔助通氣(Non invasive positive pressure ventilation，NIPPV)適應癥進行排查后，共208例具備NIPPV適應癥。其中，具有PICCO監測適應癥且簽署知情同意為146例，依據通氣模式分組：BiPAP組74例，其中男性42例(56.76%)；面罩吸氧組72例，其中男性31%(43.06%)。兩組性別比例相比，差異無統計學意義(P=0.136)。再依據EVLWI≥10并BiPAP組(n=39)、EVLWI≥10并面罩吸氧組(n=30)、EVLWI<10并BiPAP組(n=35)、EVLWI<10并面罩吸氧組(n=42)。在測得基線資料T0后，依據時間分別監測通氣治療后4、8、12、24 h的PICCO數據。入組患者置入PICCO并實時監測患者血流動力學(PHILIPS，D-71034B，Germany,PICCO專用擴展模塊)。對于指脈氧飽和度<90%患者，給予BiPAP輔助通氣，各組設定氧濃度在≤50%(對于該條件下指脈氧飽和度不能維持在90%以上的患者暫不納入研究，待病情相對平穩時，滿足上述條件后方可納入研究)。納入標準：①患者氧合指數PaO2/FiO2<300，呼吸頻率>25次/分，血氧飽和度<90%。②心臟超聲心動圖明確診斷為HFrEF，LVEF≤40%，根據美國紐約心臟病學會標準心功能分級(New york heart association，NYHA)為Ⅳ級[6]。③患者神志清醒能夠配合，對本項目知情同意。排除標準：年齡≤18歲和≥80歲，妊娠，呼吸頻率<12次/分鐘，格拉斯哥昏迷評分<12分，嚴重血流動力學不穩定(收縮壓<90 mmHg)，高血壓急癥(動脈血壓>180/120 mmHg)，心臟瓣膜病，先天性心臟病，氣道分泌物過多且排痰不利患者，存在影響使用鼻(面)罩的面部創傷患者。PICCO適應癥：①休克。②急性呼吸窘迫綜合征(Acute respiratory distress syndrome，ARDS)。③急性心功能不全。④肺動脈高壓。⑤心臟及腹部、骨科打手術。⑥嚴重創傷。⑦臟器移植手術，以及需要心血管功能和循環容量狀態檢測的患者，如外科、內科、心臟、嚴重燒傷以及需要中心靜脈和動脈插管監測的患者，均可采用PICCO。PICCO禁忌癥：①出血性疾病。②主動脈瘤，大動脈炎。③動脈狹窄，肢體有栓塞史。④肺葉切除、肺栓塞、胸腔內巨大占位性病變。⑤體外循環期間。⑥體溫或血壓短時間變差過大。⑦嚴重心律紊亂。⑧嚴重氣胸，心肺壓縮性疾患。⑨心腔腫瘤。⑩心內分流。

1.2 方法及分組 入組患者依據2018版中國心力衰竭診斷和治療指南[3]給予抗心衰基礎治療等。BiPAP組和面罩吸氧組中，β受體阻滯劑、血管緊張素轉化酶抑制劑/血管緊張素受體拮抗劑、醛固酮受體拮抗劑使用比例比較，差異無統計學意義(P>0.05)。入組患者置入PICCO并實時監測患者血流動力學(排除PICCO置入禁忌：先天性心臟病心內分流、主動脈瘤、主動脈狹窄、肺切除術和體外循環等)。對NIPPV治療開始前及治療后4、8 h給以校準PICCO，并獲得全心舒張末期容積指數(GEDVI)、系統血管阻力指數(SVRI)、EVLWI、心臟指數(CI)、心輸出血量(CO)、中心靜脈壓(CVP)、心功能指數(CFI)、全心射血分數、肺血管通透性指數(PVPI)等參數。分析比較不同干預手段下各組院內心血管不良事件(Major adverse cardiovascular events,MACE，含惡性心律失常、心源性死亡、心源性休克)及無創呼吸機輔助通氣改有創插管機械通氣治療發生率。入組心衰患者進行分組，見圖1。

圖1 心衰患者分組

佩戴無創呼吸機期間在不影響患者治療的情況下盡可能減少靜脈用藥治療方案。依據患者面部特征選擇適合的呼吸面罩，患者統一給以V60無創呼吸(Philips，Eindhoven，荷蘭)BiPAP模式輔助通氣，EPAP設定為5～6 cm H2O，IPAP范圍為10～15 cm H2O，氧濃度設定≤50%，以獲得潮氣量6～8 mL/kg。對于治療期間呼吸衰竭導致低氧血癥(PaO：<60 mmHg)、PaCO：>50 mmHg和酸中毒(pH值<7.35)，經無創通氣治療不能改善者，行氣道插管和人工機械通氣。選取夜間0∶00點至次日0∶00點進行固定時間點研究，該時間段盡可能同步各患者體位、減少醫療、護理相關操作等活動對PICCO的影響。

2 結果

2.1 BiPAP組與面罩吸氧組PICCO相關基線資料比較 無創通氣治療前，BiPAP組與面罩吸氧組 PICCO一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 BiPAP組與面罩吸氧組 PICCO一般資料的比較

2.2 BiPAP組及面罩吸氧組治療4 h血流動力學指標比較 與面罩吸氧組比較，BiPAP組4 h EVLWI基線降低更多，差異有統計學意義(T=2.469，P<0.05)，但隨著時間延長，BiPAP組中EVLWI指數并沒有繼續降低。與BiPAP組比較，面罩吸氧組4 h轉機械通氣比例較高，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 BiPAP組及面罩吸氧組治療4小時后血流動力學指標比較

2.3 BiPAP組患者治療4、8、12、24 h時lnBNP、CI、胸腔內血容積指數的比較 BiPAP組患者以EVLWI數值分為兩組，BiPAP+EVLWI≥10組39例，其中3例因病情變化轉氣管插管機械通氣；BiPAP+EVLWI<10組35例，其中5例因病情變化轉氣管插管機械通氣。對治療后4、8、12、24 h PICCO指標進行分析，BiPAP+EVLWI≥10的患者中，隨著時間的延長，CI隨著時間延長而提高(P組間<0.001)，P時間<0.001)且無組間交互作用(F=0.931,P=0.437)，BiPAP+EVLWI<10的患者CI雖有輕微下降趨勢，但差異無統計學意義(P組間=0.391)；胸腔內容積指數在兩組均有下降(P組間<0.001)，P時間<0.001)，但在兩組存在交互作用(F=5.295,P=0.002)，見表3。

表3 BiPAP組患者治療4、8、12、24 h，lnBNP、CI、ITBVI的比較

2.4 BiPAP組及面罩吸氧組心血管Mace事件對比分析 在轉機械通氣、惡性心律失常、心源性休克心血管Mace事件，面罩吸氧組患者高于BiPAP組(均P<0.05)；EVLWI≥10的BiPAP組和面罩吸氧組患者短期死亡率比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表4。

表4 BiPAP組及面罩吸氧組心血管Mace事件比較[n(×10-2)]

3 討論

心力衰竭患者的肺順應性降低，氣道阻力增加，導致呼吸功耗增加、氣體交換紊亂，患者吸氣肌用力，引起腔內負壓波動增大，從而增加了左心室跨壁壓和后負荷，繼而影響了呼吸肌的工作能力，引起惡性循環[3]。根據是否建立人工起到分為有創正壓通氣(Invasive positve pressure ventilation,IPPV)和NIPPV。臨床上如何減少不必要的IPPV，減輕氣道損傷、減少呼吸機相關性肺炎、降低呼吸機依賴及其相關并發癥具有重大的臨床研究價值。近年來對心肺之間交互作用的研究已逐漸受到重視，而無創呼吸機治療在心力衰竭救治中的應用亦受到更多關注[6]。雖然有研究報道，在對AHF患者容量管理上、預測短期MACE事件發生率方面并沒有顯著優于中心靜脈壓，但PICCO被認為是目前監測血流動力學的金指標[7-10]。本研究通過PICCO血流動力學監測，比較了無創通氣BiPAP模式對射血分數降低的心力衰竭患者血流動力學的影響，進一步評估BiPAP模式對HFrEF急性期救治的臨床效果及近期預后的影響。

以往研究對集中[3,4,11-13]：BiPAP和持續氣道正壓通氣(Continuous positive airway pressure,CPAP)模式均能給重癥心力衰竭患者獲益，包括癥狀、6 min步行距離，指脈氧飽和度、血氣分析PH的改善。其中BiPAP NIPPV可快速改善AHF和收縮期功能障礙患者的幾種血流動力學、動脈血氣和微循環指標[10]。然而該研究沒有深入到心肺交互所致的血流動力學指標，同時也沒有設置有效的對照。因此，Killen等[14]發表針對這篇文章的評論指出，盡管作者報告了血流動力學數據的顯著差異，如三尖瓣環平面收縮壓移、跨肺梯度、跨主動脈梯度和下腔靜脈直徑，但必須評估測量過程中對混雜變量的控制，以確定BiPAP NIV在該亞群患者中的真實影響。因此臨床研究層面必須設置有效的干預對照及時間效應所致的自身前后對照，以便得出相對可靠的研究結論。Shuang 等[15]研究發現，EVLWI與心衰患者預后存在顯著相關性，而無創通氣能夠改善EVLWI，因此在抗心衰藥物基礎上給予無創通氣治療，可能使心衰患者預后改善更多獲益。楊偉杰等[16]研究顯示，EVLWI在ARDS患者液體管理及預后具有指導意義和評估價值，EVLWI與心輸出量呈負相關，與乳酸呈正相關，較高EVLWI的患者死亡風險較高。Chun等[17]研究顯示，BiPAP模式救治急性心力衰竭在有效改善氧合指數的同時，并沒有增加AHF患者的心率，這對控制心力衰竭大有裨益。本研究團隊早期研究發現[18]，CPAP和BiPAP無創通氣治療急性心衰伴射血分數降低患者有效，且BiPAP無創通氣更有助于改善患者呼吸功能。但沒有深入研究BiPAP在時間交互作用下，HFrEF患者血流動力學狀態恢復情況是否與血管外肺水狀態有關，以及在何種情況下高度提示無創呼吸機輔助治療通氣改為有創呼吸機支持的可能性。

本研究發現，BiPAP組4 h EVLWI相對于基線降低更多，且與面罩吸氧組比較，差異有統計學意義(P<0.05)，但隨著時間的延長，BiPAP組中EVLWI指數并沒有繼續降低，分析原因可能是EVLWI在HF缺氧改善后，肺組織通氣血流比值(V/Q)得以改善，肺循環阻力降低，CI增加，因此EVLWI降低，但作用有效，很快達到平臺期；其次與EVLWI水平高與低有關，在較高的EVLWI的HF患者中，當通氣得以改善后，EVLWI降低明顯，而在EVLWI偏低患者HF中下降空間有限。比較EVLWI≥10的BiPAP(39例)和面罩吸氧(30例)患者短期死亡率之間無明顯統計學差異(P>0.05)。分析可能原因：一是觀察時間不夠長；二是樣本例數偏小；三是對于病情較重患者通過臨床判斷將盡早啟動了機械通氣、循環支持等。Wernly等[19]研究發現，EVLWI對重癥患者，尤其是合并肺水腫的患者有顯著的預后價值。Mayr等[20]研究發現，EVLWI與肺部超聲肺水腫B線存在顯著相關性，進一步研究發現，EVLWI≥10，預測肺水腫ROC曲線下面積0.977，此結論與本研究結果一致。

本研究提示，BiPAP組HFrEF患者，EVLWI降低，轉機械通氣概率更低，在4 h時氧分壓恢復更快，EVLWI≥10患者臨床效果更明顯，有益于HFrEF降低BNP、增加CI，減少有創機械通氣，提高搶救成功率。無論無創呼吸機輔助通氣不能完全替代有創通氣治療，且經過高流量大管徑的無創通氣治療依然不能有效改善氧合指數的患者，隨后改有創插管救治的死亡率明顯升高[21]，同時因無創呼吸機面罩設計不合理、佩戴不適、型號不匹配等因素，在臨床上會增加壓瘡的發生率[22]。這提示臨床研究如何精準的早期篩查、早期識別有創插管的高危人群、減少不合理的佩戴、增加患者舒適性尤為重要。通過本研究，將EVLWI指數≥10作為判定盡早使用BiPAP輔助通氣救治HFrEF的界限值具有一定的參考價值。

但本研究存在一定局限性，首先，樣本例數偏少，觀察時間較短；其次，入組患者基線資料存在差異等因素，在今后的研究中將繼續擴大樣本量，采取多中心、盲法收集PICCO基線數據，系統精確的使用PICCO數據指導HF個體化質量方案，進一步觀察BiPAP模式通氣對HFrEF患者的臨床療效。

4 結論

BiPAP模式對EVLWI≥10患者輔助通氣有益于HFrEF降低BNP、增加CI，減少有創機械通氣，提高搶救成功率。