无创通气与经鼻高流量氧疗治疗COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的临床疗效

陈颖 万久贺 王红 郭晓华 祝振忠

1北京大学首钢医院急诊科100041;2首都医科大学附属北京安贞医院监护室100029;3首都医科大学附属北京安贞医院ICU 100029

COPD 为呼吸系统常见病,多因气道阻塞、呼吸肌疲劳、呼吸道感染等原因导致急性加重。Ⅱ型呼吸衰竭为COPD 常见并发症,也是患者致死的主要原因。机械通气是救治呼吸衰竭的重要手段,其中尤以无创通气受到临床欢迎,成为COPD 急性发作、急性心源性肺水肿所致呼吸衰竭的主要通气支持手段[1]。随着无创通气在临床上应用范围扩大,其弊端也逐渐显现,如易引起腹胀、气漏、鼻部损伤等并发症等[2]。氧疗可通过吸入氧气纠正患者低氧血症,减轻心脏和呼吸负荷,是COPD 的重要治疗手段,但常规氧疗无法有效调节氧浓度,未对气体进行温化和湿化处理,对患者肺功能的辅助作用不够突出。经鼻高流量氧疗 (high-flow nasal cannula,HFNC)是经鼻导管吸氧改良而来的一种新型氧疗方法,通过无需密封的导管经鼻输入高流量混合气体,且气体已经温化湿化处理,患者的舒适度更高[3]。目前,已有研究证实[4],HFNC治疗COPD 急性呼吸衰竭发作的效果优于经鼻导管供氧,可改善呼吸衰竭患者的氧合指数。但HFNC在COPD 合并Ⅱ型呼吸衰竭中的应用能否完全替代无创通气尚无定论。有鉴于此,本研究以北京大学首钢医院收治的120例COPD 合并急性中度Ⅱ型呼吸衰竭患者作为研究对象,对比HFNC和无创的疗效,以探讨HFNC 治疗COPD合并呼吸衰竭的可行性与有效性,现报道如下。

1 对象与方法

1·1 研究对象 选取2017年4月至2018年4月北京大学首钢医院急诊ICU、呼吸ICU 收治的142例住院COPD 合并Ⅱ型呼吸衰竭患者进行前瞻性研究,经纳入、排除标准筛选,最终选入120例患者进行研究,获医院伦理委员会批准 (2017-3号)。纳入标准:(1)《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)》[5]中COPD 诊断标准,入院时处于急性期; (2)合并Ⅱ型呼吸衰竭:动脉血气p H 在7.25～7.35,PaCO2＞50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(3)年龄18岁以上;(4)患者或家属签署知情同意书。排除标准:(1)存在无创通气禁忌者:痰多且排痰能力差、口面部创伤等;(2)伴恶性肿瘤者;(3)伴其他器官功能衰竭者。脱落标准:出院后失访。

按随机数表法分为HFNC 组与无创通气组,各60例。其中HFNC组有2例出院后失访,最终58例进入统计分析。2组基线资料的差异无统计学意义(P ＞0.05),具有可比性。见表1。

1·2 方法 HFNC 组采取常规综合性治疗+HFNC:常规综合性治疗参照《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013 年修订版)》[5]中基础治疗规范:(1)控制感染:哌拉西林钠注射液,4.5 g,早中晚各1次静点。(2)解除气道痉挛:雾化吸入沙丁胺醇溶液或雾化吸入异丙托溴铵溶液或氨茶碱注射液(0.25 g,1次/d)静点。(3)祛痰:盐酸氨溴索,30 mg,1次/d。(4)纠正水电解质和酸碱失衡。(5)短程使用糖皮质激素(口服泼尼松龙片或静点甲泼尼龙注射液)。HFNC:采用Optiflow 经鼻高流量湿化氧疗系统 (新西兰Fisher-Paykel公司生产),该系统包括空氧混合器 (可准确调节氧流量和氧浓度)、加温湿化器 (Fisher-Paykel专业温化湿化器)、RT 高性能封闭呼吸管路、短鼻塞导管,选择合适鼻塞。空氧混合器与压缩空气和氧气源连接,通过呼吸回路与鼻导管实施经鼻高流量吸氧治疗。参数:吸入氧浓度30%～50%,流量20～40 L/min,37 ℃、100%相对湿度气体,根据患者临床表现与血气分析结果调整参数。

无创通气组采取常规综合性治疗+无创通气:常规综合性治疗与上述相同,剂量、用法等2组相同,无创正压通气(压力支持通气+呼气末正压模式):采用mindray公司的synovent E 型无创呼吸机,呼吸频率(respiration rate,RR)12～16次/min,呼气气道正压3 ～5 cm H2O (1 cm H2O =0.098 k Pa),吸气气道正压5～15 cm H2O。根据患者呼吸情况及耐受性调整呼吸机参数,使RR、PaCO2及PaO2至少维持在拔管时水平,后随病情好转逐渐降低压力支持、氧浓度分数。

上述2组均密切监测生命体征及血气分析,视实际情况于必要时及时进行气管插管及机械通气治疗。气管插管指征:(1)出现血流动力学不稳定;(2)烦躁不安或意识障碍恶化或格拉斯哥评分＜8分;(3)氧合功能恶化(氧合指数＜120 mm Hg);(4)动脉血p H＜7.20; (5)严重呼吸性酸中毒;(6)RR＞40次/min;(7)PaCO2未改善或进一步加重;(8)无法有效清除分泌物或无法耐受连接鼻塞;(9)PaO2＜60 mm Hg。

表1 2组基线资料的比较

1·3 观察指标

1·3·1 生理相关指标 比较2组入院时与治疗2 h和3 d后的Sp O2、PaO2、PaCO2、RR、HR、动脉血p H 值。

1·3·2 预后情况比较 比较2组插管率、治疗失败率、病死率、鼻面部皮损发生率。

1·3·3 院内康复情况比较 比较2组总通气时间、ICU 住院时间、总住院时间、气道护理干预次数。

1·4 统计学分析 应用SPSS 19.0软件处理数据,计量资料用±s 表示,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用配对样本t检验;计数资料以例数(%)表示,比较采用χ2检验,P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2·1 生理指标 2 组入院时的Sp O2、PaO2、PaCO2、RR、HR、动脉血p H 值的差异均无统计学意义 (P 值均＞0.05);治疗2 h 和3 d后,2组的Sp O2、PaO2、动脉血p H 值均较入院时升高,PaCO2、RR、HR 均较入院时降低,差异均有统计学意义 (P 值均＜0.05)。治疗2 h和3 d后,HFNC组的Sp O2、PaO2、动脉血p H 值高于同期无创通气组,PaCO2、RR 与HR 低于同期无创通气组,差异均有统计学意义,差异均有统计学意义(P 值均＜0.05)。见表2。

2·2 主要转归指标的比较 HFNC 组插管率与鼻面部皮损率均低于无创通气组,差异均有统计学意义(χ2=4.005、4.885,P ＜0.05)。HFNC 组治疗过程中有1例低氧血症加重、2例治疗不耐受、3例呼吸窘迫加重、3例二氧化碳潴留加重而导致治疗失败;无创通气组1例低氧血症加重、3例呼吸窘迫加重、2例二氧化碳潴留加重、6例治疗不耐受而导致治疗失败,治疗失败率的差异无统计学意义(χ2=0.405,P ＞0.05)。2组病死率的差异无统计学意义(χ2=0.506,P ＞0.05),死亡患者均为病情需要采取插管者,最终仍因病情进一步恶化而死亡。见表3。

表3 2组主要转归指标的比较的比较 [例 (%)]

2·3 次要转归指标 HFNC 组通气时间、ICU 住院时间、总住院时间与气道护理干预次数均低于无创通气组,差异均有统计学意义 (t =2.077、2.107、2.421、9.894,P 值均＜0.05)。见表4。

3 讨论

COPD 合并Ⅱ型呼吸衰竭患者除常规氧疗外,常需结合患者病理生理变化选择合适的机械通气技术,以纠正严重低氧血症、呼吸性酸中毒,从而缓解呼吸窘迫和呼吸肌疲劳。但证据表明[6],机械通气会大幅延长患者的ICU 停留时间,增加患者痛苦,并引发呼吸肌相关性肺炎、下呼吸道感染并发症,如何尽量减少甚至避免实施有创机械通气成为当前研究热点。

表2 2组不同时点生理指标比较 (±s)

表2 2组不同时点生理指标比较 (±s)

注:Sp O2 为血氧饱和度;HFNC为经鼻高流量氧疗;RR 为呼吸频率;HR 为心率;与入院时比较,a P ＜0.05

组别例数SpO2 (%)PaO2 (mm Hg)PaCO2 (mm Hg)入院时治疗2 h治疗3 d 入院时治疗2 h治疗3 d 入院时治疗2 h治疗3 d HFNC组58 88.10±3.51 92.49±3.90a 95.79±3.50a 46.87±5.22 60.41±4.74a 75.22±6.83a 59.21±4.21 53.76±3.85a 41.01±4.35a无创通气组60 87.98±3.67 89.36±3.23a 91.42±3.27a 48.30±5.37 55.38±5.07a 71.01±6.20a 58.78±4.08 56.41±3.61a 46.55±4.58a t 值0.181 4.755 7.011 1.466 5.563 3.508 0.563 3.858 6.733 P 值0.856＜0.001＜0.001 0.145＜0.001 0.001 0574＜0.001＜0.001组别例数RR（次/min）入院时治疗2 h治疗3 d HR（次/min）入院时治疗2 h治疗3 d动脉血p H 值入院时治疗2 h治疗3 d HFNC组58 27.66±3.14 24.09±2.56a 22.01±1.90a 105.58±8.58 90.79±7.72a 77.11±6.12a 7.30±0.04 7.36±0.05a 7.39±0.05a无创通气组60 28.21±3.36 26.04±2.72a 24.21±2.01a 106.74±7.99 97.37±5.65a 81.02±6.75a 7.31±0.03 7.33±0.04a 7.35±0.04a t 值0.918 4.007 6.106 0.760 5.296 3.293 1.540 3.605 4.807 P 值0.361＜0.001＜0.001 0.449＜0.001＜0.001 0.126 0.001＜0.001

表4 2组次要转归指标的比较 (±s)

表4 2组次要转归指标的比较 (±s)

注:HFNC为经鼻高流量氧疗

组别例数通气时间 (d)ICU 住院时间 (d)总住院时间 (d)气道护理干预次数 (次/d)HFNC组58 3.83±0.79 7.22±2.68 9.64±2.89 4.95±1.01无创通气组60 4.14±0.83 8.31±2.93 11.01±3.44 7.98±2.11 t值2.077 2.107 2.421 9.894 P 值0.040 0.037 0.017＜0.001

本研究将HFNC与在COPD 合并Ⅱ型呼吸衰竭患者中的疗效与无创通气进行对比,结果显示,HFNC组治疗2 h和3 d后的Sp O2、PaO2、动脉血p H 值、PaCO2、RR 与HR 等指标均获得更明显改善,提示相较于无创通气,HFNC 更利于改善氧合与患者的组织缺氧状况。HFNC 采用高流量输出装置、专业加温加湿系统及鼻塞系统,为患者提供恒定高流量氧浓度[7]。与传统氧疗相比,HFNC产生的高流量气体可持续冲刷并冲洗鼻咽解剖死腔,减少呼出气体再吸入,增加肺泡有效通气量,降低RR[8]。此外,鼻咽部及气道会对高流量气体造成一定的阻力,HFNC 形成气道正压有利于提高呼气末容积,减少呼吸做功,从而控制PaCO2水平。另外,HFNC 具有气道黏膜保护作用,可提高黏膜纤毛的清理能力,改善肺顺应性与气传导性,减少呼吸功和机体代谢[9]。上述3点是HFNC组Sp O2、PaO2、动脉血p H 值、PaCO2、RR 与HR 等指标获得更大幅度改善的主要原因。

临床实践发现,超过15%的患者因影响交谈与进食饮水、皮肤破损或皮疹、眼睛刺激、幽闭恐惧等因素拒绝或难以耐受无创通气,造成医疗成本增加、临床结局恶化[10]。HFNC 可加温加湿,在舒适性与依从性方面具有绝对优势[11],提高患者耐受性,这也是HFNC 组的鼻面部皮损率仅为5.17%,显著低于无创通气组的主要原因。无创通气患者因咳痰、饮水、进食等原因需中断治疗,部分患者因难以耐受有时也会自行取下鼻面罩,增加了气道护理干预次数。而HFNC 独特的鼻塞设计不影响患者交谈与进食,气道护理干预次数相对减少[12]。有研究称经湿化的气体还可减少炎症的发生,对于已存在肺炎的患者,则有利于炎症的减轻[13]。本研究中相关研究指标较为缺乏,故未能得以证实。此外,HFNC 组插管率为12.07%,低于无创通气组26.67%,且通气时间、ICU 住院时间、总住院时间均较无创通气组缩短,提示早期应用HFNC可降低呼吸功耗,缓解患者呼吸困难症状,改善血气指标,并保护重要器官功能,降低气管插管率,促进患者呼吸功能的早期康复,使住院时间缩短。安海燕[14]开展研究显示HFNC 可降低气管插管率,与本研究结论一致。

近年来不少研究提出[15-16],合理氧疗可及时纠正COPD 急性呼吸衰竭发作患者的缺氧状况,但不提倡吸入高浓度氧,认为血氧迅速提高后易出现进一步通气量降低,加重二氧化碳潴留,而应给予持续性低流量氧疗,导致部分患者未能及时接受合理、正确的氧疗,病情因治疗延误而加重。也有专家认为[17],COPD 合并呼吸衰竭患者采取高浓度氧疗虽然可能会造成呼吸抑制,导致二氧化碳潴留,但限制给氧浓度势必会加重缺氧状况,损害患者重要器官功能,危害远大于二氧化碳潴留。本研究综合以往研究结论及本研究的结果,认为COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者采取HFNC 是可行且有效的,可在一定程度上替代无创通气等传统氧疗方式,在急诊过程中,如COPD 急性呼吸衰竭患者无法及时明确其诱因,可首先进行短期高流量氧疗,并密切观察患者脉搏Sp O2变化,必要时仍需及时行机械通气治疗。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突