無創(chuàng)正壓通氣在體外循環(huán)術后急性呼吸衰竭患者中的應用

龔倩，葛建軍，葛圣林，林敏，周汝元

無創(chuàng)正壓通氣在體外循環(huán)術后急性呼吸衰竭患者中的應用

龔倩，葛建軍，葛圣林，林敏，周汝元

目的:臨床回顧性研究無創(chuàng)正壓通氣(NPPV)在體外循環(huán)術后出現(xiàn)急性呼吸衰竭患者中應用的安全性和有效性。

方法:回顧2010-01至08我院在全麻體外循環(huán)下行心臟手術的患者(年齡＞16歲)450例，術后全部順利拔管，其中24例拔管后出現(xiàn)急性呼吸衰竭給予NPPV治療，為NPPV組;拔管后未出現(xiàn)急性呼吸衰竭的患者426例為對照組。比較NPPV治療前、治療后1 h的氧分壓/吸入氣體氧含量(PaO2/FiO2)、心率、呼吸次數(shù)和動脈血酸堿度(pH)，并用患者圍手術期的臨床特征作為參數(shù)來分析NPPV失敗的預測因素。

結果:NPPV治療平均(12.33±11.97)h，NPPV治療后1 h與治療前比較，PaO2/FiO2明顯升高，呼吸次數(shù)、心率明顯減低(P均＜0.01)，差異均有統(tǒng)計學意義。所有患者均無NPPV相關并發(fā)癥。NPPV失敗的相關危險因素包括:NPPV治療后1 h的PaO2/FiO2＜200(P=0.043)、第一次機械通氣時間(P=0.039)和肺炎(P＜0.0001)，其中肺炎是NPPV失敗的獨立相關危險因素(比值比16.000;95%可信區(qū)間1.996～128.289)。

結論:體外循環(huán)術后患者拔管后出現(xiàn)急性呼吸衰竭，NPPV可以有效改善肺部氧合，減低再次氣管插管的需要，但要根據(jù)病因選擇病例。

無創(chuàng)正壓通氣;急性呼吸衰竭;體外循環(huán);肺炎

(Chinese Circulation Journal，2012，27:212.)

患者受麻醉和體外循環(huán)的雙重影響，誘發(fā)的全身炎癥反應和心肺的缺血—再灌注損傷，造成機體各個重要臟器的損害，其中急性呼吸衰竭是心外科患者圍手術期最常見的并發(fā)癥。本文通過小規(guī)模臨床回顧性研究以期初步分析無創(chuàng)正壓通氣(NPPV)對體外循環(huán)術后急性呼吸衰竭患者使用的安全性、有效性，以及NPPV失敗的相關危險因素，以期更好地指導在心外科術后使用NPPV。

1 資料和方法

研究對象:選擇2010-01至08在我院心臟外科全麻體外循環(huán)下行心臟手術的450例患者(年齡＞16歲)。所有患者在術后全部達到以下拔管指征后予以拔管:無刺激下患者清醒，合作;心包、縱隔等引流液＜50 m l/h;尿量＞0.5 m l/(kg·h);血流動力學穩(wěn)定，無需大量的血管活性藥物維持或是主動脈球囊反搏等心臟輔助裝置維持;無嚴重心律失常;呼吸＜35次/分或改變＜50%，氧分壓(PaO2)/吸入氣體氧含量(FiO2)＞200(PaO2＞100 mmHg，F(xiàn)iO2≤0.5)，二氧化碳分壓(PaCO2)在正常范圍(35～45 mm-Hg，1 mmHg=0.133 kPa);中心體溫＞35.5℃，四肢末梢暖;酸堿度(pH)＞7.35，碳酸氫根(HCO3)＞20 mmol/L;咳痰反應良好，四肢肌力Ⅳ級。450例患者中24例在拔管后出現(xiàn)急性呼吸衰竭，給予NPPV治療，為NPPV組;拔管后未出現(xiàn)急性呼吸衰竭的患者426例為對照組。

拔管后患者出現(xiàn)急性呼吸衰竭的病因有以下三類①肺炎:結合臨床表現(xiàn)(發(fā)熱、咳嗽、痰分泌增多、呼吸困難、肺部聽診有濕啰音，X線胸片示新增的局限病灶浸潤影)，血象(白細胞計數(shù)＞10×109/L)，以及從氣管插管無菌留取痰培養(yǎng)或直接留取血培養(yǎng)得到陽性結果綜合診斷;②心源性肺水腫:綜合考慮以下情況之一者可診斷，肺毛細血管契壓＞18 mmHg，需要大劑量血管活性藥物維持循環(huán)，或主動脈內球囊反搏，或術后心肌梗死，或嚴重心律失常;③體外循環(huán)相關性肺損傷的臨床診斷:符合急性肺損傷的臨床表現(xiàn)(急性起病，PaO2/FiO2＜300，X線胸片示雙肺有斑片狀陰影)并排除心源性肺水腫和肺炎［1］。

患者使用及停用無創(chuàng)正壓通氣的指征 NPPV使用指征:當出現(xiàn)急性呼吸衰竭(呼吸困難)時，予吸氧流量≥10 L/min而經皮動脈血氧飽和度≤90%或者PaO2≤60 mmHg，伴有或不伴有高碳酸血癥。NPPV的使用參數(shù):所有患者一律使用無創(chuàng)面罩并采用壓力支持+呼氣末正壓(PSV+PEEP)模式(美國泰科PB840呼吸機無創(chuàng)模式)，壓力支持一律從8 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)開始，根據(jù)患者的臨床順應性，可以每次增加2～3 cmH2O，使患者呼吸＜30次/分，潮氣量在7～10 m l/kg體重之間，PEEP一律用5 cmH2O;使用NPPV 1 h內，F(xiàn)iO2的調整需滿足PaO2＞70 mmHg，經皮動脈血氧飽和度(SaPO2)＞95%。NPPV停用指征:再次氣管插管，或當患者達到PaO2/FiO2＞200和呼吸＜30次/分時停用 NPPV。若患者再次出現(xiàn)使用NPPV的指征時，可再予NPPV治療?；颊邭夤懿骞苤刚?神志不清，或嚴重的精神癥狀，或血流動力學不穩(wěn)定，或心源性休克，或呼吸道分泌物蓄積而排痰能力弱，同時經積極氧供后仍低氧(PaO2＜60 mmHg)的患者?；颊哂幸韵虑闆r時不予NPPV:意識不清;上呼吸道不完整;上呼吸道和消化道的急性失血;嚴重肺大皰和肺氣腫;氣胸;嚴重敗血癥。

觀察指標:完整記錄450例患者手術前基本信息［年齡、性別、糖尿病、吸煙史、慢性阻塞性肺病、紐約心臟協(xié)會(NYHA)心功能分級、疾病及手術種類］，圍手術情況［手術前PaO2/FiO2、二次手術、體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、輸血量，使用主動脈球囊反搏或連續(xù)性靜脈—靜脈血液濾過(CVVH)或漂浮導管的情況、第一次機械通氣時間、停留重癥監(jiān)護病房的時間、氣管再插管及死亡人數(shù)］，NPPV組患者在使用NPPV前、后1 h的動脈血氣(pH、PaO2)和心率、呼吸次數(shù)。

統(tǒng)計學方法:使用SPSS 13.0進行統(tǒng)計學分析，將對照組和NPPV組進行比較，計量資料以均數(shù)±標準差表示，采用兩獨立樣本的t檢驗和配對t檢驗;計數(shù)資料采用χ2檢驗;在NPPV組中，對使用NPPV失敗的相關危險因素進行單因素分析及多因素Logistic回歸分析(前進法)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩組患者基線情況及圍手術期臨床特征比較:450例患者術后全部順利拔管，其中24例(5.33%)在拔管后出現(xiàn)急性呼吸衰竭，予以NPPV治療。NPPV組患者較對照組的年齡大［(57.50±8.30)歲比(51.83±14.13)歲］，吸煙史長(66.67%比43.43%)，慢性阻塞性肺病(29.17%比7.28%)及術前心功能Ⅳ級(20.83%比8.69%)的患者比例高，差異均有統(tǒng)計學意義(P均＜0.05)。NPPV組與對照組比較，冠心病(25.00%比5.16%)、動脈瘤(16.67%比1.64%)及其他心臟病(20.83%比8.69%)發(fā)病率高，瓣膜病(37.50%比59.15%)、先天性心臟病(16.67%比31.92%)發(fā)病率低;NPPV組與對照組比較，搶救比例(12.50%比2.58%)及急診比例(20.83%比4.23%)高，擇期手術比例(66.67%比93.19%)低，差異均有統(tǒng)計學意義(P均＜0.05)。糖尿病(12.50%比12.44%)和女性(50.00%比54.23%)在兩組間差異無統(tǒng)計學意義(P均＞0.05)。NPPV組與對照組比較體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、輸血量、第一次機械通氣時間和重癥監(jiān)護病房停留時間增加，手術前PaO2/FiO2、使用主動脈球囊反搏或連續(xù)性靜脈—靜脈血液濾過或漂浮導管例數(shù)減少(P＜0.05～0.0001)，差異均有統(tǒng)計學意義。(表1)

表1 兩組患者圍手術期情況比較

兩組無創(chuàng)正壓通氣治療前后參數(shù)比較:NPPV組患者中體外循環(huán)相關性肺損傷11例，心源性肺水腫7例，肺炎6例。拔管到行 NPPV治療(25.33±26.25)h，NPPV治療平均(12.33±11.97)h。NPPV治療后1 h與NPPV治療前比較，PaO2/FiO2、動脈血pH明顯升高;呼吸次數(shù)、心率明顯減低(P均＜0.01)，差異均有統(tǒng)計學意義(表2)?；颊叩囊缽男?00%，無一例發(fā)生胃脹氣、皮膚壞死、氣胸、面罩恐懼等NPPV相關并發(fā)癥。NPPV組24例中氣管再插管8例(33.33%)，1例體外循環(huán)相關性肺損傷，1例心源性肺水腫和6例肺部感染(25.00%)，5例(20.83%)肺部感染后行氣管切開;對照組426例中氣管再插管5例(1.17%)，3例(0.70%)行氣管切開。NPPV組較對照組氣管再插管率和氣管切開率均高，差異均有統(tǒng)計學意義(P均＜0.001)。NPPV組死亡4例(16.67%)，均死于多器官功能衰竭;對照組死亡3例(0.70%)，1例死于低心排綜合征，2例死于多器官功能衰竭，NPPV組與對照組比死亡率升高，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。

表2 無創(chuàng)正壓通氣治療前后的氧分壓/吸入氣體氧含量、心率、呼吸和酸堿度的比較(±s)

表2 無創(chuàng)正壓通氣治療前后的氧分壓/吸入氣體氧含量、心率、呼吸和酸堿度的比較(±s)

注:與NPPV治療前比較*P＜0.01。余注見表1

PaO2/FiO2 心率(次/分) 呼吸(次/分) 酸堿度NPPV治療前118.00±11.80 123.50±13.46 42.33±9.80 7.370±0.084 NPPV治療后1 h 245.17±67.71* 96.75±15.19* 22.25±10.69* 7.400±0.065*

無創(chuàng)正壓通氣失敗的單因素分析表明，NPPV失敗的相關危險因素包括:NPPV治療后1 h的PaO2/FiO2＜200(P=0.043)，第一次機械通氣時間(P=0.039)和肺炎(P＜0.0001)(表3)。對這些危險因素再進行多因素Logistic回歸分析:肺炎是NPPV失敗的獨立相關危險因素(P＜0.05)。(表4)

表3 無創(chuàng)正壓通氣失敗的單因素分析

表4 無創(chuàng)正壓通氣失敗的多因素Logistic回歸分析

3 討論

本研究顯示，心外科術后患者在拔管后出現(xiàn)急性呼吸衰竭，積極行 NPPV治療是安全有效的，避免66.67%(16/24)的患者再次氣管插管?；颊咝g后出現(xiàn)的急性呼吸衰竭，除外心源性肺水腫、肺炎、肺栓塞、血氣胸等因素引起的低氧血癥，目前有文獻稱這種情況叫體外循環(huán)相關性肺損傷［1］或者急性呼吸功能不全［2］或者急性肺損傷［3］，一般發(fā)生在 72 h 以內，與體外循環(huán)引起的全身炎癥反應的高峰期是一致的。也有文獻認為這種表現(xiàn)是急性呼吸窘迫綜合征的早期階段，因為體外循環(huán)本身就是心外科術后急性呼吸窘迫綜合征的一個致病因素［4］，和急性肺損傷、急性呼吸窘迫綜合征有共同的炎性介質［3，5］，并且可以發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征，有報道稱:針對這些炎性介質的抑制因子用于體外循環(huán)時，術后有肺保護作用［6，7］。其實心臟手術后出現(xiàn)的呼吸紊亂:低氧血癥、肺潮氣量減少和肺膨脹不全［8］大多可以好轉，所以應盡可能保證患者的充分氧合，避免肺功能損害的加劇。由于NPPV提供持續(xù)的氣道正壓［9］可以阻止肺泡萎限，增加肺的順應性，改善氧合及減少呼吸肌做功，所以可以幫助患者渡過術后以及心功能不全時肺損害的急性期。這也支持了我們的研究結果:NPPV對體外循環(huán)相關性肺損傷和心源性肺水腫的治療效果是滿意的。

本研究還顯示肺炎是導致NPPV失敗的獨立相關危險因素。目前的文獻支持3種觀點:NPPV代替機械通氣可以減低患者院內獲得性肺炎的發(fā)病率［10］;NPPV、機械通氣兩種方式與院內獲得性肺炎的發(fā)病率無顯著性相關［11］;NPPV不能代替機械通氣治療院內獲得性肺炎，并且延誤插管有增加死亡率的風險［1］。本研究支持最后一種觀點。我們臨床觀察到心外科術后并發(fā)肺部感染的患者多合并有基礎營養(yǎng)狀況差、肺部疾患、心功能差，術前準備不充分(搶救或急診手術)，手術時間長，輸血量大等病史，機體受到的創(chuàng)傷大，免疫力低下，拔管后患者較易呼吸機疲勞而不能有效的咳痰，同時心功能不全加重肺部感染的機率;另一方面，院內獲得性肺炎的發(fā)病多發(fā)生在術后3至5天，致病菌以革蘭陰性菌為主，有效的抗生素治療起效也需要5天左右;以上因素均提示某些肺部感染的患者予以氣管插管可能更有益［12］。所以，對于合并有肺炎的急性呼吸衰竭患者使用NPPV，在治療過程中需要反復評價氣管插管的指征，以免貽誤有效的治療。在本研究中肺炎的氣管切開比例高也提示了氣管插管的時機偏晚。

綜上所述，進行全麻體外循環(huán)心臟外科手術的患者，術后出現(xiàn)急性呼吸衰竭，可以首先考慮應用NPPV治療，但NPPV應用的安全性和有效性需要在使用中從病因出發(fā)不斷評價。

［1］ De Santo LS，Bancone C，Santarpino G，et al.Noninvasive positivepressure ventilation for extubation failure after cardiac surgery:Pilot safety evaluation.JThorac Cardiovasc Surg，2009，137(2):342-346.

［2］ Girdauskas E，Kuntze T，Borger MA，et al.Acute respiratory dysfunction after surgery for acute type A aortic dissection.Eur JCardiothorac Surg，2010，37:691-696.

［3］ Onorati F，Santini F，Mariscalco G，et al.Leukocyte filtration ameliorates the inflammatory response in patientswithmild tomoderate lung dysfunction.Ann Thorac Surg，2011，92(1):111-121.

［4］ FujiiM，Miyagi Y，Bessho R，et al.Effect of a neutrophil elastase inhibitor on acute lung injury after cardiopulmonary bypass.InteractCardiovasc Thorac Surg，2010，10(6):859-862.

［5］ 王越夫，姚彤，王古巖，等.非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術后全身炎性反應綜合征評分與白細胞介素-6、白細胞介素-10比值動態(tài)變化的關系.中國循環(huán)雜志，2009，24(5):341-343.

［6］ Morimoto K，Nishimura K，Miyasaka S，et al.The effect of sivelestat sodium hydrate on severe respiratory failure after thoracic aortic surgery with deep hypothermia.Ann Thorac Cardiovasc Surg，2011，17(4):369-375.

［7］ 郝嘉，肖穎彬，鐘前進，等.體外循環(huán)血清對A549細胞的損傷和N-乙酰半胱氨酸的影響.中國循環(huán)雜志，2004，29(6):466-468.

［8］ Warner DO.Preventing postoperative pulmonary complications:the role of the anesthesiologist.Anestheslology，2000，92(5):1467-1472.

［9］ Pantoni CBF，Mendes RG，Thommazo LD，et al.Acute application of bilevel positive airway pressure influences the cardiac autonomic nervous system.Clincs，2009，64(11):1085-1092.

［10］ Girou E，Schortgen F，Delclaux C，et al.Association of noninvasive ventilation with nosocomial infections and survival in critically ill patients.JAMA，2000，284(18):2361-2367.

［11］ Kohlenberq A，Schwab F，Behnke M，et al.Pneumonia associated with invasive and noninvasive ventilation:an analysis of the German nosocomial infection surveillance system database.Intensive Care Med，2010，36(6):971-978.

［12］ Gay PC.Complications of noninvasive ventilation in acute care.Respir Care，2009，54(2):246-257.

(編輯:漆利萍)

App lication of Noninvasive Positive-Pressure Ventilation in PatientsWith Acute Respiratory Failure After Cardiopulmonary Bypass Surgery

GONG Qian，GE Jian-jun，GE Sheng-lin，LIN Min，ZHOU Ru-yuan.
ICU of Cardiac Surgery，The First Affiliated Hospital of AnhuiMedical University，Hefei(230022)，Anhui，China

GONG Qian，Email:54xiaoqian@sina.com

Objective:To study the safety and efficacy of noninvasive positive-pressure ventilation(NPPV)in patientswith acute respiratory failure(ARF)after cardiopulmonary bypass(CPB)surgery.

Methods:We retrospectively analyzed 450 patients(age＞16 years)who underwent cardiac surgery with CPB from January to August2010 in our hospital.There were 24 patients with ARF after the procedure who treated by NPPV as NPPV group，the rest 426 patients without ARF were defined as Control group.The PaO2/FiO2ratio，heart rate and respiratory rate were compared before and 1 hour after NPPV procedure respectively.The peri-operative characteristics were evaluated as predictors for NPPV fai-lure in clinical practice.

Results:Themean length of NPPV supportwas(12.33±11.97)hours.Compared with the baseline，at1 hour after treatment，the patients had increase PaO2/FiO2ratio，decreased heart and respiratory rate，P＜0.01 respectively.No patients suffered from NPPV complication.The related risk factors for NPPV failure including PaO2/FiO2ratio＜200 at 1 hour after the treatment，P=0.043，duration of initialmechanical ventilation，P=0.039，and pneumonia，P＜0.0001.Pneumonia was the independent risk factor for NPPV failure(OR 16.000;95%CI1.996～128.289).

Conclusion:NPPV could effectively improve the PaO2/FiO2ratio，and may decrease the re-intubation rate in patients with ARF after CPB.While the treatment should be individualized according to different causes.

Noninvasive positive pressure ventilation;Acute respiratory failure;Cardiopulmonary bypass;Pneumonia

230022 安徽省合肥市，安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 心臟外科

龔倩 主治醫(yī)師 碩士 主要從事心外科術后危重癥監(jiān)護 Email:54xiaoqian@sina.com 通訊作者:龔倩

R654

A

1000-3614(2012)03-0212-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2012.03.016

2011-08-15)

·基礎與實驗研究·