慢性阻塞性肺疾病急性呼吸衰竭有創(chuàng)機械通氣患者血氣分析動態(tài)變化規(guī)律與預后的關系研究

李 飛，李 惠，郭彩霞

呼吸衰竭是慢性阻塞性肺疾病急性加重期 (AECOPD)的一個基本問題，嚴重的呼吸衰竭患者需要收入呼吸重癥監(jiān)護室(RICU)行有創(chuàng)呼吸機支持治療。血氣分析檢查作為反映肺氣體交換的主要檢測指標對于慢性阻塞性肺疾病伴有呼吸衰竭的患者來說具有非常重要的意義。對有創(chuàng)機械通氣患者進行酸堿失衡研究，有助于指導機械通氣及判斷預后。本研究旨在探討RICU中AECOPD患者行氣管插管機械通氣時pH、動脈血二氧化碳分壓 (PaCO2)、的時間變化規(guī)律及與預后的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用回顧性研究分析我院RICU 2008年5月—2009年12月住院的可評價的AECOPD合并呼吸衰竭行有創(chuàng)呼吸機治療的患者83例。均為急診入院患者，既往曾確診慢性阻塞性肺疾病，均行氣管插管有創(chuàng)呼吸機支持。患者均為使用有創(chuàng)呼吸機9 d以上，排除慢性腎衰竭、糖尿病酮癥酸中毒、中毒、腫瘤患者，均符合中華醫(yī)學會重癥醫(yī)學分會發(fā)布的《慢性阻塞性肺疾病急性加重患者的機械通氣指南 (2007)》［1］中的氣管插管條件?；颊叱霈F(xiàn)呼吸衰竭的促成因素包括:AECOPD 31例，合并肺炎28例，慢性心力衰竭21例，腦血管意外6例，其他10例?；颊吣挲g45～95歲，平均為 (76±10)歲，65歲以上患者占87.95%(73/83)。其中男51例，女32例?？偣菜劳?1例，存活52例。

1.2 研究方法 患者入住后，記錄氣管插管前、插管后第2天至出院當天的血氣分析指標 (包括pH、PaCO2、)結果。選擇機械通氣當天氣管插管前、插管后第2～5天及轉(zhuǎn)出RICU或死亡前最后4 d(包括當天)共9 d的數(shù)據(jù) (為敘述方便，分別稱為第1～9 d)行統(tǒng)計分析。對所有患者按照出RICU時是否死亡分為生存組和死亡組。所采用的有創(chuàng)呼吸機均為西門子Servo－I。血氣分析儀為雷度ABL－5。

1.3 統(tǒng)計學方法 使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料以 ((±s)表示，采用重復測量的方差分析，分析患者的動脈血pH、、PaCO2的動態(tài)變化及不同預后患者間有無差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。繪制pH、、PaCO2隨時間變化趨勢的線圖。

2 結果

2.1 死亡組和生存組間每日血氣分析對比 死亡組與生存組各天血氣分析指標單獨比較，第1～7、9天兩組間pH值比較差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);而第8天pH值比較差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。第1～3天及第9天兩組間值比較差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);而第4～8天值比較差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。第1天及第9天PaCO2值比較差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);而第2～8天PaCO2值比較差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05);pH值、、PaCO2生存組與死亡組間總體比較差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。見表1。

2.2 生存組與死亡組動脈血氣的平均值隨時間變化曲線圖

2.2.1 生存組和死亡組入住RICU后pH值隨時間變化的比較 死亡組患者pH值的變化具有非常顯著的兩個特征。第一個特征是:具有一個上升支及下降支，在上升過程中表現(xiàn)為pH值插管后較插管前高，而在終末階段pH值則下降。第二個特征是死亡患者的pH值始終低于存活患者。在機械通氣后存活患者pH值迅速升高，并且在直至撤機后均高于7.45。在機械通氣的第1～5天，兩組pH均呈上升趨勢。在最后3 d，生存組pH值超過7.45，水平相對穩(wěn)定，無上升或下降趨勢;而死亡組在最后3 d的pH值呈下降趨勢，死亡之前pH值接近7.30。見圖1。

表1 兩組間不同時間血氣分析比較Table1 Comparison of daily blood gas analysis between two groups

圖1 生存組和死亡組入住RICU后pH值動態(tài)變化的比較Figure1 Comparison of time－varying change of pH between two groups after RICU admission

圖2 生存組和死亡組入住RICU后值動態(tài)變化的比較Figure2 Comparison of time－varying change of between two groups after RICU admission

2.2.3 生存組和死亡組入住RICU后PaCO2值隨時間變化的比較 除第1天插管前生存組PaCO2高于死亡組外，以后時間均是死亡組PaCO2高于生存組。插管后生存組PaCO2下降很快，降低幅度大于死亡組，且以后一直比較穩(wěn)定，為35～36 mm Hg，拔除氣管插管后亦未見反跳。在插管后第6～9天，死亡組PaCO2呈逐漸上升的趨勢，在第9天達到最高。見圖3。

圖3 生存組和死亡組入住RICU后PaCO2值動態(tài)變化的比較Figure3 Comparison of time－varying change of PaCO2between two groups after RICU admission

2.3 效應的檢驗及協(xié)方差參數(shù)的估計

2.3.1 入住RICU后時間和分組對pH值的效應分析 天數(shù)和分組兩個變量的P值均小于0.05，表明這兩個變量對于pH值的預測有統(tǒng)計學意義，而它們的交互效應沒有統(tǒng)計學意義 (P=0.322)。pH值隨時間變化有統(tǒng)計學意義，且在生存患者與死亡患者間差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。表明這兩個變量對pH的預測有統(tǒng)計學意義。見表2。

表2 入住RICU后時間和分組對pH值的效應Table2 The co－effect on pH of time and group after RICU admission

表3 入住RICU后時間和分組對的效應Table3 The co－effect on of time and group after RICU admission

表3 入住RICU后時間和分組對的效應Table3 The co－effect on of time and group after RICU admission

變異來源 F值 P值截距416.661 0.000天數(shù) 1.552 0.168分組 0.262 0.618天數(shù)×分組1.429 0.212

2.3.3 入住RICU后時間和分組對PaCO2的效應分析 天數(shù)變量的P值小于0.05，PaCO2隨入住RICU天數(shù)而變化且有統(tǒng)計學意義。見表4。

表4 入住RICU后時間和分組對PaCO2的效應Table4 The co－effect on PaCO2of time and group after RICU admission

3 討論

在RICU處理酸堿失衡是個日常性的工作。酸堿平衡是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的基本要素，嚴重的失衡可以直接導致器官功能衰竭，如腦水腫、卒中、心肌收縮力降低、肺血管收縮、全身血管麻痹等［2］。AECOPD中有很多患者因呼吸衰竭需要收入RICU，其中26%～74%需要氣管插管行機械通氣治療。這部分患者消耗醫(yī)學資源較多而預后較差，據(jù)報道死亡率為14%～57%［3］。AECOPD急性呼吸衰竭以老年患者為主，常常由多種因素促發(fā)、合并有多種基礎疾病及出現(xiàn)多種并發(fā)癥，表現(xiàn)為復雜的酸堿平衡紊亂［4］。對呼吸衰竭患者氣管插管前后酸堿平衡動態(tài)變化的研究及其變化規(guī)律的掌握有助于酸堿失衡的治療及呼吸機參數(shù)模式的調(diào)整，有助于維護患者酸堿平衡的穩(wěn)定。

大多數(shù)研究者均認為慢性阻塞性肺疾病預后與血氣有一定關系。目前大部分關于慢性阻塞性肺疾病死亡預后因素的研究中幾乎均納入血氣分析。有一些研究報道了血氣分析結果與住院死亡率、90 d、1年或2年死亡率之間的關系。Afessa等［5］通過對153例患者進行氣管插管前血氣分析發(fā)現(xiàn)，死亡者有較低的插管前動脈血pH值，而PaCO2則無差異;死亡患者的pH平均值為7.21，而生存患者為7.25。Seneff等［6］發(fā)現(xiàn)出院前高水平的PaCO2(＞50 mm Hg)會增加90 d死亡率。Christensen等［7］通過對230例患者進行氣管插管前6 h內(nèi)血氣分析發(fā)現(xiàn)pH＞7.2與pH＜7.2，PaCO2＞10 kPa與PaCO2＜10 kPa均不增加90 d及1年死亡率。Breen等［8］通過對63例插管患者研究發(fā)現(xiàn)入院時pH值及動脈血氧分壓 (PaO2)均不影響預后，而PaCO2是住院期間死亡的獨立危險因素。有研究對151例慢性阻塞性肺疾病高碳酸血癥患者入住RICU 24 h內(nèi)的血氣分析研究表明，生存患者與死亡患者間PaCO2、有差異，而pH和PaO2無差異［3］。這些研究之間的結果差異很大，這可能與納入研究的患者異質(zhì)性大及與血氣分析選擇的時間點大都在氣管插管之前有關。單純研究插管前的血氣并不能預測患者對治療的反應，單獨一個時間點的血氣不能反映患者的血氣動態(tài)變化的全貌。AECOPD患者氣管插管中的動態(tài)變化應該更能表明血氣變化趨勢。得益于多水平線性模型統(tǒng)計分析的強大功能，我們發(fā)現(xiàn)在死亡患者和存活患者間血氣分析指標變化有明顯的差異，且均具有明顯的規(guī)律性。

從平均值曲線圖上可以看到，入住RICU時間及患者是否死亡與pH值有明顯關系。死亡患者的pH值始終低于存活患者。這提示在死亡組中存在較常見酸中毒，可以認為酸中毒是死亡患者的重要特征。在機械通氣后存活患者pH值迅速升高，并且在插管后均高于7.45。結合PaCO2、曲線的變化，考慮存活患者的pH值升高與通氣改善有關。

對PaCO2的研究表明，PaCO2具有明顯的時間變化特征，在入住RICU后的不同時間有明顯的差異。死亡患者在機械通氣后的第2～5天PaCO2保持相對穩(wěn)定，接近正常人40 mm Hg的平均值，但在死亡之前存在一個逐漸上升過程。這表明在機械通氣的后期，死亡患者存在著通氣功能障礙。因此呼吸衰竭行有創(chuàng)通氣患者的氣道管理非常重要。而存活患者在插管后PaCO2保持在35～36 mm Hg水平，接近參考值下限，這可能與存活患者氣道通氣較好有關。

綜合三條曲線不難發(fā)現(xiàn)，在機械通氣的第2～9天，死亡組患者pH值、、PaCO2隨入住RICU的時間變化幅度很大，表現(xiàn)為pH值呈下降趨勢，和PaCO2呈上升趨勢，而生存組pH值、、PaCO2變化幅度相對較小;這表明存活患者在機械通氣后酸堿平衡基本保持穩(wěn)定，而死亡患者卻出現(xiàn)明顯的酸堿失衡。盡管兩組間均進行機械通氣、嚴密的血氣檢測及糾正酸堿失衡，死亡組pH值在第1～9天始終低于生存組，表明死亡組對治療的反應差。死亡組在死亡前的兩天存在一個顯著快速的pH值下降過程，這些現(xiàn)象表明不易糾正的酸中毒是死亡組的一個特征。比較兩組間和PaCO2發(fā)現(xiàn)死亡組在第2～3天低于生存組，而PaCO2在兩組間差異不明顯;而在第4～8天，兩個參數(shù)差異不明顯;在第9天，兩個參數(shù)差異明顯。這些現(xiàn)象表明在第1～3天死亡組存在代謝性酸中毒，而后期存在著以呼吸性酸中毒為主的酸中毒逐漸加重的過程。

通過本研究發(fā)現(xiàn)，生存患者和死亡患者血氣分析動態(tài)變化存在顯著差異，因此有理由認為酸堿平衡紊亂是AECOPD機械通氣患者預后的決定因素之一。但是影響酸堿平衡的因素還不清楚，需要進一步研究。AECOPD預后的其他影響因素，也值得我們進一步研究。

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