四川省30家綜合醫(yī)院無創(chuàng)正壓通氣治療過程中供氧濃度和吸入氧濃度的調(diào)查研究*

陶琳，萬群芳，吳小玲，李進(jìn)，楊荀，周春芬

（四川大學(xué)華西醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，四川 成都 610041）

慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）是慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）急性起病反復(fù)發(fā)作的過程，常導(dǎo)致患者呼吸系統(tǒng)癥狀惡化甚至呼吸衰竭[1]。自1989年MEDURI等人報(bào)道，無創(chuàng)正壓通氣（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV）成功應(yīng)用于COPD導(dǎo)致的呼吸衰竭開始，NPPV因其無創(chuàng)性、操作簡單、并發(fā)癥少及患者易接受等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、社區(qū)及家庭[2-4]。NPPV需根據(jù)患者病情給予恰當(dāng)?shù)奈胙鯘舛菷iO2，依據(jù)呼吸病學(xué)專家共識對缺氧伴二氧化碳CO2潴留的COPD患者應(yīng)持續(xù)低流量低濃度給氧[5]，筆者在設(shè)置恰當(dāng)?shù)暮粑鼨C(jī)參數(shù)，并采取多種介質(zhì)方式（如鼻罩、口鼻面罩）后，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)部分患者的CO2潴留雖有改善，但部分患者的缺氧改善不顯著甚至加重，經(jīng)提高設(shè)置氧濃度后得到改善。排除患者病理因素和其他機(jī)械因素影響，高度關(guān)注中心供氧的終端氧濃度、呼吸機(jī)出口端氧濃度及NPPV鼻面罩端實(shí)際吸入氧濃度，筆者進(jìn)行多中心的調(diào)研，結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

根據(jù)四川省衛(wèi)生管理部門公示的四川省所有三級醫(yī)院名單，按區(qū)域（省會(huì)城市和其他城市）進(jìn)行分層便利抽樣，抽取30家三級乙等及以上綜合醫(yī)院，并對各院呼吸科接受NPPV治療AECOPD伴呼吸衰竭的患者進(jìn)行調(diào)查。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷符合2013年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病分會(huì)制定的COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]及Ⅱ型呼吸衰竭[6]診斷標(biāo)準(zhǔn)；②納入對象均接受NPPV治療，且其使用Vision或V60型呼吸機(jī)美國偉康公司；③自愿參與本調(diào)查并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者合并嚴(yán)重肺大泡以及支氣管擴(kuò)張、支氣管哮喘、肺結(jié)核及間質(zhì)性肺疾病等其他呼吸系統(tǒng)疾病；②患者合并嚴(yán)重心律失常、心功能不全及其他系統(tǒng)嚴(yán)重疾??；③調(diào)查期間撤機(jī)的患者；④調(diào)查期間病情加重，改為氣管插管或者氣管切開使用有創(chuàng)呼吸機(jī)的患者。

1.2 方法

采取橫斷面研究設(shè)計(jì)，測量包括3個(gè)部分：第1部分測量各醫(yī)院呼吸科病房端中心供氧濃度，根據(jù)各醫(yī)院病房床位總數(shù)確定病房的測量端口數(shù)（測量端口數(shù)=病房床位數(shù)×1/3）。為保證病人的用氧安全，某一房間內(nèi)若患者全部處于用氧狀態(tài)，則跳過該房間的測量；第2部分測量呼吸機(jī)出口端氧濃度；第3部分測量納入對象的鼻/面罩內(nèi)氧濃度，其NPPV呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置均為S/T模式（觸發(fā)定時(shí)模式），給氧濃度為40%，吸氣相正壓（inspiratory positive airway pressure，IPAP）調(diào)至10～18 cmH2O，呼氣末正壓（expiratory positive airway pressure，EPAP）調(diào)至4～6 cmH2O，后備呼吸頻率12～14次/min.氧濃度測量工具為PRO2 ELITE-1多功能氧濃度測量儀（美國Salter Labs公司），該儀器出廠前已經(jīng)校正完全，可直接使用。本調(diào)查人員均為課題組成員，接受統(tǒng)一的測量培訓(xùn)，待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定1 min后讀取數(shù)據(jù)并記錄，數(shù)據(jù)收集時(shí)間為2015年7月-2016年7月。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，計(jì)數(shù)資料用構(gòu)成比（%）表示；計(jì)量資料組間比較采用t檢驗(yàn)或方差分析，其中兩兩比較用Tukey法，計(jì)數(shù)資料用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

本研究共納入患者332例，其中，12例患者在調(diào)查期間撤機(jī)或改用有創(chuàng)呼吸機(jī)，最終共納入320例患者。其中，男性246例，女性74例；男女比3.32：1.00；男性平均年齡（68.04±10.35）歲，女性平均年齡（72.18±11.24）歲。動(dòng)脈血?dú)夥治觯核釅A度pH 7.25～7.40，動(dòng)脈血氧分壓PaO258～82 mmHg，動(dòng)脈血氧二氧化碳分壓PaCO232～102 mmHg；調(diào)查對象使用無創(chuàng)呼吸機(jī)的品牌型號分別是美國偉康公司生產(chǎn)的Vision（195例，60.9%）、V60型（125例，39.1%），其NPPV的模式均為S/T模式，主要參數(shù)設(shè)置為IPAP 10～18 cmH2O，EPAP 4～6 cmH2O，給氧濃度為40%，壓力上升時(shí)間0.2 s，后備呼吸頻率12～14次/min，吸氣時(shí)間0.8～1.2 s。監(jiān)測的潮氣量300～620 ml，每分鐘通氣量5～8 L/min。

2.2 醫(yī)院中心供氧模式下的病房終端氧濃度總體情況

調(diào)查顯示，30家醫(yī)院均為醫(yī)院中心供氧，其供氧方式有3種：分子篩制氧機(jī)供氧5個(gè)（16.7%）；液態(tài)氧供氧7個(gè)占23.3%；以制氧機(jī)和液態(tài)氧的混合氧供氧18個(gè)（60.0%）。呼吸科病房測量端口數(shù)共494個(gè)，總體供氧濃度為（85.60±5.65）。見表1。

2.3 呼吸機(jī)出口端氧濃度

患者上機(jī)前，將呼吸機(jī)吸入氧濃度分別設(shè)置為100%、80%、60%、40%及35%，測量呼吸機(jī)出口端的實(shí)際氧濃度（見表2），無創(chuàng)呼吸機(jī)出口端實(shí)際氧濃度與預(yù)設(shè)值比較。見表3。

2.4 患者鼻/面罩內(nèi)氧濃度情況

調(diào)查顯示，無創(chuàng)呼吸機(jī)給氧濃度為40%時(shí)，患者上機(jī)后鼻/面罩內(nèi)總體吸入氧濃度為（33.36±1.29）%，當(dāng)EPAP在4～6cmH2O時(shí)，保證適宜的漏氣量范疇（20～30L/min），經(jīng)鼻/面罩給氧的FiO2變化。見表4。

表1 醫(yī)院中心供氧模式下的病房終端氧濃度總體情況 （±s）

表1 醫(yī)院中心供氧模式下的病房終端氧濃度總體情況 （±s）

注：*混合供氧為制氧機(jī)與液態(tài)氧混合供氧。1）與省會(huì)城市比較，P ＜0.05；2）與攀西和川中比較，P ＜0.05；3）與川南比較，P ＜0.05

項(xiàng)目供氧來源制氧機(jī) 液態(tài)氧 混合供氧*端口 氧濃度 端口 氧濃度 端口 氧濃度地域分布省會(huì)城市 31 82.48±1.20 38 96.48±1.20 191 83.48±1.26攀西和川中 17 81.18±1.311） 30 95.37±1.251） 33 82.25±1.381）川南 21 80.02±1.621） 28 93.34±1.741）2） 35 82.27±1.411）川東北 16 80.04±1.541） 25 94.26±1.171）2） 29 81.15±1.521）2）3）F值 17.252 32.587 34.421 P值 0.000 0.000 0.000標(biāo)準(zhǔn)比較總體情況 85 81.15±1.76 121 95.01±1.81 288 82.96±1.53規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)[7-8] 90.00 - 99.50 - -t值 46.363 24.179 -P值 0.000 0.000 -

表2 無創(chuàng)呼吸機(jī)出口端氧濃度情況 （±s）

表2 無創(chuàng)呼吸機(jī)出口端氧濃度情況 （±s）

注：1）與制氧機(jī)比較，P ＜0.05；2）與液態(tài)氧較，P ＜0.05

預(yù)設(shè)值（設(shè)定氧濃度）100% 80% 60% 40% 35%制氧機(jī) 54 80.04±1.21 64.25±2.82 49.01±1.32 33.62±0.05 30.14±1.13液態(tài)氧 76 94.23±1.021） 74.75±1.031） 56.48±0.131） 37.71±0.121） 33.52±0.111）混合氧 190 81.12±1.171）2） 65.09±1.051）2） 50.86±1.071）2） 34.04±0.081）2） 31.26±0.151）2）F值 3 968.920 1 261.768 1 150.721 54 182.113 907.918 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001氧源 端口

表3 無創(chuàng)呼吸機(jī)出口端實(shí)際吸入氧濃度與預(yù)設(shè)值比較 （±s）

表3 無創(chuàng)呼吸機(jī)出口端實(shí)際吸入氧濃度與預(yù)設(shè)值比較 （±s）

預(yù)設(shè)值 端口預(yù)設(shè)值（設(shè)定氧濃度）100% 80% 60% 40% 35%制氧機(jī) 54 80.04±1.21 64.25±2.82 49.01±1.32 33.62±0.05 30.14±1.13 t值 121.218 41.041 61.183 937.670 31.612 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000液態(tài)氧 76 94.23±1.02 74.75±1.03 56.48±0.13 37.71±0.12 33.52±0.11 t值 49.322 44.438 1236.05 166.372 117.294 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000混合氧 190 81.12±1.17 65.09±1.05 50.86±1.07 34.04±0.08 31.26±0.15 t值 222.433 195.732 117.740 1026.912 343.683 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表4 鼻面罩內(nèi)實(shí)際吸入氧濃度情況 （%，±s）

表4 鼻面罩內(nèi)實(shí)際吸入氧濃度情況 （%，±s）

類別 端口 10≤IPAP＜12 12≤IPAP＜14 14≤IPAP＜16 16≤IPAP≤18制氧機(jī)鼻罩 27 32.76±0.21 32.12±0.82 31.54±1.32 30.34±1.13鼻面罩 27 33.14±0.26 32.85±0.71 32.01±0.36 31.15±0.23 t值 5.912 3.502 1.791 3.652 P值 0.000 0.000 0.040 0.000液態(tài)氧鼻罩 38 36.25±0.35 36.02±0.08 35.78±0.21 34.24±0.27鼻面罩 38 37.03±0.26 36.84±0.12 36.16±0.14 35.62±0.18 t值 11.031 35.053 9.282 26.219 P值 0.000 0.000 0.000 0.000混合氧鼻罩 95 33.75±0.13 32.84±0.43 32.06±0.87 30.75±0.27鼻面罩 95 33.82±0.23 33.17±0.18 36.16±0.14 31.54±0.32 t值 2.578 6.896 45.352 18.392 P值 0.005 0.000 0.000 0.000

3 討論

3.1 醫(yī)院中心供氧模式下的病房終端氧濃度不足，相關(guān)職能部門必須完善監(jiān)控

調(diào)查顯示，四川省三級乙等及以上醫(yī)院的病房終端總體供氧濃度不高，其供氧方式以制氧機(jī)和液態(tài)氧的混合氧供氧為主，除混合氧供氧外，分子篩制氧機(jī)供氧和液態(tài)氧供氧也存在供氧濃度不足的情況，與GB8982-1998《醫(yī)用氧》[7]及《中國藥典》[8]規(guī)定的液態(tài)氧氧濃度需≥99.5%，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10083-2006《醫(yī)用氣體管道系統(tǒng)用氧氣濃縮器供氣系統(tǒng)》所規(guī)定的制氧機(jī)所生產(chǎn)的氧濃度應(yīng)≥90%[9]標(biāo)準(zhǔn)尚有差距，尤其以分子篩制氧機(jī)供氧濃度最低，這可能與制氧機(jī)年限時(shí)間長、供氧管道較長氧氣瓶內(nèi)氧壓不足等導(dǎo)致供氧濃度不足以及中心供氧質(zhì)控監(jiān)管不到位等因素有關(guān)。在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，醫(yī)院中心供氧應(yīng)以液態(tài)氧供氧為主。不同地域醫(yī)院的中心供氧濃度也有差異，四川省省會(huì)城市醫(yī)院的中心供氧濃度高于省內(nèi)其他城市，這可能與不同地區(qū)醫(yī)院供氧設(shè)備老化及更新速度不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)更重視供氧質(zhì)量有關(guān)；也可能因四川省是海拔高度差異較大的省份，各地區(qū)醫(yī)院因其海拔高度的差異導(dǎo)致供氧濃度的不同。建議相關(guān)部門應(yīng)重視不同地區(qū)醫(yī)院中心氧濃度供給情況，通過定期組織氧濃度監(jiān)測以實(shí)際了解各區(qū)域醫(yī)院中心供氧情況，進(jìn)一步完善監(jiān)控體系并加強(qiáng)質(zhì)控檢測，同時(shí)積極改善川南和川東北醫(yī)院的供氧設(shè)備，以促進(jìn)各區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，保證臨床有效的氧氣供應(yīng)，從而保障患者安全。

3.2 呼吸機(jī)出口端氧濃度不足，應(yīng)加強(qiáng)對呼吸機(jī)的維保

結(jié)果顯示，在3種醫(yī)院中心供氧方式下，呼吸機(jī)出口端實(shí)際氧濃度均低于預(yù)設(shè)值，提示在醫(yī)院中心供氧濃度不足的現(xiàn)況下，呼吸機(jī)出口端氧濃度不達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際吸入的氧濃度不足，從而嚴(yán)重影響氧療的有效性。究其原因，可能與呼吸機(jī)使用時(shí)間延長，各部件如氧傳感器等發(fā)生不同程度老化[10]有關(guān)；也可能是由于呼吸機(jī)清潔與維護(hù)不當(dāng)所致，如按要求應(yīng)一次性使用的進(jìn)氣過濾膜經(jīng)過反復(fù)清洗重復(fù)利用，會(huì)破壞過濾膜的結(jié)構(gòu)和密度，導(dǎo)致無創(chuàng)呼吸機(jī)內(nèi)灰塵過多，影響呼吸機(jī)的精確度[11]。呼吸機(jī)維護(hù)保養(yǎng)人員和護(hù)士對呼吸機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的認(rèn)識水平不足[12-13]，可導(dǎo)致呼吸機(jī)清潔工作落實(shí)不到位，使呼吸機(jī)不能保持在最佳工作狀態(tài)。因此，醫(yī)院有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對呼吸機(jī)定期維保工作，同時(shí)開展護(hù)士對呼吸機(jī)的基本維護(hù)與保養(yǎng)方面的培訓(xùn)，從而為臨床工作提供保障。研究還顯示，應(yīng)根據(jù)不同供氧方式設(shè)置氧濃度，尤其當(dāng)制氧機(jī)或混合氧供氧時(shí)，應(yīng)在原設(shè)氧濃度值的基礎(chǔ)上適度提高預(yù)設(shè)值，如按照COPD伴Ⅱ型呼吸衰竭患者的氧療要求，無創(chuàng)呼吸機(jī)設(shè)置FiO2通常在35%～50%，建議在此氧濃度設(shè)置上，可適度提高FiO2預(yù)設(shè)值的10%。

3.3 鼻罩或鼻面罩內(nèi)實(shí)測氧濃度不足，均低于給氧濃度

調(diào)查顯示，除醫(yī)院中心供氧濃度和呼吸機(jī)出口端氧濃度不足外，患者的鼻/面罩內(nèi)實(shí)測氧濃度也均低于給氧濃度，導(dǎo)致患者的實(shí)際FiO2嚴(yán)重不足，其氧療質(zhì)量較差，這可能與供氧方式、壓力設(shè)置、潮氣量變化及漏氣等多種因素有關(guān)[14]，而何因素導(dǎo)致鼻/面罩內(nèi)實(shí)測氧濃度不足或如何優(yōu)化呼吸機(jī)從而避免氧氣輸出損耗，值得學(xué)者進(jìn)一步探討。隨著IPAP升高，3種供氧方式下的鼻/面罩內(nèi)氧濃度均有下降趨勢，提示高水平IPAP下患者的實(shí)際氧療質(zhì)量尤其值得關(guān)注，這可能是通氣過程中鼻/面罩內(nèi)壓力整體升高或存在漏氣量，因供氧端壓力低于鼻/面罩內(nèi)的壓力，氧氣無法進(jìn)入。其次，由于鼻/面罩內(nèi)壓力越大，進(jìn)入的氧氣被稀釋，從而導(dǎo)致鼻面罩端的實(shí)際氧濃度降低，此時(shí)需提高呼吸機(jī)設(shè)置的FiO2，才能保證有效的實(shí)際氧濃度供給，這與米崧等人[15]呼吸機(jī)壓力變化對吸入氧濃度也有一定影響的研究結(jié)果一致。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)EPAP和IPAP時(shí)，應(yīng)關(guān)注提高壓力對給氧濃度的影響，同時(shí)醫(yī)護(hù)人員應(yīng)定期檢測鼻/面罩內(nèi)FiO2，以保證有效氧療。建議當(dāng)NPPV治療AECOPD伴Ⅱ型呼吸衰竭患者，EPAP調(diào)至4～6 cmH2O，IPAP在10～18 cmH2O時(shí)，其呼吸機(jī)FiO2預(yù)設(shè)值可在需求氧濃度的基礎(chǔ)上適度提高10%。

綜上所述，在現(xiàn)行醫(yī)院中心供氧模式下，醫(yī)院病房終端氧濃度、呼吸機(jī)出口端氧濃度以及患者的鼻/面罩內(nèi)FiO2存在層層氧氣輸出損耗，從而損害患者的氧療質(zhì)量。建議各醫(yī)院病房應(yīng)配備氧濃度檢測器，定期檢測病房終端、呼吸機(jī)出口端以及鼻/面罩內(nèi)FiO2，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果適度提高NPPV設(shè)置的給氧濃度10%左右，以保障患者接受有效的氧療。同時(shí)工程師應(yīng)定期對呼吸機(jī)進(jìn)行維保。此外，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)積極改善供氧方式，最佳為液態(tài)氧。

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