經(jīng)鼻高流量濕化氧療治療AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的效果觀察

葉鄭福 甘玉燕

【關(guān)鍵詞】 慢性阻塞性肺疾病 呼吸衰竭 經(jīng)鼻高流量濕化氧療 無創(chuàng)通氣

[Abstract] Objective： To investigate the clinical effect of high-flow nasal cannula oxygen therapy （HFNC） in the treatment of acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with type Ⅱ respiratory failure. Method： A total of 57 patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease combined with type Ⅱ respiratory failure were divided into HFNC group （n=27） and non-invasive ventilation （NIV） group （n=30） according to different treatment methods. HFNC group was treated with HFNC in addition to conventional treatment， and NIV group was treated with non-invasive BiPAP ventilation in addition to conventional treatment. PaO2， oxygenation index， PaCO2， pH， respiratory rate and heart rate were compared between the two groups after treatment. Hospital days， ICU admission rate， endotracheal intubation rate and 90 d mortality were compared between the two groups. The ratios of pneumothorax after treatment and bronchoscopic sputum aspiration were compared between the two groups. Result： Comparisons in both groups， there were no significant differences in pH， PaO2， oxygenation index and PaCO2 before and after treatment （P>0.05）; after treatment， the respiratory rate and heart rate were lower than those before treatment， with statistical significance （P<0.05）. Comparison between the two groups， there were no statistically significant differences in physiological indexes and blood gas analysis before and after treatment （P>0.05）. There were no statistical significances in hospital days， ICU admission rate， endotracheal intubation rate and 90 d mortality in the two groups （P>0.05）. The ratio of bronchoscopic aspiration in HFNC group was 66.7% （18/27）， and that in non-invasive ventilation group was 63.3% （19/30）， there was no significant difference between the two groups （P>0.05）. There were no cases of complicated pneumothorax in HFNC group during the study period， and the incidence of pneumothorax in NIV group was 3.3% （1/30）， there was no significant difference between the two groups （P>0.05）. Conclusion： The efficacy of HFNC in the treatment of acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with type Ⅱ respiratory failure is not significantly different from that of non-invasive BiPAP ventilation， which could be used as an alternative strategy for patients who cannot tolerate NIV or with contraindications to NIV.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease Respiratory failure High-flow nasal cannula Non-invasive ventilation

First-author’s address： Ningde Municipal Hospital of Ningde Normal University， Ningde 352100， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.26.008

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD，簡稱慢阻肺）以不同嚴(yán)重程度的反復(fù)發(fā)作為特征，以呼吸道癥狀急性加重為特征。呼吸衰竭常在慢阻肺急性加重期（AECOPD）發(fā)生，出現(xiàn)低氧血癥和/或高碳酸血癥，嚴(yán)重時危及生命[1]。經(jīng)鼻高流量濕化氧療（high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC）作為一種新型的呼吸支持技術(shù)越來越受重視[2]。HFNC已廣泛應(yīng)用于低氧性呼吸衰竭，療效確切，但在治療高碳酸血癥性呼吸衰竭方面證據(jù)有限。中國專家共識建議對于慢阻肺穩(wěn)定期患者，存在長期氧療指征時可以嘗試應(yīng)用HFNC，用于改善運(yùn)動耐力和生活質(zhì)量，但無針對AECOPD的應(yīng)用建議[3];對于意識清楚的急性低氧血癥合并高碳酸血癥患者，可在密切監(jiān)測下嘗試HFNC，若1 h后病情加重，建議立即更換為無創(chuàng)通氣（non-invasive ventilation，NIV）或氣管插管有創(chuàng)通氣（IMV），不建議作為常規(guī)一線治療手段。Oto等[4]認(rèn)為HFNC可用于無高碳酸血癥的急性嚴(yán)重低氧血癥呼吸衰竭。一項多中心回顧性研究顯示：HFNC在治療急性呼吸衰竭方面，對肺炎或非高碳酸血癥患者比NIV更有效，但對心源性肺水腫或高碳酸血癥患者無效[5]。在心源性肺水腫和高碳酸血癥患者中，與NIV相比，HFNC與治療失敗的風(fēng)險增加相關(guān)。2019年在法國西北部的一項評價ICU醫(yī)生使用HFNC臨床實(shí)踐研究顯示，33%ICU醫(yī)生認(rèn)為高碳酸血癥性急性呼吸衰竭是一個良好的指征，但只有2%的人預(yù)計HFNC能成功[6]。由于傳統(tǒng)氧療的局限性，部分患者需要機(jī)械通氣。AECOPD住院患者，如出現(xiàn)急性呼吸衰竭或者慢性呼吸衰竭急性加重，ERS/ATS AECOPD管理指南強(qiáng)烈推薦使用NIV，但證據(jù)級別為低質(zhì)量證據(jù)，上述指南所引用兩項系統(tǒng)性回顧（共包含21項試驗(yàn)）當(dāng)中的許多試驗(yàn)排除了下列情況之一的患者：不能合作、不能保護(hù)氣道或清除分泌物;嚴(yán)重受損的意識;面部畸形;高誤吸風(fēng)險;或者最近食管狹窄等，可見NIV存在禁忌證及弊端，臨床工作中部分患者因不能耐受無創(chuàng)通氣或存在無創(chuàng)通氣禁忌證而無法行無創(chuàng)通氣，臨床應(yīng)用存在限制[7]。至今還沒有一種廣泛認(rèn)可的替代治療方案。本研究探討HFNC是否能成為AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者不能耐受或存在NIV禁忌證時的替代策略。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年11月-2020年12月寧德師范學(xué)院附屬寧德市醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科收治的AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者57例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[1];（2）動脈血?dú)夥治鲎C實(shí)Ⅱ型呼吸衰竭：PaO2<60 mmHg或氧合指數(shù)<300 mmHg，PaCO2>50 mmHg;（3）動脈血pH值≤7.35，或嚴(yán)重呼吸困難合并臨床癥狀，提示呼吸肌疲勞：呼吸功增加、輔助呼吸肌呼吸、胸腹矛盾運(yùn)動或者肋間隙肌群收縮，或雖然持續(xù)傳統(tǒng)氧療，但仍然有低氧血癥。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）入院時情況危重需立即氣管插管有創(chuàng)通氣（呼吸或心臟驟停，威脅生命的低氧血癥;（2）嚴(yán)重的精神障礙需要鎮(zhèn)靜劑控制;（3）大量吸入或持續(xù)嘔吐;（4）嚴(yán)重的血流動力學(xué)不穩(wěn)定、對液體療法和血管活性藥物無反應(yīng);（5）精神分裂癥等精神異常及其他原因不能配合。將患者根據(jù)治療方法不同分為HFNC組（n=27）和NIV組（n=30）。本研究方案得到醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)及患者或受托人的知情同意。

1.2 方法 HFNC組在常規(guī)治療（糖皮質(zhì)激素抗炎、解痙、化痰、抗感染等）基礎(chǔ)上持續(xù)應(yīng)用HFNC治療，方案為：HUMID-BM邁思HiFent高流量呼吸濕化治療儀（購自中國沈陽邁思醫(yī)療科技有限公司），氣流量40 L/min，氧濃度35%，氣流溫度31～37 ℃，據(jù)患者病情調(diào)整氣流量、吸氧濃度及氣流溫度，預(yù)定療程7 d。對照組在常規(guī)治療基礎(chǔ)上持續(xù)應(yīng)用BiPAP無創(chuàng)通氣，儀器為飛利浦BiPAP C-Series無創(chuàng)呼吸機(jī)（購自美國偉康公司），模式S/T，IPAP 8～14 cmH2O，EPAP 4～8 cmH2O，氧濃度為41%，備用呼吸頻率為12次/min，據(jù)患者病情調(diào)整參數(shù)，維持SpO2 88%～92%，預(yù)定療程7 d。終點(diǎn)：患者臨床癥狀減輕，氣流量降至20 L/min，吸入氣氧分壓（FiO2）<30%，隨后撤機(jī)，好轉(zhuǎn)出院;病情惡化需氣管插管有創(chuàng)通氣;或死亡。

1.3 觀察指標(biāo) 抽取橈動脈或股動脈血液1～2 mL，使用Roche cobas b 221血?dú)夥治鰞x（購自美國羅氏公司）測定兩組患者PaO2、氧合指數(shù)、PaCO2及pH值。經(jīng)胸部體檢計算兩組呼吸頻率及心率。記錄兩組患者住院天數(shù)，計算入住ICU率、氣管插管率及90 d病死率，計算支氣管鏡吸痰比例及治療后并發(fā)氣胸比例。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 24.0（美國微軟公司）統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計量資料用（x±s）表示，符合正態(tài)分布的組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對t檢驗(yàn);計數(shù)資料以例數(shù)（%）表示，采用皮爾遜字2檢驗(yàn)。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 兩組基線資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見表1。

2.2 兩組治療前后生理指標(biāo)及血?dú)夥治霰容^ 組間比較，兩組治療前后的生理指標(biāo)及血?dú)夥治霰容^，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;組內(nèi)比較，兩組治療前后的pH、PaO2、氧合指數(shù)、PaCO2比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;組內(nèi)比較，兩組治療后的呼吸頻率和心率均低于治療前，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.3 兩組住院天數(shù)、入住ICU率、氣管插管率、90 d死亡率比較 兩組住院天數(shù)、入住ICU率、氣管插管率與90 d死亡率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表3。

3 討論

有文獻(xiàn)報告HFNC對AECOPD患者的臨床療效不盡一致，在HFNC對動脈血?dú)獾挠绊懛矫妫?018年一項前瞻性觀察性研究共入組92例AECOPD患者，HFNC組與NIV組對比，兩組治療6、24 h后pH值、PaO2、PaCO2等血?dú)庵笜?biāo)無顯著差異[8]。2019年P(guān)isani等[9]在一項系統(tǒng)性綜述中分析了HFNC在治療AECOPD方面，與NIV對比，HFNC可維持PaCO2在原水平，而氧合會有輕微的惡化。Lee等[10]研究顯示，經(jīng)面罩低流量氧療的急性高碳酸血癥性呼吸衰竭患者使用HFNC可使PaCO2顯著下降，相應(yīng)的pH值也升至正常。本研究結(jié)果顯示，AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者使用HFNC治療后，PaO2和氧合指數(shù)升高，PaCO2下降，但治療前后差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），而pH值維持不變;對比HFNC組與NIV組，HFNC的療效與NIV相仿。

HFNC有多種作用機(jī)制，其中最重要的是它能產(chǎn)生氣道正壓，保持氣道開放和復(fù)張，糾正通氣/血流比例失調(diào)，沖刷上呼吸道死腔[11]。HFNC持續(xù)輸出的恒定速度的高速氣流可對抗呼吸氣流，形成持續(xù)氣道正壓，有類似持續(xù)氣道正壓通氣作用[12]。在COPD患者中形成的氣道正壓可對抗內(nèi)源性PEEP，有助于防止小氣道陷閉，保持氣道通暢和肺泡開放，增加功能殘氣量，使通氣和換氣功能改善，可助糾正缺氧和二氧化碳潴留、酸中毒。有學(xué)者報告HFNC降低PaCO2的機(jī)制被認(rèn)為是通過減少鼻腔死腔通氣實(shí)現(xiàn)的。2016年Fricke等[13]報告的病例顯示，經(jīng)COPD患者氣管造口帽上的密封孔測量患者呼出氣CO2和壓力，并監(jiān)測經(jīng)皮CO2和潮氣量，HFNC（30 L/min混合3 L/min氧氣）每隔15 min重復(fù)輸送，HFNC使用時吸入CO2立即減少，隨之經(jīng)皮/動脈血CO2減少，分鐘通氣量也減少了700 mL，表明HFNC使死腔通氣減少，從而改善肺泡通氣。NIV的界面增加了解剖死腔，而HFNC的界面沒有增加解剖死腔，另外因?yàn)镠FNC的輸出氣流是單向氣流，不僅沒有二氧化碳重復(fù)呼吸，高速氣流還可沖刷部分上氣道死腔，從而減輕二氧化碳潴留。另外，PaO2、PaCO2、pH值是影響分鐘通氣量的獨(dú)立變量，臨床發(fā)現(xiàn)部分患者對氧流量需求小，只需室內(nèi)空氣即可維持目標(biāo)動脈血氧分壓[14]。HFNC輸送氧濃度可在大范圍調(diào)節(jié)（21%～100%），可提供預(yù)設(shè)的氧濃度并保持相對穩(wěn)定，部分患者只需經(jīng)HFNC輸送室內(nèi)空氣，可降低因吸入氣氧濃度過高導(dǎo)致二氧化碳潴留加重的風(fēng)險[15]。

在HFNC對生理指標(biāo)的影響方面，Nilius等[16]研究顯示，COPD合并高碳酸血癥性呼吸衰竭患者在清醒狀態(tài)下，經(jīng)單側(cè)或雙側(cè)鼻孔輸送20 L/min室內(nèi)空氣和2 L/min氧氣的混合氣體對比2 L/min低流量氧療，持續(xù)45 min HFNC治療可降低患者呼吸頻率而不使高碳酸血癥惡化，該作者認(rèn)為HFNC可以作為重癥COPD患者低流量氧療預(yù)防高碳酸血癥性呼吸衰竭的補(bǔ)充，但療效存在個體差異。Pisani等[9]報告HFNC能改善氧合、減少吸氣驅(qū)動力和做功，從而降低呼吸失代償?shù)娘L(fēng)險，在HFNC治療AECOPD方面，與NIV對比，呼吸功減少的程度兩者相近。本研究結(jié)果顯示，HFNC降低患者呼吸頻率和心率的作用與NIV相似（P>0.05）。

在本研究中，HFNC組住院天數(shù)、入住ICU率、氣管插管率、90 d死亡率與NIV相似，HFNC對AECOPD患者的臨床轉(zhuǎn)歸的影響不劣于NIV。慢阻肺患者每年發(fā)生0.5～3.5次的急性加重，COPD急性加重是COPD患者死亡的重要因素[1]，降低COPD患者急性加重率可能是降低死亡風(fēng)險的原因。2019年一個共納入6項研究（共339例）的系統(tǒng)性綜述和Meta分析顯示，對于COPD穩(wěn)定期患者，HFNC可顯著降低急性加重率[17]。2018年一項前瞻性觀察性研究顯著共入組92例AECOPD患者，HFNC組與NIV組對比，兩組30 d死亡率和插管率無差異[8]。2020年一項共納入7項隨機(jī)對照試驗(yàn)和一項觀察性研究的系統(tǒng)性綜述和Meta分析認(rèn)為低質(zhì)量的證據(jù)表明，與NIV相比，HFNC并不增加AECOPD患者插管和死亡風(fēng)險[18]，本文研究結(jié)果與之相似。得益于HFNC輸出穩(wěn)定的吸入氣氧濃度、改善肺通氣及換氣功能，患者缺氧得以糾正，PaCO2下降，呼吸性酸中毒糾正，缺氧、高碳酸血癥及酸中毒的糾正、呼吸功下降使得心率下降，各項病理生理指標(biāo)改善。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)[2，19]報道相似。

文獻(xiàn)[9]報告顯示，HFNC的舒適度優(yōu)于NIV。HFNC通過主動加溫加濕可產(chǎn)生一系列生理效應(yīng)，可保護(hù)氣道上皮纖毛功能，利于分泌物清除，氣道干預(yù)次數(shù)更少[20]。本研究顯示在治療期間HFNC組支氣管鏡吸痰次數(shù)與NIV組相似，HFNC在這方面并無優(yōu)勢，分析可能原因：臨床上對于何時需要支氣管鏡吸痰及支氣管鏡吸痰的頻率沒有公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，臨床醫(yī)生的判斷和處置存在差異，從而影響結(jié)果分析。另外，本研究顯示使用HFNC與使用NIV的患者相比，需要支氣管鏡吸痰的比例及氣胸發(fā)生率相近。

綜上所述，HFNC治療慢性阻塞性肺疾病急性加重期合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的臨床療效不劣于NIV，可以作為NIV不耐受或有禁忌證時的替代策略。本研究主要缺點(diǎn)：由于HFNC、NIV及IMV沒有標(biāo)準(zhǔn)化的治療方案，它們的適應(yīng)證因患者而異，患者入組存在偏倚;雖然是臨床實(shí)踐，但樣本量小，可能沒有囊括一些具有代表性意義的病例，因而有局限性;是單中心研究，廣泛推廣治療方案的可信度不足。本研究結(jié)果提示可以進(jìn)行多中心RCT研究，明確HFNC適用范圍。

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（收稿日期：2021-08-09） （本文編輯：張爽）