經(jīng)鼻高流量濕化氧療和無創(chuàng)正壓通氣在慢性阻塞性肺疾病急性加重期Ⅱ型呼吸衰竭合并呼吸肌疲勞患者中的療效比較

陳照家, 孫玉景, 吳建華, 王耀勇

(1. 山西醫(yī)科大學(xué), 山西 太原, 030000;2. 山西省汾陽醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科, 山西 汾陽, 032200)

Ⅱ型呼吸衰竭是增加慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者死亡率的嚴(yán)重并發(fā)癥[1]。呼吸肌疲勞是AECOPD患者預(yù)后不佳的重要危險(xiǎn)因素，由于持續(xù)氣流受限，肺內(nèi)PEEP不斷增加, COPD患者存在不同程度的呼吸肌疲勞[2]。研究[3-4]表明，在合并輕度呼吸肌疲勞患者中經(jīng)鼻高流量濕化氧療(HFNC)和無創(chuàng)正壓通氣(NPPV)均能改善氧合狀態(tài)，緩解呼吸肌疲勞，但HFNC在糾正高碳酸血癥方面仍有不足; 而在合并中重度呼吸肌疲勞患者中僅有關(guān)于NPPV的應(yīng)用研究。本研究比較HFNC和NPPV在AECOPD Ⅱ型呼吸衰竭合并呼吸肌疲勞患者中的應(yīng)用療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月—2020年10月在山西省汾陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科住院的患者為研究對(duì)象。研究對(duì)象根據(jù)2018《GOLD指南》以及《慢性阻塞性肺疾病急性加重診治專家共識(shí)》(2017版)診斷為AECOPD, 且合并Ⅱ型呼吸衰竭。本研究內(nèi)容，經(jīng)本醫(yī)院理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者和(或)家屬簽署知情同意書。

根據(jù)入組標(biāo)準(zhǔn)選取100例住院患者，按照輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分分組[3], 評(píng)分0～2分為A組50例(輕度呼吸肌疲勞), 3～5分為B組50例(重度呼吸肌疲勞)。根據(jù)隨機(jī)數(shù)表法分為A1組25例(HFNC組，輕度呼吸肌疲勞), A2組25例(NPPV組，輕度呼吸肌疲勞); B1組25例(HFNC組，重度呼吸肌疲勞), B2組25例(NPPV組，重度呼吸肌疲勞)。治療過程中A1組、A2組、B1組均有患者因換組或者行氣管插管而脫落，最后入組患者90例(A1組24例、A2組22例、B1組19例、B2組25例)。

納入標(biāo)準(zhǔn): ① 患者既往肺功能已明確診斷為慢性阻塞性肺疾病，因咳嗽、咳痰、氣短加重、痰量增多等呼吸道癥狀持續(xù)惡化，需要住院治療; ② 血?dú)夥治?未吸氧狀態(tài)下): 動(dòng)脈血氧分壓[pa(O2)]<60 mmHg, 動(dòng)脈血氧二氧化碳分壓[pa(CO2)]>50 mmHg者; ③ 血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定者; ④ 患者意識(shí)清楚，可自主排痰; ⑤ 急性呼吸衰竭發(fā)作者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 不滿18周歲者; ② 呼吸衰竭窒息者; ③ 神志不清，鎮(zhèn)靜無效的精神運(yùn)動(dòng)性躁動(dòng)者; ④ 持久性呼吸道分泌物排放困難者; ⑤ 心率<50次/min且反復(fù)無常者; ⑥ 補(bǔ)充血液和血管活性無效者; ⑦ 嚴(yán)重的室性心律失常者; ⑧ 神經(jīng)肌肉功能障礙者; ⑨ 存在NPPV、HFNC禁忌者; ⑩ 除外肺部影像提示合并肺部感染的患者; 患者及家屬不同意入組治療。

1.2 方法

基礎(chǔ)治療: 4組患者均應(yīng)用抗感染、解痙、平喘等對(duì)癥支持治療。

無創(chuàng)輔助通氣治療: HFNC(斯百瑞OH-70C高流量氧療系統(tǒng)) 起始參數(shù)設(shè)置: 流速20～30 L/min, 氧體積分?jǐn)?shù)(FiO2): 30～40%, 溫度為34 ℃。后續(xù)密切觀察患者呼吸、心率情況，根據(jù)患者耐受情況、經(jīng)皮血氧飽和度及血?dú)饨Y(jié)果調(diào)整流量、FiO2和溫度。NPPV(凱迪泰FLEXO系列多功能雙水平無創(chuàng)呼吸機(jī)) 模式為S/T模式，起始參數(shù)設(shè)置: 吸氣相壓力(IPAP)12～20 cmH2O, 呼氣相壓力(EPAP) 4～6 cmH2O, 呼吸頻率12～15次/min, 依據(jù)患者耐受程度、經(jīng)皮血氧飽和度及血?dú)饨Y(jié)果調(diào)整參數(shù)設(shè)置。

治療期間HFNC或NPPV應(yīng)用時(shí)長不少于6 h/d, 其余時(shí)間應(yīng)用鼻導(dǎo)管吸氧(流量3 L/min)治療。

1.3 觀察指標(biāo)

血?dú)夥治鲋笜?biāo): 4組患者均于治療前、治療24、48 h后采集動(dòng)脈血，應(yīng)用床旁血?dú)夥治鰞x(靈悅ABL80血?dú)夥治鰞x)行血?dú)夥治?，記錄各時(shí)點(diǎn)pa(O2)、pa(CO2)。

輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分[5]: 無明顯的頸部肌肉緊張及周期收縮為0分; 頸部肌肉緊張但無明顯肌肉活動(dòng)為1分; 可見頸部輕微的收縮活動(dòng)為2分; 頸部肌肉中度收縮，不伴有肋部及鎖骨上窩凹陷為3分; 頸部肌肉強(qiáng)烈收縮，伴有肋部及鎖骨上窩凹陷為4分; 頸部肌肉強(qiáng)烈收縮，伴腹部矛盾運(yùn)動(dòng)為5分。評(píng)估并記錄各時(shí)間點(diǎn)的評(píng)分。

膈肌移動(dòng)度: 4組患者均于治療前、治療后48 h行床旁超聲(SonoSite C60便攜式彩色超聲診斷儀)檢查。患者取半臥位，超聲凸陣探頭置于右側(cè)鎖骨中線或腋前線與肋弓下緣交界處，超聲透聲窗為肝臟，探頭指向頭側(cè)，取樣線垂直于膈肌頂部并與長軸夾角<30 °。分別測(cè)量平靜呼吸膈肌移動(dòng)度(DEq)和用力呼吸膈肌移動(dòng)度(DEd)，測(cè)量3次，每次測(cè)量休息2 min, 取平均值。測(cè)量部位于體表做標(biāo)記，保證每次檢查位置相同。

記錄4組插管率, HFNC組更換為NPPV組及NPPV組更換為HFNC組的換組率。每次檢查評(píng)估各項(xiàng)指標(biāo)前均停止使用HFNC或NPPV, 鼻導(dǎo)管吸氧30 min, 吸氧流量3 L/min。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較

本研究最終入組患者90例，治療前4組患者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、病程、發(fā)作次數(shù)及合并高血壓、糖尿病、冠心病及吸煙史等計(jì)數(shù)、計(jì)量資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 4組一般資料比較

2.2 治療前后血?dú)夥治霰容^

治療前, 4組pa(O2)、pa(CO2)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療24、48 h, 4組pa(O2)高于治療前,pa(CO2)低于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。治療24、48 h后, A1組與A2組pa(O2)、pa(CO2)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), B2組pa(O2)高于B1組,pa(CO2)低于B1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 治療前后4組血?dú)夥治鲋笜?biāo)比較 mmHg

2.3 治療前后輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分比較

治療前, A1組與A2組, B1組與B2組的輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療24、48 h后, A1組、A2組、B1組輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分較治療前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), B2組評(píng)分較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。治療24、48 h后, A1組與A2組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), B2組評(píng)分較B1組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 治療前后4組輔助呼吸肌動(dòng)用評(píng)分 分

2.4 治療前后膈肌移動(dòng)度比較

治療前, A1組與A2組, B1組與B2組膈肌活動(dòng)度比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療48 h后, 4組DEq大于治療前, DEd小于治療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); A1組與A2組

比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), B2組DEq大于B1組, DEd小于B1組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 4組治療前后膈肌移動(dòng)度比較 cm

2.5 插管率和換組率比較

A1組、A2組和B1組的氣管插管率分別為4.17%、4.55%和21.05%, A組組間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。B1組插管率高于B2組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。4組換組率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表5。

表5 4組換組率、插管率比較[ n(%)]

3 討 論

目前，臨床治療Ⅱ型呼吸衰竭的主要方式有無創(chuàng)輔助通氣和有創(chuàng)機(jī)械通氣。無創(chuàng)輔助通氣是治療Ⅱ型呼吸衰竭的首選治療手段，臨床常用方式包括NPPV和HFNC。NPPV優(yōu)點(diǎn)是可提供調(diào)控壓力的氣體[5], 缺點(diǎn)是面罩可能使患者感到壓迫感，濕化不足可促使痰栓形成等[6]。HFNC優(yōu)點(diǎn)是患者舒適度較好，缺點(diǎn)是提供的壓力支持比較小且不穩(wěn)定[7]。目前HFNC治療Ⅱ型呼吸衰竭方面尚無明確建議[8]。但仍有研究發(fā)現(xiàn), HFNC治療效果與NPPV相似; 也有研究認(rèn)為HFNC清除CO2的能力較差。目前關(guān)于HFNC的應(yīng)用僅有少量研究關(guān)注呼吸肌疲勞這一影響因素。慢性阻塞性肺病(COPD)患者同健康成人相比，其呼吸肌功能均存在不同程度的障礙，且隨著病情加重，疲勞程度隨之增加[9]。當(dāng)進(jìn)入急性加重期后, COPD患者由于缺氧會(huì)導(dǎo)致呼吸肌疲勞加重，呼吸肌疲勞又會(huì)加重呼吸衰竭，從而進(jìn)入惡性循環(huán)。

本研究發(fā)現(xiàn)，在A組(輕度呼吸肌疲勞), HFNC和NPPV在改善缺氧、緩解高碳酸血癥及改善呼吸肌疲勞效果相似，該結(jié)果和相關(guān)HFNC在Ⅱ型呼吸衰竭應(yīng)用的研究結(jié)果相似[10-11]; 在B組(重度呼吸肌疲勞)，NPPV組的療效較HFNC組好。在重度呼吸肌疲勞的COPD患者中，可能存在長時(shí)間的呼吸肌疲勞，因此糾正這類患者的CO2潴留，需要更有力的呼吸支持手段。本研究通過臨床評(píng)估和膈肌超聲聯(lián)合評(píng)估患者呼吸肌疲勞程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn), 4組患者在接受治療后呼吸肌疲勞狀態(tài)均有不同程度的緩解。在輕度呼吸肌疲勞的2組中，HFNC同NPPV的緩解效果相似，而在重度呼吸肌疲勞的2組中, NPPV的療效較HFNC好。膈肌超聲通過測(cè)量平靜呼吸和用力呼吸的膈肌位移，可用于評(píng)估患者膈肌運(yùn)動(dòng)情況。研究表明[12], COPD患者其平靜呼吸和用力呼吸的膈肌運(yùn)動(dòng)均存在不同程度障礙。本研究中應(yīng)用2種不同呼吸治療手段后，患者的膈肌移動(dòng)度均有不同程度的好轉(zhuǎn)，其中A組(輕度呼吸肌疲勞)與楊圣強(qiáng)等[11]研究結(jié)果相似，其機(jī)制可能與2種氧療手段提供的壓力大小有關(guān)。

目前NPPV緩解呼吸肌疲勞的療效及機(jī)制討論較多，有學(xué)者認(rèn)為NPPV可以提供足夠的呼吸壓力支持，替代部分呼吸肌完成肺通氣作用，讓患者的呼吸肌得到充分休息[13], 達(dá)到減少呼吸肌做功的作用。目前有關(guān)HFNC對(duì)呼吸肌作用機(jī)制的研究較少。在臨床實(shí)際應(yīng)用HFNC的過程中，發(fā)現(xiàn)部分患者會(huì)不由自主地張口呼吸，部分高流速氣體從口中溢出，使得HFNC在口咽部形成的呼氣末正壓通氣(PEEP)不穩(wěn)定[14]。HFNC更多是改善肺換氣狀態(tài)，通過流速產(chǎn)生的壓力較小且不穩(wěn)定，不能有效的讓呼吸肌得到休息，因此合并呼吸肌疲勞的AECOPD Ⅱ型呼吸衰竭患者也許需要一個(gè)更穩(wěn)定且壓力更大的PEEP以減少呼吸做功，改善呼吸肌疲勞狀態(tài)。

本研究中，在重度呼吸肌疲勞的2組中，HFNC組的插管率與NPPV組比較有顯著差異。因此在重度呼吸肌疲勞患者中，選擇HFNC治療可能會(huì)延誤患者治療，進(jìn)而導(dǎo)致患者發(fā)生氣管插管。本研究仍有部分患者因不能耐受或者不能糾正氧合而換組治療，后續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)NPPV組患者更換為HFNC組后，仍可以糾正Ⅱ型呼吸衰竭。這可能與HFNC具有良好的濕化效果，可以促進(jìn)痰液排出有關(guān)，因此對(duì)痰液較多的患者HFNC的治療效果可能更好。

本研究沒有評(píng)估患者的預(yù)后，將在后續(xù)的研究中進(jìn)行定期隨訪，對(duì)比HFNC和NPPV對(duì)患者預(yù)后的影響; 其次本研究沒有對(duì)呼吸機(jī)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，沒有對(duì)比呼吸機(jī)壓力、流速等參數(shù)對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響; 并且本研究沒有對(duì)患者進(jìn)行右心功能測(cè)定，如肺動(dòng)脈壓力等，因此可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，后續(xù)研究中應(yīng)盡量對(duì)患者進(jìn)行相應(yīng)評(píng)估; 最后本研究樣本量少，可能存在個(gè)體差異，因此需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量證實(shí)研究結(jié)果。