慢性阻塞性肺病機(jī)械通氣新進(jìn)展

王昕華

（無錫市第二人民醫(yī)院ICU，江蘇 無錫 214062）

慢性阻塞性肺?。–hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以氣流受限為特征的肺部疾病，氣流受限不完全可逆，呈進(jìn)行性進(jìn)展[1]。成年男性COPD的發(fā)病率在4%～6%之間，死亡率居所有死因的第四位[2]。COPD患者需要呼吸支持的原因多種多樣，如急性加重，伴有其他內(nèi)科疾病，外科擇期手術(shù)，這些情況對所有治療COPD病人的醫(yī)務(wù)人員、尤其是從事呼吸或危重病醫(yī)學(xué)的醫(yī)生來説都是一個巨大的挑戰(zhàn)。本文從幾個方面來回顧最近幾年有關(guān)COPD機(jī)械通氣的進(jìn)展。

1 基本原理

COPD患者的急性呼吸衰竭常常是多因素引起的，如由于肺泡容積減少、死腔增加、呼吸力學(xué)改變而損害氧合；患者對于其他因素引起的肺部傷害的耐受力下降，如肺炎可能加重COPD患者原有的低氧血癥和/或二氧化碳儲溜，甚至需要機(jī)械通氣；COPD患者氣道陷閉、殘氣量（RV）增加使潮氣量（Vt）下降，病人通過增加呼吸頻率來代償，而這導(dǎo)致呼氣時間縮短，進(jìn)一步加重呼氣性呼吸困難；其他如營養(yǎng)狀況下降、肺動脈高壓、慢性二氧化碳儲溜都可以損害呼吸功能。最終，患者呼吸效率下降，呼吸作功不穩(wěn)定，呼吸肌疲勞，呼吸衰竭也接踵而來。COPD病人的呼吸衰竭有兩個特征：（1）患者呼吸系統(tǒng)已經(jīng)疲勞，需要休息和機(jī)械通氣的幫助。（2）機(jī)械通氣要盡可能的減輕氣道陷閉。

2 無創(chuàng)正壓通氣（NIPPV）

當(dāng)發(fā)生呼吸衰竭的COPD患者對支氣管擴(kuò)張劑、糖皮質(zhì)激素、氧療等保守治療無效時，NIPPV是有創(chuàng)機(jī)械通氣之外比較有吸引力的替代方案，它避免了有創(chuàng)通氣的一些缺陷，如氣道損傷、使用鎮(zhèn)靜劑、呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（VAP），可以經(jīng)鼻罩或面罩給予呼吸支持，使用方便[3]。數(shù)十年的臨床使用和大量的隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn)證實(shí)了NIPPV對于COPD的有效性，然而，由于入選病例呼吸衰竭的誘發(fā)因素和嚴(yán)重程度的原因，無法進(jìn)行交叉實(shí)驗(yàn)研究[4，5]。Lightowler和Peter等學(xué)者的分析研究指出，已發(fā)表的文獻(xiàn)顯示NIPPV可以有效減少COPD急性加重期（AECOPD）患者的死亡率和對有創(chuàng)通氣的需要[6]；此后的一篇文獻(xiàn)中，Peter和Moran對所有的文獻(xiàn)進(jìn)行回歸分析認(rèn)為，血PH＜7.37或PCO2＞55mmHg的患者更可能從NIPPV獲益[7]；Celikel等學(xué)者的研究指出，呼吸衰竭病因復(fù)雜的COPD患者也能從NIPPV明顯獲益[8]。

NIPPV除了能夠減少COPD患者有創(chuàng)機(jī)械通氣的使用，還可以有利于減少有創(chuàng)機(jī)械通氣的時間，就是目前常提到的序貫通氣。至少有5項(xiàng)研究表明NIPPV可以使患者減少有創(chuàng)機(jī)械通氣時間，其中有2個關(guān)于COPD加重導(dǎo)致呼吸衰竭的研究都顯示了NIPPV的有效性；在Nava的研究中，把有可能脫機(jī)但T-管實(shí)驗(yàn)失敗的COPD患者隨機(jī)分成繼續(xù)有創(chuàng)機(jī)械通氣和拔管行NIPPV兩組，結(jié)果表明NIPPV組較對照組的ICU住院日更短、院內(nèi)肺炎發(fā)生率更低、生存率更高[9]；Burn等學(xué)者對5個隨機(jī)實(shí)驗(yàn)的薈萃分析也得出了同樣的結(jié)論[10]。在以上的研究中，NIPPV大部分是采用雙水平正壓通氣（bilevel NIPPV）進(jìn)行通氣支持，有2個實(shí)驗(yàn)是采用了單純的CPAP輔助通氣，目前還沒有對這兩者進(jìn)行比較的相關(guān)文獻(xiàn)。

3 有創(chuàng)機(jī)械通氣

AECOPD患者行NIPPV失敗發(fā)生率大概在50%左右，許多急性加重期的COPD病人常常伴有慢性呼吸衰竭導(dǎo)致的代償性呼吸性酸中毒，其入院前（COPD穩(wěn)定期）的碳酸氫鹽水平常常提示患者的基礎(chǔ)PCO2水平，在沒有代謝紊亂的情況下，這一PCO2水平通常就是機(jī)械通氣所要達(dá)到的目標(biāo)，也是人體中樞呼吸驅(qū)動和呼吸泵功能無法維持正常肺泡通氣這兩者重新平衡的結(jié)果。如果機(jī)械通氣的設(shè)置使患者產(chǎn)生一個“正常”的PCO2（40 mmHg），患者常出現(xiàn)代謝性堿中毒，從而導(dǎo)致脫機(jī)困難。因此“控制性低通氣”常用來指導(dǎo)治療，使患者的PCO2達(dá)到其基礎(chǔ)狀態(tài)水平、PH在7.35～7.38左右。

4 動態(tài)肺過度充氣和內(nèi)源性PEEP（PEEPi）

AECOPD患者氣道炎癥加重、水腫、支氣管痙攣以及氣道分泌物增多，使其氣道阻力增加、氣道塌陷和肺通氣不均一性進(jìn)一步加重，如果呼氣時間相對不足，則呼氣末肺容積增加并超過正常的肺功能殘氣量（FRC），其結(jié)果就是動態(tài)肺過度充氣（dynamic hyperinflation，DH）和呼氣末氣道陷閉引起的呼氣末正壓，即內(nèi)源性PEEP（intrinsic PEEP，PEEPi）。PEEPi存在時，呼吸機(jī)的流速-時間曲線常常表現(xiàn)為下一次吸氣開始之前的呼氣流速無法下降至零。

PEEPi可以產(chǎn)生諸多不良后果，但臨床上PEEPi的測定仍然是比較困難并容易出現(xiàn)錯誤的事情。逐漸增加外源性PEEP（extrinsic PEEP，PEEPe）直至容量切換通氣病人的平臺壓升高或壓力切換通氣病人的潮氣量下降，常常用來估計(jì)PEEPi，但此法并不精確和可靠；另一個替代測量方法是呼氣末氣道閉合法（EEO），通過在呼氣相最后0.5 s迅速阻斷氣道1～3 s，使肺內(nèi)氣體重新分布、全肺壓力達(dá)到平衡，這時阻斷口病人端所側(cè)得壓力即為PEEPi，整個測定過程是在病人處于鎮(zhèn)靜肌松狀態(tài)下進(jìn)行的，否則取得的數(shù)據(jù)不夠可靠；其它還有諸如體積描記法、靜態(tài)壓力-容量曲線法、阻斷器技術(shù)等也可以測量PEEPi。

5 動態(tài)肺過度充氣的后果

AECOPD病人呼氣功能受損，殘氣量和功能殘氣量升高，肺呈不均勻的過度充氣狀態(tài)，這使過度充氣明顯肺區(qū)壓迫鄰近功能相對較好的肺區(qū)，從而導(dǎo)致低氧血癥。隨著肺過度充氣的加重，PCO2上升，病人的分鐘通氣量（MV）增加，其分鐘通氣量和PCO2之間的正常關(guān)系喪失，過度充氣和高碳酸血癥容易發(fā)生人-機(jī)不協(xié)調(diào)；PEEPi的存在可以加重吸氣負(fù)荷，病人須要付出更大的吸氣努力才能降低胸腔內(nèi)壓并觸發(fā)呼吸機(jī)，容易出現(xiàn)呼吸困難、無效吸氣努力增多、煩躁、人-機(jī)拮抗，這種情況可以通過應(yīng)用PEEPe和改變呼吸機(jī)觸發(fā)方式得到一定程度的改善；由于呼氣末胸腔正壓，影響回心血流量和心臟的充盈，使心輸出量下降，在同時伴有血容量不足、使用鎮(zhèn)靜肌松劑時，易于出現(xiàn)低血壓，尤其是在氣管插管過程中[11]；最后，肺泡壓增高，使氣壓傷的危險(xiǎn)性增加。

6 減少動態(tài)肺過度充氣

除了應(yīng)用氣管擴(kuò)張劑和抗炎藥物改善病人的基礎(chǔ)狀況外，減少肺過渡充氣最重要的方法就是增加呼氣時間，這可以通過降低呼吸頻率、改變吸呼比（I︰E）來實(shí)現(xiàn)。有2項(xiàng)研究表明，相對于方波和正玄波（指吸氣流速波形），在維持潮氣量、呼吸頻率、吸呼比不變的情況下，減速波形能更好的降低吸氣峰壓、生理死腔比率和PCO2，然而，這會導(dǎo)致動脈-肺泡氧分壓差（PA-aO2）增加。COPD患者發(fā)生極其嚴(yán)重的氣體陷閉并產(chǎn)生明顯低氧血癥和血流動力學(xué)危害時，使陷閉的氣體釋放出來或許是必要的[12]。在容量控制通氣時，選擇減速波形會使吸氣時間延長、呼氣時間縮短、內(nèi)源性PEEP加重，因此，必須使呼吸頻率（RR）降低以便陷閉的氣體盡可能的釋放出來，而這通常需要在短時間內(nèi)使呼吸頻率降至一個極其低的水平，此時，密切監(jiān)護(hù)、鎮(zhèn)靜肌松可能是必要的。壓力切換通氣時潮氣量增加或容量切換時平臺壓下降是陷閉氣體釋放的有效臨床觀察指標(biāo)。

目前，應(yīng)用外源性PEEP來減輕COPD患者氣體陷閉仍然是有爭議的。正如前面提到的，外源性PEEP可以改善伴有PEEPi病人的吸氣觸發(fā)。許多實(shí)驗(yàn)評估了外源性PEEP在減輕動態(tài)肺過度充氣方面的作用，但結(jié)果并不一致。有2例研究表明，在外源性PEEP小于80%PEEPi時，未見明顯不良影響，當(dāng)PEEPe超過85%PEEPi時卻對氣體交換和血流動力學(xué)產(chǎn)生不良影響[13]；Caramez等學(xué)者進(jìn)行的1項(xiàng)研究顯示，隨著PEEPe的逐漸增加，病人出現(xiàn)了三種情況：a）PEEPe逐漸增加，肺容量和相同容量的呼氣流速沒有明顯變化，當(dāng)PEEPe超過某一閾值時，則出現(xiàn)肺過度充氣。b）隨著PEEPe的逐漸增加，肺過度膨脹進(jìn)行性加重，相同容量的呼氣流速逐步下降。c）隨著PEEPe的增加，平臺壓和總PEEP（total PEEP）下降，相同容量的呼氣流速增加，呼氣末肺容積卻表現(xiàn)為反常下降[14]。他們發(fā)現(xiàn)病人對PEEPe的反應(yīng)沒有預(yù)測價值，建議PEEPe一般調(diào)節(jié)至80%PEEP，并盡可能采取措施最大限度延長呼氣時間以減輕肺過度膨脹和PEEPi，其他學(xué)者研究的證實(shí)了同樣的結(jié)論。

然而，臨床醫(yī)生主要的困難是如何準(zhǔn)確監(jiān)測PEEPi，并使所設(shè)定的PEEPe不超過PEEPi。目前有好幾種方法，但操作起來比較復(fù)雜。實(shí)驗(yàn)研究中常用的兩種方法是呼氣末阻斷技術(shù)和食道球囊測定法，許多學(xué)者對這兩種方法進(jìn)行了比較，其中Gladwin和Pierson兩位學(xué)者回顧了相關(guān)文獻(xiàn)指出：沒有明顯的證據(jù)表明PEEPe可以開放氣道，但PEEPe有助于減輕輔助通氣患者的呼吸作功（WOB）和觸發(fā)作功。

7 其它輔助措施

許多其它技術(shù)被用于COPD病人的機(jī)械通氣，其中應(yīng)用最廣泛的或許就是氦—氧混合（helium/oxygen）通氣了，它可以在氣道阻力增加時繼續(xù)提高氣體流速。已證實(shí)，氦—氧混合通氣可以降低PEEPi和胸腔內(nèi)壓、減少呼吸作功、降低氣道阻力；改善血流動力學(xué)并有助于脫機(jī)[15]。其它研究顯示其可以減少住院日和醫(yī)療花費(fèi)。一個小樣本研究表明NO對AECOPD患者并無益處，另一實(shí)驗(yàn)顯示了俯臥位通氣有助于改善嚴(yán)重低氧的AECOPD病人的氧合，且促進(jìn)痰液引流，但對生存率似乎沒有影響。

8 脫機(jī)（Weaning）

大量文獻(xiàn)論述了各種各樣有助于COPD病人脫離有創(chuàng)機(jī)械通氣的方法。前面已經(jīng)提及了有關(guān)早期拔管繼以NIPPV（即序貫通氣）的益處。此外至少有2例研究顯示氦—氧混合通氣可以減少再插管的發(fā)生率，Jaber等學(xué)者的研究表明，氦—氧混合通氣可以降低拔管后病人的跨膈壓（Pdi）和壓力時間指數(shù)（pressure-time index）、提高病人的舒適度；Diehl等學(xué)者也證實(shí)了在拔管前后使用氦—氧混合的益處。對于最初脫機(jī)失敗的COPD病人，有必要制定脫機(jī)策略。Vitacca等學(xué)者的研究專門分析了轉(zhuǎn)入長期脫機(jī)的病人，他們發(fā)現(xiàn)壓力支持（PS）和自主呼吸實(shí)驗(yàn)（SBT）兩種脫機(jī)方式在脫機(jī)成功率、并發(fā)癥以及脫機(jī)時程方面并沒有區(qū)別，他們指出制定明確的脫機(jī)方案是最重要的[16]。Reissmann等學(xué)者證實(shí)，在保留自主呼吸的插管的COPD病人，5～7.5 cm H2O的CPAP比起沒有CPAP的對照組更少出現(xiàn)SBT失敗和呼吸困難，呼吸更平緩。加用PEEPe對于T-管實(shí)驗(yàn)失敗病人或許是有益的，拔管失敗的患者，在下次拔管后應(yīng)給予5～7.5 cm H2O CPAP/PEEP[17]。

眾多的學(xué)者曾經(jīng)尋找各種可以預(yù)測脫機(jī)成功或失敗的指標(biāo)。Alvisi等學(xué)者觀察了28例不滿足標(biāo)準(zhǔn)脫機(jī)拔管指標(biāo)的病人，對之進(jìn)行呼吸力學(xué)分析，并和同期脫機(jī)實(shí)驗(yàn)成功的病人進(jìn)行比較，他們發(fā)現(xiàn)兩者之間的各種參數(shù)和評分沒有明顯的區(qū)別[18]；Zanotti等學(xué)者發(fā)現(xiàn)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性小于88.5 ml/cm H2O和拔管失敗相關(guān)[19]；另一個研究中發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣期間胃粘膜PH（PHi）≤7.30和SBT實(shí)驗(yàn)及拔管失敗發(fā)生率相關(guān)。

脫機(jī)失敗的病人需要評估其神經(jīng)肌肉疾病的可能性。在一小樣本的研究中，Amaya-Villar等學(xué)者發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣超過48 h、甲基強(qiáng)的松龍用量超過240 mg的入住ICU的AECOPD病人中，有超過三分之一的患者出現(xiàn)急性神經(jīng)肌肉性疾病，他們對糖皮質(zhì)激素使用總量、疾病初始的嚴(yán)重程度、膿毒癥的進(jìn)展、神經(jīng)肌肉阻斷劑的應(yīng)用等指標(biāo)評價時發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肌肉阻斷劑和急性神經(jīng)肌肉性疾病的發(fā)生并無明顯相關(guān)性[20]。

9 結(jié)論

總之，COPD病人的機(jī)械通氣治療對ICU的臨床醫(yī)生來說是一巨大的挑戰(zhàn)。顯然，大部分發(fā)生急性呼吸衰竭的病人可以從NIPPV中獲益，如果使用有創(chuàng)機(jī)械通氣，那麼必需盡可能減少動態(tài)肺過度充氣現(xiàn)象；通常，最好的策略是使機(jī)械通氣的病人充分休息，等待病人從急性疾病中回復(fù)，并最終脫離機(jī)械通氣。

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