无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭的疗效与安全性研究

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单位代码：10025分类号：R56学号：122014000617密级：非密CapitalMedicalUniversity硕士学位论文无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭的疗效与安全性研究Efficacyandsafetyofnoninvasivepositivepressureventilationinthetreatmentofacuterespiratoryfailureduetodifferentetiologies研究生：石瑩心学科专业：内科学（呼吸系病）指导教师：朱光发导师单位：首都医科大学附属北京安贞医院完成日期：二〇一七年一月 首都医科大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 目录中文摘要..........................................................1英文摘要..........................................................3正文前言.............................................................5资料与方法.......................................................6结果.............................................................9讨论............................................................14参考文献........................................................17文献综述.........................................................19附录.............................................................28攻读学位期间发表文章情况.........................................30致谢.............................................................31个人简历.........................................................32 首都医科大学硕士学位论文无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭的疗效与安全性研究摘要目的探讨无创正压通气（NPPV）对不同病因所致急性呼吸衰竭的疗效与安全性。方法采用回顾性分析方法，选择2010年1月至2015年12月入住北京安贞医院呼吸与危重症医学科重症监护室（RICU）的所有诊断为急性呼吸衰竭，经常规氧疗后症状无好转或加重并给予NPPV治疗的患者，按引起呼吸衰竭的病因分为慢性阻塞性肺疾病组（COPD组）和非COPD组。收集患者的临床资料，包括性别、年龄、生命体征（呼吸频率、心率和平均动脉血压）、动脉血气分析（pH、PaO2、PaCO2和SaO2）和APACHEII评分，记录使用NPPV前、1h、2～4h的呼吸频率、心率、平均动脉血压和血气分析测值（pH、PaO2、PaCO2和SaO2），比较各组患者的气管插管率、病死率和住RICU时间。结果研究期间，共有252例各种类型的呼吸衰竭患者入住RICU，符合研究纳入标准的患者123例（48.8%），男性69例，女性54例，平均年龄(71．0±11．6)岁；COPD组79例，非COPD组44例。COPD组呼吸频率(21.1±4.5)次/min、心率(88.1±17.4)次/min低于非COPD组(分别为（24.9±7.6）次/min、（95.6±19.5）次/min，P<0.05)，平均动脉压[(88±14)mmHgvs.（88±15）mmHg]（1mmHg=0.133KPa）（P>0.05）无统计学差异。COPD组PaCO2（73.4±14.0）mmHg和APACHEII评分（20.9±4.4）显著高于非COPD组[分别为（65.9±14.0）mmHg和（18.4±4.6）](P均<0.05),两组间pH值（7.302±0.560vs.7.293±0.477）、PaO2[（60.2±23.6)mmHgvs.（57.1±15.6）mmHg]和SaO2[（81.6±14.9）%vs.（82.7±12.6）%]无统计学差异(P均>0.05)。NPPV治疗1h、2～4h后两组的呼1 首都医科大学硕士学位论文吸频率[1h和2～4h分别为COPD组：（20.5±4.3）次/min和（19.8±3.9）次/min；非COPD组：（21.6±6.2）次/min和（22.0±5.9）次/min]和心率[1h和2～4h分别为COPD组：（86.7±17.4）次/min和（68.7±25.5）次/min；非COPD组：（89.4±15.5）次/min和（71.4±26.9）次/min]减慢(P<0.05或P<0.01)，平均动脉血压[1h和2～4h分别为COPD组：（85.4±14.2）mmHg、（81.7±11.4）mmHg；非COPD组：（81.6±14.2）mmHg、（80.9±13.2）mmHg]较基础值降低（P<0.05或P<0.01）。动脉血气分析pH[1h和2～4h分别为COPD组：（7.33±0.06）和（7.36±0.06）；非COPD组：（7.34±0.07）和（7.37±0.07）]、PaO2[1h和2～4h分别为COPD组：（75.3±25.1）mmHg和（73.2±21.1）mmHg；非COPD组：（77.4±19.4）mmHg和（82.2±22.7）mmHg]和PaCO2[1h和2～4h分别为COPD组：（69.9±13.5）mmHg和（65.4±10.9）mmHg；非COPD组：（62.6±16.0）mmHg和（60.7±16.7）mmHg]均较基础值显著改善(P<0.05或P<0.01)。COPD组气管插管率为5.1%，住院病死率5.1%，均明显低于非COPD组(分别为15.9%和27.3%)(P<0.05或P<0.01)。COPD组的成功率为89.9%，显著高于非COPD组的72.7%（P<0.05）。两组住RICU时间相近（分别为15dvs.16d，P>0.05）。结论NPPV选择性用于COPD所致急性呼吸衰竭患者，可显著降低气管插管率，改善患者的生命体征、血气分析，疗效优于非COPD所致急性呼吸衰竭患者。关键词无创正压通气；急性呼吸衰竭；慢性阻塞性肺疾病12 首都医科大学硕士学位论文EfficacyandsafetyofnoninvasivepositivepressureventilationinthetreatmentofacuterespiratoryfailureduetodifferentetiologiesAbstractObjectiveToevaluatetheefficacyandsafetyofnoninvasivepositivepressureventilation(NPPV)duetodifferentetiologies.MethodsSelectedacuterespiratoryfailure(ARF)patientsfromJanuary2010toDecember2015.ThepatientswerefurtherclassifiedintotwogroupsbasedontheetiologyofARFasCOPD–ARFandARFduetoothercauses.Dataweregatheredonsex,age,APACHEIIscore,vitalsign，arterialbloodgases(pH,partialpressureofoxygeninthearterialblood[PaO2],partialpressureofcarbondioxideinarterialblood[PaCO2])atbaseline,oneandtwo-fourhours.Re-intubationrates,mortalityratesandRICUstaywerecompared．ResultsDuringtheyearofstudy,123patients(69weremaleand54werefemalewithameanageof(71.0±11.6)yearswereenrolled,COPD-ARFgrouphad79patientsandARFduetoothercauses44patients.COPD-ARFgrouphadsignificantly(P<0.05orP<0.01)lowerendotrachealintubationrate(5.1%),hospitalmortality(5.1%)ascomparedwithARFduetoothercauses(15.9%and27.3%respectively).COPD-ARFgrouphadhighersuccessrate(89.9%)thanARFduetoothercauses(72.7%).TherewasnodifferenceintheRICUstay（15dvs.16d,P>0.05).Theheartrate，respiratoryrateandarterialbloodgasanalysisvalues(pH,PaCO2andPaO2)weresignificantlyimprovedascomparedwithbaselinevaluesafter1h、2-4hofNPPVtherapy,andtherewerenosignificantbetween-groupsdifferenceseitheratbaseline,1hor2-4hof3 首都医科大学硕士学位论文treatment.ConclusionsOurstudyindicatesthatNPPVismoreeffectiveinpreventingendotrachealintubationinARFduetoCOPDthanothercauses.Itcanalsoreducetheincidenceofcomplications.KeywordsNoninvasivepositiveventilation;Acuterespiratoryfailure;Chronicobstructivepulmonarydisease4 首都医科大学硕士学位论文前言经人工气道进行的有创机械通气是治疗急性呼吸衰竭的常规手段，但其具有造成气道损伤和呼吸机相关性肺炎（VAP）等不良并发症,影响患者的预后。近年来，随着对气管插管、气管切开有创通气并发症的认识，及NPPV技术临床应用经验的不断积累和提高，NPPV在急性呼吸衰竭中的治疗作用越来越受到临床医师的重视，已得到广泛应用。NPPV多采用双水平正压(BiPAP)或持续气道内正压(CPAP)通气模式，可有效降低患者呼吸频率、增加潮气量、防止肺泡萎陷和减轻肺水肿，改善肺通气和换气功能[1]。迄今，NPPV在慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）中应用经验较多，而在其他病因所致急性呼吸衰竭中应用经验较少。为进一步探讨NPPV在不同病因所致急性呼吸衰竭中的临床应用，我们回顾性分析了2010年1月至2015年12月收治北京安贞医院RICU并接受NPPV治疗的急性呼吸衰竭患者的临床资料，以探讨NPPV对不同病因所致急性呼吸衰竭的疗效及安全性。5 首都医科大学硕士学位论文资料与方法一、资料选择2010年1月至2015年12月，入住北京安贞医院呼吸与危重症医学科RICU的所有诊断为急性呼吸衰竭、经常规氧疗后症状无好转或加重并给予NPPV治疗的患者。入选标准：1.急性呼吸衰竭的患者，即患者在短期内由于呼吸道、肺组织、肺血管、胸廓等病变致呼吸功能迅速失去代偿，引起肺通气和(或)换气功能障碍，出现严重缺氧和(或)呼吸性酸中毒；2.临床表现为呼吸困难，辅助呼吸肌参与呼吸，胸腹矛盾呼吸；3.动脉血气分析提示pH<7.35，PaCO2>50mmHg（1mmHg=0.133KPa）或PaO2<60mmHg（静息状态吸入室内空气）或PaO2/FiO2<200mmHg,经鼻导管吸氧时）。将所有入选的患者按病因不同分为COPD组和非COPD组。排除标准：1.心跳或呼吸停止；2.自主呼吸微弱、昏迷；3.误吸危险性高、痰液黏稠或气道分泌物过多，不能清除口咽及上呼吸道分泌物、呼吸道保护能力差(腹胀气，明显吞咽反射异常)；4.合并其他器官功能障碍(不易纠正的低血压、严重心律失常、消化道穿孔／大出血及严重脑部疾病)；5.未引流的气胸、纵膈气肿；6.颈部面部创伤、烧伤畸形或上气道出血、梗阻；7.烦躁、极度紧张或拒绝接受NPPV者。6 首都医科大学硕士学位论文二、方法1.NPPV治疗：在进行常规药物治疗的同时，患者取半卧位，用美国伟康BiPAPVision无创呼吸机、飞利浦伟康V60呼吸机、ResMedVPAPIII呼吸机和大型多功能呼吸机（美国GEEngströmcarestation呼吸机），经口鼻面罩进行NPPV治疗。起始吸气压力(IPAP)12cmH2O（1cmH2O=0.098KPa），呼气压力(EPAP)5cmH2O，备用呼吸支持频率12次/min。根据临床疗效和患者耐受程度等逐渐上调IPAP和(或)EPAP(一般间隔5-10min，每次2-3cmH2O)，但IPAP/EPAP不超过25/10cmH2O，调节吸入氧浓度(FiO2)使脉氧饱和度(SpO2)在90％以上。除咳嗽、说话、口腔护理和饮食外，起始阶段须持续使用NPPV，病情好转后逐渐下调IPAP/EPAP和NPPV使用时间，直至成功脱机。患者完全自主呼吸持续24h以上，RR≤25次/min，pH>7.35，PaO2≥55mmHg（吸入空气或吸氧1-2L/min时），即认为NPPV成功，达不到上述标准者继续使用NPPV直至成功，若呼吸衰竭症状无改善，需要寻找原因，达到气管插管标准时须及时行气管插管（见气管插管标准）。床旁应设专人护理，保证NPPV的有效性和安全性，如患者发生胃肠胀气，应予留置胃管进行胃肠减压。2.气管插管标准：如患者达到下列1项主要标准或2项次要标准即需要及时行气管插管和有创通气治疗。主要标准：①呼吸或心跳骤停；②意识丧失；③严重躁动；④血液循环不稳定，动脉收缩压<90mmHg，经液体复苏与升压治疗无效；⑤心源性休克。次要标准：①RR>35次/min；②pH<7．30；③PaO2<45mmHg，增加FiO2无效；④神志恶化；⑤咳嗽无力，气道分泌物过多，需要及时引流。达到上述标准后根据当时患者和（或）家属的意见给予插管上机[2]。3.回顾性分析患者NPPV治疗前的年龄、性别、血红蛋白（HGB）、白蛋白及引起急性呼吸衰竭的病因，计算基础急性生理学和慢性健康状况评分系统II(APACHEII)，分别记录治疗前、治疗后1h、治疗后2～4h患者的生命体征(心率、呼吸频率、血压)、动脉血气分析(pH、PaO2、PaCO2、SaO2)。统计患者NPPV成功率、气管插管率、病死率及RICU住院时间及NPPV相关性并发症。7 首都医科大学硕士学位论文三、统计方法：采用SPSS22.0软件。计量资料用均数±标准差表示，组内比较用配对样本t检验，组间计量资料比较用独立样本t检验，计数资料以频数（率）表示，用四格表精确检验法。采用多因素非条件Logistic回归分析讨论影响NPPV疗效的独立因素。以P<0.05为差异有统计学意义。8 首都医科大学硕士学位论文结果一、一般临床资料选自2010年1月到2015年12月，我院呼吸与危重症医学科RICU共收住各种类型呼吸衰竭患者252例，按照入选及排除标准，最终共123例（48.8%）符合入组诊断标准并使用NPPV治疗，包括COPD组79例，占63.7%，非COPD组44例，占36.3%。其中非COPD组包括急性心源性肺水肿1例，重症肺炎9例，肺纤维化6例、脱机拔管后恶化3例，支气管扩张并感染14例，脊柱畸形3例，哮喘急性发作1例，免疫抑制相关性肺损伤2例，其他原因5例）如表1所示。表1123例患者急性呼吸衰竭病因[n(%)]病因数值COPD组79（63.7）非COPD组急性心源性肺水肿1（0.8）重症肺炎9（7.3）肺纤维化6（4.8）脱机拔管后恶化3（2.4）支扩并感染14（11.3）脊柱畸形3（2.4）哮喘急性发作1（0.8）免疫抑制相关性肺损伤2（1.6）其他5（4）高碳酸血症性呼吸衰竭94（76.4）低氧血症性呼吸衰竭29（23.6）9 首都医科大学硕士学位论文二、两组的基础情况本项研究中共有男性69例，女性54例，平均年龄（71±11.6）岁。与其他病因所致ARF相比，COPD引起的ARF具有更高的APACHEII评分、基础PaCO2水平，血红蛋白也相对较高，呼吸频率及心率则相对较低。表2两组患者基础情况比较[(x±s)，n(%)]总数COPD组非COPD组项目P值(n=123)(n=79)(n=44)年龄/岁71.0±11.671.8±10.569.5±13.30.291女性54(43.9)31(39.2)23(52.3)0.163APACHEII评分20.0±4.620.9±4.418.4±4.60.003呼吸频率（次/min）22.4±6.121.1±4.524.9±7.60.001心率（次/min）90.8±18.488.1±17.495.6±19.50.03pH7.299±0.5327.302±0.5607.293±0.4770.368PaO2/mmHg59.1±21.160.2±23.657.1±15.60.443SaO2%82.0±14.181.6±14.982.7±12.60.715PaCO2/mmHg70.7±14.373.4±14.065.9±14.00.005白蛋白/（g/L）35.4±4.935.9±4.934.6±4.90.176HGB（g/L）139.3±32.9146.1±31.1127.4±32.80.002收缩压/mmHg125±20125±17123±240.624舒张压/mmHg69±1370±1168±150.405注：APACHEII评分=急性生理学和慢性健康状况评分系统II10 首都医科大学硕士学位论文三、气管插管率、成功率、住ICU时间、病死率比较NPPV治疗的总成功率为83.7%，其中COPD组成功71例，失败8例，气管插管4例（2例不耐受呼吸机，2例在使用NPPV治疗1h后pH及PaO2无明显改善），住院死亡4例，死亡原因为感染性休克3例，多脏器功能衰竭1例；非COPD组成功32例，失败12例，气管插管7例（3例不耐受呼吸机，2例出现了低灌注，2例出现呼吸心跳骤停），死亡12例（多脏器功能衰竭8例，2例心源性休克，2例感染性休克）。COPD组的成功率显著高于非COPD组，气管插管率及死亡率明显低于非COPD组(P<0．05或P<0．01，表3)，但两组住ICU时间差异无统计学意义(P>0．05，表3)。表3两组治疗过程和病死率比较[(x±s)，n(%)]合计COPD组非COPD组项目P值(n=123)(n=79)(n=44)气管插管率11（8.9）4（5.1）7（15.9）0.044成功率103(83.7)71(89.9)32(72.7)0.014住ICU时间/d1515160.418病死率16(13.0)4(5.1)12(27.3)<0.001四、生命体征及动脉血气分析测值比较表4及表5反映了应用NPPV治疗后两组生命体征及动脉血气分析测值的变化，如表2所示，两组基础动脉收缩压及舒张压、动脉血气分析测值（pH、PaO2、SaO2）组间相近(P均>0．05)，治疗后1h，两组的心率、呼吸频率均有降低，pH、PaO2、SaO2升高，PaCO2下降，均较基础水平显著改善(P<0.05或P<0.01)。治疗2～4h后，两组的上述指标仍呈改善趋势(P<0.05或P<0.01)，但当对两组间上述指标进行比较时，各项参数差别不明显（均P>0．05）。11 首都医科大学硕士学位论文表4两组基础和治疗后生命体征变化(x±s)COPD组非COPD组01h2～4h01h2～4hRR/(次/min)21.1±4.520.5±4.3**19.8±3.9**24.9±7.621.6±6.2**22.0±5.9**HR/（次/min）88.1±17.486.7±17.4**68.7±25.5**95.6±19.589.4±15.5**71.4±26.9**SBP/mmHg125.2±17.1121.4±18.3**116.8±16.6**123.3±23.8114.9±22.5**116.3±14.5**DBP/mmHg69.5±11.467.0±11.4**64.4±8.5**67.5±14.965.2±14.4**63.4±12.7**注：与同组基础值比较，**P<0.05；与同时间点非COPD组比较，∆P<0.05表5两组基础和治疗后动脉血气分析测值变化(x±s)COPD组非COPD组01h2～4h01h2～4hpH7.30±0.067.33±0.06**7.36±0.06**7.29±0.057.34±0.07**7.37±0.07**PaO********2/mmHg60.2±23.675.3±25.173.2±21.157.1±15.677.4±19.482.2±22.7PaCO********2/mmHg73.4±14.069.9±13.565.4±10.965.9±13.562.6±16.060.7±16.7SaO********2(%）81.6±14.991.1±6.992.5±4.182.7±12.692.1±8.894.2±4.2注：与同组基础值比较，**P<0.05；与同时间点其它病因组比较，∆P<0.05五、影响NPPV治疗效果的因素为了明确影响NPPV治疗效果的因素，在NPPV治疗成功与失败两组中应用了多因素方差分析，通过比较性别，APACHEII评分，基础白蛋白、HGB，基础生命体征，应用NPPV治疗后1hPaO2、PaCO2与基础值的差值及病因因素对NPPV疗效的影响，结果如表6所示。结果显示，与NPPV治疗失败组相比，成功组患者的基础呼吸频率较低，为影响NPPV治疗效果的独立因素。（P<0.05）12 首都医科大学硕士学位论文表6NPPV治疗急性呼吸衰竭无效的危险因素[(x±s)，n(%)]项目OR95%CIP值女性(%)0.5190.125-2.1540.366APACHEII1.1670.999-1.3630.052白蛋白1.0060.883-1.1470.924HGB0.9900.966-1.0140.399*呼吸频率1.1271.015-1.2520.026心率1.0300.993-1.0690.112收缩压0.9930.966-1.0210.636ΔPaO20.9890.963-1.0150.387ΔPaCO21.0380.981-1.0990.197致病因素(COPD:其他病2.6650.609-11.6570.193因)注：ΔPaO2：应用NPPV治疗后1h的PaO2与基础值相比；ΔPaCO2：应用NPPV治疗后1h*的PaCO2与基础值相比；成功与失败组相比，P<0.05六、并发症COPD组患者中共有3例发生胃肠胀气，1例出现HAP，1例出现面部损伤（发生率5%）；非COPD组患者中共有2例发生胃肠胀气，2例出现HAP（发生率9%）。5例胃肠胀气患者均经胃肠减压后缓解，1例面部损伤的患者经更换面罩后改善,3例HAP患者均行气管插管，后因感染性休克死亡。13 首都医科大学硕士学位论文讨论近年来，随着无创通气技术的进步和发展，NPPV已成为治疗多种急性呼吸衰竭或慢性呼吸衰竭急性加重的一线手段。合理的应用NPPV可避免气管插管有创通气及其继发的并发症。研究表明，NPPV在COPD急性加重及心源性肺水肿患者中应用较多[3]，从而进一步缩短机械通气时间及住院时间，降低住院费用，并使病死率下降[4]。但在不同地区不同患者群中具有不同的成功率[5]。对于其他病因所致的急性呼吸衰竭，例如免疫抑制相关性肺病、急性呼吸窘迫综合征、哮喘急性发作、特发性肺纤维化等，有研究显示NPPV治疗有效，但也有研究显示NPPV治疗使患者无明显获益[6]。针对免疫抑制相关性肺病患者，Pastores等[7]研究表明早期应用NPPV能够恢复下降的肺容量，改善氧合，降低呼吸功耗；更重要的是能为患者争取更多时间获得有效的病因治疗,但对于不同病因的免疫抑制患者其结局亦有一定差异，获益性尚存争议[8]；Agarwal等[9-10]通过大量临床试验和Meta分析表明，应用NPPV治疗急性呼吸窘迫综合征患者，目前其有效率不显著，风险-获益比率尚不明确；对于在哮喘急性加重患者中使用NPPV，由于证据不充分，尚无明确建议使用；在拔管后呼吸衰竭的患者中，如若为非COPD患者，建议不常规使用NPPV[11]。在本研究中，与其他病因所致急性呼吸衰竭相比，NPPV应用于COPD所致急性呼吸衰竭的成功率显著高于非COPD所致的急性呼吸衰竭。应用NPPV治疗COPD所致急性呼吸衰竭能显著降低患者气管插管率（5.1%vs.15.9%）、病死率（5.1%vs.27.3%），提高NPPV治疗的成功率（89.9%vs.72.7%）。本研究中引起急性呼吸衰竭的非COPD组患者主要病因为重症肺炎、肺纤维化及支气管扩张并感染，这些患者本身肺部存在基础结构的改变，且合并感染，基础肺功能相对于COPD组患者较差。当这些患者发生呼吸衰竭时，如表2所示，与COPD组患者相比，呼吸频率及呼吸窘迫相对较重，在应用NPPV治疗时，极易因患者自身不耐受而影响NPPV治疗效果。加之感染因素的作用，进一步增加了诸如感染性休克、NPPV相关性肺炎发生的风险。统计本研究非COPD组插管7例（3例不耐受呼吸机，2例出现低灌注，2例出14 首都医科大学硕士学位论文现呼吸心跳骤停），死亡12例（多脏器功能衰竭8例，心源性休克2例，感染性休克2例），因基础肺病及感染风险增加了非COPD组患者的气管插管率、病死率，NPPV治疗效果不显著。由此可见，基础病因为COPD的患者应用NPPV治疗急性呼吸衰竭相较于其他病因的患者具有更好的优势，与文献报道类似。本研究中COPD组应用NPPV治疗并发症较非COPD组少（发生率COPD组5%，非COPD组9%），安全性较好。表4～表5的结果显示，在应用NPPV治疗后，COPD组和非COPD组患者的生命体征和血气分析测值都有显著改善，但心率、基础血流动力学情况及使用NPPV1h后PaO2、PaCO2的变化与NPPV治疗的成功率无明显相关性。出现上述结果的原因考虑如下：首先，本研究中NPPV治疗失败主要发生在病死率较高的非COPD组，该组主要为肺病继发感染及重症肺炎的患者，在给予NPPV治疗后，其生命体征及血气分析测值会有短暂的改善，但对其本身潜在的感染无作用。在研究中统计的是1h、2～4h后血气分析测值的变化，而对于感染的患者，在给予抗生素及其他对症治疗方案后，也需1～2d的时间控制症状，因此感染的因素会影响NPPV早期治疗效果，使成功率降低。Antonelli等[12]的研究表明NPPV用于感染所致急性呼吸衰竭失败率高达60%，在本研究中，对肺病继发感染及重症肺炎所致急性呼吸衰竭的患者给予NPPV治疗成功率较低。其次，存在早期对NPPV治疗效果敏感的患者，但在应用NPPV一段时间后，其生命体征及血气分析测值改善状况不显著。以上两个原因均对预测NPPV治疗成败产生影响。准确掌握NPPV应用于ARF的指征和禁忌证是应用NPPV的关键。翁燕娜等[13]建议可将APACHEII评分、痰液粘稠度、氧合指数、血流动力学情况等因素作为NPPV治疗急性呼吸衰竭早期失败可能性的预警因素。表6结果显示，患者基础呼吸频率与NPPV治疗的成败相关（P<0.05），成功组的基础呼吸频率低于无效组。可能是因为呼吸频率快患者，基础疾病多为重症肺炎、肺纤维化，无创通气难度大，人机配合差，影响NPPV治疗效果。而性别、基础白蛋白、血红蛋白无明确提示效应（P>0.05），考虑原因一是与纳入研究的患者样本数偏少相关，二是可能与入组研究患者的基础水平有关。对于APACHEII评分这项因素，在本研究中也可考虑对NPPV治疗成败具有预测作用（P=0.052，临界水平），但其P值未显著<0.05，考虑导致该结果的原因可能是由两组研究对象的基础水15 首都医科大学硕士学位论文平差异及入组患者样本数所致，相对减弱了APACHEII评分的预测效果。原则上，病因可以作为预测NPPV成功与否的重要因素，但在本研究中病因因素未能成功预测NPPV治疗的成败，考虑与纳入研究的患者样本数及两组患者的基础病情相关。本研究中，与非COPD组相比，COPD组患者具有更高的APACHEII评分（平均APACHEII评分，COPD组：20.9，非COPD组：18.4；P<0.05），且两组患者的年龄无明显差异（平均年龄，COPD组：71.8岁，非COPD组：69.5岁；P>0.05），COPD组患者的基础病情相对较重，从而增加了COPD组患者NPPV治疗失败的概率。目前相关临床研究强烈支持NPPV应用于COPD急性加重、心源性肺水肿及在有大量NPPV使用经验的中心，对COPD患者早期拔管使用NPPV序贯治疗。而对于感染及其他病因所致急性呼吸衰竭，应适当减少使用，根据临床尽早行有创通气，以免延误病情。[14,15]本研究的结果与国内外相关报道基本一致，NPPV选择性用于病因为COPD的患者，可显著降低气管插管率，改善患者的预后，疗效优于其他病因的患者。但本研究仍存在自身的局限性。最主要的局限为纳入研究的患者样本量偏少，导致在预测NPPV治疗成败方面存在限制，数据量较少无法进行有效的评估，因此在进行统计的相关因素中，或许某些因素会存在偏差。16 首都医科大学硕士学位论文结论NPPV可选择性用于多种病因所致急性呼吸衰竭患者。对于COPD所致急性呼吸衰竭患者，可显著降低气管插管率，改善患者的预后，疗效和安全性优于非COPD所致急性呼吸衰竭患者。值得前瞻性随机对照研究，以进一步明确NPPV的适应证和影响疗效因素。参考文献[1]王迪佳，朱光发，刘双，等.无创正压通气治疗心脏术后急性呼吸衰竭的疗效和安全性研究.心肺血管病杂志,2013,32:169-173.[2]DeSantoLS,BoekenU,LitmatheJ,eta1.Noninvasivepositive-pressureventilationforextubationfailureaftercardiacsurgery:Pilotsafetyevaluation.JThoracCardiovascSurg,2009,137:342-346.[3]朱光发，张蔚，张颖，等.无创正压通气治疗慢性阻塞性肺疾病呼吸衰竭伴意识障碍的临床研究.中国呼吸与危重监护杂志,2006,9:332-336.[4]RialpCerveraG,DelCastilloBA,PerezAO,etal..Noninvasivemechanicalventilationinchronicobstructivepulmonarydiseaseandinacutecardiogenicpulmonaryedema.MedIntensiva2012;38:111-121.[5]KeenanSP,SinuffT,BurnsKE,etal.Clinicalpracticeguidelinesfortheuseofnoninvasivepositive-pressureventilationandnoninvasivecontinuouspositiveairwaypressureintheacutecaresetting.CMAJ,2011,183:195-214.[6]DavidsonAC,StephenB,MarkE,etal.BTS/ICSguidelinefortheventilatorymanagementofacutehypercapnicrespiratoryfailureinadults.Thorax,2016,71:ii1-ii35.[7]PastoresSM,VoigtLP.Acuterespiratoryfailureinthepatientwithcancer:diagnosticandmanagementstrategies.CritCareClin,2010,26:21-40.[8]MasA,MasipJ.Noninvasiveventilationinacuterespiratoryfailure.IntJChron17 首都医科大学硕士学位论文ObstructPulmonDis,2014,11:9837-852.[9]FullerBM,MohrNM,CarpenterCR.Protectiveventilationforpatientswithoutacuterespiratorydistresssyndrome.JAMA,2013,309:654-654.[10]AgarwalR,AggarwalAN,GuptaD.Roleofnoninvasiveventilationinacutelunginjury/acuterespiratorydistresssyndrome:aproportionmeta-analysis.RespirCare,2010,55:1653-1660.[11]马靖，王广发.2011年加拿大无创正压通气和无创持续正压通气在急诊中应用的临床实践指南解读.中国医学前沿杂志,2012,4:55-58.[12]AntonelliM,ContiG,EsquinasA,etal.Amultiple-centersurveyontheuseinclinicalpracticeofnoninvasiveventilationasafirst-lineinterventionforacuterespiratorydistresssyndrome.CritCareMed,2007,35:18–25.[13]翁燕娜，韩云，李芳.急性呼吸衰竭无创正压通气治疗早期失败的预警因素分析.广东医学,2010,9:1127-1130.[14]AboussouanLS,RicaurteB,AboussouanLS.Noninvasivepositivepressureventilation:increasinguseinacutecare.CleveClinJMed,2010,77:307-316.[15]LieschingT,NelsonDL,CormierKL,etal.Randomizedtrialofbilevelversuscontinuouspositivepressureforacutepulmonaryedema.JEmergMed,2014,46:130-140.18 首都医科大学硕士学位论文文献综述无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭研究进展关键词无创正压通气、急性呼吸衰竭、适应证、禁忌证、通气模式常规意义的机械通气指有创机械通气,虽然使用效果较好,但随之而来的不良反应也颇多，诸如会引发气道损伤和脱机困难等。随着机械通气技术的发展，现无创正压通气（noninvasivepositivepressureventilation,NPPV）技术得到广泛应用,对于慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydisease，COPD)急性加重期、急性呼吸窘迫综合征(acuterespiratorydistresssyndrome，ARDS)、急性心源性肺水肿（acutecardiogenicpulmonaryedema，ACPE）等所致呼吸衰竭具有良好的治疗效果[1-3]。NPPV现不仅广泛应用于不同病因所致的慢性高碳酸血症性呼吸衰竭，也是治疗急性呼吸衰竭的一线措施[4]。一、无创正压通气的适应证1、COPD急性加重COPD是导致患者并发症及死亡的主要疾病之一，预计到2020年会成为致人类死亡的第三大疾病[5]。COPD急性加重的患者表现为气道弹性受限，患者的呼吸功耗会因气道阻力及内源性呼气末正压(intrinsicpositiveendexpiratorypressure，PEEPi)的影响而增加，随之产生的低氧、高碳酸血症将进一步影响患者的病情。通过NPPV的正压支持，能够减轻呼吸肌疲劳，使肺通气量增加，恢复通气功能和氧合。大量随机试验表明，应用NPPV可以明显改善COPD急性加重期患者的肺泡通气，特别是对于那些存在高碳酸血症性呼吸衰竭的患者[6]。NPPV能够降低PCO[7]2，改善患者的肺功能。从而进一步降低气管插管率和呼吸机相关性肺炎（VAP）的发生率，缩短总住院天数，降低死亡率[8]。19 首都医科大学硕士学位论文2、急性心源性肺水肿从1985年开始，大量临床试验均证实应用无创呼吸机CPAP模式（ContinuousPositiveAirwayPressure,持续气道正压），与传统氧疗相比，可以更好的改善ACPE患者的临床症状[9-11]。应用NPPV对于减轻ACPE患者肺水肿，提高肺顺应性，改善肺脏氧合功能具有良好的效果。通过增加胸内压减少静脉回流，降低心脏前负荷使NPPV能够改善ACPE患者的心衰症状[12]。3、免疫抑制相关性肺病免疫抑制相关性肺病指由原发或继发病因致机体免疫力下降引起肺脏疾病。随现今医学进展，更多免疫抑制药物的应用，免疫抑制患者逐年增加，发生并发症的风险也增高，尤以肺部感染为著，并发呼吸衰竭的机会也增加[13]。随着机械通气技术的发展，现有观点认为早期应用机械通气能够恢复下降的肺容量，改善氧合，降低呼吸功耗；而应用NPPV可通过正压使肺内渗出及水肿情况有效降低，有利于氧合的进一步恢复。NPPV治疗免疫抑制患者呼吸衰竭的良好成效已获得相关临床研究的证实[14],但应用NPPV治疗不同病因的免疫抑制患者其结局亦有一定差异。NPPV用于治疗脏器移植后、AIDS患者能有效的降低气管插管率及住院死亡率；而对于合并恶性血液病的患者来说，NPPV的获益性尚存争议，今后仍需更多的研究明确NPPV在血液恶性肿瘤患者中应用的有效性[2]。4、急性呼吸窘迫综合征ARDS是一种临床复杂疾病，主要由于肺泡毛细血管损伤及各种内在或外在破坏因素致肺脏损伤引起[15-21]。大量临床试验和Meta分析表明，对ARDS患者实施无创通气有效率不显著[22-23]。但也有研究表明，对于早期ARDS患者（尚无多脏器功能损害及血流动力学障碍）实施无创通气，可以避免54%的气管插管率[24]。近期一项囊括欧洲三家医院ICU的前瞻性试验研究了NPPV应用于早期ARDS治疗的相关问题。479名诊断为ARDS的患者中，有147名患者能够应用NPPV早期干预治疗。在该项研究中，54%的患者经NPPV治疗低氧血症得以改善，气管插管率、机械通气相关并发症的发生和死亡率也得以降低。但对于总体而言，只有16.5%的患者在应用NPPV治疗后获得成功。该项研究表明，在无即刻插管指征情况下，NPPV20 首都医科大学硕士学位论文可适用于无高死亡风险的ARDS患者。但即使是在这些经过筛选的患者中，早期应用NPPV治疗失败后再行气管插管的死亡风险也极高，与早期错失气管插管最佳时机相关。总之，应用NPPV治疗ARDS患者的风险-获益比率尚不明确，除轻度无其他脏器受损的ARDS患者外，NPPV治疗不做常规推荐。5、哮喘哮喘急性发作时，过度充气的肺脏产生较高的PEEPi，会使应用NPPV效果欠佳，部分学者认为此时NPPV治疗应慎重[2]。但近年来也有相反观点，有专家认为NPPV联合常规治疗，能更好的降低二氧化碳潴留，达到增加氧分压及血氧饱和度的目的，可进一步避免气管插管的风险[25]。因此，在哮喘急性发作时使用NPPV仍存在争议，尚需更多临床试验指导治疗。6、特发性肺纤维化急性加重[26]有学者认为在特发性肺纤维化急性加重时应用NPPV的双水平正压通气（BiPAP，PSV+PEEP）可使患者的呼吸生理学指标和临床症状在短时间内改善，减少机械通气相关性并发症的发生，进一步降低病死率，更缩短了患者的住院时间。应用NPPV时，由低到高调整压力到合适水平，通过肺活量和血氧分压的提高，从而改善呼吸功能。7、预防有创通气患者早期拔管脱机后呼吸衰竭NPPV可应用于撤机拔管的患者中，有研究表明，对使用有创通气的患者，当达到撤机标准时，早期拔管脱机并续之以无创通气治疗，能提高撤机成功率并减少死亡率。国内曾有应用有创-无创序贯通气成功救治心脏术后呼吸衰竭患者的成功案例[27]。但应用此项治疗需密切关注，若是考虑到无创通气在治疗拔管后出现的急性呼吸衰竭（大多数发生在拔管后48-72小时）方面，尚无研究证实其益处[28]。一项多中心研究甚至发现予以拔管后呼吸衰竭患者无创通气治疗组的死亡率因没有尽早二次插管（12小时对2.5小时）而攀升。这就是为什么现有指南未将无创通气作为治疗拔管后呼吸衰竭常规措施的争议所在[29]。因为目前尚无研究表明NPPV能防止再插管，甚至可能因延误再插管时机造成不可估量的后果。21 首都医科大学硕士学位论文8、其他适应证此前已有研究试验表明NPPV用于心脏术后急性呼吸衰竭患者，能显著降低再插管率，改善预后[30]。除此之外，对于阻塞性睡眠呼吸暂停、肥胖型低通气综合征、慢性胸廓胸膜疾病、神经肌肉疾病和脊柱畸形等所致呼吸衰竭，NPPV也有较好的疗效。二、无创正压通气的禁忌证使用NPPV时需注意其绝对禁忌证和相对禁忌证，在这些情况下（表1），应首先考虑应用气管插管及有创通气治疗。表1无创正压通气的禁忌证绝对禁忌证相对禁忌证心跳呼吸停止气道分泌物多或排痰障碍应用面罩不合作严重感染，极度紧张合并其他器官功能衰竭（血流动力学不多器官功能衰竭稳定，消化道大出血/穿孔，严重脑部疾病）严重低氧血症(PaO2<45mmHg)／严重酸上呼吸道全阻塞中毒(pH≤7.20）面部创伤近期上腹部手术(需严格胃肠减压者)意识障碍、自主呼吸微弱进展的呼吸衰竭妊娠状态注：1mmHg=0.133kPa三、通气模式选择目前广泛应用的通气模式主要为CPAP和BiPAP模式，大多数呼吸机通过数字和图形方式，显示患者的实时信息。1、CPAP持续气道正压通气，即当病人有较强的自主呼吸时，NPPV可在吸气和呼气时相提供相同的压力，可以帮助打开患者气道。对于自主呼吸较强、只需呼吸机稍微辅助的患者具有良好的治疗效果。22 首都医科大学硕士学位论文2、BiPAPBPAP通气模式同时设定IPAP((InspiratoryPositiveAirwayPressure，吸气正压水平)和EPAP(ExspiratoryPositiveAirwayPressure，呼气正压水平)。IPAP代表吸气相输出的压力，其值大小表示呼吸机输出的呼吸功高低，若IPAP值越大，产生的潮气量和分钟通气量就越大，有利于排出CO2，增加氧合。EPAP是呼吸机在呼气触发后维持输送的低相压力，相当于PEEPi，能够更好的复张肺泡、改善V/Q失调、增加氧合。四、无创通气面罩的选用无论选择何种类型的无创呼吸机，在使用时，都需将患者与呼吸机或气源相连。一般均通过应用鼻、面罩将呼吸机管路与患者连接。面罩相关问题一直以来都是使用无创呼吸机不耐受的最常见原因，患者的舒适度及与无创呼吸机配合的同步性是选择鼻、面罩的关键[2]。口鼻面罩在目前的治疗中最为常用。口鼻面罩的硅胶垫可在患者的口鼻周围形成密闭状态，从而增加了分钟通气量，能够更好的降低CO2潴留。另外还有全面罩、鼻面罩和鼻枕等可供选择。全面罩罩住患者整个脸部，使患者能更好的适应呼吸机，但可能会产生幽闭恐惧症。鼻面罩和鼻枕能保证患者进食，自由咳痰，但也因此增加了漏气的机会，在症状急性发作时存在限制。五、常见不良反应及处理应用无创呼吸机常见的不良反应：1、漏气漏气是所有NPPV治疗中最常遇到的问题，确保无明显漏气是提高疗效的重中之重，若想有效降低漏气量，可经常调整面罩位置，检查患者与接口器连接处有无漏气[31]。2、胃胀气当气道压力高(>25cmH20)或反复吞气可引起胃胀气，也是应用NPPV常见的不良反应之一。可通过进行胃肠减压或放置胃管持续引流加以改善。3、面部压迫损伤面部压迫损伤也是较为常见的不良反应之一。若想进一步减轻压迫症状，需23 首都医科大学硕士学位论文选用合适面罩并及时调整固定带压力。4、误吸由口咽部呕吐物或分泌物误吸所致呼吸衰竭加重、发生肺部感染等也是常见不良反应，实施合理的预防措施，是目前临床治疗中避免发生误吸的良好手段。综上所述，NPPV可作为治疗COPD急性加重、ACPE所致急性呼吸衰竭的首要措施，也可根据情况应用于免疫抑制、哮喘急性发作、特发性肺纤维化、拔管后脱机困难等患者。患者的选择、医疗团队的配合以及患者对无创呼吸机的适应度是治疗成功的关键。对于绝大多数急性呼吸衰竭患者应首先考虑应用NPPV治疗。24 首都医科大学硕士学位论文参考文献[1]AboussouanLS,RicaurteB,AboussouanLS.Noninvasivepositivepressureventilation:increasinguseinacutecare.CleveClinJMed,2010,77:307-316.[2]MasA,MasipJ.Noninvasiveventilationinacuterespiratoryfailure.IntJChronObstructPulmonDis,2014,11:9837-852[3]LieschingT,NelsonDL,CormierKL,etal.Randomizedtrialofbilevelversuscontinuouspositivepressureforacutepulmonaryedema.JEmergMed,2014,46:130-140.[4]AltintasN.Update:Non-InvasivePositivePressureVentilationinChronicRespiratoryFailureDuetoCOPD.COPD,2016,13:110-121.[5]ChapmanKR.Epidemiologyandcostsofchronicobstructivepulmonarydisease.EurRespirJ,2006,27:188-207.[6]WindischW.Homemechanicalventilation.TobinMJ,editor.Principles&PracticeofMechanicalVentilation.3rdedition.McGrawHill,2012:683-697.[7]DreherM,StorreH,SchmoorC.High-intensityversuslow-intensitynoninvasiveventilationinstablehypercapnicCOPDpatients:Arandomizedcross-overtrial.Thorax,2010,65:303-308.[8]KöhnleinT,WindischW,KöhlerD,etal.Non-invasivepositivepressureventilationforthetreatmentofseverestablechronicobstructivepulmonarydisease:aprospective,multicentre,randomised,controlledclinicaltrial.LancetRespirMed,2014,2:698-705.[9]KidaY,MinakataY,YamadaY.Efficacyofnoninvasivepositivepressureventilationinelderlypatientswithacutehypercapnicrespiratoryfailure.Respiratory,2012,83:377-82.[10]Corral-GudinoL,Jorge-SánchezRJ,García-AparicioJ,etal.Useofnoninvasiveventilationoninternalwardsforelderlypatientswithlimitationstorespiratorycare:acohortstudy.EurJClinInvest,2011,41:59-69.[11]FuruichiM,TakedaS,AkadaS,etal.Noninvasivepositivepressureventilationinpatientswithperioperativenegativepressurepulmonaryedema.JAnesth,2010,24:464-468.[12]朱光发.无创通气治疗呼吸衰竭的研究进展.首都医科大学学报,2007,28:47-51.[13]陈林,谭小武,丁罗生,等.无创正压通气治疗重症免疫抑制相关性肺病25 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首都医科大学硕士学位论文附录英文缩略语表及中文对照英文缩写英文名称中文名称RICUrespiratoryintensivecareunit呼吸疾病加强监护病房NPPVnoninvasivepositivepressure无创正压通气ventilationPaCO2partialpressureofcarbondioxidein动脉血二氧化碳分压arteryPaO2partialpressureofoxygeninartery动脉血氧分压FiO2fractionofinspirationO2吸入气中的氧浓度分数COPDchronicobstructivepulmonary慢性阻塞性肺疾病diseaseIPAPinspiratorypositiveairwaypressure吸气正压水平EPAPexspiratorypositiveairwaypressure呼气正压水平SpO2pulseoxygensaturation脉搏血氧饱和度RRrespirationrate呼吸频率HGBhemoglobin血红蛋白APACHEIIacutephysiologyandchronichealth急性生理与慢性健康评分IIevaluationARFacuterespiratoryfailure急性呼吸衰竭ICUintensivecareunit加强监护病房HRheartrate心率SBPsystolicbloodpressure收缩压DBPdiastolicbloodpressure舒张压SaO2arterialoxygensaturation动脉血氧饱和度VAPventilatorassociatedpneumonia呼吸机相关性肺炎ARDSacuterespiratorydistresssyndrome急性呼吸窘迫综合征28 首都医科大学硕士学位论文ACPEacutecardiogenicpulmonaryedema急性心源性肺水肿PEEPiintrinsicpositiveendexpiratory内源性呼气末正压pressureCPAPcontinuouspositiveairwaypressure持续气道正压AIDSacquiredimmunodeficiency获得性免疫缺陷综合征syndromeBiPAPbi-levelpositiveairwaypressure双水平气道内正压PSVpressuresupportventilation压力支持通气PEEPpositiveend-expiratorypressure呼气末正压29 首都医科大学硕士学位论文攻读学位期间发表论文情况收序刊物名称，年，卷（期）：起录论文题目作者号止页码情况已无创正压通气治疗不同病因石瑩心，朱心肺血管病杂志,2016年81发所致急性呼吸衰竭研究进展光发月第35卷第8期：98-101表无创正压通气治疗不同病因已石瑩心，朱心肺血管病杂志，2017年2所致急性呼吸衰竭的疗效与发光发2月第36卷第2期：21-26安全性研究表30 首都医科大学硕士学位论文致谢首先我要由衷的感谢我尊敬的导师朱光发教授，本课题在选题及实施过程中得到了导师朱光发教授的悉心指导。朱老师一直指导我的学业，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨、热忱鼓励。朱老师一丝不苟的作风，严谨的求学态度，踏踏实实的研究精神，让我学到的不仅仅是专业知识，更是做事、做人的方法和态度，受益于终身，是我以后不断提高自己的动力。因此，我想在此向导师表达我最诚挚的谢意。衷心感谢刘双教授在本人论文写作过程中给予的深切帮助，为我点拨思路，让我能按照标准顺利完成论文写作。在此，向尊敬的刘双教授致以由衷的谢意。其次，我真诚的感谢北京安贞医院呼吸与危重症医学科的张向峰、刘泽英等主任医师，王艳、习昕等主治医师，在我3年硕士生活中给予的学习和工作上的帮助。衷心感谢黄艳师姐，魏东师兄，宋曼师妹，黄立学师弟在我课题设计、结果分析以及论文写作上给予的帮助和支持衷心感谢教育处廉京雷老师、霍彬老师、王楠老师，三年来在学业和生活中给予的关心和帮助。感谢我的父母、家人给予我的理解和支持，他们深切的关怀是我能够顺利完成学业的动力。最后，衷心感谢在百忙中抽出宝贵时间审阅我论文的各位专家老师，感谢您们的指导和帮助，谢谢。31 首都医科大学硕士学位论文个人简历姓名：石瑩心性别：女出生日期：1989.12.31籍贯：山东省青岛市婚姻状况：未婚民族：汉族学历：医学硕士专业：内科学（呼吸系病）政治面貌：党员学习及工作经历：2006-2009：青岛市第二中学（高中）2009-2014：山东省潍坊医学院（本科）2014年至今：首都医科大学附属北京安贞医院（硕士）发表文章：1.石瑩心，朱光发.无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭研究进展.2.石瑩心，朱光发.无创正压通气治疗不同病因所致急性呼吸衰竭疗效与安全性研究.在神经内科轮转期间，参与编译《卒中一级预防指南：美国心脏协会/美国卒中协会致医疗专业者的声明（第八部分）》曾获奖励：1.2009-2010学年于潍坊医学院获“优秀团员”荣誉称号，获一等奖学金；2.2010-2011学年于潍坊医学院获一等奖学金；3.2011-2012学年于潍坊医学院获二等奖学金，获“优秀团员”荣誉称号；4.2012-2013学年于潍坊医学院获三等奖学金。32 首都医科大学硕士学位论文自我评价：本人性格成熟稳重，待人真诚，工作勤奋，认真负责，能吃苦耐劳，尽职尽责，有耐心。具有亲和力，平易近人，善于与人沟通。三年的研究生生活使我得到了极大的提高，在专业方面，我刻苦地钻研，对大内科特别是呼吸内科及危重症医学科中常见病、多发病有了较为系统的认识，并对一些临床少见病、疑难病的诊疗有着深刻的体会；同时经常参阅呼吸专业的国内外文献及参加呼吸专业的会议，使我熟悉并了解了呼吸病学的发展前沿及治疗进展。在科研方面，在导师的指导下，学会了独立思考课题及数据处理的方法，为今后的科研工作打下了坚实的基础。33