1慢性阻塞性肺疾病急性加重患者机械通气慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种常见的慢性呼吸系统疾病，患病人数多，病死率高，严重影响患者的劳动能力和生活质量。2002 年世界卫生组织(WHO)公布的资料显示，COPD 是目前世界上死亡的第 5 位病因，预计到 2020 年，COPD 将成为第 3 位死亡病因。COPD 急性加重(AECOPD) 合并呼吸衰竭是导致 COPD 患者住院最重要的原因，加强对 AECOPD 的防治，特别是提高机械通气技术的应用水平，对提高 AECOPD 合并呼吸衰竭的抢救成功率具有重要意义。近年来，临床上应用机械通气治疗 AECOPD 取得了显著进展，极大地改变了这类患者的治疗面貌。指南中的推荐意见依据 2001 年 ISF 提出的 Delphi 分级标准，见表 1。指南涉及的文献按照研究方法和结果分成 5 个层次，推荐意见的推荐级别按照 Delphi 分缓分为 A-E 级，其中 A 级为最高。表 1 Delphi 分级标准推荐级别 满足条件A 至少有 2 项 I 级研究结果支持B 仅有 1 项 I 级研究结果支持C 仅有级研究结果支持D 至少有 1 项级研究结果支持E 仅有级或研究结果支持研究课题分级 满足条件 大样本，随机研究，结论确定，假阳性或假阴性错误的风险较低 小样本，随机研究，结论不确定，假阳性和/或假阴性的风险较高 非随机，同期对照研究 非随机，历史对照研究和专家意见 系列病例报道，非对照研究和专家意见1COPD 所致呼吸衰竭的病理生理基础COPD 是一种具有气流受限特征的疾病，其气流受限不完全可逆，呈进行性发展，与肺部对有害气体或有害颗粒的慢性异常炎症反应有关。慢性炎性反应累及全肺，在中央气道(内径2-4mm) 主要改变为杯状细胞和鳞状细胞化生、黏液腺分泌增加、纤毛功能障碍，临床表现为咳嗽、咳痰；外周气道(内径2mm)的主要改变为管腔狭窄，气道阻力增大，延缓肺内气体的排出，造成了患者呼气不畅、功能残气量增加。其次肺实质组织(呼吸性细支气管、肺泡、肺毛细血管) 广泛破坏导致肺弹性回缩力下降，使呼出气流的驱动压降低，造成呼气气流缓慢。这两个因素使 COPD 患者呼出气流受限，在呼气时间内肺内气体呼出不完全，形成动态肺过度充气(dynamic pulmonary hyperinflation,DPH)。由于 DPH 的存在，肺动态顺应性降低，其压力容积曲线趋于平坦，在吸入相同容量气体时需要更大的压力驱动，从而使吸气负荷增大。DPH 时呼气末肺泡内残留的气体过多，呼气末肺泡内呈正压，称为内源性呼气末正压(intrinsic positive end-expiratory pressure,PEEPi)。由于 PEEPi 存在，患者必须首先产生足够的吸气压力以克服 PEEPi 才可能使肺内压低于大气压而产生吸气气流，这也增大了吸气负荷 5。肺容积增大造成胸廓过度扩张，并压迫膈肌使其处于低平位，造成曲率半径增大，从而使膈肌收缩效率降低辅助呼吸肌也参与呼吸。但辅助呼吸肌的收缩能力差，效率低，2容易发生疲劳，而且增加了氧耗量。COPD 急性加重时上述呼吸力学异常进一步加重，氧耗量和呼吸负荷显著增加，超过呼吸肌自身的代偿能力使其不能维持有效的肺泡通气，从而造成缺氧及 CO2 潴留，严重者发生呼吸衰竭。COPD 急性加重的原因包括支气管肺部感染，肺栓塞、肺不张、胸腔积液、气胸、左心功能不全、电解质紊乱、代谢性碱中毒等，其中支气臂肺部感染是最常见原因，呼吸衰竭的发生与呼吸肌疲劳和痰液引流不畅两方面因素有关。因此，在这类患者应用机械通气的主要目的包括：改善通气和氧供，使呼吸肌疲劳得以缓解，并设法减少DPH 及其不利影响；通过建立人工气道以利于痰液的引流，在降低呼吸负荷的同时为控制感染创造条件。在 AECOPD 的早期，患者神志清楚，咳痰能力尚可，痰液引流问题并不十分突出，而呼吸肌疲劳是导致呼吸衰竭的主要原因，此时予以无创正压机械通气(noninvasive positive pressure ventilation，NPPV)早期干预可获得良好疗效。若痰液引流障碍或有效通气不能保障时需建立人工气道行有创正压机械通气(invasive，positive pressure ventilation，IPPV) 以有效引流痰液和提供较 NPPV 更有效的通气。一旦支气管肺部感染或其他诱发急性加重的因素有所控制，自主呼吸功能有所恢复，痰液引流问题已不是主要问题时，可撤离IPPV，改用 NPPV 以辅助通气和进一步缓解呼吸肌疲劳。实践表明，有创无创序贯通气行之有效，已成为 AECOPD 机械通气的实用方法。2无创正压机械通气NPPV 是指患者通过鼻罩、口鼻面罩或全面罩(full face mask)等无创性方式将患者与呼吸机相连进行正压辅助通气，与气管插管和气管切开等有创的连接方式存在显著区别。相比常规治疗而言，NPPV 可降低 AECOPD 的气管插管需求率、住院时间以及院内病死率。2.1 适应证与禁忌证2.1.1 适应证多项 RCT 1624 及荟萃分析均显示，与常规治疗相比，NPPV 应用于 AECOPD 成功率可达 80-85。绝大多数研究提示有效的 NPPV 治疗可在短时间内（通常为 1-6h）使其 pH 增高、PaCO 2 降低、呼吸困难程度下降，长时间应用可降低气管插管率，缩短住院时间。因此，NPPV 可作为 AECOPD 的一项常规治疗手段。而早期 NPPV 成功率高达93，延迟 NPPV 的成功率则降为 67。如何选择合适的病例进行 NPPV，是成功应用 NPPV 的关键。NPPV 并非对所有的AECOPD 患者都适用，不恰当地应用 NPPV 会延误 IPPV 的时机，因此，患者应具备行NPPV 的一些基本条件，其中意识、咳痰能力、血流动力学状态和患者主观及客观配合NPPV 的能力最为重要，表 1。表 1 NPPV 应用于 AECOPD 的基本条件指标 满足条件合作能力 神志基本清楚，依从性好，有一定的配合和理解能力气道保护能力分泌物少或自主咳嗽咯痰能力较强血液动力学 稳定或仅需较少量的血管活性药物维持多项 RCT 均针对中度呼吸性酸中毒(7.2525 次/min)的 AECOPD，与常规治疗相比，NPPV 取得了显著疗效。无论是即时效应(NPPV 短时间应用后呼吸困难症状和基本生命体征，血气指标)，还是整个住院期间的疗效(气管插管率、院内 /ICU 病死率、住院/住 ICU 时间) 均有明显改善。Bardi 等随访 1 年的研究中还发现 NPPV 治疗后可降低该患者 1 年内的再次住院率。对于 pH7.35 的 AECOPD 患者，由于其通气功能尚可，PaCO 2 处于较低水平，pH 处于代偿范围，传统的做法是不给予呼吸支持而仅以常规治疗。最近一项在普通病房早期应用 NPPV 治疗 AECOPD 患者的多中心 RCT 中，根据血气指标进行亚组分析后提示，对于 pH7.35 的患者，在入选后 2h 即可出现呼吸频率降低，辅助呼吸肌的参与减少，后期气管插管率较对照组明显降低(2.8% vs 11.3%，P=0.047) 。作者推测可能与 NPPV 早期使用缓解呼吸肌疲劳、防止呼吸功能不全进一步加重及提高患者的自主排痰能力有关。多项研究也表明，NPPV 对这类存在 DPH 的患者，可以降低其吸气做功，达到缓解呼吸肌疲劳和改善通气功能的目的。对于 AECOPD 所致严重的高碳酸性呼衰患者，有学者认为 NPPV 失败率和死亡率较高，对这类患者行 IPPV 可能更为有效。但在一项 RCT 中，49 例常规治疗无效出现严重呼吸性酸中毒的 AECOPD 患者 PH（7.200.05） ，PaCO 2（ 8516mmHg）被分为 NPPV 组和 IPPV 组，结果发现两组患者气体交换都有明显改善，两组机械通气时间、并发症发生率、住 ICU 时间、ICU 病死率和院内病死率均相似。在酸中毒更为严重的 64 例 AECOPD患者PH(7.180.05)，PaCO 2 (10414mmHg)中应用 NPPV，并选取疾病严重程度类似的既往行 IPPV 的 64 例 AECOPD 患者进行病例对照研究，NPPV 组有 40 例患者失败后改用IPPV，病死率、机械通气时间、住 ICU 时间在两组间无显著差异。国内的研究也有类似发现。需要注意的是，上述三项研究均有较为严格的排除标准，相当一部分患者因为不具备使用 NPPV 的基本条件而被排除在研究之外，并且都在具有良好监护条件的 ICU 内进行，但 NPPV 失败率仍较高(25 -63)。而对于 GCS29 分，呼吸频率30次/min，并且 pH7.35，PaCO245mmHg) 的 AECOPD 患者宜早期应用用 NPPV。 (推荐级别： C 级)推荐意见 4 对于出现轻中度呼吸性酸中毒（7.25PH 7.35）及明显呼吸困难( 辅助呼吸肌参与、呼吸频率25 次/min)的 AECOPD 患者，推荐应用 NPPV。(推荐级别：A 级)推荐意见 5 对于出现严重呼吸性酸中毒(pH7.25) 的 AECOPD 患者，在严密观察的前提下可短时间(1-2h)试用 NPPV。(推荐级别：C 级)推荐意见 6 对于伴有严重意识障碍的 AECOPD 患者不宜行 NPPV。( 推荐级别：D 级)2.1.2 禁忌证及相对禁忌证4NPPV 的禁忌证主要基于多项 RCT 所采用的排除标准来制定。气道保护能力和自主呼吸能力较差，以及无法应用面罩的患者均为 NPPV 禁忌证，包括：误吸危险性高及气道保护能力差，如昏迷、呕吐、气道分泌物多且排除障碍等；心跳或呼吸停止；面部、颈部和口咽腔创伤、烧伤、畸形或近期手术；上呼吸道梗阻等。NPPV 相对禁忌证：无法配合 NPPV 者，如紧张、不合作或精神疾病，神志不清者；严重低氧血症；严重肺外脏器功能不全，如消化道出血、血流动力学不稳定等；肠梗阻；近期食道及上腹部手术。2.2 NPPV 呼吸机及各配件的功能要求2.2.1 NPPV 呼吸机的选择理论上讲，具有完善监测与报警功能的大型多功能呼吸机(critical care ventilator)以及专用无创呼吸机均可用于 NPPV。前者的优点除了完善的监测与报警外，还能够提供精确的高浓度氧气吸入，但其设计特点是属于高压力低流量系统，在密封不漏气的条件下工作比较理想，而对漏气的补偿能力比较差，呼吸回路(特别是面罩 )存在较明显漏气时对自主呼吸的同步追踪能力差，引起人机不协调，甚至导致呼吸机不能正常工作。因此，选用时应该慎重考虑。后者设计的特点是高流量低压力系统，对漏气的补偿能力比较好，在管路存在漏气时对自主呼吸的同步追踪能力强，且其价格较低廉，使用简便和体积小，容易搬动，为施行 NPPV 主要的呼吸机型。其缺点是监测和报警系统尚不够完善。由于应用压力控制/压力支持通气模式可辅助 AECOPD 通气，在一定程度上缓解呼吸肌疲劳；外源性 PEEP 可对抗小气道的动态塌陷，并减少吸气做功。因此， AECOPD 患者应选用兼具有吸气和呼气相正压功能的呼吸机。单纯 CPAP 型呼吸机虽可降低 AECOPD 患者吸气功耗，但改善通气的作用有限。2.2.2 面罩的选择 面罩的合理选择是决定 NPPV 成败的关键因素。在一些情况下，面罩不合适往往是造成 NPPV 失败的重要因素