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16 稳定期重度慢性阻塞性肺疾病家庭无创正压机械通气治疗的研究现状
曹洁 曹耀前
慢性阻塞性肺疾病(COPD,简称慢阻肺)在全球范围内是发病率和死亡率较高的重要疾病,已成为被公认的第四大致死性疾病 [1],预计到2020年将成为世界疾病经济负担的第五位,在我国40岁以上的人群中慢阻肺患病率为8%~10%,每年死亡人数超过100万人 [2]。慢阻肺的治疗方法虽多,但迄今仅有戒烟及长期氧疗可延长慢阻肺合并低氧血症患者的生命 [3]。研究发现无创通气在高碳酸血症呼吸衰竭的慢阻肺管理中发挥着至关重要的作用。
无创正压通气(NPPV)已广泛应用于慢阻肺急性加重AECOPD)的治疗,尤其是中度呼吸性酸中毒(pH 7.25~7.35)的AECOPD患者,临床应用NPPV的研究依据最为充分推荐意见A级),可以改善呼吸困难,改善通气及气体交换,降低气管插管率及病死率,缩短住院时间 [4]。一些重度或极重度慢阻肺患者,即使稳定期也存在不同程度的呼吸衰竭,长期家庭氧疗等康复治疗广泛应用于这部分患者,同时随着无创正压通气技术的进步及对NPPV经验的增加,稳定期慢阻肺合并慢性高碳酸血症患者使用NPPV的病例逐渐增加,其家庭无创正压机械通气(DNPPV)已得到越来越广泛的应用,主要针对重度或极重度稳定期慢阻肺合并高碳酸血症的患者,然而其临床疗效尚存在诸多争议,本文主要从DNPPV对稳定期慢阻肺的疗效、安全性及存在的问题进行综述。
一、DNPPV治疗稳定期慢性阻塞性肺疾病的机制
动态肺过度充气(DHI)和内源性PEEP是重度慢阻肺主要的呼吸力学改变,由于两者的存在,使患者的呼吸肌长期处于慢性疲劳状态,且存在呼吸及睡眠紊乱,以夜间低氧血症为特点。NPPV治疗慢阻肺合并高碳酸血症患者的机制主要包括改善氧合、纠正肺泡低通气、提供吸气支持、拮抗内源性PEEP、降低呼吸做功。NPPV可改善夜间快动眼睡眠期间的低氧血症及低通气,增加呼吸中枢对高碳酸血症的敏感性 [5,6];正压通气时肺和胸廓的顺应性增加,呼吸驱动增强,呼吸肌功能改善,以此可减轻日间低氧及高碳酸血症 [6];长期NPPV可持续改善呼吸肌力学,增加呼吸肌耐力 [7]。
二、DNPPV应用于稳定期慢性阻塞性肺疾病的临床疗效
(一)长期NPPV对血气分析的影响
目前是否应用家庭无创通气治疗稳定期慢阻肺备受争议,但普遍倾向应用于高碳酸血症患者,用于降低PaCO 2。稳定期重度慢阻肺患者存在慢性高碳酸血症,而且CO 2弥散能力远大于O 2弥散能力,NIPPV可增加气体交换,改善高碳酸血症。多项试验研究表明NIPPV的应用有助于重度慢阻肺稳定期患者改善日间血气分析,降低PaCO 2,且对PaO 2有所提高 [8-14]。研究结果显示,稳定期重度慢阻肺患者经NPPV治疗,PaCO 2在3个月内较前下降较快,6个月至1年期间下降缓慢,PaO 2在3个月内上升明显,6个月至1年上升缓慢,提示长期NPPV可以明显改善低氧血症,减少CO 2潴留,从而改善临床症状 [15]。国内研究结果也证实无创通气可降低PaCO 2,但此两项试验表明PaO 2虽然较对照组有改善,但差异无明显统计学意义 [16,17]。Surya P Bhatt等将FEV 1<50%且PaCO 2<52mmHg的30位稳定期慢阻肺患者随机分为两组,分别行NPPV(15/5cmH 2O)与常规治疗,为期6个月。PaO 2在对照组降低,而在无创通气组保持稳定 [18]。仍有一些试验表明无创通气在稳定期慢阻肺的应用不能改善患者的血气分析,R D McEvoy等的随机非盲多中心试验表明PaCO 2在6个月及12个月时在两组间无明显差异。对此相反的结论可能来源于压力水平过低而引起的效果所致 [13]。
(二)长期NPPV对肺功能的影响
稳定期重度慢阻肺患者存在气流受限以及过度充气,然而多项RCT及非RCT的研究结果倾向于无创通气组与对照组相比肺功能的影响无明显差异 [9,10,12-14,18-20]。此外仍有试验表明NIPPV的应用不能逆转肺功能的下降,但无创通气较对照组可减缓肺功能下降的速度 [15]。Marieke L Duiverman等的RCT结果表明FEV 1有所改善 [21]。国内两项为期1年的研究表明FEV 1%、FEV 1/FVC% NPPV组较对照组改善,差异具有统计学意义 [22,17]。另一项国内研究将44例二氧化碳分压≥55mmHg的重度慢阻肺患者分为NIPPV组和对照组,为期6个月,深吸气量(IC)比较差异均有统计学意义,但另一方面虽然NPPV组FEV 1、FVC改善均优于对照组,但差异均无统计学意义 [8]。NPPV使新鲜气体及氧气进入肺泡,使陷闭的肺泡通气,可以增加气体交换量,有效改善通气和氧合功能,纠正肺循环功能异常,降低肺动脉压和右心后负荷。
(三)长期NPPV对患者呼吸肌功能和呼吸做功的影响
稳定期慢阻肺患者内源性呼气末正压的存在,增加吸气做功,使吸气阻力增加,吸气肌强度和耐力不足,另外辅助呼吸肌的参与增加了能量消耗,易出现呼吸肌疲劳;另外重度慢阻肺患者稳定期慢性的CO 2潴留,呼吸中枢对CO 2的敏感性下降,导致呼吸驱动力不足。Renston等的RCT报道NPPV 2h/d,共5天治疗重症稳定期慢阻肺患者9例,使运动时膈肌肌电图综合电位(EMGdi)下降(66.6±6.0)% [23]。一项非RCT报道不同压力水平[吸气压/呼吸压(IPAP/EPAP)分别为10/0cmH 2O、10/5cmH 2O、20/0cmH 2O和20/5cmH 2O]NIPPV治疗7例重症稳定期慢阻肺患者,15分钟后跨膈压压力时间乘积(PTPdi)和EMGdi下降,提示短期NIPPV能够降低重症稳定期慢阻肺患者的膈肌肌电活动与膈肌收缩力 [24]。国内一项研究将24例应用NIPPV的稳定期重度慢阻肺患者及已经进行长时程家庭氧疗的40例稳定期重度慢阻肺患者分为两组,记录1年后两组患者的最大吸气压(MIP)、跨膈压(Pdi)、最大跨膈压(Pdimax)及Pdi/Pdimax,均具可比性(均 P<0.05)。此研究倾向于长期家庭无创正压机械通气可以有效地提高稳定期重度慢阻肺患者的呼吸肌肌力及呼吸肌耐力,改善肺通气功能,达到更好的长期治疗效果 [22]。另外两项国内研究辅助呼吸肌分级评分改善与对照组比较具有统计学差异(均 P<0.05) [19,25]。
(四)长期NPPV对稳定期重度慢性阻塞性肺疾病患者生活质量的影响
慢阻肺气流受限是进行性发展的,重度慢阻肺患者活动明显受限。这给患者带来了身体上和心理上的痛苦,致使患者的生活质量明显下降。因此对于重度慢阻肺甚至接近于终末期患者的治疗,生活质量的评估应当作为治疗效果的一个重要部分。生活质量主要应包括活动耐力、呼吸困难程度、精神心理功能状态及睡眠质量等方面。
NPPV治疗可改善重度慢阻肺患者呼吸困难的结论较一致,无论是短期或者长期治疗,NPPV可降低Borg评分或MRC呼吸困难评分。Vasiliki Tsolaki等将47例重度慢阻肺稳定期合并高碳酸血症的患者分为两组,以SF-36问卷评估生活质量 [11]。1个月后NPPV组呼吸困难评分、睡眠评分获得显著改善且优于对照组,疗效持续1年;NIV治疗第3个月,健康相关生活质量(health-related quality of life)评分改善并直至研究期末。Surya P Bhatt等的6个月的RCT在6周和3个月TDI评分效果显著,NPPV组6分钟步行距离未见提高 [19]。M L Duiverman等的研究中NPPV组CRQ评分较对照组比较无明显差异,然而与对照组相比,NPPV组更易疲劳( P<0.01),Maugeri呼吸衰竭问卷总分及其认知水平得以改善( P<0.03, P<0.01) [10]。对运动监测,呼吸困难、焦虑和抑郁无显著改善。R D McEvoy等在5年的治疗中发现虽然改善了夜间睡眠质量,但HRQL下降 [13]。RACHEL GARROD等的研究中NPPV组往返步行试验(shuttle walk test,SWT)和慢性呼吸系统疾病问卷(chronic respiratory disease questionnaire,CRDO)较对照组改善显著 [26]。一项为期2年的研究表示虽然无创通气组对CRQ较对照组无明显改善,但改善了HRQoL及Maugeri呼吸衰竭问卷评分,另外情绪状态、呼吸困难、6分钟步行距离等亦有改善 [12]。另一项122例患者的试验中,NIPPV治疗2年时MRC评分显著降低,但长期HMV虽然使健康相关生活质量(health-related quality of life,HRQL)得到改善,但同对照组比较并无差别 [19]。
(五)长期NPPV对患者发病率、生存率、住院率的影响
对于NIPPV能否减少慢阻肺发病率、生存率、住院率的研究结论不尽一致。Cheung等观察23例因AECOPD住院期间行NPPV,出院后长期接受DNPPV的患者,1年内NIPPV组和对照组急性呼吸衰竭(AHRF)的发生率分别为38.5%和60.2%( P=0.039),提示应用NPPV能够降低AHRF的发生率。多项研究表明NPPV的应用可降低患者的住院率,缩短住院时间、减少住院次数,提高生存率,延长生存时间。但其他研究显示NPPV组较对照组对急性加重次数等无明显统计学差异 [8,11-13,18,19,23,26,27]。
三、DNPPV治疗稳定期慢性阻塞性肺疾病的适应证
DNPPV应用于稳定期慢阻肺的指征尚不统一,有研究认为对于稳定期慢阻肺要求满足以下条件:年龄在80岁以下,FEV 1/FVC<60%,FEV 1%pre<50%或FEV 1<1.5L,PCO 2>46mmHg [13];另外一项研究则要求:年龄在45~75岁,吸烟>20包/年,FEV 1/FVC<70%,FEV 1%pre<45%,PCO 2>46mmHg [28]。目前专家推荐的适应证包括:①PCO 2≥55mmHg②PCO 2 50~54mmHg,伴夜间低氧血症,SO 2≤88%(吸氧2L/min,吸氧5分钟后)③PCO 2 50~54mmHg,因Ⅱ型呼吸衰竭反复住院(半年内住院2次以上) [29]。
四、DNPPV需要解决的问题及对未来的展望
迄今的研究更支持高压力水平的DNPPV,它不仅可以改善肺功能,减少慢阻肺急性加重次数,而且有较好的依从性 [30],然而家庭机械通气治疗慢阻肺的研究普遍存在样本量少、退出比例高、随访时间短、入选患者标准不一致、呼吸肌压力参数设置不合理的问题,有一部分研究因对照组设置困难,其研究设计很难做到真正意义的盲法,所以首先要进行更大样本、多中心的RCT研究,科学设计技术路线,NPPV要提供足够的IPAP水平及合适的PEEP,在两者之间找到一个最佳平衡点,既要达到最佳疗效,又要增加患者的依从性。此外,要根据已有的研究结果选择极重度慢阻肺合并高碳酸血症的患者,并对其进行长时间的随访观察。
一个更重要的问题就是,即使较大样本的随机对照研究(RCT)均采用了电话随访的方法,但缺乏NPPV应用的质控措施,所以要培训家庭医师或社区全科医师,加强对DNPPV患者的日常管理,熟悉患者呼吸机设备及通气参数,可以建立一个集中的信息系统,可以监测DNPPV的使用人数、使用数量、呼吸机异常报警等,建立有专业知识和技术的护理中心 [31]。
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