无创正压通气治疗低氧性呼吸衰竭：该用

段均重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科发布于2023-08-29 浏览 2183 收藏

作者：段均

单位：重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科

低氧性呼吸衰竭的呼吸力学评价

有研究对10例急性肺损伤患者进行了一项前瞻交叉生理学试验，以评估无创压力支持通气和持续气道正压通气的短期效果。初始基线为3～5 cmH2O，仅仅克服管道阻力；分别予以CPAP 10 cmH2O，PSV 10 cmH2O/PEEP 10 cmH2O和PSV 15 cmH2O/PEEP 5 cmH2O压力支持通气。结果发现，当予以CPAP 10 cmH₂O后，患者氧合指数明显升高，但当PSV 10 cmH2O/PEEP 10 cmH2O后，患者氧合指数增加并不明显；当PSV 15 cmH2O/PEEP 5 cmH2O后，患者氧合指数明显下降，说明PEEP或CPAP是改善患者氧合的关键，可能的机制是增加患者呼气末的肺容积。在呼吸做功方面，患者在基线情况下，予以CPAP 10 cmH2O，当PSV 10 cmH2O/PEEP 10 cmH2O或PSV 15 cmH2O/PEEP 5 cmH2O时，患者的呼吸做功明显下降，说明PSV或一定的压力支持是降低呼吸做功的关键所在[1]。

无创通气（NIV）生理效应

NIV能够降低低氧性呼吸衰竭患者的跨膈压和食道压，减少呼吸做功，改善氧合，降低PaCO2[2]。

2003年，Ferrer等牵头开展了第一项针对低氧性呼吸衰竭的随机对照研究[3]。该研究纳入的研究对象包括肺炎患者、心衰患者、胸部创伤患者及ARDS患者等。结果发现，与传统氧疗相比，NIV能够明显降低肺炎患者的气管插管率，且肺炎患者在ICU中的病死率显著下降。在生理学效应方面，与吸氧相比，随着时间的推移，NIV改善氧合的速度更快，降低患者的呼吸频率更快，且NIV组患者的未插管率和生存率均明显高于氧疗组。另一项由詹庆元教授牵头组织的一项多中心随机对照试验对比了早期使用NIV和面罩吸氧治疗急性肺损伤的效果，研究纳入了40例符合急性肺损伤标准的患者，随机分配接受NIV或文丘里面罩高浓度氧疗。该研究最终得出结论：NIV能降低患者的插管需求率、实际插管率以及ICU死亡率[4]。

2014年一项荟萃分析提示我们，与吸氧相比，NIV能够降低低氧性呼吸衰竭患者的气管插管率及死亡率[5]。2019年王辰院士牵头开展了一项针对ARDS患者（氧合指数200~300 mmHg）早期应用无创通气的多中心随机对照试验，该研究主要纳入社区获得性肺炎（CAP）和医院获得性肺炎（HAP）患者，遗憾的是，该研究结果显示，NIV和面罩吸氧在插管率和生存率方面均无显著差异[6]。但个人认为，该组患者插管率不足10%，阳性事件发生率太低，这可能是由于样本量较少，导致效能不佳，不足以得出NIV优于吸氧的结论。

综上，对于氧合指数200~300 mmHg低氧性呼吸衰竭患者，早期NIV可能降低插管率，肺外ARDS可能获益更多，但仍需大样本研究证实。

经鼻高流量氧疗（HFNC）生理效应

HFNC能够降低呼吸做功，减少气道压力的摆动；当流量为60 L/min时，可产生3～4 cmH2O的PEEP；此外，HFNC还能够冲刷上气道解剖无效腔，降低PaCO2，改善氧合[7, 8]。

一项针对ICU机械通气后HFNC与NIV序贯治疗的比较研究发现，NIV舒适度劣效于HFNC，且谵妄、误吸风险、压疮的风险更高[9]。但在呼吸做功方面，当流量从30 L/min增加到60 L/min时，患者食道压力下降仅为28%，而使用NIV后，将参数从CPAP 10 cmH2O增加到了PSV 10 cmH2O+PEEP 10 cmH2O，或者PSV 15 cmH2O+PEEP 5 cmH2O，患者食道压力下降可达到50%左右，NIV明显优于HFNC，说明NIV降低做功明显优于HFNC[10, 11]。

荟萃分析结果显示，NIV和HFNC在插管率和死亡率方面是等效的[12]。2015年，N Engl J Med发表了一项多中心、开放标签研究，研究纳入急性低氧性呼吸衰竭患者（氧合指数≤300 mmHg），随机分组后接受NIV、HFNC及标准氧疗。该研究中的NIV组患者使用ICU中的有创呼吸机进行无创通气，此种方式会使效能降低。此外，研究要求患者无创通气的时长最低为8 h/d，而HFNC组患者使用的设备较好（Fisher & Paykel），持续时长为24 h/d[13]。可能由于NIV治疗剂量不足，导致了NIV患者插管率高于HFNC，进而导致后续的荟萃分析出现了NIV和HFNC在插管率和死亡率方面等效的结果。

患者在吸氧情况下，基线PaO2为83 mmHg，切换为HFNC后，患者的PaO₂增加到108 mmHg，从HFNC切换为NIV后，患者的PaO2进一步增加到125 mmHg，再切换为HFNC后，PaO2明显下降，再次切换为NIV后，PaO2又明显增高^[14]。这也说明，PaO2在改善氧合方面优于HFNC。另一项研究对比了拔管术后单独使用HFNC和NIV+HFNC交替使用的效果，研究发现，NIV+HFNC交替使用的效果优于单独使用HFNC[15]。

NIV中有一种比较特殊的通气方式，即头罩通气。HFNC与头罩NIV的生理学效应比较发现，头罩通气在改善氧合和减少呼吸做功方面明显优于HFNC[16,17]。一项临床随机对照试验分析了头罩与面罩NIV对ARDS患者气管插管率的影响[18]。该研究纳入了83例ARDS患者，病因主要以肺炎为主，面罩组患者氧合指数为144 mmHg，头罩组患者氧合指数为118 mmHg。但研究结果却令人意外，头罩组患者能耐受8 cmH2O PEEP。PEEP越高，对患者氧合的改善就越明显，该组患者需要的FiO2就更低（50%），患者的呼吸频率改善也就更快。而面罩组患者仅能耐受5 cmH2O PEEP，需要60% FiO2，而患者的呼吸频率并没有明显改善。最终导致头罩组患者插管率明显低于面罩组，患者90 d生存率也明显优于面罩组。

在上述研究中，给予了头罩组患者较高的PEEP，如果在NIV中也予以患者高PEEP，是否能达到相同的效果？我们做了一项生理学观察，患者初始IPAP 4 cmH2O，EPAP 4 cmH2O，SpO₂ 94%，当我们将IPAP升至10 cmH2O，压差为6 cmH2O时，SpO2仍是94%，改善并不明显。当我们将IPAP增加到21 cmH2O、EPAP增加到15 cmH2O，SpO2增加到96%。继续增加，IPAP 26 cmH2O、EPAP 20 cmH2O，SpO2达到99%。

一项头罩NIV与HFNC对COVID-19和中至重度低氧性呼吸衰竭患者无呼吸支持天数的对比研究中，PEEP为10～12 cmH2O，PS 10～12 cmH2O，随着时间的推移，不管在哪一时间点，头罩NIV组患者氧合指数一直高于HFNC组，而且头罩NIV组患者气管插管率明显低于HFNC组[19]。

结合上述研究结果，我们得出结论：①头罩NIV优于面罩NIV，本质是头罩能给予较高的PEEP。如果面罩NIV也能给予较高的PEEP，是否会与头罩NIV等效？②面罩NIV+HFNC优于HFNC，本质是NIV的效应优于HFNC。患者能持续24 h耐受NIV，是否优于间断使用？

NIV在肺内源性ARDS和肺外源性ARDS患者中的应用

我们的研究发现，肺内源性ARDS患者使用NIV后，氧合改善、呼吸频率和心率均明显劣效于肺外ARDS，肺内源性ARDS患者的插管率明显高于肺外源性ARDS患者，即使氧合指数＜150 mmHg的中度ARDS患者也是这样的趋势[20]。

我们团队的经验是：对于ARDS患者，如无特别禁忌证，可以尝试使用NIV 2～4 h，如短期无改善，及时插管[21]。我们团队在2017年开发了HACOR量表用来预测NIV的失败[22]。该量表纳入的人群以肺炎和ARDS为主。随着分值的增加，患者插管率也逐渐越高。以HACOR评分5分作为判断阈值，＞5分预示患者NIV失败风险高，该量表判断的准确率在80%以上。亚组分析显示，如果HACOR评分＞5分的患者在12 h内气管插管，整体死亡率为66%，12 h后再插管，死亡率增加到79%。因此，尽早气管插管能够降低患者死亡风险。

在重度ARDS患者（PaO2/FiO2≤150 mmHg）中，动态观察使用NIV前和使用NIV 2 h后HACOR量表评分的下降程度。我们认为，HACOR量表评分下降＞1分的患者对NIV治疗有应答，HACOR量表评分下降≤1分的患者对NIV治疗无应答。对NIV治疗有应答的患者，28 d死亡率明显下降[23]。因此，HACOR量表可以指导ARDS患者进行NIV治疗。

小结

对于轻度ARDS患者或低氧性呼吸衰竭患者，早期NIV优于面罩/鼻导管吸氧，对于此类患者，尽可能长时间（24 h）NIV可能优于HFNC，尽可能高的PEEP面罩NIV可能不劣效于头罩NIV。肺外源性ARDS患者NIV疗效明显优于肺内源性ARDS，此类患者应积极进行NIV。对于低氧性呼吸衰竭患者，可以尝试使用NIV 2 h，如疗效不佳，应尽早插管，可能并不会增加患者死亡风险。

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作者简介

段均

重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科副主任呼吸治疗师
中国医师协会呼吸医师分会委员
中国医学装备协会呼吸病学装备专委会委员
重庆市康复医学会呼吸康复专委会常务委员
Frontiers in Medicine客座主编，Canadian Respiratory Journal客座编辑，Thorax（中文版）编委
研发无创通气有效性评价量表、联合首创有创-无创双模式闭环通气撤机等技术，获中华医学会呼吸病学分会高影响力呼吸学术论文奖

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