有创正压机械通气（IPPV）是慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）急性加重（AECOPD）合并Ⅱ型呼吸衰竭^[1]的经典治疗方法，但IPPV易引起呼吸机相关性肺炎（VAP）和呼吸肌疲劳^[2]。近年来随着机械通气技术的不断发展，有创-无创序贯通气已成为治疗慢阻肺合并呼吸衰竭患者的主要治疗方法^[3]。但是，无创通气（NIPPV）耐受性差，影响气道分泌物的清除^[4]。经鼻高流量氧疗（HFNC）是一种新型的氧疗方式，可精确控制吸氧体积分数，避免CO₂潴留，不影响气道分泌物引流，比NIPPV更舒适^[5]。HFNC序贯治疗慢阻肺机械通气国内文献较少报道。本研究采用前瞻性研究方法，观察HFNC序贯治疗慢阻肺机械通气患者的应用价值。

1 资料与方法 1.1 患者入选及排除标准

采用单中心前瞻性随机对照研究方法，选取2016年6月至2017年12月，本院重症医学科收治的符合条件的慢阻肺需要有创机械通气患者为研究对象。

1.1.1 入选标准

① 年龄40~85周岁；②符合中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组制定的慢阻肺诊治指南^[6]和中华医学会重症医学分会制定的AECOPD患者机械通气指南^[1]，需要进行气管插管呼吸机辅助呼吸的患者；③有创机械通气时间＞72 h者；④经有IPPV、原发病治疗，符合以序贯机械通气多中心研究协作组于2006年提出的肺部感染控制窗（PIC）窗^[7]作为撤机标准，达到PIC窗通过筛查试验后进行3 min自主呼吸试验（SBT），通过后拔除气管插管的患者。

1.1.2 排除标准

① 有创机械通气≤72 h者；②存在面部畸形、意识障碍等无创通气禁忌证者；③存在肝肾功能不全及脑血管意外导致的中枢性疾病者；④血流动力学不稳定，存在低血压、组织灌注不良或需要心脏设备辅助者。

本研究通过医院伦理委员会批准，所有入组患者均经过家属知情同意。

1.2 研究方法 1.2.1 分组

研究期间重症医学科收治的慢阻肺需要IPPV者共105例，按照入选标准和排除标准，共有87例患者入选，分为治疗组44例，对照组43例。

1.2.2 撤机方法

以序贯机械通气多中心研究协作组于2006年提PIC窗^[7]作为撤机标准：①每2 d行床边胸片检查，观察病灶较前吸收，无大片融合斑。②咳嗽、咳痰较前好转，痰液变稀。③至少符合以下情况之一：体温逐渐降低，外周血白细胞计数降至正常或下降幅度大于2×10⁹ /L。参照《机械通气临床应用指南（2006）》^[8]，达到PIC窗通过筛查试验后进行3 min SBT，通过后拔除气管插管，治疗组进行HFNC。对照序贯应用NIPPV治疗。

（1）撤机筛查试验：①导致呼吸衰竭的基础疾病好转。②氧合充分：pH值≥7.30，动脉血氧分压（PaO₂）＞50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，FiO₂＜0.35。③血流动力学稳定，没有活动性心肌缺血，临床上无显著低血压（不需要血管活性药物治疗，或只需要小剂量血管活性药物，如多巴胺或多巴酚丁胺＜10μg·kg^-1·min^-1）；④患者有自主呼吸的能力。

（2）SBT：符合筛查标准的患者实施3 min SBT，医生床旁密切观察患者的生命体征，当患者不符合以下指标时应中止SBT，转为机械通气：①浅快呼吸指数〔RSBI，即呼吸频率/潮气量（RR/VT）〕＜105次·min^-1·L^-1；②RR＞8次/ min或＜35次/ min；③自主呼吸时VT＞4 ml/kg；④HR＜140次/ min或变化＜20%，没有新发心律失常；⑤动脉血氧饱和度（SaO₂）＞0.90。

1.2.3 治疗

治疗组撤机后立即行HFNC（AIRVO2，新西兰费雪派克公司生产），设置流量20~40 L/min，氧体积分数设置30%~35%。对照组撤机后改为NIPPV（伟康V60，荷兰飞利浦公司生产），全部为经鼻（面）通气，S/T通气模式，氧体积分数设置30%~35%，吸气时间0.8~1.2 s，呼吸频率12~18次/min，吸气压力（IPAP）从4 cmH₂O（1 cmH₂O=0.098 kPa)开始，结合患者感受和监测潮气量情况，每隔5~10 min增加一次吸气相压力（IPAP）2 cmH₂O，使IPAP波动在8~20 cmH₂O，呼气相压力（EPAP）4~6 cmH₂O。分别在白天及夜间无创通气8 h，白天分两个时段完成，每次4 h，间歇时间完成进食、服药、口腔基础护理，适当床旁活动，并行经鼻控制性低流量氧疗。病情好转后逐渐降低吸气压力至5 cmH₂O，呼吸稳定后撤离NIPPV。

1.3 指标 1.3.1 观察项目

观察两组拔管前、治疗后12 h、24 h、出院前pH、PaO₂、PaCO₂水平和HR、RR及MAP的生理指标情况。比较两组气管插管再插管率、病死率、住院时间及住院费用。

1.3.2 再插管指征

两组患者在撤离有创通气后出现下列情况之一即认为达到再插管标准：①pH值≤7.20，且治疗中PaCO₂进行性上升。②缺氧难以纠正，充分氧疗或NIPPV下PaO₂ < 50 mmHg)。③精神意识状态急剧改变，出现昏迷、昏睡或谵妄。④呼吸或心搏停止。⑤呼吸抑制（RR < 8次/min）或严重呼吸困难（RR > 40次/min）。

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0统计学软件对数据进行分析，计量数据以均数±标准差（Mean±SD）表示，组间比较行成组t检验，计数资料采用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 两组基线情况比较

两组患者各项基础情况比较，差异均无统计学意义，均P＞0.05，组间患者具有可比性, 见表 1。

2.2 两组患者拔管前、治疗12 h、24 h及出院前的pH、PaO₂、PaCO₂、HR、RR、MAP比较

两组拔管前各项指标对比差异无统计学意义，组间具有可比性。治疗12 h指标比较，治疗组PaO₂低，PaCO₂高，差异有统计学意义（P＜0.05），考虑与开始实施HFNC，患者吸气流速不稳定，设定的吸氧体积分数与实际存在一定偏差，气道支持压力低有关。治疗24 h及出院前两组指标对比差异无统计学意义，表明撤机超过24 h HFNC与NIPPV有同样的治疗效果。见表 2。

2.3 两组患者有关医疗指标比较

两组患者的气管插管再插率、病死率、住院时间差异无统计学意义（P＞0.05）。住院费用有统计学意义（P＜0.05），见表 3。

3 讨论

2017年慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）^[9]指南推荐患者出现精神状态受损，不能排出气道分泌物时需要建立人工气道进行IPPV。

但由于气道异物的存在，改变了气道的生理结构，可以使得定植细菌沿主支气管及各其分支气管向下蔓延，导致严重的呼吸道感染，加之反复吸痰等操作，加重呼吸道感染^[10]。IPPV时间越长，并发症越多。早期拔除气管内插管序贯为NIPPV，能缩短IPPV时间，以避免IPPV导致的严重并发症，改善患者预后^[7]。

NIPPV治疗可降低气道阻力，减少呼吸肌做功，增加肺泡通气量，改善氧合和促进CO₂的排出^[3]。一项早期应用NIPPV治疗AECOPD患者的多中心RCT中^[11]，根据血气分析指标进行亚组分析后提示，对于pH值≥7.35的患者，在入选后2 h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（11.3%）明显降低。Squadrone等^[12]发现对于pH值＜7.25的有插管风险的重度AECOPD患者，使用NIPPV组有较高的失败率，约为52%~62%。

RCT研究^[7]发现对于NIPPV以PIC肺部感染控制窗为切换点行有创-无创序贯通气治疗AECOPD并严重呼吸衰竭患者，不仅能明显缩短有创通气时间，减少VAP发生，还能降低患者病死率。但是NIPPV不利于患者咳痰且要求患者必须清醒配合，舒适度差。耐受性差的患者可能由于NIPPV时出现漏气、口鼻干燥、痰液引流障碍、幽闭恐惧症和腹胀等相关并发症被迫中断治疗，甚至需要再次气管插管行IPPV^[13]。HFNC是通过柔软的鼻塞导管直接将一定氧体积分数的空氧混合高流量气体输送给患者的一种新型氧疗方式，能够提供10~60 L / min高效加温加湿的气体，比普通氧疗更能改善氧合，比无创机械通气更舒适^[14]。HFNC可精准控制吸氧体积分数，冲洗鼻咽腔，减少解剖死腔，使呼吸努力更有效，类似CPAP的作用，产生一定的气道内正压对抗PEEPi，降低呼吸功耗；此外良好的气体温湿化效果提高纤毛黏液系统的功能，促进分泌物的引流。Bräunlich等^[15]对54例AECOPD患者（GOLD C/D）使用HFNC，发现使用30 L/min流量时比20 L/min的PaCO₂更低，说明HFNC在降低CO₂方面是有效的，并存在流量依赖性，提示说明HFNC效果并不亚于NIPPV。本研究结果也显示，在撤机24 h时HFNC与NIPPV维持PaO₂和降低PCO₂作用差异无统计学意义，与上述研究结果一致。考虑与HFNC持续气流可以冲刷出死腔内气体来增加分钟通气量，降低二氧化碳水平，提高气体交换效率有关^[16-18]。持续气流还提高了鼻咽及食道压力，产生持续的气道正压效果，在一定程度上复张肺泡，从而改善氧合^[19]。两者再插管率未见明显差别。本研究采取早期拔除气管内插管，序贯为HFNC，目的在寻找一种舒适、有效的序贯治疗方法，以避免NIPPV导致的严重并发症，改善患者预后。

本研究发现，撤机12 h NIPPV较HFNC有更好地的维持PaO₂和降低PaCO₂之功效。考虑撤机早期患者呼吸功能尚未恢复，吸气流速低，变化大。NIPPV较HFNC有稳定的吸气和呼气末正压，以及与实际较吻合的吸氧体积分数。呼吸衰竭患者吸气流量变化很大，可以从30 L/min到100 L/min，患者的吸气流量与提供的流量之间的差别很大，导致空气混入，引起FiO₂的变化并且低于预期水平。在静息状态下应用HFNC当流量超过30 L/min时，测得的FiO₂与实际设定的FiO₂一致^[20]。患者呼吸功能好转，吸气流量趋于稳定。撤机24 h及出院前NIPPV较HFNC有相似的维持PaO₂和PaCO₂之功效水平。Bräunlich等^[21]等进行的一项针对稳定期慢阻肺伴高碳酸血症患者进行的研究结果表明，HFNC与NIPPV均能降低这些患者的PaCO₂水平，但两者差异无统计意义，说明两者在一定程度上有相似的治疗作用。Yoo等^[22]对拔管后出现呼衰的患者进行了研究，结果显示HFNC改善氧合功能的效果与无创机械通气相当，能缩短患者的ICU住院时间。也有研究发现HFNC可以降低拔管后72 h再插管率与拔管后呼吸衰竭^[23]。本研究结果与上述研究结果不完全相同，考虑与选择患者疾病种类和严重程度不同有关。