蔣正英 譯
關(guān)鍵詞：
哮喘；COPD；阻塞性肺??；高通氣；無創(chuàng)通氣；機(jī)械通氣
關(guān)鍵點(diǎn)：
1、阻塞性肺病急性呼吸衰竭的臨床表現(xiàn)包括靜默肺，端坐位呼吸，呼吸肌反常運(yùn)動(dòng)和嗜睡
2、短效支氣管擴(kuò)張劑和糖皮質(zhì)激素是大部分阻塞性肺病急性加重期患者的基礎(chǔ)治療
3、無創(chuàng)機(jī)械通氣可降低伴高碳酸血癥的COPD患者氣管插管及死亡的風(fēng)險(xiǎn)
4、無創(chuàng)機(jī)械通氣應(yīng)納入阻塞性肺病呼吸衰竭的管理
簡介：
阻塞性肺疾病是全球發(fā)病率和死亡率最高的疾病。哮喘和COPD是其最常見的2種類型，僅在美國，這兩種疾病患病人數(shù)分別為2460萬和1500萬。阻塞性肺疾病急性發(fā)作是急性呼吸衰竭的首要原因。COPD急性加重期伴高碳酸血癥、需要機(jī)械通氣患者的院內(nèi)死亡率為11-21%。在美國每年超過3600人死于哮喘急性加重，在其他地區(qū)觀察到的死亡率更高。
阻塞性肺疾病致急性呼吸衰竭的核心管理措施包括快速識(shí)別和危險(xiǎn)分層。呼吸衰竭的前兆體征(表1)與用于哮喘加重風(fēng)險(xiǎn)分層的呼氣峰流速明顯減少有明確相關(guān)性。
初始的基礎(chǔ)治療包括吸入短效支氣管擴(kuò)張劑，全身性糖皮質(zhì)激素的使用可以快速改善肺功能，并降低短期內(nèi)再次急性加重的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于初始吸入治療未能迅速改善的患者給予無創(chuàng)通氣(NIV)能減少呼吸做功并降低氣管插管風(fēng)險(xiǎn)。有創(chuàng)機(jī)械通氣(IMV)通常用于無創(chuàng)通氣失敗或有禁忌癥時(shí)。本綜述概述了阻塞性肺疾病所致的急性呼吸衰竭的管理，特別關(guān)注了有創(chuàng)機(jī)械通氣的合理應(yīng)用。
病理生理學(xué)
慢性氣道炎癥引發(fā)平滑肌肥大、氣道纖毛功能障礙、過多的粘液分泌及呼吸性細(xì)支氣管的破壞，最終導(dǎo)致氣道阻力增加和氣道高反應(yīng)性。在慢性阻塞性肺疾病中，與肺氣腫相關(guān)的肺實(shí)質(zhì)的破壞增加了肺順應(yīng)性，從而進(jìn)一步降低呼氣流速。常見急性發(fā)作的誘因包括暴露于過敏原、吸入刺激物、細(xì)菌和病毒感染，這些誘因使氣道在慢性炎癥的基礎(chǔ)上急性加重進(jìn)而促使支氣管收縮、增加氣道血管通透性和水腫。因此，氣道高阻力阻止有效呼氣。因呼氣受限導(dǎo)致的氣體陷閉使得肺泡逐漸膨脹，逐步增加的功能殘氣量和吸氣空間的減少使呼吸肌過度拉伸，進(jìn)一步減少呼氣流量（圖1）。而逐漸膨脹的肺泡對(duì)細(xì)支氣管產(chǎn)生壓迫又進(jìn)一步限制了氣流（圖2）。逐漸加重的肺泡膨脹增加呼吸做功負(fù)荷、降低呼吸肌的效率，最終導(dǎo)致明顯的高碳酸血癥性呼吸衰竭。
無創(chuàng)機(jī)械通氣（NIV）
患者在使用支氣管擴(kuò)張劑和全身性糖皮質(zhì)激素后仍存在高碳酸血癥或嚴(yán)重的呼吸窘迫提示需要機(jī)械通氣支持。COPD患者在出現(xiàn)高碳酸血癥呼吸衰竭時(shí)，如果沒有禁忌癥，NIV應(yīng)該作為一線治療手段。NIV可以降低COPD急性加重患者的氣管插管風(fēng)險(xiǎn)、治療失敗和死亡率。急性高碳酸血癥患者從NIV治療中獲益較大，而輕度增高的患者使用NIV治療并不能改善預(yù)后，并且常常出現(xiàn)不耐受。嚴(yán)重哮喘急性加重時(shí)使用NIV能夠改善肺機(jī)械力學(xué)、減少支氣管擴(kuò)張劑使用以及降低住院率。盡管缺乏確切的數(shù)據(jù)支持哮喘急性發(fā)作時(shí)常規(guī)使用NIV，但也有一些小型研究認(rèn)為COPD的管理措施同樣適用于哮喘急性發(fā)作。
NIV的禁忌癥包括心肺驟停、嚴(yán)重的或難以糾正的血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、過多的呼吸道分泌物、惡心和嘔吐、顱面畸形以及意識(shí)水平受損。值得注意的是，呼吸性酸中毒甚至嚴(yán)重酸中毒時(shí)，通常NIV治療后1-2小時(shí)后即可改善，因此許多高碳酸血癥性昏迷的患者能夠通過NIV糾正。重要的是，NIV失敗的風(fēng)險(xiǎn)與精神狀態(tài)不佳密切相關(guān)，應(yīng)該謹(jǐn)慎用于這類病人。
有報(bào)道顯示NIV的失敗率在5%-40%。延長無創(chuàng)通氣時(shí)間的患者死亡率明顯高于早期IMV治療的患者。然而那些NIV治療失敗繼而接受IMV治療的患者死亡率也顯著升高。預(yù)測(cè)急性高碳酸血癥呼吸衰竭患者NIV治療失敗的指標(biāo)是NIV開始時(shí)及治療1-2小時(shí)后呼吸性酸中毒的嚴(yán)重程度。持續(xù)精神狀態(tài)不佳包括總體疾病嚴(yán)重程度和呼吸急促也被認(rèn)為是預(yù)測(cè)NIV失敗的指標(biāo)。COPD急性加重嚴(yán)重度評(píng)分BAP-65（血尿素氮升高，神志改變，脈搏>109bpm，年齡>65歲）可指導(dǎo)是否需要IMV治療，幫助識(shí)別一類需要早期過渡到IMV的重病患者。
有創(chuàng)機(jī)械通氣(IMV)
歷史上超過一半的COPD急性加重伴高碳酸血癥呼吸衰竭的患者接受了IMV支持治療。自從NIV被作為COPD急性加重的治療后，氣管插管風(fēng)險(xiǎn)下降超過了50%，IMV用于COPD就顯著降低了。在美國因嚴(yán)重哮喘加重入院的患者大約2-4%需要機(jī)械通氣支持。COPD和哮喘的IMV基本支持方式是相似的。
IMV適應(yīng)癥
當(dāng)患者需要機(jī)械通氣支持但存在NIV的禁忌癥即是IMV的適應(yīng)癥?；颊卟荒苣褪躈IV或者NIV未能快速改善臨床癥狀也應(yīng)該考慮IMV。在NIV治療1-2小時(shí)后患者呼吸性酸中毒、持續(xù)嗜睡及呼吸窘迫未能改善甚至加重則提示治療失敗，通常需要更改為IMV。
初始治療
最近有綜述回顧了危及生命的阻塞性肺疾病患者的氣管插管。常見的并發(fā)癥包括加重支氣管痙攣、反常的呼吸性酸中毒加重、低氧血癥和低血壓。通常需要深鎮(zhèn)靜和神經(jīng)肌肉阻滯實(shí)現(xiàn)人機(jī)同步，同時(shí)需減慢呼吸頻率避免加重肺過度膨脹。短效的鎮(zhèn)靜劑受到青睞，因?yàn)榇蠖鄶?shù)病人在24小時(shí)內(nèi)即可顯著改善癥狀。
初始的通氣設(shè)置需要阻斷氣體逐漸陷閉的循環(huán)，同時(shí)提供足夠的肺泡通氣、減輕疲勞的呼吸肌的負(fù)荷。限制分鐘通氣量(VE)和延長呼氣對(duì)于減小進(jìn)一步的氣體陷閉和逐漸肺膨脹至關(guān)重要。一個(gè)小型的關(guān)于哮喘和慢性阻塞性肺病患者接受IMV治療的研究證實(shí)了降低VE的重要性。實(shí)現(xiàn)血碳酸值正常的平均通氣量是15.7升/分鐘，這樣的支持水平使9個(gè)病人中有7例出現(xiàn)肺過度膨脹和低血壓。通過增加分鐘通氣量降低二氧化碳水平常發(fā)生并發(fā)癥導(dǎo)致病情惡化，因此提倡嘗試“允許性高碳酸血癥”這一策略。
沒有足夠的數(shù)據(jù)支持IMV的某一模式是最佳模式。當(dāng)吸氣流量的要求較高時(shí), 相對(duì)于容量控制模式來說，定壓通氣提供的可變吸氣流速可以增強(qiáng)人機(jī)同步。通?？梢酝ㄟ^調(diào)整吸氣流速和流量波形獲得相適應(yīng)的同步流速。氣道阻力的高度變異性使定壓通氣難以提供恒定潮氣量（VT）。反之，在定容通氣模式下，常?？梢杂^察到氣道壓力過高。嚴(yán)重哮喘的早期IMV策略建議限制吸氣峰壓(PIP)低于50cmH2O。PIP與吸氣流速和氣道阻力相關(guān)，而與內(nèi)源性PEEP及氣壓傷并無明確相關(guān)性。
通常建議初始呼吸頻率設(shè)置為10-14次/分、吸呼比≥1:3以實(shí)現(xiàn)完全呼氣。在容量恒定通氣模式下，提倡通過提高吸氣流速和選擇方波(在某些呼吸機(jī)上) 使吸氣時(shí)間降到最低。在VE較高時(shí)改變吸氣流速和波形可以顯著改善肺過度充氣，但當(dāng)VE已經(jīng)最小化或受限時(shí)上訴調(diào)整則不能帶來明顯的改善。
識(shí)別氣體陷閉
在發(fā)生明顯的呼吸衰竭前，漸進(jìn)的氣體陷閉造成肺實(shí)質(zhì)長時(shí)間過度膨脹 (圖3)。肺過度膨脹顯著增加病人機(jī)械通氣支持時(shí)的呼吸做功。如果沒有及時(shí)識(shí)別, 應(yīng)用正壓通氣可能導(dǎo)致通氣惡化、氣壓傷和血流動(dòng)力學(xué)崩潰。
臨床實(shí)踐中常常用于識(shí)別氣體陷閉的觀察指標(biāo)有呼吸機(jī)流量-時(shí)間曲線、PEEPi值、吸氣峰壓及平臺(tái)壓的測(cè)量(表2)。在下一次正壓通氣前流量-時(shí)間圖形未返回零點(diǎn)表明有氣體陷閉。PEEPi(或內(nèi)源性PEEP)等于呼氣末暫停時(shí)測(cè)量的氣道內(nèi)的總壓力減去外源性PEEP(PEEPe)。嚴(yán)重阻塞性肺疾病患者測(cè)得的PEEPi通常在10-15cmH2O。有自主呼吸的患者因努力呼氣可使測(cè)得的PEEPi假性升高。相反，如果患者VE偏低可使測(cè)得的PEEPi假性降低，這與患者極度升高的平臺(tái)壓和吸氣峰壓不一致，這種現(xiàn)象歸因于呼氣末的氣道閉合。
體重正常的哮喘及COPD患者，其肺順應(yīng)性基線水平可以是正?；蛏叩摹Ｒ虼?，慢性阻塞性肺疾病急性加重期出現(xiàn)平臺(tái)壓Pplat（代表肺泡壓）升高提示有肺過度膨脹。有報(bào)道嚴(yán)重哮喘患者初始測(cè)得Pplat可高達(dá)24 -26 cm H2O。氣道阻塞患者各區(qū)域的肺過度膨脹存在差異，通過Pplat估計(jì)的肺泡內(nèi)壓不能準(zhǔn)確反映膨脹的異質(zhì)性。肥胖或其他致胸廓順應(yīng)性降低的因素會(huì)導(dǎo)致跨肺壓估計(jì)過高，通常建議保持Pplat≤30cmH2O以防止肺泡過度擴(kuò)張相關(guān)的并發(fā)癥及氣壓傷。
氣道陷閉的管理
盡管依從指南進(jìn)行機(jī)械通氣的初始設(shè)置，氣體陷閉仍然經(jīng)常發(fā)生。嚴(yán)重氣體陷閉有可能快速進(jìn)展，需要頻繁的再評(píng)估及調(diào)整參數(shù)。通過干預(yù)減少肺過度膨脹的關(guān)鍵因素是：VE、I:E和氣道阻塞。通過藥物治療可使氣道阻塞降至最小從而縮短機(jī)械通氣時(shí)間。機(jī)械通氣患者全身性糖皮質(zhì)激素及吸入支氣管擴(kuò)張劑的給藥劑量和給藥方式尚不明確。
VE是決定肺過度膨脹的關(guān)鍵因素。因此控制呼吸頻率和潮氣量可以最大化減少氣體陷閉。呼吸頻率和潮氣量哪個(gè)相對(duì)更重要并不明確，但是有臨床前的模型顯示降低呼吸頻率使動(dòng)態(tài)氣體陷閉減少更顯著。呼吸頻率的降低延長了有效呼氣占整個(gè)呼吸周期的比例，使呼出氣體量最大化，減少氣體陷閉。重要的是，在呼氣早期短時(shí)間內(nèi)呼氣流速急劇下降導(dǎo)致氣體陷閉，氣體陷閉對(duì)于肺過度通氣的貢獻(xiàn)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣道阻塞。因此，將呼吸頻率降至大約10次/分一般不會(huì)顯著增加肺過度膨脹。目前尚未確定阻塞性肺疾病患者最佳潮氣量目標(biāo)值，但是在阻塞性肺病并發(fā)ARDS時(shí)限制呼吸應(yīng)變力是非常重要的。為此，最常見的推薦是初始潮氣量設(shè)置為6 - 9 mL/kg（理想體重）并限制Pplat。降低潮氣量即降低了返回功能殘氣量所需的呼氣量，從而有效縮短了呼氣所需時(shí)間。
在某些呼吸機(jī)的流速-容量通氣模式下，增加吸氣流速或?qū)⑽鼩饬魉俨ㄐ斡蓽p速波調(diào)整為方波可以縮短吸氣時(shí)間從而延長呼氣。這些調(diào)整對(duì)COPD患者尤為重要，因?yàn)檫^高的死腔通氣通常要求更高的VE來避免嚴(yán)重的酸中毒。仔細(xì)觀察呼氣流速-時(shí)間曲線有助于預(yù)測(cè)延長呼氣時(shí)間帶來的獲益。
優(yōu)化人機(jī)協(xié)同
導(dǎo)致肺漸進(jìn)過度通氣的次要因素是胸壁順應(yīng)性的改變和呼吸肌的功能，吸氣流速的需求升高及高氣道阻力大大增加了阻塞性肺疾病患者人機(jī)不同步的風(fēng)險(xiǎn)。盡管控制了VE、設(shè)置了適當(dāng)?shù)奈鼩饬魉賲?shù)，許多患者仍然會(huì)因?yàn)闊o效觸發(fā)及不理想的呼吸周期而經(jīng)歷人機(jī)不同步。觸發(fā)不同步是指病人努力吸氣不能觸發(fā)機(jī)械通氣或觸發(fā)后機(jī)械通氣送氣延遲（圖4），呼吸周期不同步是指呼吸機(jī)呼吸結(jié)束過早或過晚。這些觀點(diǎn)在其他研究中已深入探討過。
當(dāng)存在漸進(jìn)過度通氣時(shí)，患者努力吸氣使流速或回路壓力改變足以觸發(fā)機(jī)械通氣前，首先須克服PEEPi。在患者吸氣后不能馬上觸發(fā)機(jī)械通氣時(shí)通過目測(cè)或觸診呼吸肌肉的力量可觀察到這種現(xiàn)象。呼吸機(jī)的流速-時(shí)間波形描記可證實(shí)突然中斷或下降的呼氣流速觸發(fā)機(jī)械通氣失敗。呼吸機(jī)的初始設(shè)置應(yīng)聚焦降低VE使PEEPi最小化，延長有效呼氣時(shí)間及使用藥物治療氣道梗阻。提高觸發(fā)靈敏度可能有助于改善患者觸發(fā)機(jī)械通氣的吸氣努力，但是這受限于避免自動(dòng)觸發(fā)所必需的固有觸發(fā)靈敏度。
如果觸發(fā)不同步持續(xù)存在，應(yīng)用PEEP可減少患者呼吸起始時(shí)的做功。通過有效設(shè)置觸發(fā)閾值使之接近PEEPi、同時(shí)增加PEEPe，以降低患者觸發(fā)呼吸機(jī)需克服的流速或壓力梯度。PEEPe一般不超過PEEPi的80%，因?yàn)檫^高的PEEPe會(huì)增加氣體陷閉。食道氣囊可用于測(cè)量PEEPi以指導(dǎo)滴定PEEPe。另外，也可以通過密切觀察人機(jī)協(xié)同、VE和吸氣壓逐步上調(diào)PEEPe。有效升高的PEEPe可縮短觸發(fā)延遲反而增加機(jī)械通氣頻率，因?yàn)閷?shí)際觸發(fā)率會(huì)升高。在流速-容量模式下，過高的PEEPe會(huì)使PIP隨之升高。同樣，在壓控模式下，過高的PEEPe會(huì)使VT下降。對(duì)COPD而言，觸發(fā)不同步的最佳處置方案是正確設(shè)置PEEPe。雖然COPD與哮喘不盡相同，但是用PEEPi滴定PEEPe對(duì)哮喘患者同樣獲益。
呼吸周期不同步可以通過調(diào)節(jié)容量控制模式的吸氣流速或壓力控制模式的吸氣時(shí)間來改善。然而嚴(yán)重氣道阻塞患者在壓力控制通氣下常常觀察到吸氣時(shí)間過長。因?yàn)樵趬毫χС帜Ｊ较逻^高的氣道阻力導(dǎo)致空氣流速極慢，當(dāng)吸氣流速下降到峰流速的一定比率時(shí)則吸氣相結(jié)束，這就導(dǎo)致吸氣時(shí)間延長。調(diào)節(jié)呼吸流速切換的閾值可改善阻塞性肺疾病患者呼氣做功。增加呼氣切換閾值標(biāo)準(zhǔn)或切換至輔助通氣模式有助于人機(jī)同步。
預(yù)后
機(jī)械通氣相關(guān)并發(fā)癥常常與肺過度膨脹的程度及機(jī)械通氣持續(xù)時(shí)間高度相關(guān)。需要機(jī)械通氣的重癥哮喘患者氣胸發(fā)生率為3~6%。所有病例中低血壓的發(fā)生率高達(dá)40%。延長呼吸暫停后呼出氣體量>20 mL/kg的患者是發(fā)生嚴(yán)重過度膨脹的高危人群。需要IMV支持的患者發(fā)生明顯肌無力的比率是15%，并且發(fā)生肌無力的風(fēng)險(xiǎn)隨著機(jī)械通氣時(shí)間延長、大劑量皮質(zhì)醇及神經(jīng)肌肉阻滯劑的使用而升高。高齡及合并有基礎(chǔ)疾病的COPD患者死亡率及并發(fā)癥的發(fā)生率顯著增高。盡管COPD與哮喘的住院死亡率低于其他原因?qū)е碌募毙院粑ソ?，但是與首次住院治療后數(shù)月至數(shù)年間反復(fù)急性加重相關(guān)的死亡風(fēng)險(xiǎn)警示我們需加強(qiáng)慢性病的管理。
新興療法
吸入氦-氧混合氣體（Heliox）可增加層流，從而降低氣道阻力并促進(jìn)肺排空，盡管理論上可行但并未被證明能改善預(yù)后。此外，氦-氧混合氣體會(huì)干擾流量傳感器校準(zhǔn)需要每日反復(fù)更換，使其應(yīng)用于呼吸機(jī)的治療受到質(zhì)疑。
體外生命支持已被用于治療COPD和哮喘相關(guān)的難治性高碳酸血癥呼吸衰竭。使用雙腔小導(dǎo)管（15.5 Fr）、0.5 L/min的血液流速即可達(dá)到體外二氧化碳清除。實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)證明體外生命支持可降低NIV失敗致IMV的需求、縮短IMV時(shí)間并可促進(jìn)患者早期活動(dòng)。數(shù)據(jù)表明體外生命支持可使哮喘伴難治性急性呼吸衰竭的患者短期存活率超過80%。
總結(jié)
阻塞性肺疾病急性加重是急性呼吸衰竭的常見原因。管理重點(diǎn)包括早期識(shí)別和積極救治以阻止病情惡化避免機(jī)械通氣。對(duì)于那些需要呼吸支持的患者，NIV的使用可降低死亡率及進(jìn)展至IMV的風(fēng)險(xiǎn)。有創(chuàng)機(jī)械通氣相關(guān)的挑戰(zhàn)包括氣體陷閉及漸進(jìn)的肺過度膨脹。密切監(jiān)測(cè)和調(diào)整呼吸機(jī)支持參數(shù)有助于促進(jìn)人機(jī)同步及降低呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率。盡管存在很多挑戰(zhàn)，但在有經(jīng)驗(yàn)的治療中心需要機(jī)械通氣的哮喘急性加重患者死亡率仍然很低。同樣，盡管常伴有其他合并癥，需要機(jī)械通氣的COPD急性加重也較其它類型的呼吸衰竭預(yù)后更好。繼續(xù)研究非侵入的、新興支持策略將有助與優(yōu)化與這些重要臨床技術(shù)相關(guān)的預(yù)后。
（編輯 涼風(fēng)澀）
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