作者：張斌（火鳳凰翻譯組）
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■ 阻塞性肺疾病急性呼吸衰竭的臨床表現(xiàn)包括反常性無哮鳴，直立的姿勢，反常呼吸肌運動和嗜睡。
■ 短效支氣管擴(kuò)張劑和全身糖皮質(zhì)激素是阻塞性肺病急劇加重患者的藥物管理基礎(chǔ)。
■ 無創(chuàng)通氣降低慢性阻塞性肺疾病合并高碳酸血癥患者氣管插管和死亡的風(fēng)險。
■ 阻塞性肺病急性呼吸衰竭應(yīng)首先考慮無創(chuàng)通氣。
■ 控制分鐘通氣并延長呼氣時間降低了有創(chuàng)機(jī)械通氣的阻塞性肺病患者肺過度膨脹的發(fā)生率。
介紹
阻塞性肺病居全世界發(fā)病率和死亡率的首位。哮喘與慢性阻塞性肺?。–OPD），是2種常見阻塞性肺病的種類，僅在美國影響估計分別為2460萬和1500萬人。阻塞性肺病加重是急性呼吸衰竭的主要原因。急性COPD急性發(fā)作伴高碳酸血癥的的住院死亡率總體上為11％，21％需要機(jī)械通氣。嚴(yán)重哮喘急性加重在美國每年超過3600人死亡，在其他地區(qū)觀察到顯著增加死亡率。
處理阻塞性肺疾病相關(guān)的急性呼吸衰竭的中心環(huán)節(jié)包括快速識別和風(fēng)險分層。即將發(fā)生的呼吸衰竭的征兆（表1）與呼氣流量峰值的急劇減少相關(guān)，推薦用于相關(guān)的風(fēng)險分層評估哮喘加劇。
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)激素能在數(shù)小時內(nèi)改善肺功能并減少反復(fù)發(fā)作的短期風(fēng)險。當(dāng)患者應(yīng)用初始治療癥狀沒有迅速改善，無創(chuàng)通氣（NIV）可以減少呼吸負(fù)荷和減少氣管插管風(fēng)險。在NIV失敗或禁忌的情況下通常需要有創(chuàng)機(jī)械通氣（IMV）。本綜述提供了阻塞性肺病急性呼吸衰竭的處理概述，特別側(cè)重討論有創(chuàng)機(jī)械通氣的最佳通氣支持。
表1.即將發(fā)生的呼吸衰竭的征兆
無法說完整的句子
使用輔助呼吸肌
直立位姿勢
反常的哮鳴消失
奇脈
嗜睡
反常的呼吸運動
紫紺
血液動力學(xué)不穩(wěn)定
病理生理學(xué) 慢性氣道炎癥觸發(fā)平滑肌肥大、氣道纖毛功能障礙、粘液分泌過多、呼吸細(xì)支氣管破壞過多等一系列改變，最終增加氣道阻力和氣道高反應(yīng)性。在COPD中，與肺氣腫有關(guān)的實質(zhì)性破壞會增加肺順應(yīng)性，進(jìn)而降低呼氣氣流。常見的急性加重因素，包括接觸過敏原、吸入刺激物，以及細(xì)菌和病毒感染，疊加急性炎癥并隨著進(jìn)一步的支氣管收縮，氣道血管通透性和水腫。因此，高氣道阻力阻礙有效氣流呼出。空氣因不完全呼氣而潴留，導(dǎo)致動態(tài)肺充氣過度。逐步增加的功能殘氣量和逐漸降低的深吸氣能力將延伸過度的呼吸肌置于不利的機(jī)械位，進(jìn)一步降低呼氣流量。（圖1）
圖1，阻塞性肺病加重患者有漸進(jìn)的氣體潴留導(dǎo)致增加總肺活量（TLC），與正常組相比這主要由殘氣量（RV）增加引起。因此，肺活量（VC）降低。由高膨脹肺泡導(dǎo)致的外源性細(xì)支氣管壓縮也惡化了氣流限制。（圖2）
圖2，正常肺中的細(xì)支氣管是開放的，并且不代表氣流阻塞的重要來源（A，C）。慢性阻塞性肺?。–OPD）患者具有肺泡的擴(kuò)張和破壞，其外部壓縮增厚和發(fā)炎的細(xì)支氣管，導(dǎo)致進(jìn)一步變窄的小氣道和氣流阻塞（B，D）。
動態(tài)肺充氣過度逐漸增加呼吸負(fù)荷和減少呼吸肌的效率，最終導(dǎo)致明顯的高碳酸血癥呼吸衰竭。
無創(chuàng)呼吸機(jī)（NIV）
通氣支持適用于盡管初始應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑和全身糖皮質(zhì)激素治療后急性高碳酸血癥或嚴(yán)重呼吸窘迫仍然存在患者。對于COPD患者，如果沒有禁忌癥，NIV應(yīng)被視為高碳酸血癥呼吸衰竭的一線治療。NIV降低氣管內(nèi)插管的的風(fēng)險和降低嚴(yán)重COPD惡化相關(guān)的死亡率。NIV在急性高碳酸血癥患者中獲益最大，然而對于較輕的惡化患者沒有改善結(jié)局并通常耐受性差。對嚴(yán)重哮喘加重使用NIV能改善肺力學(xué)，減少支氣管擴(kuò)張劑使用，降低住院率。雖然缺乏明確的數(shù)據(jù)支持NIV常規(guī)用于嚴(yán)重哮喘急性發(fā)作，但小型研究表明，類似于當(dāng)前的COPD管理方法是合理的。
NIV禁忌癥包括心肺驟停，嚴(yán)重或頑固性血流動力學(xué)不穩(wěn)定，呼吸道分泌物過多，惡心嘔吐，顱面畸形，意識水平受損。值得注意的是，許多高碳酸血癥誘發(fā)昏迷的患者可以用NIV成功治療，呼吸性酸中毒在NIV開始后1?2小時內(nèi)通常改善，甚至在顯著改變的患者。重要的是，NIV的失敗風(fēng)險與意識狀態(tài)損害的嚴(yán)重程度非常相關(guān)，對這些患者應(yīng)謹(jǐn)慎使用。
據(jù)報道，NIV的失敗率在5%到40%。與延長NIV相關(guān)的死亡率優(yōu)于早期IMV策略。然而，對于NIV失敗需要IMV的患者，死亡率顯著增高。嚴(yán)重呼吸性酸中毒，無論是在當(dāng)時還是治療后1至2小時，是急性高碳酸血癥呼吸衰竭中NIV失敗的最佳預(yù)測因子。伴意識狀態(tài)不佳，通常報告的NIV失敗的預(yù)測因素包括更高的疾病總體嚴(yán)重性和過度呼吸急促。BAP-65評分（升高的血尿素氮，意識狀態(tài)改變，脈搏> 109次/分鐘，年齡> 65歲），COPD加重嚴(yán)重程度評分，與IMV需求良好相關(guān)，可能有助于識別早期IMV為最佳選擇的嚴(yán)重疾病患者。
有創(chuàng)機(jī)械通氣
從歷史上看，超過一半的COPD急性呼吸衰竭患者用有創(chuàng)通氣支持治療。在采用NIV后，COPD患者的IMV的比率顯著下降，并可以降低超過50％的插管風(fēng)險。在美國約2%至4%嚴(yán)重哮喘發(fā)作的患者需要機(jī)械通氣。COPD和哮喘IMV的基本支持方法是相似的。
適應(yīng)癥
當(dāng)需要機(jī)械通氣支持但是有NIV的禁忌癥時，提示需IMV治療。當(dāng)NIV耐受性差或臨床無法快速改善時IMV也應(yīng)該考慮。NIV治療開始1?2小時后不變或惡化的呼吸性酸中毒，持續(xù)性嗜睡，或呼吸窘迫是失敗的預(yù)兆并通常需要IMV。
起始治療
最近回顧了危及生命的慢性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，反常呼吸性酸中毒加重，低氧血癥和低血壓。通常，為了達(dá)到呼吸機(jī)同步和減慢呼吸頻率避免肺充氣過度需要深鎮(zhèn)靜和神經(jīng)肌肉阻滯劑。具有持續(xù)時間短的效果的鎮(zhèn)靜藥物受到青睞，因為許多患者在24小時內(nèi)可以顯著改善。
選擇初始呼吸機(jī)設(shè)置以打斷不斷加重的氣體潴留循環(huán)，提供充足的肺泡通氣和減輕呼吸肌疲勞。限制分鐘通氣（VE）和延長呼氣對最小化進(jìn)一步的氣體潴留和動態(tài)充氣過度非常重要。哮喘和COPD接受IMV的患者減少VE的重要性在一項小型研究中得到證實。為達(dá)到正常二氧化碳水平VE平均需要15.7L/min,這個水平的支持在九分之七的病人中引起顯著的動態(tài)充氣過度和低血壓。因此，提倡“允許性高碳酸血癥”的策略，而嘗試通過增加VE減少二氧化碳水平通常反而導(dǎo)致惡化和并發(fā)癥。
沒有足夠的數(shù)據(jù)來支持任何單一模式的IMV的優(yōu)越性。當(dāng)吸氣流量需求高時，吸氣流量可變的壓力目標(biāo)通氣與流量目標(biāo)的容量周期型模式相比可以提供更好的同步性。類似的流速同步往往可以通過謹(jǐn)慎調(diào)整吸氣流速和模式來達(dá)到。因為高度可變的氣道阻力，一致的潮氣量（VT）可能難以用壓力目標(biāo)通氣實現(xiàn)。相反，高氣道壓力經(jīng)常在流量-容量目標(biāo)的通氣中觀察到。早期嚴(yán)重哮喘的IMV策略推薦限制吸氣壓力峰值（PIP）至小于50cm H 2 O。PIP高度依賴于吸氣流速和氣道阻力，然而，并不和內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）或相關(guān)氣壓傷并發(fā)癥有必然相關(guān)。
為實現(xiàn)完全呼氣，一般推薦初始呼吸頻率為10至14次分鐘，吸氣與呼氣之比為1:3或更大。在容量目標(biāo)通氣模式下，高吸氣流速和方形吸氣波形（在某些呼吸機(jī)上）被提倡用于最小化吸氣時間。當(dāng)VE高時，吸氣流量和波形的修正大大降低了動態(tài)充氣過度，但如果VE已經(jīng)最小化時和受到限制時，同樣的修正則幾乎沒有帶來改善。
識別氣體滯留
漸進(jìn)式氣體滯留通常會在發(fā)展為明顯的呼吸衰竭之前很早就會發(fā)生實質(zhì)的動態(tài)過度充氣（圖3）。動態(tài)過度充氣大大增加患者在呼吸機(jī)通氣支持時的呼吸做功。不及時識別，正壓通氣的應(yīng)用會導(dǎo)致通氣的惡化、氣壓傷和血流動力學(xué)崩潰。
圖 3。.逐漸增加吸氣壓力，在下一次呼吸之前呼氣流量無法恢復(fù)到零，以及在通氣目流動-容量目標(biāo)模式（A）中吸氣容積大于呼氣體積，氣體滯留是明顯的。 降低呼吸頻率允許下一次呼吸前完全呼出，從而減輕空氣滯留（B）。
在臨床實踐中常用的識別氣體滯留的方法包括觀察呼吸機(jī)流量- 時間圖形描繪，PEEPi的量化，以及峰值吸氣和平臺壓力的測量（框2）。呼氣的流量-時間曲線在隨后的正壓力呼吸之前無法歸零提示氣體滯留。PEEPi（或autoPEEP）通過在呼氣末暫停期間測量總氣道壓力減去外部PEEP（PEEPe）的水平來測量。在嚴(yán)重阻塞性肺病病人中“零氣流”時內(nèi)源性PEEP的范圍通常是10到15cmH2O。PEEPi會因為活躍的呼氣努力而錯誤的高估，所以在自主呼吸的患者中無法準(zhǔn)確識別。相反，在低VE的患者中PEEPi會錯誤的低估，與高度升高的氣道平臺壓（Plate）和PIP值不一致。這種現(xiàn)象歸因于近呼氣末氣道閉合。
框2 識別動態(tài)充氣過度
在下次呼吸前呼氣氣流無法恢復(fù)到零。
每次呼吸逐漸增加的吸氣峰壓和平臺壓。（流量-容量定向呼吸模式）
每次呼吸逐漸減小的潮氣量（壓力定向模式）
吸氣潮氣量大于呼氣潮氣量
呼氣末測量高的內(nèi)源性PEEP
觸發(fā)不同步
在正常體重的患者中，總呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性基線通常是正常的，而哮喘和COPD則是增加的。因此，Pplat的增加（代表肺泡壓）在阻塞性肺病急性加重期間主要反映充氣過度的程度。已報道在嚴(yán)重哮喘初始Pplat為24至26 cm H2O。Pplat評估肺泡壓可能無法準(zhǔn)確地反映充氣過度的區(qū)域變化與氣道阻塞相關(guān)的異質(zhì)性。肥胖或其他胸壁順應(yīng)性降低的原因?qū)е驴绶螇旱倪^高估計。一般建議保持Pplat 30 cm H2O或更低，以預(yù)防與過度充氣和氣壓傷有關(guān)的并發(fā)癥。
最佳化病人-呼吸機(jī)交互
繼發(fā)于動態(tài)過度充氣的胸壁順應(yīng)性改變和呼吸肌功能，高吸氣流量需求，過度的氣道阻力大大增加阻塞性肺病患者人機(jī)不同步的風(fēng)險。盡管控制VE并提供足夠的吸氣流量參數(shù)，許多患者仍因為無效的呼吸觸發(fā)或欠佳的呼吸循環(huán)導(dǎo)致不同步。當(dāng)患者吸氣未能觸發(fā)呼吸或?qū)е潞粑鼨C(jī)呼吸傳遞實質(zhì)性延誤時，觸發(fā)不同步發(fā)生。（圖4）呼吸機(jī)呼吸終止太早太晚時發(fā)生周期不同步。
圖4.患者呼吸努力（箭頭）不觸發(fā)呼吸，為明顯的觸發(fā)不同步。
當(dāng)動態(tài)過度充氣時，病人吸氣努力必須在流量或環(huán)路壓力有足夠的變化之前首先克服PEEPi才能觸發(fā)呼吸機(jī)呼吸。這種現(xiàn)象在臨床上通過視診或觸診吸氣肌努力而不立即觸發(fā)呼吸機(jī)輸送而觀察到。流量–時間呼吸機(jī)曲線可顯示突然停止或減少的呼氣流量不觸發(fā)呼吸。初始呼吸機(jī)調(diào)整應(yīng)注重減少VE、延長呼氣時間，或氣道阻塞的藥物治療使PEEPi最小化。提高觸發(fā)靈敏度可能有助于患者吸氣努力較高比例的觸發(fā)呼吸，但是受限于不敏感性的固有水平需要避免自動觸發(fā)。
如果觸發(fā)不同步持續(xù)，則應(yīng)用PEEP有助于減少患者呼吸起始時所需的呼吸功。通過有效地設(shè)置觸發(fā)閾值更接近PEEPi水平，PEEPe的增加減少患者必須克服的流量或壓力梯度而觸發(fā)呼吸。PEEPe通常設(shè)定為不超過80％PEEPi水平，因為進(jìn)一步增加通常惡化充氣過度?？梢允褂檬彻軞饽襾磉M(jìn)行測量PEEPi和指導(dǎo)滴定PEEPe?；蛘?，PEEPe可以通過仔細(xì)觀察人-機(jī)的相互作用、VT和吸氣壓力來逐漸增加。PEEPe的有益增加將減少患者吸氣努力和呼吸傳遞之間的延遲并且可能矛盾地增加呼吸機(jī)呼吸頻率，因為患者努力更高比例的有效觸發(fā)呼吸機(jī)呼吸。如果PEEPe過多，在流量-容量目標(biāo)通氣中PIP將開始增加。類似地，如果過多的PEEPe應(yīng)用于壓力目標(biāo)模式中，VT開始減少。COPD患者應(yīng)謹(jǐn)慎使用PEEPe來管理觸發(fā)不同步。哮喘的結(jié)果不一致，但一般當(dāng)由測量PEEPi引導(dǎo)滴定PEEPe時表現(xiàn)出類似的益處。
周期不同步通常隨著調(diào)整流量– 容量目標(biāo)通氣中的吸氣流量或在壓力輔助控制通氣中的吸氣時間而改善。相反，吸氣時間過多通常在具有嚴(yán)重的氣道阻塞的接受壓力支持通氣的患者中觀察到。氣道阻力過大導(dǎo)致氣流緩慢減小。因為當(dāng)流量下降到最大流量的固定比例時壓力支持吸氣循環(huán)關(guān)閉，由此產(chǎn)生的吸氣時間可能過長。流量轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整本質(zhì)上改變阻塞性肺病患者呼吸的呼氣功。增加呼氣流量轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)或切換到輔助通風(fēng)控制模式普遍改善同步。
結(jié)果
機(jī)械通氣支持的直接并發(fā)癥通常與充氣過度的嚴(yán)重性和機(jī)械通氣總體持續(xù)時間相關(guān)。已經(jīng)報道了需要機(jī)械通氣的哮喘患者3％?6％的氣胸發(fā)生率。使高達(dá)40％的低血壓使病例復(fù)雜化。嚴(yán)重的過度充氣，定義為在長時間呼吸暫停時大于20mL/ kg的呼出容積，可以準(zhǔn)確識別那些最大風(fēng)險。至少觀察到15％的需要IMV的哮喘患者存在顯著的呼吸肌肌病，較長的通氣時間、大劑量皮質(zhì)類固醇和神經(jīng)肌肉阻滯劑增加肌病的發(fā)生率。因為年齡較大和合并癥的顯著率，COPD患者的并發(fā)癥和死亡率大體上更高。雖然COPD和哮喘的住院死亡率較其他原因的急性呼吸衰竭更低，但與初始治療后數(shù)月到數(shù)年再次惡化有關(guān)的死亡率凸顯積極慢病管理的重要性。
新出現(xiàn)的治療方法
使用氦-氧呼吸氣體混合物（氦氧混合氣體）增加層流，從而減少氣道阻力和促進(jìn)肺排空。雖然生理學(xué)上吸引人，氦氧混合氣體使用沒有顯示改善結(jié)果。此外，氦氧混合氣體對機(jī)械通氣的管理是挑戰(zhàn)，因為它破壞流量傳感器校準(zhǔn)，并且每天需要多個罐交換。
體外生命支持已被使用治療與COPD和哮喘有關(guān)的難治性碳酸血癥呼吸衰竭。體外二氧化碳去除可以通過15.5 Fr一樣小的雙腔導(dǎo)管和約為0.5L / min血液流速達(dá)到。體外生命支持試驗研究已經(jīng)證明降低NIV支持失敗患者的IMV率，縮短IMV持續(xù)時間，使患者早日活動。體外生命支持的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明哮喘患者的頑固性急性呼吸衰竭的短期存活率超過80％
總結(jié)
阻塞性肺疾病的加重是急性呼吸衰竭的常見原因。管理重點包括快速識別和提供積極的支持性治療，以盡量減少進(jìn)展的風(fēng)險和機(jī)械通氣需求。對于那些需要呼吸機(jī)支持的患者，NIV的使用降低了死亡率和進(jìn)展為IMV的風(fēng)險。與有創(chuàng)通氣相關(guān)的挑戰(zhàn)包括氣體滯留和動態(tài)過度充氣。仔細(xì)的監(jiān)測和調(diào)整通氣支持參數(shù)有助于優(yōu)化病人-呼吸機(jī)的相互作用，最大限度地減少風(fēng)險相關(guān)發(fā)生率。盡管有這些挑戰(zhàn)，在經(jīng)驗豐富的中心需要機(jī)械通氣的嚴(yán)重哮喘加重患者的死亡率很低。同樣，盡管較高水平的合并癥，COPD加重需要機(jī)械通氣支持相比那些與其他類型的急性呼吸衰竭的結(jié)局比較有利。繼續(xù)研究非侵入性和新興的支持策略將有助于優(yōu)化與這個重要的臨床實體相關(guān)的結(jié)果。
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作者歸屬：火鳳凰翻譯組 | 美工：上善若水-lily
加入翻譯組聯(lián)系：李瑞杰（組長），微信號hebeijerry
