慢性阻塞性肺疾病急性加重
——渴望暢快的呼吸
病例概要
某年冬天，一位老奶奶扶著一位面色青紫的老爺爺進(jìn)入急診室，護(hù)士急忙推平車迎上去，將其立即送入急診搶救室。
據(jù)老奶奶敘述，老爺爺常年抽煙，每年冬天都會咳嗽，這兩天感冒，喉中有痰咳不出，一下子喘不上氣。護(hù)士立即將患者放在搶救床上，患者呼吸極度窘迫，立即給予吸氧，心電監(jiān)護(hù)儀顯示呼吸36次/分，SpO2 88%，心率135次/分，血壓 110/70 mmHg。值班醫(yī)生迅速查體∶昏睡，兩肺呼吸音低，可聞及哮鳴音;球結(jié)膜水腫;心律齊，各瓣膜區(qū)未聞及病理性雜音;腹部未查見陽性體征;雙下肢無水腫。血氣分析∶pH 7.30，PaCO2 85mmHg，PaO2 58mmHg，HCO3- 30 mmol/L，PaO2/FiO2 175mmHg。血常規(guī)∶白細(xì)胞19.8×109/L，中性粒細(xì)胞百分比87%。
收入ICU，立即予患者無創(chuàng)機械通氣。胸片如圖1所示。
圖1 患者胸片
入 ICU當(dāng)時
問題1 考慮初步診斷是什么? 診斷依據(jù)是什么?
答：根據(jù)患者病史、癥狀體征及相關(guān)檢查，考慮診斷慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）、Ⅱ型呼吸衰竭、肺性腦病。
1.慢性阻塞性肺疾病（COPD）的診斷：①根據(jù)吸煙等高危因素史、臨床癥狀和體征等資料，臨床可以考慮COPD。②肺功能檢查證實有不完全可逆的氣道阻塞和氣流受限，這是COPD診斷的必備條件。吸入支氣管舒張劑后 FEV1/FVC<70%，可確定為不完全可逆性氣流受限;若能同時排除其他已知病因或具有特征病理表現(xiàn)的氣道阻塞和氣流受限疾病，則可明確診斷為COPD。
2.AECOPD的診斷：AECOPD的定義尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但在大多數(shù)研究和指南中，COPD患者急性發(fā)作的定義主要包括以下三個方面∶呼吸困難加重，痰液增多，痰液變膿。當(dāng)患者出現(xiàn)這三種表現(xiàn)中的一種或幾種時，即認(rèn)為急性發(fā)作。
3.Ⅱ型呼吸衰竭的診斷Ⅱ型呼吸衰竭是各種原因引起的肺通氣和（或）換氣功能嚴(yán)重障礙，以致不能進(jìn)行有效的氣體交換，導(dǎo)致缺氧伴（或不伴）CO2潴留，從而引起一系列生理功能和代謝紊亂的臨床綜合征。血氣分析特點是海平面、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、靜息、吸空氣時PaO2<60 mmHg，同時伴有PaCO2>50 mmHg。當(dāng)FiO2增加時采用PaO2/FiO2≤300 mmHg 的標(biāo)準(zhǔn)判斷患者是否存在呼吸衰竭。
該患者診斷 AECOPD、Ⅱ型呼吸衰竭的依據(jù)如下：①患者有吸煙病史，有反復(fù)咳、痰、喘癥狀，高度懷疑COPD。需要進(jìn)一步行肺功能檢查，明確證實有不完全可逆的氣道阻塞和氣流受限。②本次上呼吸道感染后癥狀加重，出現(xiàn)痰液增多和呼吸困難加重、喘息癥狀。③血氣分析提示 PaO2/FiO2≤300mmHg，且伴有PaCO2>50mmHg。
問題 2 如何對 AECOPD 嚴(yán)重程度進(jìn)行評估?
答：應(yīng)對COPD急性發(fā)作患者的嚴(yán)重度進(jìn)行評估，主要包括患者的病史、癥狀和體征、肺功能、動脈血氣指標(biāo)、胸片和其他輔助檢查（表1）。應(yīng)特別注意患者本次發(fā)病時呼吸困難和咳嗽的頻率和嚴(yán)重程度，另外還有痰液的性狀和日常生活的受限情況。當(dāng)患者出現(xiàn)以下情況時提示嚴(yán)重的急性發(fā)作;胸腹矛盾運動、輔助呼吸肌的參與、意識狀態(tài)的惡化、低血壓或出現(xiàn)右心功能不全等。
表1
該患者 AECOPD嚴(yán)重程度為重度，需要進(jìn)入ICU進(jìn)一步治療。
問題 3 該患者發(fā)生呼吸衰竭的主要機制是什么?
答：COPD患者的慢性炎癥反應(yīng)常常累及全肺，各氣道出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變，出現(xiàn)氣流呼出受限，表現(xiàn)為在呼氣時間內(nèi)肺內(nèi)氣體呼出不完全，形成動態(tài)肺過度充氣（DPH），肺動態(tài)順應(yīng)性降低，吸氣負(fù)荷增加。
DPH時呼氣末肺泡內(nèi)殘留的氣體過多，呼氣末肺泡內(nèi)呈正壓，即為內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi），患者必須首先產(chǎn)生足夠的吸氣壓力以克服PEEPi才可能使肺內(nèi)壓低于大氣壓而產(chǎn)生吸氣氣流，增大吸氣負(fù)荷。肺容積增大造成胸廓過度擴(kuò)張，并壓迫膈肌使其曲率半徑增大，收縮效率降低。
COPD急性加重時，上述呼吸力學(xué)異常進(jìn)一步惡化，氧耗量和呼吸負(fù)荷顯著增加，超過呼吸肌自身的代償能力，從而造成缺氧及CO2潴留，嚴(yán)重者發(fā)生呼吸衰竭。
問題 4 目前對該患者呼吸衰竭應(yīng)采取何種呼吸支持方式?
答：除解痙、平喘等藥物治療外，該患者目前存在Ⅱ型呼吸衰竭，無創(chuàng)機械通氣可作為 AECOPD患者呼吸衰竭的一線治療手段，可以降低氣管插管和有創(chuàng)機械通氣的使用，縮短住院天數(shù)，降低患者病死率。
1.無創(chuàng)機械通氣的適應(yīng)證（至少符合其中兩項）:①中至重度呼吸困難，伴輔助呼吸肌參與呼吸，并出現(xiàn)胸腹矛盾運動;②中至重度酸中毒和高碳酸血癥;③呼吸頻率>25 次/分。
2.無創(chuàng)機械通氣的禁忌證（符合下列條件之一）:①誤吸危險性高及氣道保護(hù)能力差;②氣道分泌物多，自潔能力不足；③心跳或呼吸停止；④面部、頸部和口咽腔創(chuàng)傷、燒傷、畸形或近期手術(shù)；⑤上呼吸道梗阻；⑥血流動力學(xué)明顯不穩(wěn)定;⑦危及生命的低氧血癥；⑧合并嚴(yán)重的上消化道出血或頻繁劇烈嘔吐。
3.無創(chuàng)機械通氣臨床應(yīng)用要點：①呼吸機的選擇，要求能提供雙水平正壓通氣（BiPAP），提供的吸氣相氣道正壓（IPAP）可達(dá)20~30 cmH2O，能滿足患者吸氣需求的高流量氣體（>100 L/min）。②通氣模式。持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）和雙水平正壓通氣（BPAP）是常用的兩種通氣模式，后者最為常用。③參數(shù)調(diào)節(jié)，吸氣相氣道正壓（IPAP）、呼氣相氣道正壓（EPAP）均從較低水平開始∶患者耐受后再逐漸上調(diào)，直至達(dá)到滿意的通氣和氧合水平，IPAP 10~25 cmH2O，EPAP 3~5cmH2O;吸氣時間0. 8~1.2秒，后備控制通氣頻率（T模式）10~20次/分，④改為有創(chuàng)機械通氣的時機∶應(yīng)用NIV1~2小時（短期），動脈血氣檢查無好轉(zhuǎn)或病情不能改善，應(yīng)轉(zhuǎn)為有創(chuàng)機械通氣。
入ICU 2小時
患者無創(chuàng)機械通氣模式S/T，IPAP 20 cmH2O，EPAP 5cmH2O，F(xiàn)iO2> 50%。監(jiān)測Vt 250~280mL，2小時后血氣分析:pH 7.19，PaCO2 120 mmHg，PaO2 66 mmHg，HCO3- 32 mmol/?；颊咭庾R不清，心率118次/分，SpO2∶94%，血壓95/46 mmHg.
問題 5 患者目前是否應(yīng)考慮轉(zhuǎn)為有創(chuàng)通氣?
答：COPD急性發(fā)作患者如出現(xiàn)以下情況應(yīng)考慮應(yīng)用有創(chuàng)正壓通氣（IPPV）：①嚴(yán)重呼吸困難，輔助呼吸肌參與呼吸，胸腹矛盾運動;②呼吸抑制或停止;③危及生命的低氧血癥（如PaO2<40 mmHg）;④呼吸頻率>35次/分;⑤嗜睡、神志障礙;⑥嚴(yán)重的呼吸性酸中毒（pH<7.25）及高碳酸血癥；⑦其他嚴(yán)重并發(fā)癥，肺炎、肺栓塞、氣壓傷等;⑧無創(chuàng)通氣失敗或存在無創(chuàng)通氣的禁忌證;⑨嚴(yán)重心血管系統(tǒng)并發(fā)癥。
該患者出現(xiàn)意識障礙、嚴(yán)重的呼吸性酸中毒及高碳酸血癥，同時血壓下降，符合轉(zhuǎn)為有創(chuàng)機械通氣的指征，應(yīng)盡早行有創(chuàng)機械通氣治療。
問題 6 該患者擬行有創(chuàng)機械通氣時，應(yīng)選用哪類人工氣道?
答：AECOPD 患者行IPPV治療時，應(yīng)首選經(jīng)口氣管插管建立人工氣道。與經(jīng)鼻氣管插管相比，經(jīng)口氣管插管能明顯降低鼻竇炎和呼吸機相關(guān)性肺炎（VAP）的發(fā)生。原則上應(yīng)盡量避免氣管切開，降低氣管狹窄發(fā)生率。而對于需行氣管切開的患者，可首選經(jīng)皮擴(kuò)張氣管切開術(shù)。
該患者應(yīng)選擇經(jīng)口氣管插管建立人工氣道。
問題7 該患者有創(chuàng)機械通氣模式及初始機械通氣參數(shù)設(shè)置的原則是什么?
答：在有創(chuàng)機械通氣早期，可采用控制通氣模式，有利于呼吸肌休息，但需盡量減少控制通氣的時間，以避免呼吸肌廢用性萎縮的發(fā)生。當(dāng)患者的自主呼吸有所恢復(fù)，宜采用輔助通氣模式，保留自主呼吸，為撤機做好準(zhǔn)備。常用的通氣模式包括輔助控制（A/C）模式、同步間歇指令通氣（SIMV）和壓力支持通氣（PSV），也可試用一些新型通氣模式，如神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣（NAVA）。
初始機械通氣的設(shè)置∶目標(biāo)潮氣量達(dá)到6～8mL/kg 理想體重即可，限制平臺壓不超過30 cmH2O和（或）氣道峰壓不超過35～40 cmH2O;呼吸頻率∶與VT配合以保證基本的分鐘通氣量，一般 10~15次/分即可;吸氣流速∶峰流速 40～60 L/min 以延長呼氣時間;PEEP∶一般情況下可設(shè)置生理性 PEEP，在存在PEEPi的情況下，外源性 PEEP設(shè)置一般不超過 PEEPi的80%。
該患者機械通氣初期可選用A/C模式：Vt 400 mL（按理想體重 70 kg），f 12次/分，PEEP5cmH2O，吸氣流速40 L/min，吸氣時間0.8秒，監(jiān)測患者的平臺壓及氣道峰壓，做適當(dāng)調(diào)整。
入 ICU3小時
患者在上述呼吸機設(shè)置條件下，呼吸機界面顯示壓力-時間波形如圖2。
圖2
問題 8 經(jīng)有創(chuàng)機械通氣后，該患者目前氣道阻力是否恢復(fù)正常?
答：該患者氣道峰值壓力（Ppeak）與Pplat 差值明顯升高，提示氣道阻力增加。準(zhǔn)確測定氣道阻力需要在無自主呼吸、固定潮氣量和吸氣流速的情況下監(jiān)測平臺壓。吸氣末屏氣3秒后（吸氣閥和呼氣閥均關(guān)閉，氣流為零）的氣道壓力，即為 Pplat。氣道阻力的計算公式如下∶
氣道阻力=（Ppeak－Pplat）/Flow
該患者的 Ppeak為45 cmH2O，Pplat為 25 cmH2O，吸氣流速（Flow）為40L/min。計算得出該患者的氣道阻力=（45-25）/40=0.5 cmH2O/（L·min）=30 cmH2O/（L·s）。正常情況下吸氣氣道阻力為1～3cmH2O/（L·s），呼氣氣道阻力為2～5cmH2O/（L·s）。因此，該患者氣道阻力明顯升高。
問題 9 除了針對呼吸衰竭的治療外，針對 AECOPD 原發(fā)病應(yīng)該采取哪些治療措施?
答：針對AECOPD 應(yīng)積極治療導(dǎo)致COPD急性加重的病因。引起COPD急性加重的最常見誘因是氣管、支氣管感染，其他原因還有氣胸、不合理應(yīng)用鎮(zhèn)靜安眠藥物、脫水、電解質(zhì)紊亂、高濃度氧氣吸入等。治療包括如下方面：
1.抗菌藥物：根據(jù)患者的臨床特征判斷患者具有應(yīng)用抗菌藥物的指征，結(jié)合患者所在地常見病原菌類型以及既往抗菌藥物使用情況經(jīng)驗性選用抗菌藥物。及時根據(jù)痰培養(yǎng)及抗菌藥物敏感試驗結(jié)果調(diào)整用藥，通常療程5~10天。
2.支氣管舒張藥物：有嚴(yán)重喘息癥狀者可給予較大劑量霧化吸入治療，主要是短效的 β受體激動劑或者聯(lián)合短效的抗膽堿能藥物，以緩解癥狀。
3.糖皮質(zhì)激素：COPD急性加重期患者宜在應(yīng)用支氣管舒張劑基礎(chǔ)上口服或靜脈使用糖皮質(zhì)激素，有效后盡快減量。
4.氨茶堿：目前認(rèn)為氨茶堿不僅可以解除氣道平滑肌痙攣，還有某些抗炎作用。對于COPD急性加重期患者酌情靜脈使用氨茶堿 500～1 000 mg/d。同時動態(tài)監(jiān)測氨茶堿血清藥物濃度，使其保持在 10～15μg/mL。
5.充分的氣道濕化及引流：AECOPD患者往往痰液黏稠不易咳出，充分的液體補充及局部氣道的濕化有利于痰液稀釋及排出。也可以采用震動排痰、體位引流、氣道吸引及纖維支氣管鏡肺泡灌洗等方法促進(jìn)痰液的排出，有助于控制或避免肺部感染的加重并降低氣道阻力力。早期的康復(fù)鍛煉。早期運動以及充分的營養(yǎng)支持對此類患者至關(guān)重要。
入ICU2日
患者神志清醒，但明顯呼吸窘迫，雙肺可聞及哮鳴音。心率升至 130 次/分，血壓95/50 mmHg，SpO2 88%。呼吸機條件∶PSV模式，PEEP 5cmH2O，PS 15cmH2O，F(xiàn)iO2 35%，吸氣觸發(fā)靈敏度1L/min，監(jiān)測呼出潮氣量（VTe）265 mL，f 30次/分。呼吸機流速時間波形提示呼氣末流速未到0。
問題 10 內(nèi)源性 PEEP產(chǎn)生的原因是什么?內(nèi)源性 PEEP的生理作用有哪些?
答：內(nèi)源性 PEEP（PEEPi））是臨床常見的呼吸病理現(xiàn)象，常見原因如下：
1.呼氣流速受限：呼氣阻力異常增加（如氣道阻力、氣管插管直徑和呼吸機管道阻力）。
2.呼氣時間不足：呼吸頻率增快，機械通氣模式、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，如吸氣時間過長、呼氣時間過短、PSV 模式 Esense 設(shè)置過低、潮氣量設(shè)置過大，或通氣需求過高時，均易產(chǎn)生 PEEPi。
PEEPi可導(dǎo)致機械通氣患者呼吸做功增加。PEEPi存在時常伴有吸氣末肺容積增加，易導(dǎo)致肺泡過度膨脹、肺順應(yīng)性下降。更重要的是 PEEPi使得輔助通氣時患者觸發(fā)呼吸機做功增加，可能出現(xiàn)無效觸發(fā)。PEEPi 還可以增加肺氣壓傷的發(fā)生率。PEEPi也可能導(dǎo)致靜脈回流減少（肺動態(tài)過度充氣）和功能殘氣量增加等。
該患者存在氣道痙攣，導(dǎo)致呼氣阻力增加，呼氣期氣流沒有到0 即開始下一次吸氣。呼氣末仍有部分氣體陷閉在肺內(nèi)，使得呼氣末肺泡內(nèi)壓及胸腔內(nèi)壓升高;出現(xiàn)肺動態(tài)過度充氣及內(nèi)源性PEEP。胸腔內(nèi)壓升高導(dǎo)致的靜脈回心血量減少，也可能是導(dǎo)致該患者血壓降低、心率增快的主要原因。
問題 11 如何在床旁識別和測定內(nèi)源性 PEEP?
答：根據(jù)流速-時間波形，如發(fā)現(xiàn)呼氣流速-時間波形在下一次吸氣開始沒有到基線，即氣流還沒有呼完就開始下一次吸氣，可判定存在內(nèi)源性 PEEP（圖3）。
測定靜態(tài)內(nèi)源性PEEP需要確?；颊邿o自主呼吸，并將外源性PEEP設(shè)置為0，然后在呼氣末期按呼吸機上的呼氣屏氣鍵，此時看到氣道內(nèi)壓力的升高值即為內(nèi)源性PEEP（圖3）。
圖3
問題 12 該患者存在內(nèi)源性 PEEP，該如何處理?
答：針對內(nèi)源性 PEEP產(chǎn)生的原因進(jìn)行相應(yīng)的處理。
（1）該患者存在明顯氣道痙攣，呼氣阻力高同時呼吸頻率快可能是內(nèi)源性 PEEP產(chǎn)生的主要原因。對此，可采用支氣管擴(kuò)張劑甚至糖皮質(zhì)激素以解除氣道痙攣，降低呼氣阻力。而自主呼吸頻率快，如果不能通過調(diào)整呼吸機模式或參數(shù)來改善，可考慮適當(dāng)鎮(zhèn)靜來降低通氣需求及呼吸頻率。
（2）縮短吸氣時間也是延長呼氣時間的重要方法。
（3）有學(xué)者認(rèn)為可以通過設(shè)置不超過內(nèi)源性 PEEP 80%的外源性 PEEP來緩解內(nèi)源性 PEEP增加觸發(fā)功等不良作用。但是此法并非適用于所有 AECOPD的患者，可能導(dǎo)致呼氣末肺容積進(jìn)一步增加的風(fēng)險。
入ICU5日
患者無發(fā)熱，痰量減少，神志清楚，循環(huán)穩(wěn)定，PSV模式，PEEP5 cmH2O，PS 8cmH2O，F(xiàn)iO235%，吸氣觸發(fā)靈敏度1L/min，監(jiān)測VTe 400mL，f 18次/分，pH 7.39，PaCO2 46mmHg，PaO2 86 mmHg。
問題 13 如何把握 AECOPD患者撤離有創(chuàng)正壓通氣的時機?
答 ：當(dāng)COPD患者滿足以下條件時，可考慮進(jìn)行撤機。
（1）撤機的先決條件∶引起呼吸衰竭的誘發(fā)因素得到有效控制。
（2）患者神志清楚，可主動配合。
（3）患者自主呼吸能力有所恢復(fù)，具有氣道自潔能力。
（4）通氣及氧合功能良好∶動脈血氧分壓/吸入氧濃度（PaO/FiO2）>250 mmHg;PEEP<5～8 cmH2O，動脈血 pH>7.35，PaCO2達(dá)緩解期水平。
（5）血流動力學(xué)穩(wěn)定∶無活動性心肌缺血，未使用升壓藥治療或升壓藥劑量較小。
當(dāng)患者滿足上述條件后，可行自主呼吸試驗（SBT）以判斷患者能否撤機。
問題 14 患者撤機后是否需要有創(chuàng)-無創(chuàng)序貫機械通氣?
答：AECOPD患者拔管后往往還存在較明顯的呼吸肌疲勞和呼吸功能不全，還需要較長時間的無創(chuàng)機械通氣。有創(chuàng)-無創(chuàng)序貫機械通氣是指接受 IPPV的急性呼吸衰竭患者，在未達(dá)到拔管撤機標(biāo)準(zhǔn)之前即撤離IPPV，繼之以無創(chuàng)機械通氣序貫，從而減少IPPV時間和與 IPPV相關(guān)的并發(fā)癥。國內(nèi)外已有多項隨機對照研究證實采用有創(chuàng)-無創(chuàng)序貫通氣可顯著提高急性加重期COPD 患者的撤機成功率，縮短IPPV 和住 ICU 的時間，降低院內(nèi)感染率，并增加患者存活率。
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