宁怡乐何国鑫译陈俭审校
关键词
●无创通气●急性呼吸衰竭●ICU
要点
●无创通气(NIV)广泛应用于治疗各种原因引起的急性呼吸衰竭(ARF)的重症患者，尤其适用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重期、急性心源性肺水肿(ACPE)或免疫功能低下的患者。
●识别NIV适应症与禁忌症能有效地避免不恰当的无创通气治疗以及延误有创通气的治疗。
●选择合适的气罩界面和通气设置以及治疗期间的密切监测是NIV成败的关键。
●对于失败风险很高的患者NIV应当由经验丰富的医师极其谨慎地实施。
引言
无创通气（NoninvasiveventilationNIV）保留上气道即可给予患者通气支持。相对于有创通气来说，无创通气最主要优势在于预防气管插管(ETI)相关并发症，减少患者不适，维持自主的气道保护机制。目前已有可靠证据表明NIV可作为部分有选择的AECOPD、CPE以及免疫功能低下患者的急性呼吸衰竭的一线治疗措施。目前NIV已经广泛应用于ICU患者的急性呼吸衰竭的支持治疗。一项纳入了近15年来共14个法国ICU中心的急性呼衰患者的大型队列研究表明：随着时间推进，应用NIV的患者比例稳步上升，在年时达到了42%，而且相对于插管患者，将NIV为一线治疗措施的患者，60天生存率更高，ICU获得性感染者更少。另外一项时间跨度超过15年，纳入了54个法国、比利时ICU中心的研究发现：随着时间的推进无创通气的应用比例呈上升趋势，且应用无创通气的患者再发急性呼衰比例呈下降趋势，此外在研究中还发现NIV成功率上升而整体死亡率下降。在再发性急性呼吸衰竭的的患者中，NIV治疗失败是更常见的原因，但与早前研究不同是，NIV失败与再发性呼衰死亡率无明显相关性。以上这些研究结果提示近年来对于患者的无创通气治疗日臻完善且应用无创通气的医护人员愈加专业化。由于医护人员的专业知识及无创设备的差异化，目前来说临床上无创通气的利用率仍然不甚理想。过去的几年里，在急重症患者中，由于NIV扮演日益重要的角色，已促使很多的临床研究来讨论如何提高通气设备性能，如何优化通气设置模式。具体而言，技术性的革新已经克服了NIV相关的气体泄漏及死腔的问题。在启动无创通气之前，选择一个合适的NIV气罩界面、通气模式以及足够空间来放置监护和无创通气设备至关重要(图.1)。以下的综述是关于急性呼衰或者急性呼衰的高危患者的NIV的应用等相关问题，包括患者(NIV适应症)的识别、气罩界面的选择、无创通气的设置以及监护措施。
何时启动NIV以及NIV适应症
无创通气的主要适应证
慢性阻塞性肺疾病(COPD)
由AECOPD引起的急性呼衰可在早期应用无创呼吸机，这是目前的普遍共识。COPD的患者，由于气流阻力增加，吸气前不能充分呼出气体，故导致肺动态过度充气，从而使膈肌、肋间肌等附属呼吸肌群肌纤维长度明显缩短，机体效率的和耐力严重降低。由于呼吸时需要克服内源性呼气末正压(autoPEEP)，驱动潮气量以克服气道阻力，以上过程增加了呼吸肌疲劳。使用NIV时，由于外源性呼气末正压(externalPEEP)和压力支持通气(PSV)的存在，故可减少呼吸肌的做功。一些研究认为在上述患者应用NIV时可缓解呼吸困难，改善生命体征及气体交换，预防气管插管，提高住院生存率。近期一项纳入了例AECOPD患者的大型观察性研究结果表明，早期应用NIV可显著降低住院死亡率、医院获得性肺炎比例以及机械通气时间。因此，目前来看，NIV对于AECOPD并无禁忌症，应当视作预防气管插管和改善患者预后的一线治疗性措施。
心源性肺水肿(CPE)
对于CPE，NIV和持续气道正压通气(CPAP)均可显著改善呼吸窘迫以及代谢变化。就NIV模式来说，与CPAP相比双水平气道正压通气(BiPAP)具有潜在的优势，因其在吸气相时协助呼吸肌做功，使呼吸困难与呼吸肌疲劳得到改善。然而就现有的数据来看，即使对于CPE合并高碳酸血症的患者，并没有证据证明CPAP与BiPAP在减少插管和死亡率方面孰优孰劣。在疑似急性CPE患者院前管理中，头盔式CPAP可改善呼吸及血流动力学参数，其可行性、安全性及有效性已被证实，故已经成为一线治疗手段。
低氧性急性呼吸衰竭(HypoxemicARF)
在非COPD病因引起的低氧性急性呼吸衰竭患者的无创通气研究中，结果不尽相同。在低氧性急性呼衰患者中，NIV曾被用来减少呼吸肌做功，纠正浅促呼吸，预防呼吸肌疲劳以及ETI。Antonelli等人进行一项纳入64例低氧性急性呼衰患者的前瞻性随机研究，选取经积极药物治疗后，仍需通气辅助以维持氧合的患者，以比较NIV面罩及传统机械通气两者之间的差异。在进行一个小时的通气辅助后，两组患者的氧合均有明显提高。10名患者(占31%)进行NIV治疗后需要进行插管。在随机被分为传统机械通气治疗的患者中，肺炎、鼻窦炎等感染性并发症的发生频率更高(31%vs3%)。在幸存患者中，接受NIV治疗的患者具有更短的机械通气时长(P=0.)，以及更短的ICU停留时间(P=0.)。ARDS患者机械通气过程中，即使短暂的正压缺失都可能会导致严重的肺不张以及换气功能的恶化。基于上述原因，大多数的NIV研究将ARDS患者排除在外，因此仅能获得少量文献数据。Antonelli等人就应用NIV在早期ARDS患者作为一线治疗手段做了一项前瞻性研究，该研究纳入了名患者。通过NIV治疗可改善气体交换，并有54%的患者避免了插管。避免插管的患者中，呼吸机相关性肺炎的发生率更少(2%vs20%，P0.)，ICU死亡率更低(6%vs53%，P0.)。但是对于低氧性呼衰的患者来说，应用NIV失败风险较高，因此在应用NIV时应当持谨慎的策略。
免疫功能低下状态
急性呼吸衰竭是免疫功能低下患者入住ICU的主要标志。现有的文献支持选择性地将NIV作为各种原因引起的轻中度急性呼吸衰竭伴免疫功能低下患者的一线治疗手段。一些研究已经证实上述患者应用NIV治疗会有临床获益，但前提是需要严密的ICU监护、可迅速进行气管插管以及机械通气。一项大型的意大利多中心观察性研究纳入了名伴有急性呼衰入住ICU的血液病患者。研究者经过倾向评分分析后认定初始NIV治疗可作为生存的独立因素。相类似的研究结果还有：早期应用CPAP可作为一项简单经济实用的手段来预防上述患者的呼吸功能恶化及相关并发症发生。但亦有一项纳入了名免疫功能低下患者的多中心随机试验认为，早期应用NIV同标准化氧疗相比，在死亡率、ICU获得性感染、机械通气时长、ICU停留时间方面并无明显临床获益。对于再发性急性呼衰的患者来说，呼出潮气量对于在NIV治疗失败的识别中扮演了重要角色。通常情况下，在NIV治疗时，中重度的低氧血症患者很难达到保护性低呼出潮气量，呼出潮气量超过9.5ml/kg预测体重时与NIV治疗失败的相关性极高。
脱机
在脱机和拔管流程中，NIV已经被认为是防止再插管的预防性措施（预防性NIV）和拔管后呼吸衰竭的挽救性措施（挽救性NIV）来使用。在拔管后早期及时的应用NIV，可预防插管后急性呼衰的发生。但是对于拔管后已经发生急性呼衰的患者并未发现应用NIV能避免再插管，且对于拔管后已经发生急性呼衰的患者，NIV治疗与标准化的治疗相比具有更高的死亡率。因此，即使NIV已经被认为是防止插管后发生急性呼衰的预防性措施，目前仍需要更多的数据来验证究竟何种类别的患者在NIV中能获益最大。
NIV治疗失败预估以及NIV主要禁忌症
识别NIV治疗有效或者失败，有助于识别哪类患者是NIV的适应人群以及哪类患者应用NIV效果并不理想，因此在有创通气前可避免NIV的应用延迟以及不必要的应用。
对于COPD伴有急性呼衰的患者应用NIV时失败的预估因素有如下：
?基线动脉血气PH偏低
?APACHEII评分提示为严重的疾病
?无法配合无创呼吸机
?无法在鼻罩通气时减少经口的漏气
?治疗初期数小时内无法快速有效地纠正高碳酸血症、PH值
?患者入住ICU前已存在因COPD导致的日常活动能力受限
低氧性急性呼吸衰竭的患者NIV治疗失败的预估因素如下：
?简化急性生理评分II(SAPSII)≥35
?年龄40
?存在ARDS或者社区获得性肺炎
?进行NIV治疗1小时后氧合无改善。（即氧合指数无法上升到或mmHg以上）
?应用NIV时呼吸更快
?需要升压药物
?需要肾脏替代治疗
不管什么机制引起的急性呼衰，当下列情况存在时，NIV应当禁用：
?昏迷、癫痫发作、严重的中枢神经系统紊乱
?气道保护能力丧失或者无法清除气道分泌物
?血流动力学不稳定（血压或节律不稳定）
?上气道梗阻
?严重的上消化道出血
?近期的面部手术、创伤、烧伤畸形或者面部无法契合气罩界面(除非应用头盔式)
?近期胃食管手术
?未引流的气胸
?呕吐
因高碳酸血症导致意识障碍的急性呼吸衰竭的COPD患者，NIV治疗失败的风险很高。但在严密的监护和具有快速插管条件的前提下，考虑能承受一次NIV治疗试验，如果有效的，患者有可能在45到60分钟内转为清醒。
如何应用无创机械通气
NIV工具类型
NIV工具即连接无创呼吸机管路和患者之间的装置，起着输送加压气体到气道的作用。目前应用的NIV工具类型包括经鼻、口鼻、头盔和口含式工具，如何选择舒适的工具对NIV起着重要作用。（图2）。紧急条件下口鼻面罩比经鼻更可行，原因在于呼吸困难患者多为张口呼吸，故单纯的经鼻面罩容易漏气。口鼻面罩为全覆盖面罩，由透明塑料制成并用硅胶树脂材料边缘密封全脸，从而降低对皮肤结构的压力。近几年能改善患者体验和效能的新型面罩得到了发展，近期有一种轻型材料的全脸面罩，预留了可穿过鼻饲管的密封接口。面罩边缘的膜薄软，面罩有多于4个连接点连固定头带以保证稳固。针对非高碳酸血症患者，头盔面罩比常规的更舒适，它适合任何脸型，可改善成人和儿童的耐受性，减少皮肤损伤风险，患者和环境交互也更满意。新近推出的一种头盔，它有一条可打开的拉链，不再需要移除气罩就能让病人开放，并可选择头盔顶部固定从而减少腋窝固定处皮肤的损伤，患者的接受度也得到了保证。一条管路可以在同一患者上轮换不同接口（轮替策略）可全程改善的患者的耐受性。
呼吸机设置
选择正确的通气模式对NIV治疗期间获得生理及临床改善具有决定作用，但每一种通气模式都有利弊。针对呼吸困难患者，PSV+PEEP模式可以改善呼吸困难和气体交换，降低神经肌肉驱动和呼吸做功。CPAP模式可以改善氧合但降低呼吸肌做功作用有限。针对COPD患者，无创通气可以抵消动态过度充气，较少呼吸肌负荷和改善呼吸生理指标。AC模式和PSV模式在临床效果或血气改善上并无明显差异，虽然PSV模式更易被患者接受和不良反应相对较少。针对胸廓畸形和肥胖患者，需要更高的扩张驱动力，故容量控制模式更适宜。
不管是辅助还是控制模式，呼吸触发和呼吸周期控制对无创通气的成功应用都具有重要作用。在辅助通气模式时，流量触发相对于压力触发，能减少呼吸做功，获得更佳人-机同步性。针对COPD患者，低水平PEEP可抵消内源性PEEP，降低呼吸触发阈值。同样在COPD患者中，增加呼气相的条件（从10%加到70%的峰流速），可减少呼吸相延长程度、内源性PEEP和呼吸无法触发。
应用压力目标通气时，主张从低水平压力开始以利患者适应（以PSV为例，初始以CPAP压力3-5cmH2O,在此基础上吸气相给予8-12cmH2O压力），根据需要逐步增加压力以达到缓解呼吸困难、降低呼吸频率、足够潮气量及良好的人机协调性。针对急性呼吸衰竭(ARF)患者，CPAP压力条件通常给予5-12cmH2O,。如低氧型ARF伴两肺浸润，通过头盔给予CPAP压力条件5-12cmH2O，1分钟再给予8秒的25cmH2O深呼吸，以改善氧合。氧合改善目标为SPO或85-90%（高碳酸血症）。任何一种模式都需要设置一个后备呼吸频率以防止呼吸驱动不足。
使用头盔时，通常推荐基于临床提示和患者能耐受的最高PEEP和压力支持水平，以增加胸壁的顺应性和触发灵敏度。Vargas及同事们建议同时增加PEEP、压力支持水平和压力上升速率达到无创使用的舒适度。此外，一项头盔式无创呼吸机基准研究显示，双管路循环（吸气、呼气管路各有接头连接头盔）相比传统标准循环管路（吸气、呼气管路通过Y形管连接单接口）能改善人机兼容和减少无效做功次数。
湿化器类型是优化无创通气另外一关键点。目前有两种常用湿化器：加热湿化器（HHs）和热湿交换器（HMEs）。后者由于其简易和价格低廉得到广泛应用，但会导致死腔和气道阻力增加。一项法国的研究预先假设无创通气时使用加热湿化器较湿热交换器可减少ARF患者（低氧血症和高碳酸血症）插管率，但结果显示两组气管插管率、ICU住院时间、医院住院时间和ICU死亡率均无显著差异，此外粘膜干燥程度也无显著差异。研究者得出结论加热湿化器不推荐用于治疗ARF，但在治疗高碳酸血症伴肺型脑病时可以考虑应用。
临床应用和人机不协同处理
良好耐受性关乎无创机械通气的成功，改善舒适性可促进人机协同。人机不协同原因可包括以下几点：无触发、双触发、自动触发、呼吸周期过早结束或延迟结束。这些不同步对NIV应用造成明显影响。一项近期的前瞻性研究观察气管插管患者结果显示人机不协同见于所有呼吸机模式，触发不同步指数超过10%显示更高的ICU、医院死亡率和更长机械通气时间。一项法国的多中心研究显示压力辅助水平和漏气程度可认为人机不协同（无效呼吸次数和周期延迟）发生率增加的独立预测因素。过高水平的压力支持（17.5cmH2OVS15cmH2O）和低敏感吸气触发导致的误触发，造成机械通气时间延长（17.5天VS7.5天），NIV压力支持模式时过度漏气会阻止吸气流速衰减而不能使呼气阀开放完成吸呼切换，于是造成吸气相延长。在这些情况下，必须优化气罩装置或尺寸，必要予以更换以减少漏气，为减少漏气，还可以尽量降低设置的压力。在旧机型上，当漏气发生时，一种选择是选择压力控制、时间切换模式。PSV模式下，具吸呼切换变更功能和增加吸呼切换阈值功能的呼吸机（比如从吸气到呼气转换时气流流速占峰流速的百分比）可早期激活呼气的发生，从而避免充气延长、内源性PEEP和人机不协同的发生。
压力上升速率是另一种参数，可在PSV模式下调节以减少人机不协调。在COPD病人中，更快的速率可减少膈肌代谢消耗（表现为压力-时间产量），但是上升速率过快又会增加气体泄漏和患者耐受性变差。与此相类似，在呼吸困难对象中，过快压力上升斜坡可以减少呼吸做功。故该参数设置的效果是多变性的，压力上升速率设置在最低或最高水平均可导致患者不舒服。
在漏气发生时，压力控制模式适合NIV，因为它比容控模式更适合输送潮气量。新的呼吸机能测算并能补偿漏气以尽量降低人机不协同。
NIV调控目标在于初始目标是否达到，包括症状缓解、呼吸做功减少，气体交换改善或稳定，良好的人机协同和病人舒适度。气体交换效果由连续氧合监测和血气分析建立基线值，30-60分钟复查或根据临床提示；生理学反馈结果由ECG、呼吸频率、血压和心率等评估。最后，呼吸是否困难，同时如耐受程度、睡眠影响、人机不协同和气体泄漏可通过问询轻易评估。除了观察，还有气流流速、潮气量、压力波形分析等。如果对NIV治疗无反应，经各种调整尝试均失败，可认为NIV失败，此时应积极考虑有创机械通气。（见框1）
无创通气展望
高流量经鼻氧疗
高流量经鼻氧疗（HFNC）在危重病患者已得到广泛应用。相比较传统经鼻和面罩氧疗，HFNC可提升呼吸支持水平，潜在减少呼吸做功。HFNC的作用基于持续的氧浓度的维持，鼻咽死腔的冲刷以清除CO2，适度的肺膨胀压力。虽然HFNC至少保持35L/min的流量，平均鼻咽压力接近3cmH2O，当嘴巴张开或鼻咽漏气，上述压力水平仍难以达到。近年来在ICU开展HFNC与NIV的比较研究。最近的一项随机对照研究，对象为名ARF无高碳酸血症患者，随机接受HFNC、标准面罩氧疗或NIV，三种方式在插管率上无显著性差异，但HFNC患者在有较高的28天脱机人数和较低的90天死亡率。相类似，一项大型队列研究，研究对象为拔管后存呼吸衰竭高危因素的心胸术后患者，HFNC对比BIPAP无创通气，在ICU死亡率和再插管率上并无优势。但另一面来说，因HFNC治疗最后失败而导致的延迟气管插管和不良结果相关，包括ICU全因死亡率增加、拔管成功率下降、呼吸机依赖和无呼吸机时间减少。因此尽管最近有这些令人鼓舞的结果，但对于需要连续气道正压或压力支持的氧供不足患者，用HFNC替代无创通气或CPAP尚缺乏强有力证据。
哮喘
尽管有较多案例证明NIV具有优势，还有些适应征处争论中。NIV是具气管插管风险的哮喘患者的一种治疗选择，但主要来源于观察性研究的一系列证据的结果是矛盾的。因此在治疗哮喘加重患者上，相比传统治疗有无更好效果尚未能得出结论。
术后
胸部和上腹部手术后经常发生长时间的换气功能恶化和功能残气量下降。CPAP或NIV可可适用于上述患者。一项涵盖29篇文献的综述，研究内容为胸腹联合/肥胖症、实质脏器和实体器官移植等手术后预防和治疗性应用NIV，发现NIV可改善动脉血气分析和减少气管插管率。因此尽管目前资料有限并需要进一步的的随机对照研究支持，目前积累的证据支持CPAP/NIV可减少特定术后患者的呼吸并发症。
创伤
创伤患者好发ARF，表现为肺顺应性、功能残气量下降和限制性功能障碍。Chiumello等进行了纳入10项研究的Meta分析，研究对象为发生中重度呼吸衰竭的胸部创伤患者，应用CPAP和PSV无创通气后在死亡率上无显著差异，但后者能显著改善动脉氧合，从而减少气管插管率和肺部并发症。尽管有良好的结果，在明确推荐前仍要有大型随机研究来证明NIV在创伤后急性呼吸衰竭中的应用。
生命终末期
拒绝插管患者是否应用NIV存在争议，有警告认为延长这类呼吸功能终末期患者生存应用NIV存在伦理和经济浪费。在拒绝气管插管身上应用此类支持技术，不可能产生生存获益，故应避免使用无创通气。然而对于有些发生急性呼吸衰竭对无创通气反应良好的疾病如心源性哮喘或COPD，则可考虑无创通气。对临终关怀的患者如何设置参数以进行无创通气仍存争论。
支气管镜检查
非气管插管患者，严重低氧血症是纤维支气管镜检查的禁忌症。因为在纤支镜检查后氧合会进一步下降，这些病人有发生急性呼衰或严重心律失常的风险。NIV下行纤维支气管镜检查既可见于上述高危因素、自主呼吸患者用NIV辅助纤维支气管镜也见于NIV患者拟行纤支镜检查。纤支镜检查时可采用面罩和头盔进行无创通气。采用面罩时，纤支镜可通过T管进入面罩；采用头盔时，头盔的塑料项圈内置特殊密封连接器，可作为外口供纤支镜进入。最近有一项随机对照研究介绍了40名低氧呼吸衰竭患者接受纤支镜检查，NIV对比HFNC在操作前、中、后均可产生较好的氧合。两种接受纤支镜检查后24小时耐受良好插管率低。
镇静
无创应用时予以镇静、镇痛存在争议。清醒镇静伴局部麻醉被批准用于缺氧患者接受纤支镜检查，异丙酚/芬太尼靶向控制输注可在不抑制危重患者自主呼吸情况下使操作安全有效进行。最近的一项多国观察性研究纳入了名接受NIV至少2小时的患者，只有名对象（19.6%）有时候接受镇痛或镇静。通过调整影响因素，发现单独镇痛或镇静只要两者不联用，与NIV失败无相关性。理论上在考虑镇痛镇静治疗前先应用非药物方法来改进耐受性：选择不同类型的面罩类型和尺寸（轮替策略），以避免过度应用单种面罩导致不耐受；使用软件技术进步带来的呼吸机新算法可加强人机同步性。最后，右美托咪定是一种新的临床广泛应用的α2肾上腺素受体激动剂，具有镇痛、镇静、抗焦虑作用，但目前临床资料有限。由于其令人鼓舞的药学资料，虽然尚缺乏对呼吸抑制的证据，这个新药可用于不能配合的NIV患者或用于有自主呼吸的呼吸衰竭患者做纤支镜检查时替代用药。
总结
目前的证据显示NIV应用于多种原因所致的呼吸衰竭特别是慢性呼衰急性加重、心源性肺水肿或伴有免疫抑制的患者有明显的获益。对于成败预测性因素的识别可帮助评估哪类患者可从无创通气中获益，并区分可能NIV治疗无效或不安全的患者，从而避免无谓延迟气管插管。存在无创通气失败高危因素的患者必须由有经验的人员实施，方案应非常谨慎。理解无创通气对生理的影响并在合适场所严密监测下实施是保障无创通气成功的基础。
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇