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编号:2762
COPD机械通气指南 .doc
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    慢性阻塞性肺疾病急性加重患者的机械通气指南(2006)

    中华医学会重症医学分会

    慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一种常见的慢性呼吸系统疾病,患病人数多,病死率高,严重影响患者的劳动能力和生活质量。2002年世界卫生组织(WHO)公布的资料显示,COPD是目前世界上死亡的第5位病因,预计到2020年,COPD将成为第3位死亡病因。COPD急性加重(AECOPD)合并呼吸衰竭是导致COPD患者住院最重要的原因,加强对AECOPD的防治,特别是提高机械通气技术的应用水平,对提高AECOPD合并呼吸衰竭的抢救成功率具有重要意义。近年来,临床上应用机械通气治疗AECOPD取得了显著进展,极大地改变了这类患者的治疗面貌。为规范我国AECOPD机械通气治疗的操作,中华医学会重症医学分会结合近年来的国内外进展制定本指南。

    第一节COPD所致呼吸衰竭的机制和机械通气的治疗作用

    COPD是一种具有气流受限特征的疾病,其气流受限不完全可逆,呈进行性发展,与肺部对有害气体或有害颗粒的慢性异常炎症反应有关1。

    慢性炎性反应累及全肺,在中央气道(内径>2-4mm)主要改变为杯状细胞和鳞状细胞化生、粘液腺分泌增加、纤毛功能障碍,临床表现为咳嗽、咳痰;外周气道(内径<2mm)的主要改变为管腔狭窄,气道阻力增大,延缓肺内气体的排出,造成了患者呼气不畅、功能残气量增加。其次,肺实质组织(呼吸性细支气管、肺泡、肺毛细血管)广泛破坏导致肺弹性回缩力下降,使呼出气流的驱动压降低,造成呼气气流缓慢。这两个因素使COPD患者呼出气流受限,在呼气时间内肺内气体呼出不完全,形成动态肺过度充气(dynamic pulmonary hyperinflation, DPH)1,2,3。由于DPH的存在,肺动态顺应性降低,其压力-容积曲线趋于平坦,在吸入相同容量气体时需要更大的压力驱动,从而使吸气负荷增大。

    DPH时呼气末肺泡内残留的气体过多,呼气末肺泡内呈正压,称为内源性呼气末正压(intrinsic positive end-expiratory pressure, PEEPi)3,4。由于PEEPi存在,患者必须首先产生足够的吸气压力以克服PEEPi才可能使肺内压低于大气压而产生吸气气流,这也增大了吸气负荷5。肺容积增大造成胸廓过度扩张,并压迫膈肌使其处于低平位,造成曲率半径增大,从而使膈肌收缩效率降低,辅助呼吸肌也参与呼吸。但辅助呼吸肌的收缩能力差,效率低,容易发生疲劳,而且增加了氧耗量2,6。

    COPD急性加重时上述呼吸力学异常进一步加重,氧耗量和呼吸负荷显著增加,超过呼吸肌自身的代偿能力使其不能维持有效的肺泡通气,从而造成缺氧及CO2潴留,严重者发生呼吸衰竭。COPD急性加重的原因包括支气管-肺部感染、肺栓塞、肺不张、胸腔积液、气胸、左心功能不全、电解质紊乱、代谢性碱中毒等,其中支气管-肺部感染是最常见原因1,7,呼吸衰竭的发生与呼吸肌疲劳和痰液引流不畅两方面因素有关。因此,在这类患者应用机械通气的主要目的包括:改善通气和氧供,使呼吸肌疲劳得以缓解,并设法减少DPH及其不利影响2,3,8;通过建立人工气道以利于痰液的引流,在降低呼吸负荷的同时为控制感染创造条件。

    在AECOPD的早期,患者神志清楚,咳痰能力尚可,痰液引流问题并不十分突出,而呼吸肌疲劳是导致呼吸衰竭的主要原因7,9,此时予以无创正压机械通气(noninvasive positive pressure ventilation,NPPV)早期干预可获得良好疗效。若痰液引流障碍或有效通气不能保障时,需建立人工气道行有创正压机械通气(invasive positive pressure ventilation,IPPV)以有效引流痰液和提供较NPPV更有效的通气。一旦支气管-肺部感染或其他诱发急性加重的因素有所控制,自主呼吸功能有所恢复,痰液引流问题已不是主要问题时,可撤离IPPV,改用NPPV以辅助通气和进一步缓解呼吸肌疲劳。实践表明,有创-无创序贯通气行之有效10-13,已成为AECOPD 机械通气的实用方法。

    第二节无创正压机械通气

    NPPV是指患者通过鼻罩、口鼻面罩或全面罩(full face mask)等无创性方式将患者与呼吸机相连进行正压辅助通气,与气管插管和气管切开等有创的连接方式存在显著区别14。相比常规治疗而言,NPPV可降低AECOPD的气管插管需求率、住院时间以及院内病死率15。

    一. 适应证与禁忌证

    1. 适应证

    多项RCT 16-24及荟萃分析15,25-27均显示,与常规治疗相比,NPPV应用于AECOPD成功率可达80-85%。绝大多数研究提示有效的NPPV治疗可在短时间内(通常为1-6小时)使其pH增高、PaCO2降低、呼吸困难程度下降,长时间应用可降低气管插管率,缩短住院时间。因此,NPPV可作为AECOPD的一项常规治疗手段。而早期NPPV成功率高达93%,延迟NPPV的成功率则降为67%19。

    如何选择合适的病例进行NPPV,是成功应用NPPV的关键9。NPPV并非对所有的AECOPD患者都适用,不恰当地应用NPPV会延误IPPV的时机,因此,患者应具备行NPPV的一些基本条件,其中意识、咳痰能力、血流动力学状态和患者主观及客观配合NPPV的能力最为重要(表1)28。

    表1NPPV应用于AECOPD的基本条件28合作能力

    神志基本清楚,依从性好,有一定配合和理解能力气道保护能力

    分泌物少或自主咳嗽咯痰能力较强 血流动力学

    稳定或仅需较少量的血管活性药物维持病情

    无肺炎病史

    APACHE II评分较低29

    多项RCT17-21均针对中度呼吸性酸中毒(7.2525次/分)的AECOPD,与常规治疗相比,NPPV取得了显著疗效。无论是即时效应(NPPV短时间应用后呼吸困难症状和基本生命体征,血气指标),还是整个住院期间的疗效(气管插管率、院内/ICU病死率、住院/住ICU时间)均有明显改善。Bardi30等随访1年的研究中还发现NPPV治疗后可降低该组患者1年内的再次住院率。

    对于pH≥7.35的AECOPD患者,由于其通气功能尚可,PaCO2处于较低水平,pH处于代偿范围,较为传统的做法是不给予呼吸支持,而仅以常规治疗。最近一项在普通病房早期应用NPPV治疗AECOPD患者的多中心RCT中,根据血气指标进行亚组分析后提示,对于pH≥7.35的患者,在入选后2小时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明显降低(2.8% vs 11.3%,p=0.047)。作者推测可能与NPPV早期使用缓解呼吸肌疲劳、防止呼吸功能不全进一步加重及提高患者的自主排痰能力有关7。多项研究也表明,NPPV对这类存在DPH的患者,可以降低其吸气做功,达到缓解呼吸肌疲劳和改善通气功能的目的31,32。

    对于AECOPD所致严重的高碳酸性呼衰患者,有学者认为NPPV失败率和死亡率较高33,34,对这类患者行IPPV可能更为有效33。但在一项RCT中,49例常规治疗无效出现严重呼吸性酸中毒的AECOPD患者(pH 7.20±0.05, PaCO2 85±16 mmHg)被分为NPPV组和IPPV组,结果发现两组患者气体交换都有明显改善,两组机械通气时间、并发症发生率、住ICU时间、ICU病死率和院内病死率均相似35。类似地,在酸中毒更为严重的64例AECOPD患者(pH 7.18±0.05, PaCO2 104±14 mmHg)中应用NPPV,并选取疾病严重程度类似的既往行IPPV的64例AECOPD患者进行病例对照研究,NPPV组有40例患者失败后改用IPPV,但亚组分析显示这些患者与对照组的病死率、机械通气时间、住ICU时间等均无显著差异36,国内研究也有类似发现37。需要注意的是,上述三项研究均有较为严格的排除标准,相当一部分患者因为不具备使用NPPV的基本条件而被排除在研究之外,并且都在具有良好监护条件的ICU内进行,但NPPV失败率仍较高(25%-63%)35-37。而对于GCS<11分,APACHE II>29分,呼吸频率>30次/分,并且pH<7.25的患者应用NPPV失败的可能性高达50%38。因此,在具备较好的监护条件和经验丰富的单位,可在严密观察的前提下探索性应用NPPV,但应用1-2小时无明显改善则须及时改用IPPV38。

    对于出现意识水平改变的患者,在一项对153例COPD患者进行5年的病例对照研究后发现,如果伴有严重意识障碍(Kelly-Matthay评分大于3分),其死亡率则高达50%,故不应在这类患者中使用NPPV39。

    当IPPV条件不具备或患者/家属拒绝有创正压通气时,NPPV可在一部分患者中获得成功,亚组分析提示AECOPD成功率可达50%-60%40,41,42,高于其他病种(如晚期肿瘤、肺炎等),因此,对这类患者可考虑使用NPPV。

    推荐意见:在AECOPD应用NPPV时应注意患者的意识、咳痰能力、血流动力学状态和主观及客观配合能力。[C]

    推荐意见:对于病情较轻(pH>7.35,PaCO2>45mmHg)的AECOPD患者,应用NPPV可在一定程度上缓解呼吸肌疲劳,预防呼吸功能不全进一步加重。[C]

    推荐意见:对于出现轻中度呼吸性酸中毒(7.2525次/分)的AECOPD患者,推荐应用NPPV。[A]

    推荐意见:对于出现严重呼吸性酸中毒(pH<7.25)的AECOPD患者,可在严密观察的前提下短时间(1-2h)试用NPPV。[C]

    推荐意见:对于伴有严重意识障碍的AECOPD患者不宜行NPPV。[D]

    2. 禁忌证及相对禁忌证

    NPPV的禁忌证主要基于众多RCT所采用的排除标准来制定16-24。气道保护能力和自主呼吸能力较差,以及无法应用面罩的患者均为NPPV禁忌证,包括:①误吸危险性高及气道保护能力差,如昏迷、呕吐、气道分泌物多且排除障碍等;②心跳或呼吸停止;③面部、颈部和口咽腔创伤、烧伤、畸形或近期手术;④上呼吸道梗阻等。

    NPPV相对禁忌证:①无法配合NPPV者,如紧张、不合作或精神疾病,神志不清者;②严重低氧血症;③严重肺外脏器功能不全,如消化道出血、血流动力学不稳定等;④肠梗阻;⑤近期食道及上腹部手术。

    二. NPPV呼吸机及各配件的功能要求

    1. NPPV呼吸机的选择

    理论上讲,具有完善监测与报警功能的大型多功能呼吸机(critical care ventilator)以及便携式压力/容量限制型呼吸机均可用于NPPV。前者的优点除了完善的监测与报警外,还在于能够提供精确的高浓度氧气吸入,但其设计特点是属于高压力低流量系统,在密封不漏气的条件下工作比较理想,而对漏气的补偿能力比较差, 呼吸回路(特别是面罩)漏气往往容易造成假触发,引起人机不协调43,甚至有可能在漏气较大时导致呼吸机不正常工作。因此,选用时应该慎重考虑。后者设计的特点是高流量低压力系统,对漏气的补偿能力比较好,适合于NPPV容易漏气的特点。且其价格较低廉,使用简便和体积小,容易搬动,逐渐成为最常用于NPPV的呼吸机。其缺点是监护和报警系统尚不够完善。近年来,兼备上述两种优点的新型压力限制型呼吸机也逐渐应用于临床。

    由于应用压力控制/支持可辅助AECOPD通气,在一定程度上缓解其呼吸肌疲劳;外源性PEEP可对抗小气道的动态塌陷,并减少吸气做功2,4,44。因此,AECOPD患者应选用具有双相压力支持的呼吸机14。虽然无研究直接比较不同类型呼吸机对AECOPD患者的疗效差异,但在AECOPD生存率改善的大多数RCT里均采用此类呼吸机。

    目前国内市场上用于NPPV的呼吸机品牌和种类繁多,功能及价格差别较大。用于AECOPD行NPPV的呼吸机至少应具备以下要求14:能提供双相(吸气相和呼气相)的压力控制/压力支持;提供的压力不低于25cmH2O;能够提供满足患者吸气需求的高流量气体(40-100L/min);能提供至少40次/分的通气频率;具备一些基本的报警功能。

    2.面罩的选择

    面罩是连接呼吸机与患者之间的重要途径,患者对面罩的耐受性以及面罩的有效性也是决定NPPV成败的关键环节45。在一些情况下,面罩不合适往往是造成人机不协调的重要因素14:面罩过大或与患者的面型匹配不好,容易造成漏气量增大,进一步导致患者不易触发/终止呼吸机送气46。面罩扣得过紧,又容易导致局部皮肤压伤。因此,应准备不同种类和型号的鼻罩/口鼻面罩以供不同情况使用,而合理地调整面罩的位置以及调整固定带的张力(一般以扣紧头带后能于面颊旁轻松插入一至两指为宜)可在减少漏气的同时,又能提高患者对面罩的耐受性和有效性。

    目前国内外常用的面罩有鼻罩和口鼻面罩,大部分RCT都成功应用这两种面罩。口鼻面罩能较快降低CO2 47,而鼻罩更舒适,更易被患者接受47,48,49。两者最大的差别在于经口漏气,而经口漏气是造成经鼻罩行NPPV失败的主要原因29。另有研究发现,CPAP模式中闭口呼吸时,经鼻罩和口鼻面罩患者的鼻部阻力差别不大;但在使用鼻罩出现经口漏气时,将会因流量的增大而使鼻部阻力显著增加50。由于AECOPD患者往往存在张口呼吸,因此,应首先考虑口鼻面罩,若病情改善后还需较长时间应用NPPV时可更换或交替使用鼻罩14。

    3.呼气装置的选择

    应用单回路的无创呼吸机,呼气装置可以是专用的呼气阀,也可以通过持续气流(如提供一定水平的PEEP)将呼气时管路中的气体排出。呼气阀可能增加呼吸功,而较低水平的PEEP(3-5cmH2O)并不能完全排除重复呼吸,特别是当呼吸频率过快时51。而不同的呼气装置的重复呼吸量不同,选择良好的呼气装置以减少重复呼吸,对于伴严重CO2潴留的AECOPD患者来说有一定价值。目前国内临床上常用的NPPV呼气装置包括平台阀(plateau valve)、侧孔(port)以及静音阀(whisper swivel)。在避免CO2的重复呼吸方面,平台呼气阀应用价值最大52,53。但平台阀上的硅胶膜在长时间使用过程中可出现弹性降低、粘连等情况,应定期检查并及时更换。而将面罩自带的排气孔打开也可在一定程度上避免CO2的重复呼吸52。......(后略) ......