有创与无创序贯性机械通气治疗慢性阻塞性肺疾病所致严重呼吸衰竭的研究
有创与无创序贯性机械通气治疗慢性阻塞性肺疾病所致严重呼吸衰竭的研究
王辰 商鸣宇 黄克武 童朝晖 姜超美 代华平 张洪玉 翁心植
摘要 目的：探索早期拔管改换无创机械通气策略的技术可行性并评价其治疗效果。方法：选择接受气管插管和机械通气的慢性阻塞性肺疾病(COPD)病例11例，设为序贯治疗组，以同步间歇强制通气+压力支持通气(SIMV+PSV)方式行机械通气，待肺部感染明显控制时判为“肺部感染控制窗”出现，此时拔除气管导管，改用经鼻面罩压力支持通气+呼气末正压(PSV+PEEP)通气，以后渐减PSV水平直至脱离呼吸机；选择同样病情病例11例作为对照组，在肺部感染控制窗出现后继续按常规行有创机械通气，以SIMV+PSV方式撤机。动态观察两组病例的感染、通气及氧合指标，记录出现肺部感染控制窗的时间、有创和总机械通气时间、住急重症监护病房(ICU)天数及呼吸机相关肺炎的发生情况。结果：序贯治疗组与对照组的治疗前各指标相仿(P>0.05)；出现感染控制窗的时间及当时情况相仿(P>0.05)；有创机械通气时间分别为(7.1±2.9)和(23.0±14.0) d，P<0.01; 总机械通气时间分别为(13±7)和(23±14) d，P<0.05; 呼吸机相关肺炎发生例数分别为0和6例，P<0.01；住ICU时间分别为(13±7)和(26±14) d, P<0.05。结论：对合并明显支气管-肺部感染的COPD插管上机病例，以肺部感染控制窗为时机早期拔管，改用经鼻面罩无创通气可以显著改善治疗效果。
, 百拇医药
关键词：肺疾病，阻塞性 呼吸衰竭 机械通气 肺部感染控制窗
在国内，80%～90%的慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性发作是由支气管-肺部感染引起，对其中呼吸衰竭严重者常需使用机械通气。机械通气的作用包括通过建立和管理人工气道，有效地引流痰液，帮助迅速控制支气管-肺部感染；承担部分甚至全部通气负荷来保证机体的有效通气，同时使呼吸肌得到休息。COPD接受机械通气病例在感染控制后，由于气道阻塞状态和呼吸肌疲劳仍然存在，自主通气功能不能满足机体需要，需继续使用机械通气，使机械通气的时间延长，而在延长的机械通气过程中，由于存在人工气道，易于发生下呼吸道感染和呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia, VAP)[1，2]，使治疗过程反复，撤机过程亦反复和延迟，甚至造成呼吸机依赖状态。
在实际临床工作中我们发现，当建立人工气道有效地引流痰液及合理地应用抗生素后，支气管-肺部感染往往可以较为迅速地在短期内得到控制，临床上表现为痰液量减少、粘度变稀、痰色转白，体温下降，白细胞计数降低，胸片上支气管-肺部感染影消退。我们将这一肺部感染得到控制的阶段命名为“肺部感染控制窗”(Pulmonary Infection Control Window, PIC-Window，PIC窗)。以后则肺部感染可能再度加重。肺部感染控制窗的出现意味着患者的主要矛盾已经集中于通气功能不良，气道分泌物引流的问题已经退居次要位置，我们只要采取能够支持患者通气，特别是解决呼吸肌疲劳问题的措施即可稳定并进一步改善病情。这种判断使我们想到是否可以在感染控制窗出现后及时拔除气管内导管，改用经鼻面罩无创性机械通气来辅助通气，继续帮助患者解决呼吸肌疲劳和通气功能不良的问题，而由于及时地拔除了人工气道，可望有效地避免经人工气道所致下呼吸道感染和VAP[3-5]。基于这种考虑，我们试行在肺部感染控制窗出现后拔除气管导管，改用无创性机械通气的序贯机械通气方法，并与持续使用经人工气道机械通气的传统方法进行了对比研究，以探索早期拔管改换无创性机械通气策略的技术可行性并评价其治疗效果。
, 百拇医药
对象与方法
一、病例选择
1.序贯治疗组：1998年6月～1999年6月间因COPD急性发作，支气管-肺部感染加重，合并严重Ⅱ型呼吸衰竭和肺性脑病而收入北京朝阳医院-北京呼吸疾病研究所呼吸急重症监护病房(RICU)，接受气管插管和机械通气的患者11例。X线胸片均显示明显支气管-肺部感染征，并至少伴有以下表现中的一项：痰量增加，痰液粘稠，痰色转黄或呈脓性；外周血白细胞计数大于10 000个/mm3和(或)中性粒细胞百分比升高(大于80%)；体温高于38℃。所有病例均因严重呼吸衰竭、肺性脑病，严重支气管-肺部感染，气道分泌物多，符合本单位插管上机标准而行机械通气治疗。患者的一般情况列于表1。
2.对照组： 开始本研究前1年内因同样病情收入RICU并接受气管插管、同样方式机械通气的患者11例。一般情况及与序贯治疗组的对比见表1。
, 百拇医药
关于序贯治疗组采用前瞻性研究方法而对照组采用回顾性研究方法的说明：因本研究不可能采用盲法进行，为避免研究人员对采用以往有创机械通气方法的对照组进行撤机和其它治疗中的主观影响，我们设计采用以开始本研究前近期的同类病例作为对照组，以求客观反映常规有创通气方法治疗的过程和效果。由于在本RICU中有关于所需研究指标的完整动态记录，故不会因是回顾性研究而对观察精度造成影响。
二、治疗方法
1.序贯治疗组： 初插管上机的4～12 h采用容量型辅助-控制方式(ACMV)，以后改为同步间歇强制通气+压力支持方式(SIMV+PSV)。根据患者的通气状况、血气分析结果和耐受情况调整吸入氧浓度(FiO2)，SIMV潮气量、呼吸频率和PSV水平；根据病情和通气功能好转情况逐渐降低SIMV频率和PSV水平，直至SIMV频率至10～12次/分，PSV水平至10～12 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)后不再下调。在进行有效机械通气的同时，积极进行抗感染、祛痰、气道分泌物引流、扩张支气管、纠正电解质紊乱及营养支持等综合治疗。根据患者胸片上支气管-肺部感染影吸收情况，体温、外周血白细胞计数和痰液性状(粘度、颜色)及量的变化，患者通气-氧合功能的好转情况判断支气管-肺部感染控制情况。本研究根据以下条件作为出现肺部感染控制窗的判断标准：支气管-肺部感染影较前明显吸收，无明显融合斑片影；机械通气支持水平可下调至SIMV频率10～12次/分，PSV水平10～12 cm H2O。同时至少伴有下述指标中的1项：体温较前下降并低于38℃；外周血白细胞计数低于10 000个/mm3或较前下降2 000个/mm3以上；痰量较前明显减少，痰色转白或变浅，粘度降低并在II度以下[6]。出现肺部感染控制窗后，拔除气管内导管，改用经鼻面罩双水平正压通气(BiPAP,PSV+PEEP)。设备采用美国Respironic公司BiPAP-ST型和美国NPB公司335型无创呼吸机。根据患者呼吸情况调节PSV水平和FiO2，使呼吸频率低于28次/分，动脉血氧分压(PaO2)65～90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，动脉血二氧化碳分压(PaCO2)45～60 mm Hg或维持拔管前水平。所有病例均加3～5 cm H2O呼气末正压(PEEP)以减少由于存在内源性呼气末正压所致吸气功耗增加。以后随病情好转，逐渐降低PSV水平，直至患者可稳定自主呼吸。
, 百拇医药
2.对照组：在肺部感染控制窗出现前治疗同序贯治疗组；在肺部感染控制窗出现后仍按常规有创通气方法继续行经气管内插管机械通气，以SIMV+PSV方式继续撤机：先逐渐降低SIMV频率至5次/分，后减低PSV水平至5～7 cm H2O,稳定达4 h可以脱机拔管。
三、观察方法
记录序贯治疗组和对照组机械通气前、肺部感染控制窗出现时，拔除气管插管改用无创机械通气3 h后，撤除有创或无创机械通气时患者的一般情况，支气管-肺部感染及全身感染表现(X线胸片，血象，体温，痰涂片，痰/血细菌培养，痰量，痰粘度，痰色)，通气及氧合指标：PaO2, PaCO2, 动脉血pH值(pHa), 氧合指数(PaO2/FiO2);记录两组出现肺部感染控制窗的时间，接受有创机械通气时间，总机械通气时间，住ICU时间；依Pingleton[7]和Nava[8]等建议的诊断标准，发生VAP的例数。
, 百拇医药
应用分组t检验或χ2检验对以上指标进行组间对比分析；应用配对t检验进行同组内不同时相间对比分析。
结果
一、序贯治疗组和对照组基础情况的对比
见表1。对比分析显示两组间差异无显著性，提示两组基础情况具有可比性。
表1 序贯治疗组与对照组接受有创机械通气前的基础情况
组别
例数
年龄
(岁)
性别
, 百拇医药
(男/女)
以前曾
插管例数
呼吸频率
(次/分)
动脉收缩压
(mm Hg)
心率
(次/分)
序贯治疗组
11
64.8±13.0
8/3
, 百拇医药
2
30±7
129±24
104±15
对照组
11
70.1± 9.1
10/1
3
27±4
119±16
105±23
P值
, http://www.100md.com
0.282
0.577
0.611
0.336
0.239
0.871
组别
例数
PaO2/FiO2(mm Hg)
PaCO2(mm Hg)
pHa
外周血白细胞计数 (个/mm3)
, 百拇医药
体温(℃)
序贯治疗组
11
151±62
82±25
7.28±0.10
8 100±2 276
37.0±0.8
对照组
11
164±72
82±22
7.25±0.14
, http://www.100md.com
9 900±3 499
37.0±0.6
P值
0.658
0.991
0.622
0.168
0.999
二、序贯治疗组和对照组首次出现肺部感染控制窗的时间(出窗时间)分别为(6.6±2.0) d和(7.2±1.9) d，P=0.514; 出窗时通气、循环指标均较机械通气前好转，两组间各指标差异无显著性(P>0.05)；出窗时两组机械通气方式均为SIMV+PSV，两组间各呼吸机参数差异无显著性(P>0.05)。
, 百拇医药
三、序贯治疗组拔管改用无创机械通气3 h后患者情况
见表2。拔管、采用无创机械通气后患者通气、氧合及综合情况与插管接受机械通气时无比较，差异无显著性，患者对无创性机械通气耐受良好。
表2 序贯治疗组11例患者改用无创机械通气3 h后情况
时间
呼吸频率
(次/分)
动脉收缩压
(mm Hg)
心率
(次/分)
, http://www.100md.com
PaO2
(mm Hg)
PaCO2
(mm Hg)
pHa
PSV水平
(cm H2O)
PEEP
(mm Hg)
拔管前
(出窗时)
18±6
, 百拇医药
118±14
96±18
85± 9
52± 8
7.36±0.05
14.4±2.5
4.5±1.2
拔管3 h后
23±3
123±17
99±18
87±19
, 百拇医药 52±11
7.34±0.07
11.3±2.8
3.8±1.6
P值
0.024
0.331
0.248
0.779
0.937
0.322
0.032
0.240
, 百拇医药
四、序贯治疗组和对照组的有关医疗指标对比
见表3。以肺部感染控制窗作为有创和无创机械通气切换点的序贯治疗方法可以有效地减少有创机械通气的时间和总的机械通气时间，显著减少VAP的发生，缩短住ICU的时间。
表3 采用不同机械通气策略后两组有关医疗指标对比
组别
例数
有创通气时间
(d)
VAP发生
例数
总机械通
, 百拇医药
气时间(d)
住RICU时间
(d)
撤机成功/
失败例数*
院内死亡
例数**
序贯治疗组
11
7.1± 2.9
0
13± 7
, http://www.100md.com
13± 7
10/1
1
对照组
11
23.0±14.0
6
23±14
26±14
8/3
2
P值
0.001
, 百拇医药
0.012
0.033
0.016
0.586
0.999
注：*撤机失败指拔管后10 d内需重新插管或序贯治疗组30 d内不能撤除无创通气；**序贯治疗组1例死于急性肺栓塞，对照组2例分别死于肾功能衰竭和多器官功能衰竭
讨论
近年来，无创机械通气技术在国内外已被越来越多地应用于COPD合并呼吸衰竭的治疗，可以使部分病例免于气管插管[5]。但无创机械通气的作用主要在于解除呼吸肌疲劳，而对于支气管-肺部感染严重，气道分泌物多，中枢神经系统严重受抑病例则难于产生满意疗效，仍需采用可以有效地引流气道分泌物和更能保证通气效果的有创机械通气。有创性机械通气的一个重要问题是由于带有气管内导管，可造成细菌沿气管-支气管树移行、气囊上滞留物下流，加之吸痰等气道管理操作污染、呼吸机管道污染等，易于引起下呼吸道感染和VAP，造成病情反复、上机时间延长和撤机困难[2，3]。鉴于气管内导管在VAP发生中的关键作用，有人甚至提出将之改称为人工气道相关肺炎(artificial airway-associated pneumonia)[9]。若能在保证通气效果的前提下，尽可能地缩短留置气管内导管的时间，将有助于减少治疗中并发症和呼吸机依赖，提高治疗效果。
, 百拇医药
本研究提出了肺部感染控制窗的概念，并发现以肺部感染控制窗的出现为治疗切换点，采用无创方式帮助患者早期拔管的方法不但可以显著缩短使用有创机械通气的时间、总的机械通气时间，即有创加无创通气时间都明显地比以往的单纯应用有创机械通气的时间缩短，VAP的发生率明显减少，患者耐受性好，撤机成功率高。由此也可以大大地缩短住ICU的时间和降低医疗费用。
这种方式实际上是将支气管-肺部感染和通气功能不全、呼吸肌疲劳这两大影响上机和撤机的问题分两个阶段采取不同的方法解决：第一阶段，即机械通气初期，当感染和通气功能不全同时存在时，采用经人工气道有创通气的方法，有效地引流痰液，改善通气，迅速解决感染和严重通气不良问题；而当进入第二阶段，即当感染一旦获得有效控制(感染控制窗出现)，此时通气不良虽有所缓解但仍需机械通气辅助时，及时拔除人工气道以避免其以后可能引起的相关感染和其它合并症，改用无论是从生理上还是心理上均较易撤机的无创机械通气，继续解决呼吸肌疲劳和通气功能不良问题。
, 百拇医药 采用这种序贯机械通气方法的关键是及时、准确地把握肺部感染控制窗。从插管上机和进行抗感染等综合治疗开始，即应积极(“朝思暮想”地)寻找适宜的拔管和改用无创机械通气的时机。在这里需要充分地理解“窗”的概念，因为一旦错过，以后发生VAP将造成病情反复并延长机械通气时间，甚至形成呼吸机依赖和最终导致治疗失败。
本方法应用中的另一个关键问题是正确操作无创性机械通气。几乎所有的未接受过无创机械通气的患者均需对使用鼻罩或鼻口罩有一个适应的过程，故加强对患者的解释说明工作十分重要。无创呼吸机亦有不同于一般呼吸机的气路、操作和监测特点，操作者应熟悉一掌握并提高应用水平。有小部分病例在拔除气管导管后似可直接耐受自主呼吸状态，但这些病例实际上仍然存在呼吸肌疲劳，其通气负荷和自主呼吸之间处于脆弱的平衡状态，对之仍宜坚持使用无创机械通气，以继续稳定和改善呼吸肌功能。
近期意大利的Nava[8]、法国的Girault等[10]在插管上机48 h后，对经2 h T管撤机试验显示尚难于有效自主呼吸者，早期拔除气管导管，继以无创机械通气，可以有效维持患者通气功能，减少有创通气时间。Nava等[8]的研究还发现较早采用无创通气可以显著降低院内获得性肺炎的发生率，总机械通气时间和住ICU时间均显著缩短。本研究与以上国外研究的主要不同点在于由有创通气转为无创通气的切换点不同。国内最为多见的引起COPD发作合并呼吸衰竭的诱因为支气管-肺部感染加重，约占80%～90%。本研究即以此类病例作为研究对象，提出了肺部感染控制窗的概念并以此作为早期拔管改用无创通气的切换点，为临床决策提供了客观依据。对于肺部感染不显著的病例，我们认为可以仿Nava、Girault的研究，在上机后早期以呼吸力学试验决定是否拔管；或采用本研究中提示通气功能改善的指标，即SIMV+PSV方式下，机械通气支持水平下调至SIMV频率10～12次/分、PSV 10～12 cm H2O而患者可以耐受，此时可以考虑拔管。估计这类病例的拔管时间较本研究的有严重肺部感染的病例可望进一步提前。
, http://www.100md.com
本方法的采用使应用机械通气，特别是有创机械通气的时间大大缩短，VAP发生机会显著减少，有效地改进了治疗效果并降低了医疗费用。经临床研究和实际应用，我们确实感到这种序贯机械通气方式有很好的临床实用价值，可以改善COPD合并呼吸衰竭治疗的面貌，是值得提倡的机械通气策略。目前北京红十字朝阳医院已将有创与无创序贯性机械通气治疗作为COPD机械通气的常规方法。
作者单位：王 辰(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
商鸣宇(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
黄克武(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
童朝晖(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
, 百拇医药
姜超美(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
代华平(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
张洪玉(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
翁心植(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
参考文献
1 Cook DJ, Kollef MH. Risk factors for ICU-acquired pneumonia. JAMA， 1998，279:1605-1606.
2 Kollef MH. The prevention of ventilator-associated pneumonia. N Eng J Med ，1999，340:627-634.
, http://www.100md.com
3 Kollef MH. Avoidance of tracheal intubation as a strategy to prevent ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Med， 1999， 25:553-555.
4 Nourdine K, Combes P, Carton M. Jr, et al. Does noninvasive ventilation reduce the ICU nosocomial infection risk? A prospective clinical survey. Intensive Care Med ，1999， 25:567-573.
5 Plant PK, Elliott MW. Non-invasive ventilation in acute exacerbations of COPD.Q J Med ，1998， 91:657-660.
, http://www.100md.com
6 姜超美，白淑玲，孙继红，等.建立人工气道后痰液粘稠度的判别方法及临床意义.中华护理杂志， 1994，29：434.
7 Pingleton SK, Fagon JY, Leeper KV. Patient selection for clinical investigation of ventilator-associated pneumonia. Criteria for evaluating diagnostic techniques. Chest ，1992， 102 Suppl:s553-s556.
8 Nava S, Ambrosino N, Clini E, et al. Noninvasive mechanical ventilation in the weaning of patients with respiratory failure due to chronic obstructive pulmonary disease. A randomized, controlled trial. Ann Intern Med ，1998，128: 721-728.
, 百拇医药
9 Kramer B. Ventilator-associated pneumonia in critically ill patients. Ann Intern Med， 1999， 130:1027-1028.
10 Girault C, Daudenthun I, Chevron V, et al. Noninvasive ventilation as a systematic extubation and weaning technique in acute-or-chronic respiratory failure. A prospective,randomized controlled study. Am J Respir Crit Care Med ，1999， 160:86-92., http://www.100md.com
王辰 商鸣宇 黄克武 童朝晖 姜超美 代华平 张洪玉 翁心植
摘要 目的：探索早期拔管改换无创机械通气策略的技术可行性并评价其治疗效果。方法：选择接受气管插管和机械通气的慢性阻塞性肺疾病(COPD)病例11例，设为序贯治疗组，以同步间歇强制通气+压力支持通气(SIMV+PSV)方式行机械通气，待肺部感染明显控制时判为“肺部感染控制窗”出现，此时拔除气管导管，改用经鼻面罩压力支持通气+呼气末正压(PSV+PEEP)通气，以后渐减PSV水平直至脱离呼吸机；选择同样病情病例11例作为对照组，在肺部感染控制窗出现后继续按常规行有创机械通气，以SIMV+PSV方式撤机。动态观察两组病例的感染、通气及氧合指标，记录出现肺部感染控制窗的时间、有创和总机械通气时间、住急重症监护病房(ICU)天数及呼吸机相关肺炎的发生情况。结果：序贯治疗组与对照组的治疗前各指标相仿(P>0.05)；出现感染控制窗的时间及当时情况相仿(P>0.05)；有创机械通气时间分别为(7.1±2.9)和(23.0±14.0) d，P<0.01; 总机械通气时间分别为(13±7)和(23±14) d，P<0.05; 呼吸机相关肺炎发生例数分别为0和6例，P<0.01；住ICU时间分别为(13±7)和(26±14) d, P<0.05。结论：对合并明显支气管-肺部感染的COPD插管上机病例，以肺部感染控制窗为时机早期拔管，改用经鼻面罩无创通气可以显著改善治疗效果。
, 百拇医药
关键词：肺疾病，阻塞性 呼吸衰竭 机械通气 肺部感染控制窗
在国内，80%～90%的慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性发作是由支气管-肺部感染引起，对其中呼吸衰竭严重者常需使用机械通气。机械通气的作用包括通过建立和管理人工气道，有效地引流痰液，帮助迅速控制支气管-肺部感染；承担部分甚至全部通气负荷来保证机体的有效通气，同时使呼吸肌得到休息。COPD接受机械通气病例在感染控制后，由于气道阻塞状态和呼吸肌疲劳仍然存在，自主通气功能不能满足机体需要，需继续使用机械通气，使机械通气的时间延长，而在延长的机械通气过程中，由于存在人工气道，易于发生下呼吸道感染和呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia, VAP)[1，2]，使治疗过程反复，撤机过程亦反复和延迟，甚至造成呼吸机依赖状态。
在实际临床工作中我们发现，当建立人工气道有效地引流痰液及合理地应用抗生素后，支气管-肺部感染往往可以较为迅速地在短期内得到控制，临床上表现为痰液量减少、粘度变稀、痰色转白，体温下降，白细胞计数降低，胸片上支气管-肺部感染影消退。我们将这一肺部感染得到控制的阶段命名为“肺部感染控制窗”(Pulmonary Infection Control Window, PIC-Window，PIC窗)。以后则肺部感染可能再度加重。肺部感染控制窗的出现意味着患者的主要矛盾已经集中于通气功能不良，气道分泌物引流的问题已经退居次要位置，我们只要采取能够支持患者通气，特别是解决呼吸肌疲劳问题的措施即可稳定并进一步改善病情。这种判断使我们想到是否可以在感染控制窗出现后及时拔除气管内导管，改用经鼻面罩无创性机械通气来辅助通气，继续帮助患者解决呼吸肌疲劳和通气功能不良的问题，而由于及时地拔除了人工气道，可望有效地避免经人工气道所致下呼吸道感染和VAP[3-5]。基于这种考虑，我们试行在肺部感染控制窗出现后拔除气管导管，改用无创性机械通气的序贯机械通气方法，并与持续使用经人工气道机械通气的传统方法进行了对比研究，以探索早期拔管改换无创性机械通气策略的技术可行性并评价其治疗效果。
, 百拇医药
对象与方法
一、病例选择
1.序贯治疗组：1998年6月～1999年6月间因COPD急性发作，支气管-肺部感染加重，合并严重Ⅱ型呼吸衰竭和肺性脑病而收入北京朝阳医院-北京呼吸疾病研究所呼吸急重症监护病房(RICU)，接受气管插管和机械通气的患者11例。X线胸片均显示明显支气管-肺部感染征，并至少伴有以下表现中的一项：痰量增加，痰液粘稠，痰色转黄或呈脓性；外周血白细胞计数大于10 000个/mm3和(或)中性粒细胞百分比升高(大于80%)；体温高于38℃。所有病例均因严重呼吸衰竭、肺性脑病，严重支气管-肺部感染，气道分泌物多，符合本单位插管上机标准而行机械通气治疗。患者的一般情况列于表1。
2.对照组： 开始本研究前1年内因同样病情收入RICU并接受气管插管、同样方式机械通气的患者11例。一般情况及与序贯治疗组的对比见表1。
, 百拇医药
关于序贯治疗组采用前瞻性研究方法而对照组采用回顾性研究方法的说明：因本研究不可能采用盲法进行，为避免研究人员对采用以往有创机械通气方法的对照组进行撤机和其它治疗中的主观影响，我们设计采用以开始本研究前近期的同类病例作为对照组，以求客观反映常规有创通气方法治疗的过程和效果。由于在本RICU中有关于所需研究指标的完整动态记录，故不会因是回顾性研究而对观察精度造成影响。
二、治疗方法
1.序贯治疗组： 初插管上机的4～12 h采用容量型辅助-控制方式(ACMV)，以后改为同步间歇强制通气+压力支持方式(SIMV+PSV)。根据患者的通气状况、血气分析结果和耐受情况调整吸入氧浓度(FiO2)，SIMV潮气量、呼吸频率和PSV水平；根据病情和通气功能好转情况逐渐降低SIMV频率和PSV水平，直至SIMV频率至10～12次/分，PSV水平至10～12 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)后不再下调。在进行有效机械通气的同时，积极进行抗感染、祛痰、气道分泌物引流、扩张支气管、纠正电解质紊乱及营养支持等综合治疗。根据患者胸片上支气管-肺部感染影吸收情况，体温、外周血白细胞计数和痰液性状(粘度、颜色)及量的变化，患者通气-氧合功能的好转情况判断支气管-肺部感染控制情况。本研究根据以下条件作为出现肺部感染控制窗的判断标准：支气管-肺部感染影较前明显吸收，无明显融合斑片影；机械通气支持水平可下调至SIMV频率10～12次/分，PSV水平10～12 cm H2O。同时至少伴有下述指标中的1项：体温较前下降并低于38℃；外周血白细胞计数低于10 000个/mm3或较前下降2 000个/mm3以上；痰量较前明显减少，痰色转白或变浅，粘度降低并在II度以下[6]。出现肺部感染控制窗后，拔除气管内导管，改用经鼻面罩双水平正压通气(BiPAP,PSV+PEEP)。设备采用美国Respironic公司BiPAP-ST型和美国NPB公司335型无创呼吸机。根据患者呼吸情况调节PSV水平和FiO2，使呼吸频率低于28次/分，动脉血氧分压(PaO2)65～90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，动脉血二氧化碳分压(PaCO2)45～60 mm Hg或维持拔管前水平。所有病例均加3～5 cm H2O呼气末正压(PEEP)以减少由于存在内源性呼气末正压所致吸气功耗增加。以后随病情好转，逐渐降低PSV水平，直至患者可稳定自主呼吸。
, 百拇医药
2.对照组：在肺部感染控制窗出现前治疗同序贯治疗组；在肺部感染控制窗出现后仍按常规有创通气方法继续行经气管内插管机械通气，以SIMV+PSV方式继续撤机：先逐渐降低SIMV频率至5次/分，后减低PSV水平至5～7 cm H2O,稳定达4 h可以脱机拔管。
三、观察方法
记录序贯治疗组和对照组机械通气前、肺部感染控制窗出现时，拔除气管插管改用无创机械通气3 h后，撤除有创或无创机械通气时患者的一般情况，支气管-肺部感染及全身感染表现(X线胸片，血象，体温，痰涂片，痰/血细菌培养，痰量，痰粘度，痰色)，通气及氧合指标：PaO2, PaCO2, 动脉血pH值(pHa), 氧合指数(PaO2/FiO2);记录两组出现肺部感染控制窗的时间，接受有创机械通气时间，总机械通气时间，住ICU时间；依Pingleton[7]和Nava[8]等建议的诊断标准，发生VAP的例数。
, 百拇医药
应用分组t检验或χ2检验对以上指标进行组间对比分析；应用配对t检验进行同组内不同时相间对比分析。
结果
一、序贯治疗组和对照组基础情况的对比
见表1。对比分析显示两组间差异无显著性，提示两组基础情况具有可比性。
表1 序贯治疗组与对照组接受有创机械通气前的基础情况
组别
例数
年龄
(岁)
性别
, 百拇医药
(男/女)
以前曾
插管例数
呼吸频率
(次/分)
动脉收缩压
(mm Hg)
心率
(次/分)
序贯治疗组
11
64.8±13.0
8/3
, 百拇医药
2
30±7
129±24
104±15
对照组
11
70.1± 9.1
10/1
3
27±4
119±16
105±23
P值
, http://www.100md.com
0.282
0.577
0.611
0.336
0.239
0.871
组别
例数
PaO2/FiO2(mm Hg)
PaCO2(mm Hg)
pHa
外周血白细胞计数 (个/mm3)
, 百拇医药
体温(℃)
序贯治疗组
11
151±62
82±25
7.28±0.10
8 100±2 276
37.0±0.8
对照组
11
164±72
82±22
7.25±0.14
, http://www.100md.com
9 900±3 499
37.0±0.6
P值
0.658
0.991
0.622
0.168
0.999
二、序贯治疗组和对照组首次出现肺部感染控制窗的时间(出窗时间)分别为(6.6±2.0) d和(7.2±1.9) d，P=0.514; 出窗时通气、循环指标均较机械通气前好转，两组间各指标差异无显著性(P>0.05)；出窗时两组机械通气方式均为SIMV+PSV，两组间各呼吸机参数差异无显著性(P>0.05)。
, 百拇医药
三、序贯治疗组拔管改用无创机械通气3 h后患者情况
见表2。拔管、采用无创机械通气后患者通气、氧合及综合情况与插管接受机械通气时无比较，差异无显著性，患者对无创性机械通气耐受良好。
表2 序贯治疗组11例患者改用无创机械通气3 h后情况
时间
呼吸频率
(次/分)
动脉收缩压
(mm Hg)
心率
(次/分)
, http://www.100md.com
PaO2
(mm Hg)
PaCO2
(mm Hg)
pHa
PSV水平
(cm H2O)
PEEP
(mm Hg)
拔管前
(出窗时)
18±6
, 百拇医药
118±14
96±18
85± 9
52± 8
7.36±0.05
14.4±2.5
4.5±1.2
拔管3 h后
23±3
123±17
99±18
87±19
, 百拇医药 52±11
7.34±0.07
11.3±2.8
3.8±1.6
P值
0.024
0.331
0.248
0.779
0.937
0.322
0.032
0.240
, 百拇医药
四、序贯治疗组和对照组的有关医疗指标对比
见表3。以肺部感染控制窗作为有创和无创机械通气切换点的序贯治疗方法可以有效地减少有创机械通气的时间和总的机械通气时间，显著减少VAP的发生，缩短住ICU的时间。
表3 采用不同机械通气策略后两组有关医疗指标对比
组别
例数
有创通气时间
(d)
VAP发生
例数
总机械通
, 百拇医药
气时间(d)
住RICU时间
(d)
撤机成功/
失败例数*
院内死亡
例数**
序贯治疗组
11
7.1± 2.9
0
13± 7
, http://www.100md.com
13± 7
10/1
1
对照组
11
23.0±14.0
6
23±14
26±14
8/3
2
P值
0.001
, 百拇医药
0.012
0.033
0.016
0.586
0.999
注：*撤机失败指拔管后10 d内需重新插管或序贯治疗组30 d内不能撤除无创通气；**序贯治疗组1例死于急性肺栓塞，对照组2例分别死于肾功能衰竭和多器官功能衰竭
讨论
近年来，无创机械通气技术在国内外已被越来越多地应用于COPD合并呼吸衰竭的治疗，可以使部分病例免于气管插管[5]。但无创机械通气的作用主要在于解除呼吸肌疲劳，而对于支气管-肺部感染严重，气道分泌物多，中枢神经系统严重受抑病例则难于产生满意疗效，仍需采用可以有效地引流气道分泌物和更能保证通气效果的有创机械通气。有创性机械通气的一个重要问题是由于带有气管内导管，可造成细菌沿气管-支气管树移行、气囊上滞留物下流，加之吸痰等气道管理操作污染、呼吸机管道污染等，易于引起下呼吸道感染和VAP，造成病情反复、上机时间延长和撤机困难[2，3]。鉴于气管内导管在VAP发生中的关键作用，有人甚至提出将之改称为人工气道相关肺炎(artificial airway-associated pneumonia)[9]。若能在保证通气效果的前提下，尽可能地缩短留置气管内导管的时间，将有助于减少治疗中并发症和呼吸机依赖，提高治疗效果。
, 百拇医药
本研究提出了肺部感染控制窗的概念，并发现以肺部感染控制窗的出现为治疗切换点，采用无创方式帮助患者早期拔管的方法不但可以显著缩短使用有创机械通气的时间、总的机械通气时间，即有创加无创通气时间都明显地比以往的单纯应用有创机械通气的时间缩短，VAP的发生率明显减少，患者耐受性好，撤机成功率高。由此也可以大大地缩短住ICU的时间和降低医疗费用。
这种方式实际上是将支气管-肺部感染和通气功能不全、呼吸肌疲劳这两大影响上机和撤机的问题分两个阶段采取不同的方法解决：第一阶段，即机械通气初期，当感染和通气功能不全同时存在时，采用经人工气道有创通气的方法，有效地引流痰液，改善通气，迅速解决感染和严重通气不良问题；而当进入第二阶段，即当感染一旦获得有效控制(感染控制窗出现)，此时通气不良虽有所缓解但仍需机械通气辅助时，及时拔除人工气道以避免其以后可能引起的相关感染和其它合并症，改用无论是从生理上还是心理上均较易撤机的无创机械通气，继续解决呼吸肌疲劳和通气功能不良问题。
, 百拇医药 采用这种序贯机械通气方法的关键是及时、准确地把握肺部感染控制窗。从插管上机和进行抗感染等综合治疗开始，即应积极(“朝思暮想”地)寻找适宜的拔管和改用无创机械通气的时机。在这里需要充分地理解“窗”的概念，因为一旦错过，以后发生VAP将造成病情反复并延长机械通气时间，甚至形成呼吸机依赖和最终导致治疗失败。
本方法应用中的另一个关键问题是正确操作无创性机械通气。几乎所有的未接受过无创机械通气的患者均需对使用鼻罩或鼻口罩有一个适应的过程，故加强对患者的解释说明工作十分重要。无创呼吸机亦有不同于一般呼吸机的气路、操作和监测特点，操作者应熟悉一掌握并提高应用水平。有小部分病例在拔除气管导管后似可直接耐受自主呼吸状态，但这些病例实际上仍然存在呼吸肌疲劳，其通气负荷和自主呼吸之间处于脆弱的平衡状态，对之仍宜坚持使用无创机械通气，以继续稳定和改善呼吸肌功能。
近期意大利的Nava[8]、法国的Girault等[10]在插管上机48 h后，对经2 h T管撤机试验显示尚难于有效自主呼吸者，早期拔除气管导管，继以无创机械通气，可以有效维持患者通气功能，减少有创通气时间。Nava等[8]的研究还发现较早采用无创通气可以显著降低院内获得性肺炎的发生率，总机械通气时间和住ICU时间均显著缩短。本研究与以上国外研究的主要不同点在于由有创通气转为无创通气的切换点不同。国内最为多见的引起COPD发作合并呼吸衰竭的诱因为支气管-肺部感染加重，约占80%～90%。本研究即以此类病例作为研究对象，提出了肺部感染控制窗的概念并以此作为早期拔管改用无创通气的切换点，为临床决策提供了客观依据。对于肺部感染不显著的病例，我们认为可以仿Nava、Girault的研究，在上机后早期以呼吸力学试验决定是否拔管；或采用本研究中提示通气功能改善的指标，即SIMV+PSV方式下，机械通气支持水平下调至SIMV频率10～12次/分、PSV 10～12 cm H2O而患者可以耐受，此时可以考虑拔管。估计这类病例的拔管时间较本研究的有严重肺部感染的病例可望进一步提前。
, http://www.100md.com
本方法的采用使应用机械通气，特别是有创机械通气的时间大大缩短，VAP发生机会显著减少，有效地改进了治疗效果并降低了医疗费用。经临床研究和实际应用，我们确实感到这种序贯机械通气方式有很好的临床实用价值，可以改善COPD合并呼吸衰竭治疗的面貌，是值得提倡的机械通气策略。目前北京红十字朝阳医院已将有创与无创序贯性机械通气治疗作为COPD机械通气的常规方法。
作者单位：王 辰(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
商鸣宇(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
黄克武(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
童朝晖(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
, 百拇医药
姜超美(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
代华平(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
张洪玉(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
翁心植(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院-北京呼吸疾病研究所)
参考文献
1 Cook DJ, Kollef MH. Risk factors for ICU-acquired pneumonia. JAMA， 1998，279:1605-1606.
2 Kollef MH. The prevention of ventilator-associated pneumonia. N Eng J Med ，1999，340:627-634.
, http://www.100md.com
3 Kollef MH. Avoidance of tracheal intubation as a strategy to prevent ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Med， 1999， 25:553-555.
4 Nourdine K, Combes P, Carton M. Jr, et al. Does noninvasive ventilation reduce the ICU nosocomial infection risk? A prospective clinical survey. Intensive Care Med ，1999， 25:567-573.
5 Plant PK, Elliott MW. Non-invasive ventilation in acute exacerbations of COPD.Q J Med ，1998， 91:657-660.
, http://www.100md.com
6 姜超美，白淑玲，孙继红，等.建立人工气道后痰液粘稠度的判别方法及临床意义.中华护理杂志， 1994，29：434.
7 Pingleton SK, Fagon JY, Leeper KV. Patient selection for clinical investigation of ventilator-associated pneumonia. Criteria for evaluating diagnostic techniques. Chest ，1992， 102 Suppl:s553-s556.
8 Nava S, Ambrosino N, Clini E, et al. Noninvasive mechanical ventilation in the weaning of patients with respiratory failure due to chronic obstructive pulmonary disease. A randomized, controlled trial. Ann Intern Med ，1998，128: 721-728.
, 百拇医药
9 Kramer B. Ventilator-associated pneumonia in critically ill patients. Ann Intern Med， 1999， 130:1027-1028.
10 Girault C, Daudenthun I, Chevron V, et al. Noninvasive ventilation as a systematic extubation and weaning technique in acute-or-chronic respiratory failure. A prospective,randomized controlled study. Am J Respir Crit Care Med ，1999， 160:86-92., http://www.100md.com