慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭应用呼吸兴奋剂和双水平气道正压通气治疗比较

王雄明 张睢扬 孙 丽

慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭应用呼吸兴奋剂和双水平气道正压通气治疗比较

王雄明1张睢扬2孙 丽1

目的探讨呼吸兴奋剂、双水平气道正压通气(BiPAP)呼吸机及二者联合使用在治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的临床疗效。 方法54例AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者分为3组：静滴呼吸兴奋剂治疗组17例，为Ⅰ组； 使用BiPAP呼吸机辅助通气者20例，为Ⅱ组；呼吸兴奋剂联合BiPAP呼吸机辅助通气治疗者17例，为Ⅲ组。比较三组患者治疗后1 d、3 d、5 d的血气改善情况、总住院天数及转归。 结果Ⅲ组治疗后各时间段血气改善情况均明显优于Ⅰ组(P<0.05)，特别是治疗第5天后Ⅲ组PaO2改善值达47.86±12.29 mmHg，明显优于Ⅰ组改善值30.44±14.12 mmHg，PaCO2改善值达21.24±10.04 mmHg，Ⅰ组改善值仅(4.75±7.05)mmHg；Ⅱ组治疗1 d、3 d后的血气改善也优于Ⅰ组(P<0.05)，其中治疗3 d后Ⅱ组PaCO2改善值达(8.57±9.00)mmHg，明显优于Ⅰ组改善值(1.55±3.91)mmHg；Ⅲ组治疗3 d、5 d后的血气改善优于Ⅱ组(P<0.05)，其中治疗5 d后Ⅲ组PaO2改善值(47.86±12.29)mmHg，Ⅱ组为(39.55±12.22)mmHg；PaCO2改善值达(21.24±10.04)mmHg，优于Ⅱ组改善值(15.18±8.40)mmHg。 结论使用BiPAP呼吸机联合呼吸兴奋剂治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭能使二者的效能发挥最佳，疗效显著。

肺疾病，慢性阻塞性； 呼吸衰竭； 呼吸兴奋剂； 双水平气道正压通气； 呼吸机

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)目前居全球死亡原因的第4位，最新指南认为至2020年慢阻肺将位居全球死亡原因的第3位[1-3]。慢阻肺急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)往往合并有呼吸衰竭，明显增加病死率。国内外研究表明，对于AECOPD引起的呼吸衰竭，无创正压通气治疗效果显著[4-5]，但部分患者对无创通气耐受性极差，仅能在常规治疗的基础上联用呼吸兴奋剂。本研究回顾性分析54例AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者单用呼吸兴奋剂、双水平气道内正压(bilevel positive airway pressure, BiPAP)呼吸机辅助通气和二者联合应用的疗效，旨在比较三种治疗方法的疗效差异。

资料及方法

一、病例来源及分组

北京市中关村医院及二炮总医院2011至2013年新收住院治疗的87例AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的患者，均符合2010年GOLD相关诊断要求。87例患者中9例病情相对较轻，给予常规化痰、茶碱类及β2受体兴奋剂解痉平喘、糖皮质激素、持续低流量吸氧后病情好转；21例患者资料不全或不符合本次研究治疗要求未纳入分析；3例因病情极重出现意识障碍而直接行有创通气。最终入选54例患者，根据治疗方式的不同分为3组：常规治疗基础上加用呼吸兴奋剂治疗者17例，为Ⅰ组；常规治疗加BiPAP呼吸机辅助通气者20例，为Ⅱ组；常规治疗加呼吸兴奋剂联合BiPAP呼吸机辅助通气治疗者17例，为Ⅲ组。各组在年龄、病史、病情严重度上均无明显差异。

二、治疗要求及方法、观测终点

1. 三组患者资料选取时符合下列治疗要求：均给予了持续低流量吸氧(氧流量2～3 L/min，FiO2<35%)，通过静脉、口服、雾化等途径常规给予茶碱类及β2受体兴奋剂解痉平喘，并给予糖皮质激素、抗感染及化痰等常规基础治疗。且糖皮质激素使用时间不少于3 d，以“甲泼尼松龙”为例每天不少于40 mg。

2. 呼吸兴奋剂组(Ⅰ组)在上述基础上加用了“洛贝林9 mg、尼克刹米1.125 g”稀释后每天一次静滴。BiPAP组(Ⅱ组)在上述治疗基础上还给予美国伟康公司BiPAP synchrony S/T呼吸机接合适大小口鼻面罩辅助通气，每天10～15 h，允许中途15～20 min间断，用于咳嗽排痰、饮水和吃饭等，连续治疗达3 d以上。呼吸模式在白天使用S模式，晚间使用S/T，后备呼吸频率12～15次/min，BiPAP 10～18 cmH2O，EPAP(PEEP)5～8 cmH2O。BiPAP治疗过程中尽可能避免漏气，并通过调节各参数保证潮气量在300 ml以上。BiPAP+呼吸兴奋剂(Ⅲ组)治疗为上述治疗的联合。

3. 比较各组给予上述治疗后1 d、3 d、5 d患者的PaO2、PaCO2改善值，以及总住院天数、病情转归、半年内再入院次数从而评价各种治疗方法的疗效。

三、统计学方法

结 果

一、病例的一般差异性比较

三组入选的患者共54例，各组患者在年龄、病史、吸烟史等一般情况，以及生命体征、血气情况、血常规检查、胸片评分、心电图评分、各症状严重度评分上均交叉进行过独立样本的t检验，均无显著性差异(P>0.05)，见表1。

二、各组治疗前后PaO2比较

各组在治疗1 d、3 d和5d后PaO2与治疗前比较均有显著改善(P<0.05)，Ⅱ组、Ⅲ组在治疗1 d后的PaO2改善值无明显差异(P>0.05)，在治疗3 d、5 d后的PaO2改善值有显著差异(P<0.05)，其他各组、各时间段的PaO2改善值均有显著差异(P<0.05)，见表2。

三、各组治疗前后PaCO2比较

治疗1 d，3 d后除第Ⅰ组的PaCO2与治疗前无明显差异外(P>0.05)，其余二组均有显著差异(P<0.05)。治疗5 d后的PaCO2比治疗前各组均有显著差异(P<0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组在治疗5 d后的PaCO2改善值无明显差异(P>0.05)，而在治疗1 d、3 d后两组的PaCO2改善值显著差异(P<0.05)；Ⅱ组、Ⅲ组在治疗1 d后的PaCO2两组改善值无明显差异(P>0.05)，而在治疗3 d、5 d后的PaCO2改善值确有显著差异；Ⅰ组、Ⅲ组在各时间段PaCO2改善值均有显著差异(P<0.05)，见表3。

表1 各组“均值 ±标准差”

注： 胸片、心电图、咳痰、气促评分标准，见图1

表2 各组治疗前后PaO2比较(单位mmH2O)

注：aP<0.05

表3 各组治疗前后PaCO2比较(单位mmH2O)

注：aP<0.05

图1 病情比较时评分量化依据

四、各组治疗转归比较

Ⅰ组17例患者出院时有16例病情为好转，1例为治愈(除临床症状缓解外，血气指标也回复正常范围)，治愈率仅为5.88%。Ⅱ组20例患者，有1例在BiPAP治疗5 d后病情未缓解而行有创通气，最终病情进一步恶化而死亡，有2例治疗虽有效，但在后续治疗时因其他原因病情加重，最终死亡，好转出院9例，治愈出院8例，治愈率为40%。采用2种方法联用治疗的17例患者中有1例患者最终因多方面原因病情加重而死亡，好转者有6例，治愈10例，治愈率58.82%。χ2检验结果显示三组转归情况有显著差异(χ2=13.036，P=0.011)。

五、各组半年内再入院率比较

BiPAP组(Ⅱ组)半年内再入院次数(0.94±0.97次)与呼吸兴奋剂组(Ⅰ组)(2.44±1.86次)比较有显著降低(P<0.05)，BiPAP组与2种治疗方法联用组(Ⅲ组)(1.00±1.41次)比较，半年内再入院次数无显著差异(P>0.05)，呼吸兴奋剂组(Ⅰ组)与2种治疗方法联用组(Ⅲ组)比较，半年内再入院次数均有显著升高(P<0.05)。各组总住院天数(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别为16.38±10.33 d，19.28±7.66 d，18.76±11.68 d)比较均无显著差异(P>0.05)。

讨 论

尼可刹米、洛贝林均为常用呼吸兴奋剂，前者主要兴奋延髓呼吸中枢，后者可兴奋颈动脉体和主动脉窦的N胆碱受体，反射性兴奋延髓呼吸中枢[6]。呼吸兴奋剂能直接兴奋呼吸中枢，提高呼吸驱动力，增加通气量，改善缺氧和CO2潴留。也有学者认为呼吸兴奋剂在提高呼吸驱动力的同时增加了氧耗和CO2产生量，可加重缺氧和呼吸肌疲劳，并有引起皮层兴奋、肌肉震颤、颜面潮红、抽搐、心律失常等不良反应的作用，长期使用不利于患者的治疗[6-8]。有报道使用呼吸兴奋剂引起惊厥，结果导致肌肉的不协调痉挛造成呼吸困难[9]。但也有文献报道，呼吸中枢兴奋剂对存在表情淡漠、嗜睡，甚至浅昏迷的呼吸衰竭患者有一定的催醒作用，用药后患者神志改善, 精神好转,进食增加，自主翻身和咳痰增加，呼吸道防御功能增强，患者能更积极地配合治疗, 这些都在一定程度上促进了患者的病情好转[10]，故对伴有意识障碍的患者，加用呼吸兴奋剂有一定的协同作用[11]。虽然呼吸兴奋剂的使用一直存在争议，但目前多数临床研究表明，呼吸兴奋剂在治疗Ⅱ型呼吸衰竭中是有效的，利大于弊[12]。本研究发现，使用呼吸兴奋剂对PaCO2的改善随着治疗时间的增加与使用BIPAP效能逐渐相当，提示在常规基础治疗的同时联合呼吸兴奋剂在治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭仍然有一定疗效。

BiPAP作为一种新型的正压支持型无创通气方式，其理论基础是胸肺组织的压力-容积曲线，BiPAP 呼吸机的气道压力选择在P-V 曲线的陡直短，用较小的气道支持压力带来较大的通气量的变化[13]。COPD 患者由于气道的动态陷闭、气道黏膜水肿、管壁的增厚等形成内源性呼气末正压(intrinsic positive end expiratory pressure, PEEPi)[14]。急性加重患者由于气道阻力增高和PEEPi的影响, 使呼吸功耗增加, 产生呼吸肌疲劳而形成呼吸衰竭。无创机械通气一方面通过正压通气帮助患者克服气道阻力, 另一方面通过提供外加的PEEP来对抗PEEPi而减少吸气作功，使呼吸肌疲劳得到缓解[15]。故使用BiPAP呼吸机既可达到改善通气，纠正缺氧，促使肺泡内CO2有效排出，同时使呼吸肌得到休息，防止呼吸肌的疲劳[16]。与国内外大多数报道一致，本研究中使用BiPAP的患者PaO2比呼吸兴奋剂组在治疗1 d后的PaO2改善要明显，治疗3 d、5 d的PaO2改善值仍有统计学差异，见表2。BiPAP对PaCO2的改善对比呼吸兴奋剂组也更明显，特别是在治疗1 d后。在治疗3 d后仍有统计学差异，见表3，提示BiPAP能在较短的时间内改善Ⅱ型呼吸衰竭患者的PaO2、PaCO2。在本研究中还发现，呼吸兴奋剂组在治疗1 d后的PaCO2改善值为负值(-0.8294±1.84)，此种原因可能为在给予氧疗后缺氧刺激被消除或减退，呼吸中枢兴奋性下降，加重了患者体内CO2潴留，而此时呼吸兴奋剂的效能还没能充分体现，或患者呼吸肌疲劳未能得到改善的结果，而采用BiPAP呼吸机辅助通气可较好的克服这二个问题。

使用BiPAP时联合使用呼吸兴奋剂，由于存在正压支持，呼吸功的增加并不明显，而且能在BiPAP呼吸机治疗期间，维持呼吸中枢的兴奋性，使呼吸频率维持在一定高水平，从而达到增加通气量的目的[17]。并且利用患者呼吸增强这一时间窗，使用BiBPA治疗时能极大地提高人机配合的协调性[18]。本研究发现，2种方法联用与单用BiPAP治疗比较，在治疗1 d后的PaO2、PaCO2改善值无明显差异，治疗3 d、5 d后的改善值却有显著差异，见表2、3，这说明在呼吸兴奋剂效能逐渐体现后，2种方法联用效果要明显优于单独使用BiPAP和单独使用呼吸兴奋剂。本研究的疾病转归情况也提示单纯使用呼吸兴奋剂治疗的大多数为临床好转，再入院率较高。而使用BiPAP或联用呼吸兴奋剂治疗的患者有较好的高碳酸血症纠正率和较低的再入院率。本研究中各组总住院天数均无明显差异，出现此类问题原因可能与大部分患者在症状缓解后出于对住院的依赖心理而不愿出院所造成信息偏倚有关。

本文结果提示对于AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者使用BiPAP呼吸机联用呼吸兴奋剂治疗能发挥较好的效果，二者均能增加通气，改善氧合并促进CO2排出，具有协同作用，这与国内相关研究结果相一致[11，18-19]。故我们认为对此类患者应在呼吸衰竭早、中期，选择神志较清醒、自主呼吸能与呼吸机配合、具有自主排痰能力、无机械通气禁忌症者，尽早上机，并给予适量呼吸兴奋剂联合治疗。治疗期间注意及时吸痰，避免气道阻塞，对出现腹胀的患者需予胃肠减压，避免出现胃内容物反流引起误吸及窒息。治疗期间需密切观察意识、呼吸变化及血气改善情况，及时调整治疗。如经治疗后临床症状无改善、排痰困难或神志转为不清、血流动力学不稳定等应尽早进行气管插管行有创呼吸机治疗，避免延误时机[20]。对不愿使用无创呼吸机者也可单独使用呼吸兴奋剂，但在下列情况下禁用或慎用：①严重哮喘及持续状态；②机体兴奋性过高如出现惊厥、抽搐；③呼吸衰竭后期合并有呼吸肌功能减退或丧失，或合并有限制性通气障碍，如气胸、气道痉挛，分泌物过多等[21]。此外对于营养状况较差，出现明显呼吸肌疲劳的患者不推荐单独使用呼吸兴奋剂。有文献报道营养不良可降低呼吸肌肌力和耐力，容易发生呼吸肌疲劳，进而发生呼吸衰竭。对此类患者需要营养治疗，补充能量[22]。

本研究结果证明，使用BiPAP呼吸机治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者，其效果优于单独使用呼吸兴奋剂，而使用BiPAP呼吸机联合呼吸兴奋剂治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭能使二者的效能发挥最佳，疗效显著，值得临床推广应用。

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(本文编辑：王亚南)

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Comparison of treatment effects of respiratory stimulant and bilevel positive airway pressure breathing machine in chronic obstructive pulmonary disease with respiratory failure type Ⅱ

WangXiongming1,ZhangSuiyang2,Sunli1

(1DepartmentofRespiratoryMedicine/ICU,ZhongguancunHospital,Beijing100190,China;2DepartmentofRespiratoryMedicine,theSecondArtilleryGeneralHospitalofChinesePeople′sLiberationArmy,Beijing100088,China)

ZhangSuiyang,Email:suiyangzhang@hotmail.com

Objective To discuss the therapeutic effect of respiratory stimulant, bilevel positive airway pressure(BiPAP) breathing machine and the unity use of the respiratory stimulant and BiPAP breathing machine in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with respiratory failure type Ⅱ. Methods A total of 54 cases were divided into three groups: the groupⅠinclude 17 cases was to be dripped infusion of respiratory stimulant. the groupⅡinclude 20 cases was to be treated through BiPAP breathing machine, the group Ⅲ include 17 cases was to be treated through the unity use of the respiratory stimulant and BiPAP breathing machine. The improvement situation of the blood-gases, the total hospital day and the therapeutic result were compared among three groups of patients treated in one day, three days and five days. Results The improvement situation of the blood-gases of the patients of group Ⅲ was more than the patients of groupⅠin every phase after treating (P<0.05). Especially after 5 days of therapy group Ⅲ PaO2improvement value reached 47.86±12.29 mmHg, significantly better than that of groupⅠthat was 30.44±14.12 mmHg, and group Ⅲ PaCO2improvement value reached 21.24±10.04mmHg, but that of groupⅠ was 4.75±7.05 mmHg. The improvement situation of the blood-gases of the patients of groupⅡwas more than the patients of groupⅠin one day and three days after treating(P<0.05). Especially after 3 days treatment group Ⅱ PaCO2improvement value reached(8.57±9.00)mmHg, better than that of groupⅠthat was(1.55±3.91)mmHg. The improvement situation of the blood-gases of the patients of group Ⅲ was more than the patients of groupⅡin three days and five days after treating(P<0.05). Especially after 5 days of therapy group Ⅲ PaO2improved value was (47.86±12.29)mmHg, that of group Ⅱwas(39.55±12.22)mmHg, group Ⅲ PaCO2improved value was (21.24±10.04)mmHg, and better than that of group Ⅱ that was(15.18±8.40)mmHg. Conclusions The unity use of the respiratory stimulant and BiPAP breathing machine could bring into play the most effect of the both in AECOPD with respiratory failure type Ⅱ.

Chronic obstructive pulmonary disease; Respiratory failure; Respiratory stimulant; Bilevel positive airway pressure; Breathing machine

10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2014.05.014

解放军总后勤部“十一五”青年杰出人才基金(06MA036)

1100190北京市中关村医院呼吸科/ICU2100088 北京，解放军第二炮兵总医院呼吸及重症医学科

张睢扬， Email: suiyangzhang@hotmail.com

R563

A

2014-04-20)