慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的影响因素研究

王常永，范学朋，翁方中，商 敏，周青山

·论著·

慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的影响因素研究

王常永1，范学朋2，翁方中2，商 敏3，周青山1

目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的影响因素。方法 选择2015年在武汉大学人民医院重症医学科行机械通气治疗的COPD并呼吸衰竭患者168例，收集其临床资料并建立数据库，包括性别、年龄、浅快呼吸指数、改良的早期预警量表(MEWS)评分、临床肺部感染量表(CPIS)评分、血浆氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平、便隐血试验阳性率、焦虑发生率、胃肠功能受损情况、血清清蛋白水平、机械通气时间等。结果 168例患者中撤机成功138例，撤机失败30例，撤机失败发生率为17.9%。撤机失败者浅快呼吸指数、MEWS评分、CPIS评分、血浆NT-proBNP水平及胃肠功能损伤发生率高于撤机成功者，血清清蛋白水平低于撤机成功者，机械通气时间长于撤机成功者(P<0.05)；而两组患者性别、年龄、便隐血试验阳性率、焦虑发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示，浅快呼吸指数〔OR=2.776，95%CI(1.060，7.272)〕、胃肠功能损伤〔OR=2.784，95%CI(2.325，10.964)〕是COPD并呼吸衰竭患者撤机失败的危险因素(P<0.05)。结论 浅快呼吸指数和胃肠功能损伤是COPD并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的危险因素。

肺疾病，慢性阻塞性；呼吸功能不全；呼吸，人工；撤机失败；影响因素分析

王常永，范学朋，翁方中，等.慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的影响因素研究[J].实用心脑肺血管病杂志，2017，25(1)：46-49.[www.syxnf.net]

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慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以气流受限为主要病理特征的呼吸系统疾病，病情发展易出现呼吸衰竭，需行有创机械通气治疗。COPD患者病情一旦好转，需及时评估患者自主呼吸功能并尽早撤机，但部分患者易出现呼吸肌疲劳及呼吸机依赖，导致机械通气时间延长、撤机失败率升高。临床研究显示，COPD患者有创机械通气撤机失败的影响因素较多，目前尚未形成统一认识[1]。本研究通过回顾性分析行有创机械通气的168例COPD并呼吸衰竭患者的临床资料，旨在探讨其撤机失败的影响因素，以降低撤机失败率。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2015年在武汉大学人民医院重症医学科行机械通气治疗的COPD并呼吸衰竭患者168例，均符合“慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2007年修订版)”中COPD的诊断标准[2]及第8版《内科学》中呼吸衰竭的诊断标准[3]。

1.2 COPD有创机械通气指证和撤机条件 出现下列情况需行有创机械通气：(1)氧合指数〔动脉血氧分压(PaO2)/吸入氧浓度(FiO2)〕<200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>60 mm Hg，pH值<7.25；(2)患者伴有明显的气促、呼吸困难，呼吸频率(RR)>35次/min；(3)患者出现意识障碍、嗜睡及肺性脑病表现。具备下列条件考虑撤机：(1)患者意识清楚，引起呼吸衰竭的病因已去除或基本控制，已停用镇静剂；(2)症状改善，感染控制，胸片提示炎症吸收或消散；(3)无严重并发症，心、肾功能改善或稳定；(4)贫血、水电解质紊乱得到纠正，血气分析指标在一段时间内保持稳定，在鼻导管低流量吸氧条件下PaO2和PaCO2可达到急性发作前水平。通过撤机筛查试验后行自主呼吸试验(spontaneous breathing trail，SBT)，采用低水平压力支持通气(pressure support ventilation，PSV)模式，压力设为5～7 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，3 min SBT通过后再行30～120 min SBT，若患者耐受并达到撤机条件可以确定脱机成功，拔除气管插管。拔除气管导管48 h后能够自主呼吸，无需建立人工气道及行机械通气者为撤机成功，未通过SBT或拔除气管导管48 h内重新插管者为撤机失败。

1.3 资料收集方法 收集所有患者的临床资料并建立数据库，包括性别、年龄、浅快呼吸指数、改良的早期预警量表(MEWS)评分、临床肺部感染量表(CPIS)评分、血浆氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平、便隐血试验阳性率、焦虑发生率、胃肠功能损伤情况、血清清蛋白水平及机械通气时间等。其中浅快呼吸指数=潮气量/RR[4]；MEWS主要从体温、脉搏、呼吸、血压、意识5个方面进行评价，MEWS评分越高提示患者预后越差；CPIS主要包括体温、白细胞计数、气管分泌物、氧合情况、胸片、肺部浸润影的进展情况和气管吸取物培养7项，CPIS评分越高表示患者肺部感染程度越严重；采用电化学发光全自动免疫分析仪测定血浆NT-proBNP水平；采用便隐血Ⅱ号(匹拉米洞)试剂卡(贝索生物技术有限公司生产)检测便隐血；采用焦虑自评量表(SAS)评定患者焦虑情况，SAS评分≥50分为焦虑；患者若出现应激性溃疡、腹胀、呕吐、便秘等情况归为胃肠功能损伤。

2 结果

2.1 撤机失败情况 168例患者中撤机成功138例，撤机失败30例，撤机失败发生率为17.9%。

2.2 单因素分析 撤机失败者浅快呼吸指数、MEWS评分、CPIS评分、血浆NT-proBNP水平及胃肠功能损伤发生率高于撤机成功者，血清清蛋白水平低于撤机成功者，机械通气时间长于撤机成功者，差异均有统计学意义(P<0.05)；而两组患者性别、年龄、便隐血试验阳性率、焦虑发生率比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。

2.3 多因素分析 将单因素分析中有统计学差异的指标作为自变量，将撤机失败作为因变量(变量赋值见表2)进行多因素Logistic回归分析，结果显示，浅快呼吸指数、胃肠功能受损是COPD并呼吸衰竭患者撤机失败的危险因素(P<0.05，见表3)。

表2 变量赋值

3 讨论

目前，国内外报道中共有60多种独立的呼吸生理学指标可以指导有创机械通气撤机，但指导效果均不佳。浅快呼吸指数于1991年由YANG等[4]学者首次提出，其指导有创机械通气撤机的阈值为105次·L-1·min-1。本研究结果显示，撤机失败者浅快呼吸指数高于撤机成功者，且多因素Logistic回归分析结果显示，浅快呼吸指数是COPD并呼吸衰竭患者撤机失败的危险因素。HUARING等[5]研究结果显示，浅快呼吸指数<105次·L-1·min-1时患者撤机失败发生率为33.3%，故仍需要大样本量研究进一步证实浅快呼吸指数指导有创机械通气撤机的理想阈值。

表3 COPD并呼吸衰竭患者撤机失败影响因素的多因素Logistic回归分析

Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

变量βSEWaldχ2值P值OR(95%CI)浅快呼吸指数10210491432400432776(1060，7272)MEWS评分09231520036600522517(0083，3245)CPIS评分08461012069900542330(0076，2538)NT⁃proBNP06241420019300631551(0068，0932)机械通气时间07640924068400582147(0102，2324)胃肠道功能损伤10240450517800382784(2325，10964)血清清蛋白06150732070600681850(0056，0896)

急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)是临床常用的评分系统，其能预测危重症患者预后，近年研究显示，APACHEⅡ评分可以用来指导撤机[6]。MEWS评分与APACHEⅡ评分相似，两者均对危重症患者预后具有预测价值[7]。本研究结果显示，撤机失败者MEWS评分高于撤机成功者。肺部感染加重是COPD患者并发严重呼吸衰竭并行机械通气治疗的重要原因之一，也是COPD患者撤机失败的重要影响因素。近年来，CPIS评分广泛用于评估肺部感染严重程度[8]。本研究结果显示，撤机失败者CPIS评分高于撤机成功者。因此，MEWS评分和CPIS评分对有创机械通气撤机均具有一定指导价值，但具体截断值尚需进一步研究探讨。

表1 COPD并呼吸衰竭患者撤机失败影响因素的单因素分析

Table 1 Univariate analysis on influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

组别例数性别(男/女)年龄(x±s，岁)浅快呼吸指数(x±s，次·L-1·min-1)MEWS评分(x±s，分)CPIS评分(x±s，分)NT⁃proBNP(x±s，ng/L)便隐血试验阳性〔n(%)〕焦虑〔n(%)〕胃肠功能损伤〔n(%)〕血清清蛋白(x±s，g/L)机械通气时间(x±s，d)撤机成功138120/18709±123695±15820±0827±136139±505848(369)60(435)12(87)360±4246±27撤机失败3012/18664±1351123±8054±0761±1233732±194996(200)6(200)24(800)289±35128±24t(χ2)值165a129263262261235093a154a314a190235P值010020001001001002025015000004002

注：a为χ2值；MEWS=改良的早期预警量表，CPIS=临床肺部感染量表，NT-proBNP=氨基末端脑钠肽前体

有研究结果显示，COPD患者常合并心功能不全[9]，而心功能不全又是导致行机械通气患者撤机失败的重要原因之一[10]。临床研究显示，血浆脑钠肽(BNP)水平与心功能分级及患者预后密切相关[11]。GRUSON等[12]研究表明，心功能损伤后NT-proBNP较BNP变化更早，故检测NT-proBNP能更准确地反映心功能损伤程度。本研究结果显示，撤机失败者血浆NT-proBNP水平高于撤机成功者，表明NT-proBNP可在一定程度上预测COPD患者机械通气撤机结果。尽管NT-proBNP被认为是一种心脏损伤标志物，但多种非心源性因素也可引起其水平升高，故NT-proBNP对有创机械通气撤机的指导价值仍有待进一步研究证实[13]。

本研究结果还显示，胃肠功能损伤是COPD并呼吸衰竭患者撤机失败的危险因素，故积极去除腹胀诱因、调节肠道菌群、适度抑制胃酸对提高COPD并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机成功率具有重要意义。邰春等[14]研究结果显示，血清清蛋白水平正常者脱机成功率是血清清蛋白水平降低者的40倍。本研究结果显示，撤机失败者血清清蛋白水平低于撤机成功者，故对于血清清蛋白水平较低的机械通气患者需补充清蛋白后再考虑撤机。LISY等[15]研究结果显示，通气时间是COPD急性加重期患者有创机械通气撤机成功的影响因素；LIAO等[16]研究结果显示，COPD相关并发症是导致机械通气时间延长的重要原因。本研究结果显示，撤机失败者通气时间长于撤机成功者，故积极处理COPD相关并发症对缩短通气时间、提高撤机成功率具有重要意义。

综上所述，浅快呼吸指数和胃肠功能损伤是 COPD并呼吸衰竭患者有创机械通气撤机失败的危险因素，临床应针对上述危险因素进行有针对性的干预，以提高撤机成功率，改善患者预后。

作者贡献：王常永进行试验设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；范学朋、翁方中、商敏进行试验实施、评估、资料收集；周青山进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：谢武英)

Influencing Factors of Ventilator Weaning Failure in COPD Patients Complicated with Respiratory Failure Undergoing Invasive Mechanical Ventilation

WANGChang-yong1，FANXue-peng2，WENGFang-zhong2，SHANGMin3，ZHOUQing-shan1

1.DepartmentofIntensiveMedicine，RenminHospitalofWuhanUniversity，Wuhan430060，China2.DepartmentofIntensiveMedicine，theFirstHospitalofWuhan，Wuhan430000，China3.DepartmentofRespiratoryMedicine，RenminHospitalofWuhanUniversity，Wuhan430060，China

WANGChang-yong，E-mail：348340432@qq.com

Objective To investigate the influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.Methods In 2015，a total of 168 COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation were selected in the Department of Intensive Medicine，the People′s Hospital of Wuhan University，all of their clinical data was collected and relevant database was set up，including gender，age，rapid shallow breathing index，Modified Early Warning Scale(MEWS)score，Clinical Pulmonary Infection Scale(CPIS)score，plasma NT-proBNP level，positive rate of fecal occult blood test，incidence of anxiety disorder and gastrointestinal function damage，serum albumin level and duration of mechanical ventilation.Results The incidence of ventilator weaning failure was 17.9%(30/168).Rapid shallow breathing index，MEWS score，CPIS score，plasma NT-proBNP level and incidence of gastrointestinal function damage of patients with ventilator weaning failure were statistically significantly higher than those of patients with successful ventilator weaning，serum albumin level of patients with ventilator weaning failure was statistically significantly lower than that of patients with successful ventilator weaning，duration of mechanical ventilation of patients with ventilator weaning failure was statistically significantly longer than that of patients with successful ventilator weaning(P<0.05)，while no statistically significant differences of gender，age，positive rate of fecal occult blood test or incidence of anxiety disorder was found between patients with ventilator weaning failure and patients with successful ventilator weaning(P>0.05).Multivariate Logistic regression analysis results showed that，rapid shallow breathing index〔OR=2.776，95%CI(1.060，7.272)〕and gastrointestinal function damage〔OR=2.784，95%CI(2.325，10.964)〕were risk factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation(P<0.05).Conclusion Rapid shallow breathing index and gastrointestinal function damage are risk factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.

Pulmonary disease，chronic obstructive；Respiratory insufficiency；Respiration，artificial； Ventilator weaning failure；Root cause analysis

湖北省卫生计生指导性项目(WJ2015Z062)

王常永，E-mail：348340432@qq.com

R 563.9 R 563.8

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2017.01.012

2016-10-16；

2017-01-13)

1.430060湖北省武汉市，武汉大学人民医院重症医学科

2.430000湖北省武汉市第一医院重症医学科

3.430060湖北省武汉市，武汉大学人民医院呼吸内科