经鼻高流量湿化氧疗治疗慢性阻塞性肺疾病并Ⅱ型呼吸衰竭患者临床疗效的Meta分析

姜琪娜，于健健，王珺，李士涛，蔡成森

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种气流受限持续存在并伴有有害颗粒或气体所致的气道和肺部慢性炎性反应的肺部疾病［1］。据世界卫生组织统计数据估算，截至2020年年底全世界范围内因COPD死亡人数将上升至前3位，其所致的经济负担将上升至第5位［2］。据我国流行病学调查数据显示，1990—2014年，≥40岁人群中COPD患病率接近10%，且呈逐渐上升趋势［3］。随着疾病进展，COPD患者会出现严重换气障碍，进而并发Ⅱ型呼吸衰竭，若得不到及时、有效的治疗则会导致其致残、致死率升高［4］。因此，降低COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者病死率一直是临床医务工作者面临的重大挑战。

《2019年慢性阻塞性肺疾病全球创议》指出，无创通气治疗COPD的有效率高达80%以上［5］。相关指南推荐应用无创正压通气（non-invasive positive pressure ventilation，NIPPV）治疗COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者［2，6］，但其舒适度较差、并发症较多，故临床应用受限。经鼻高流量湿化氧疗（humidified high flow nasal cannula，HFNC）是一种新型无创氧疗方式，其可对吸入气体充分加温、加湿，可提供低水平持续气道正压，且患者耐受性较好、治疗效果确切［7-8］，已用于治疗多种疾病导致的急性呼吸衰竭［9-10］。目前，HFNC治疗轻中度单纯低氧性呼吸衰竭（即Ⅰ型呼吸衰竭）的效果已被证实［11-12］，但其治疗COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者临床疗效的研究报道仍较少。本研究采用Meta分析方法，旨在评价HFNC治疗COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者的临床疗效，以期为COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者选择氧疗方式提供循证证据。

1 资料与方法

1.1 文献纳入与排除标准

1.1.1 文献纳入标准 （1）研究类型：随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）。（2）研究对象：临床确诊为COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者。（3）干预措施：试验组患者给予基础治疗（包括抗炎、去痰、解痉平喘、营养支持、控制基础病、纠正电解质紊乱等治疗）+HFNC，对照组患者给予基础治疗+NIPPV或鼻导管低流量氧疗。（4）结局指标：治疗后心率、呼吸频率（RR）、动脉血氧分压（PaO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2），治疗期间气管插管率、病死率及不良反应发生率，住院天数。

1.1.2 文献排除标准 （1）系统评价、病例报告及综述等非RCT；（2）仅有摘要、无法获取全文文献；（3）重复文献；（4）干预措施中使用两种及以上氧疗方式序贯治疗的文献；（5）统计学数据不完整，无法转化或使用的文献。

1.2 文献检索策略 计算机检索维普网（VIP）、万方数据知识服务平台、中国知网（CNKI）及Springer、Cochrane Library、PubMed数据库，检索时间自建库至2019-12-31。中文检索词：高流量氧疗、慢性阻塞性肺疾病、Ⅱ型呼吸衰竭、2型呼吸衰竭；英文检索词：high flow nasal cannula、chronic obstructive pulmonary disease、COPD、type Ⅱ respiratory failure。

1.3 文献筛选及资料提取 由两位研究员严格按照文献纳入与排除标准进行文献筛选，如产生歧义则由第3位研究员做最后决定。提取内容包括：（1）文献的基本特征：第一作者、发表时间、样本量、性别、年龄、干预措施及结局指标；（2）文献的方法学质量评价指标：随机分配方法、盲法、分配隐藏、结果数据完整性、选择性报告研究结果、其他偏倚来源情况。

1.4 文献方法学质量评价 根据Cochrane系统评价手册Version 5.1.0质量评价标准，由两位评价员独立评价文献质量，评价内容包括以下几个方面：（1）随机分配方法是否正确；（2）是否采用盲法；（3）是否分配隐藏；（4）结果数据是否完整；（5）有无选择性报告研究结果；（6）有无其他偏倚来源。每一方面做出“是”（低度偏倚）、“不清楚”（缺乏相关信息或偏倚不确定）和“否”（高度偏倚）的判断。文献质量A级为受偏倚影响最小；B级为一方面或多方面信息不确定；C级为完全不满足上述评价标准。若两位评价员对文献质量评价结果产生歧义，则与第3位研究员讨论，直至达成一致意见。

1.5 统计学方法 采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。文献间统计学异质性分析采用 χ2检验联合I2检验，若P＜0.10、I2≥50%表示各文献间有统计学异质性，分析异质性来源，采用随机效应模型进行Meta分析；若P≥0.10、I2＜50%表示各文献间无统计学异质性，采用固定效应模型进行Meta分析。连续变量以MD及其95%CI表示，分类变量以OR及其95%CI表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果 初步检索相关文献609篇，其中VIP 106篇，万方数据知识服务平台108篇，CNKI 172篇，Springer 167篇，Cochrane Library 6 篇，PubMed 50篇，剔除重复文献336篇，阅读题目、摘要及全文剔除267篇，最终纳入文献7篇［13-19］进行合并分析，均为中文文献。文献筛选流程见图1。

2.2 文献的基本特征及方法学质量评价 7篇文献［13-19］共包括475例患者，其中试验组240例、对照组235例，纳入文献的基本特征见表1。7篇文献均报道了“随机化”，但仅3篇文献［14-15，17］具体描述了随机分配方法；7篇文献均未采用盲法，未描述随机序列的隐藏情况，结果数据均完整，无选择性报告研究结果及其他偏倚来源；7篇文献质量评价分级均为B级，见表2。

2.3 Meta分析结果

表1 纳入文献的基本特征Table 1 Basic characteristics of the included literatures

表2 纳入文献的方法学质量评价结果Table 2 Methodological quality evaluation of the involved literatures

2.3.1 治疗后心率 5篇文献［14-17，19］报道了两组患者治疗后心率，共包括364例患者，各文献间有统计学异质性（I2=77%，P=0.001），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，试验组患者治疗后心率低于对照组，差异有统计学意义〔MD=-4.29，95%CI（-7.09，-1.49），P=0.003，见图2〕。

2.3.2 治疗后呼吸频率 4篇文献［14-15，17，19］报道了两组患者治疗后呼吸频率，共包括304例患者，各文献间有统计学异质性（I2=77%，P=0.004），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，试验组患者治疗后呼吸频率低于对照组，差异有统计学意义〔MD=-2.51，95%CI（-4.41，-0.60），P=0.010，见图3〕。

2.3.3 治疗后PaO26篇文献［13-17，19］报道了两组患者治疗后PaO2，共包括432例患者，各文献间有统计学异质性（I2=93%，P＜0.000 01），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，两组患者治疗后PaO2比较，差异无统计学意义〔MD=4.29，95%CI（0.08，8.50），P=0.05，见图 4〕。

图2 试验组与对照组治疗后心率比较的森林图Figure 2 Forest plot for comparison of heart rate between experimental group and control group after treatment

2.3.4 治疗后PaCO26篇文献［13-17，19］报道了两组患者治疗后PaCO2，共包括432例患者，各文献间有统计学异质性（I2=96%，P＜0.000 01），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，两组患者治疗后PaCO2比较，差异无统计学意义〔MD=-2.47，95%CI（-5.92，0.99），P=0.16，见图 5〕。

2.3.5 治疗期间气管插管率 4篇文献［13，15，18-19］报道了两组患者治疗期间气管插管率，共包括240例患者，各文献间无统计学异质性（I2=0，P=0.56），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，两组患者治疗期间气管插管率比较，差异无统计学意义〔OR=0.41，95%CI（0.16，1.04），P=0.06，见图6〕。

2.3.6 治疗期间病死率 5篇文献［13，15，17-19］报道了两组患者治疗期间病死率，共包括322例患者，各文献间无统计学异质性（I2=0，P=0.40），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，两组患者治疗期间病死率比较，差异无统计学意义〔OR=0.70，95%CI（0.25，1.94），P=0.49，见图7〕。2.3.7 治疗期间不良反应发生率 3篇文献［13-14，18］报道了两组患者治疗期间不良反应发生率，共包括204例患者，各文献间无统计学异质性（I2=29%，P=0.24），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，试验组患者治疗期间不良反应发生率低于对照组，差异有统计学意义〔OR=0.08，95%CI（0.04，0.16），P＜0.000 01，见图8〕。

图3 试验组与对照组治疗后呼吸频率比较的森林图Figure 3 Forest plot for comparison of respiratory rate between experimental group and control group after treatment

图4 试验组与对照组治疗后PaO2比较的森林图Figure 4 Forest plot for comparison of PaO2 between experimental group and control group after treatment

图5 试验组与对照组治疗后PaCO2比较的森林图Figure 5 Forest plot for comparison of PaCO2 between experimental group and control group after treatment

图6 试验组与对照组治疗期间气管插管率比较的森林图Figure 6 Forest plot for comparison of tracheal intubation rate between experimental group and control group during treatment

2.3.8 住院天数 4篇文献［13，15，18-19］报道了两组患者住院天数，共包括240例患者，各文献间有统计学异质性（I2=75%，P=0.008），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，两组患者住院天数比较，差异无统计学意义〔MD=-0.32，95%CI（-2.10，1.46），P=0.73，见图 9〕。

3 讨论

COPD是常见的呼吸系统慢性疾病之一，其病死率和致残率均较高，可严重影响人们的生命健康及生活质量。COPD患者气流受限呈不完全可逆，病程呈持续进展，患者如遇到肺部感染及气候骤变等因素则病情易反复急性加重，进而增加呼吸衰竭及慢性肺源性心脏病发生风险。Ⅱ型呼吸衰竭是COPD的主要并发症之一，也是患者死亡的重要原因之一，目前临床上普通氧疗及药物治疗COPD的效果欠佳。近年随着机械通气的应用及推广，COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者病死率明显降低，但机械通气治疗期间患者出现不耐受、住院时间延长、治疗费用增加、发生呼吸机依赖而无法脱机、面部皮肤压迫性损伤、气管内出血及呼吸机相关性肺炎等问题，进而加重了家庭和社会的经济负担［20-22］。

图7 试验组与对照组治疗期间病死率比较的森林图Figure 7 Forest plot for comparison of mortality between experimental group and control group during treatment

图8 试验组与对照组住院期间不良反应发生率比较的森林图Figure 8 Forest plot for comparison of incidence of adverse reactions between experimental group and control group during treatment

图9 试验组与对照组住院天数比较的森林图Figure 9 Forest plot for comparison of length of stay between experimental group and control group

无创通气较机械通气而言是一种更加优化的呼吸治疗方式，可有效改善患者低氧血症及高碳酸血症，可以说是COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者的福音，但部分患者因存在幽闭恐惧及担心皮损等因素而不能耐受。近年来，HFNC已逐渐成为临床上治疗呼吸衰竭的常用方法之一。研究表明，及时给予HFNC是避免呼吸衰竭患者血气分析指标持续恶化的重要治疗措施［23-24］。

大量研究表明，HFNC产生的高流量加温、加湿气体具有许多生理效应：（1）高流量置换解剖无效腔内的二氧化碳；（2）高流量克服了呼气流阻力并产生积极的鼻咽压力，进而招募塌陷的肺泡，增加肺容量；（3）高流量加温、加湿气体使吸气流量与输送流量之间的差异很小且吸入氧浓度保持相对恒定；（4）由于气体通常被加温到 36～37 ℃且完全加湿，黏膜纤维功能良好，纤毛清除率较高［15，25-26］。

本Meta分析结果显示，试验组患者治疗后心率、呼吸频率低于对照组，提示HFNC可更好地降低COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者心率、呼吸频率，与文献［14，16-17，19］结果一致；两组患者治疗后PaO2、PaCO2及住院期间气管插管率、住院天数间无统计学差异，提示HFNC对COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者PaO2、PaCO2及住院期间气管插管率、住院天数无明显影响。本Meta分析结果还显示，试验组患者治疗期间不良反应发生率低于对照组，提示HFNC治疗COPD并Ⅱ型呼吸衰竭产生的不良反应（如面部压伤、胃肠道胀气、口干等）更少见，与文献［13-14，18］结果一致。

综上所述，HFNC能有效降低COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者心率、呼吸频率，且不良反应较少，安全性较高；因此，对于COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者HFNC是一种不错的选择。但本Meta分析仍存在一定局限性：（1）纳入文献数量较少，且均为中文文献，影响了结果的可信度；（2）纳入文献的对照组干预措施不一致；（3）多数文献的随机方法描述、盲法实施及分配隐藏实施情况不清楚，文献评价质量一般，增加了实施偏倚、测量偏倚、选择偏倚的可能性；（4）本Meta分析仅检索中、英文文献，存在检索不全面的可能。（5）因纳入文献数量较少，未分析发表偏倚。因此，HFNC治疗COPD并Ⅱ型呼吸衰竭的临床疗效仍有待更多的大样本量、RCT进一步证实。

作者贡献：姜琪娜、于健健、王珺进行文章的构思与设计；姜琪娜、于健健、李士涛、蔡成森进行研究的实施与可行性分析；李士涛、蔡成森进行数据的收集、整理、分析；于健健、李士涛、蔡成森进行结果分析与解释；姜琪娜、于健健撰写论文；姜琪娜、王珺进行论文的修订，负责文章的质量控制及审校，并对文章整体负责、监督管理。

本文无利益冲突。