不同主动加温湿化装置无创正压通气治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期病人的临床观察

袁 聪，崔少帅，王 靓，王海播

无创正压通气(NPPV)是治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)病人常规的呼吸支持技术之一[1]，有效的NPPV治疗可降低AECOPD气管插管率，避免有创通气相关并发症，缩短住ICU时间[2]。NPPV通过鼻/面罩连接病人，虽保留了自然气道的温湿化功能，但因AECOPD病人气道阻力增高，为输送稳定的潮气量，NPPV需提供较高的送气流速。此外，NPPV使用的医用气体绝对湿度仅有3～4 mg/L[3],自然气道无法对吸入气体完成足够的温湿化，如不增加额外的温湿化，可引起约30%～50%的病人口腔黏膜干燥、充血，甚至形成痰痂发生痰堵窒息的危急情况[4-5]。研究发现湿化不足可降低病人对NPPV治疗的耐受性，导致NPPV治疗失败[6-7]。因此，NPPV治疗AECOPD时应积极使用更有效的加温湿化装置来提高气道湿化水平和治疗的依从性[8]。NPPV在治疗多种原因引起的急慢性呼吸衰竭中应用MR850加热系统进行气道湿化时发现可提高送气流速的温度和湿度，并可降低痰液黏稠度和增加病人舒适度[9-11]。但国内尚无文献报道NPPV治疗AECOPD时应用MR850加热系统的湿化效果。因此，本研究比较NPPV治疗AECOPD时应用MR410和MR850两种主动加温湿化装置的温湿化效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2019年11月—2020年11月我院呼吸重症监护病房收治的AECOPD病人104例，诊断符合慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)诊治中国专家共识(2017年更新版)[12]。纳入标准：①动脉血氧分压(PaO2)/吸入氧浓度(FiO2)>200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；②意识清楚；③NPPV依从性良好；④呼吸频率<30/min。排除标准：①不适合无创通气，需要立即气管插管；②血流动力学不稳定，收缩压<90 mmHg，平均动脉压<65 mmHg；③使用血管活性药；④严重心律失常；⑤烦躁、谵妄不能配合NPPV；⑥大量气道分泌物。按随机数字表法将病人分为MR410组和MR850组各52例。两组病人年龄、性别、入科24 h的急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、基础疾病、血气分析等基础状况比较，差异无统计学意义(P均>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组病人一般资料比较

1.2 研究方法 本研究在层流病房内进行，调节中央空调使得室内环境温度(T环境)为20～22 ℃、RH为50%～60%。病人入组后采取半卧位，向病人解释进行NPPV治疗的目的和重要性，NPPV治疗前避免过饱饮食。选择无创呼吸机(Respironics, Inc.，型号：V60)，正确连接氧气源、电源，选择不带漏气孔的口鼻面罩(Respironics, Inc.，型号：PerformaTrak)并嘱咐病人闭口经鼻呼吸，通过调整头带松紧和使用泡沫敷料将总漏气量(leakage)控制在60 L/min以下。调节NPPV模式为无创性平均容量保证压力支持(AVAPS)，设置吸气相正压 (IPAP)范围为12～26 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，呼气相正压 (EPAP)为4～8 cmH2O，目标潮气量为8～12 mL/kg，后备呼吸频率10～12/min。调整FiO2使SpO2波动在88%～92%。NPPV治疗过程中严密观察病人的通气情况、意识状态改变、生命体征等。如出现下列任何情况时给予气管插管：①心搏呼吸骤停；②严重酸中毒，pH<7.20；③收缩压较基础收缩压下降20%；④意识障碍不断加重或无改善[格拉斯哥昏迷评分(GCS)<8分]；⑤呼吸频率>40/min或吸入纯氧条件下SpO2<90%；⑥大量气道分泌物。病人均留置胃管间断胃肠减压。使用一个T管连接在面罩和漏气阀之间，通过T管使用带HMV45探针的HMI41温湿度测量仪(Vaisala,Helsinki,Finland)持续监测呼吸管路内的T气体和RH，绝对湿度(AH)由下述公式计算得出[13]：①AH=饱和湿度×RH/100(单位：mg/L)；②饱和湿度=16.451 563-0.731T气体+0.039 87 T气体2(单位：mg/L)。

MR410组：NPPV治疗时应用MR410(Fisher & Paykel,Auckland,New Zealand)加热装置，将MR290(Fisher & Paykel,Auckland,New Zealand)自动填充式湿化罐滑入MR410加热底座卡槽，在呼吸机吸气端口连接过滤器，准备一套V60原装管路(Respironics,Inc.)，其中包括短管、长管及压力传感器线各一根，侧孔漏气阀与长管连接。将短管连接吸气端过滤器和湿化罐进气口处，将带有侧孔漏气阀的长管一端与面罩连接，另一端连接湿化罐出口处，压力传感器线连接呼吸机近端压力监测孔和侧孔漏气阀远端压力监测孔。打开湿化器，设置湿化档位为3档，根据病人实际湿化需求进行调整[14]。将灭菌注射用水接入MR290湿化罐，开始NPPV治疗并持续12 h，除饮水、进食及咳痰。如病人病情加重达到气管插管标准即转为有创通气。

MR850组：NPPV治疗时应用MR850(Fisher & Paykel,Auckland,New Zealand)加热装置，将MR290湿化罐滑入MR850加热底座卡槽，在呼吸机吸气端口连接过滤器。将呼吸管路(RT100,Fisher & Paykel,Auckland,New Zealand)中的短管连接吸气端过滤器和湿化罐进气口处，将长管带有侧孔漏气阀的一端连接面罩，另一端连接湿化罐出口处。压力传感器线连接呼吸机近端压力监测孔和侧孔漏气阀远端压力监测孔。连接湿化器加热导丝连接线到吸气管路的加热导丝连接口，连接湿化器温度探头，把湿化罐端探头和面罩端探头消毒后分别与呼吸管路相应的探头连接槽连接，打开湿化器并选择无创加热模式，将灭菌注射用水接入MR290湿化罐。开始NPPV治疗并持续12 h，除饮水、进食及咳痰。如病人病情加重达到气管插管标准即转为有创通气。

1.3 观察指标 主要结局指标：两组病人28 d气管插管率和90 d全因死亡率。次要结局指标：在NPPV治疗30 min后每隔1 min记录1次呼吸管路内T气体、RH，直到满足连续5 min RH变化的读数小于2%、T气体变化小于0.3 ℃。记录NPPV治疗12 h时病人的Leakage、呼吸频率(RR)、潮气量(Vt)及浅快呼吸指数(RSBI=RR/Vt)并连续记录10次取其平均值。NPPV治疗期间每隔30 min取下口鼻面罩嘱咐病人咳痰，观察、记录NPPV治疗12 h的痰液黏稠度(根据AWSS评分标准，分值越高代表痰液越稀薄[15])及面罩内壁冷凝水情况(由同一位应用NPPV经验丰富的护士直视观察冷凝水情况并进行分级，1级=无冷凝水，2级=斑片状冷凝水，当面罩内壁全部附着冷凝水，并无冷凝水滴落=3级，少量冷凝水滴落=4级，大量冷凝水滴落=5级)。监测NPPV治疗12 h时的动脉血气分析(丹麦雷度米特医疗设备有限公司，型号：ABL800)。记录入科24 h后APACHEⅡ评分。

2 结果

表2 两组病人NPPV治疗12 h时呼吸管路内温湿化情况、痰液黏稠度比较

表3 两组病人NPPV治疗12 h时血气分析、通气参数比较

表4 两组病人NPPV治疗12 h时面罩内壁冷凝水分级比较 单位：例

表5 两组病人28 d气管插管率、90 d全因死亡率比较 单位：例(%)

3 讨论

3.1 NPPV治疗AECOPD病人期间保证充足气道湿化的重要性 AECOPD病人因气道上皮细胞呈高分泌状态，造成气道分泌物增多且黏稠不易咳出，同时，气道炎性反应导致气道半径缩小，气道阻力增加。病人在用力咳痰时会造成等压点更迅速地向肺泡端移动，使得呼气气流过早中断，无法形成较高的呼气峰流速和剪切力[16]，削弱气道廓清能力，增加气道分泌物聚集，并可引起通气血流比失调，影响肺换气[17]。此时，分泌物的清除主要依靠气道黏液纤毛转运机制，而正常的气道黏液纤毛转运功能需保持气道湿润。但实施NPPV的AECOPD病人病情加重，需要的NPPV压力较高，呼吸机需要较高的气体流量维持压力，再加上病人呼吸频率快，分钟通气量通常能达到10 L/min以上。过大的通气量，再加上医疗气体过于干燥，自然气道无法对吸入气体完成足够的温湿化[18]。因此，NPPV治疗AECOPD病人时应使用湿化效果较好的加温湿化系统提供额外的温湿化以维持吸入气体达到34 ℃，相对湿度100%[8]，才能保证气道黏液纤毛系统发挥正常生理功能，有利于气道廓清[19]。

3.2 MR850湿化系统保持气道分泌物良好水化状态的机制 本研究发现使用MR850加温湿化装置相较于普通加温湿化装置可提高送气流速的气体温度、绝对湿度及病人舒适度，并可降低痰液黏稠度。陈凤佳等[10]使用配置MR850湿化装置的NPPV治疗ALI/ARDS病人时也得出了和本研究相同的结果。本研究发现应用MR850湿化装置可改善PaCO2潴留，其原因可能为MR850湿化装置能较好地进行气道湿化，从而促进痰液顺利排出，使气道阻力下降，引起等压点向口腔方向移动，更多残留在肺泡内的气体能够呼出，降低肺动态过度充气，减少内源性呼气末正压，从而改善PaCO2潴留。葛明坤等[9,20]得出了和本研究相同的结果。本研究结果显示，MR850组病人气管插管率为42.3%，低于MR410组的55.8%，差异无统计学意义。MR850湿化系统取得上述临床益处的原因可能为其具有两套加热系统[21]，其中加热底座将湿化罐中的湿化水加热，送气流速流经湿化罐时会带走水蒸气，位于湿化罐出口位置的温度传感器监测送气流速的温度，并反馈给加热底座以维持送气流速达到31 ℃、32 mg/L(无创加热模式)；另外为防止环境温度对管路中水蒸气的冷凝，位于面罩端的温度传感器监测并通过调节送气管路内的加热导丝将管路中的送气流速加热至34 ℃、32 mg/L，保证进入上呼吸道中的气体含有足够的水蒸气。此外，MR850还具有自动湿度补偿，如果当前加热功率无法满足湿度要求，则加热底座设定温度将自动每次增加0.5 ℃(最大的补偿温度为3～5 ℃)，直到湿度达到要求。上述机制使得吸入气体中绝对湿度达到(32.8±1.8) mg/L，上呼吸道及气道只需提供少部分湿度即可达到等温饱和界面，最大限度上避免气道湿化不足，保证气道分泌物良好的水化状态以利于清除，提高病人依从性，增加NPPV治疗成功率。

3.3 持续加温湿化在NPPV治疗中的注意事项 病人行NPPV治疗时要严密观察生命体征变化，病人出现咳痰时要及时取下面罩并协助病人咳嗽咳痰。为保证呼吸道通畅，可辅助雾化吸入、机械辅助排痰等胸部物理治疗，必要时行床旁支气管镜吸痰。根据病人脸型选择大小合适的面罩型号，并积极采用泡沫敷料预防鼻面部压疮形成，如病人胃肠胀气明显，可使用胃肠减压。NPPV时采用主动湿化是现在的共识，但采取哪种主动湿化装置并没有共识，为探讨AECOPD病人行NPPV时最佳的主动湿化装置，本研究比较7个方面的临床指标，发现MR850湿化装置可为行NPPV治疗的AECOPD病人提供较好的气道湿化。但目前，NPPV最佳的湿化水平仍是未知的，除常规应用加温湿化装置，还应采取加强气道温湿化的措施，如漏气量控制在30 L/min以下，鼓励病人经鼻呼吸，间断拿掉面罩进行饮水咳痰。医务人员在NPPV时应严密监测气道的温湿化情况，可以通过观察面罩内壁附着的水珠来间接判断自然气道内的湿化情况。这是重要而简单的，因为冷凝水量和管路中气体的绝对湿度呈正相关[11]。本试验研究对象仅包括AECOPD病人，其他疾病如间质性肺疾病、肺部感染等病人NPPV期间的湿化方式仍需进一步研究。本研究只在NPPV治疗12 h时采集了相关试验数据，不同湿化装置对NPPV治疗效果的长期影响还需进一步研究。值得注意的是气体的湿化治疗只是机械通气治疗中的辅助措施，合理的综合治疗方案和对通气方案的及时调整对病情的转归有重要影响。

综上所述，使用配置MR850湿化器的NPPV治疗AECOPD病人能减少湿化不足的并发症。同时本研究治疗过程有明确的治疗流程，如气管插管时机等，既保证病人安全，又易于临床操作。