不同切换时机的序贯机械通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭临床效果的网状Meta分析

付延鑫，董延春，戴昂，张红霞，宁康

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，CODP）是一种以不完全可逆的气流受限为特征的慢性疾病，据世界卫生组织预测，到2060年每年因COPD及其相关疾病死亡的患者数量将超过540万，其中Ⅱ型呼吸衰竭是COPD患者死亡的主要原因，序贯机械通气是治疗COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的强有力手段［1-2］。序贯机械通气指行有创机械通气（invasive mechanical ventilation，IMV）的患者在未满足拔管和撤机的条件下，改用无创通气继续给予呼吸支持，从而实现逐步撤机，其治疗关键是选择恰当的切换时机，但切换时机的界定标准目前尚未统一［3］。国内主要将肺部感染控制窗（pulmonary infection control window，PICW）作为序贯机械通气的切换时机，此外还有自主呼吸试验（spontaneous breathing trials，SBT）-2 h和格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）-15分。既往研究表明，采取恰当的序贯机械通气切换时机有利于提高COPD合并呼吸衰竭患者的救治成功率，减少不良事件的发生［4］。目前，有关序贯机械通气不同切换时机对COPD合并呼吸衰竭患者临床效果影响的研究报道较少，且研究结果不尽相同。本研究采用网状Meta分析方法比较不同切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果，旨在为序贯机械通气切换时机的选择提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献纳入与排除标准

1.1.1 纳入标准 （1）研究类型：随机对照试验（randomized controlled trial，RCT），语种限定为中文和英文；（2）研究对象：COPD合并呼吸衰竭患者［1］；（3）干预措施：以PICW、SBT-2 h或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气及IMV；（4）结局指标：呼吸机相关性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）发生率、IMV时间、机械通气时间、住院时间。

1.1.2 排除标准 （1）重复发表的文献；（2）无法获取全文或结局指标不一致的文献；（3）社论、病例报告、综述、指南和荟萃分析。

1.2 检索策略 计算机检索PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane Library、中国生物医学文献数据库、中国知网、维普网、万方数据知识服务平台，检索时间为2011年1月至2021年8月，检索序贯机械通气与IMV、不同切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭的RCT。检索词为主题词和自由词相结合，中文数据库检索策略：（“慢性阻塞性肺疾病”OR “慢阻肺”）AND“呼吸衰竭”AND“序贯”AND“随机”；英文数据库检索策略：（“pulmonary disease，chronic obstructive”OR“chronic obstructive pulmonary diseases”）AND“respiratory insufficiency”AND（“respiration，artificial”OR“airway extubation”）AND“randomized controlled trials”。

1.3 文献筛选、资料提取及方法学质量评价 由两名评价员按照文献纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料，如有分歧则由第3方裁定。提取的资料包括第一作者、发表时间、样本量、性别、平均年龄、切换时机及结局指标。采用Cochrane风险偏倚评估工具评价纳入RCT的偏倚风险，内容包括选择偏倚（随机序列的产生和分配隐藏）、实施偏倚（实施者和参与者双盲）、测量偏倚（结局评估中的盲法）、失访偏倚（结局数据完整性）、发表偏倚（选择性报告）及其他偏倚，每个评价指标分为低风险、高风险及不清楚3个等级［5］。

1.4 统计学方法 采用Stata 15.1进行网状Meta分析。二分类变量以OR及其95%CI表示，连续性变量以MD及其95%CI表示，绘制网状证据图、累积概率排序图，并根据累积概率排序图曲线下面积（surface under the cumulative ranking curve，SUCRA）大小进行干预措施的优劣排序，SUCRA越大表明干预措施效果越佳的可能性越大［6］；绘制倒漏斗图以评价文献的发表偏倚。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献筛选结果及基本信息 初步检索获得相关文献982篇，根据文献纳入与排除标准，最终纳入25篇文献［7-31］，其中中文文献24篇［7-23，25-31］、英文文献1篇［24］；总样本量2 063例。文献筛选流程见图1，纳入文献的基本信息见表1。

表1 纳入文献的基本信息Table 1 General information of included literature

图1 文献筛选流程Figure 1 Literature screening process

2.2 方法学质量评价结果 7篇文献［16-17，21-24，30］采用随机数字表法分组，为“低风险”，其他18篇文献［7-15，18-20，25-29，31］随机序列产生为“不清楚”；1篇文献［25］采用密闭、不透明的信封分配隐藏，其他24篇文献［7-24，26-31］的分配隐藏为“不清楚”；由于机械通气干预性质不同，所有文献未对实施者、参与者及结局评估者施盲，故为“高风险”；所有文献结局数据完整性及选择性报告均评为“低风险”；因报告不充分，无法判断其他偏倚，因此评为“不清楚”，见图2。

图2 纳入文献的方法学质量评价结果Figure 2 Methodological quality evaluation results of included literature

2.3 干预措施的网状关系 18篇文献［7-24］比较以PICW为切换时机的序贯机械通气与IMV治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果，2篇文献［25，27］比较以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气与IMV治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果，2篇文献［26，28］比较以SBT-2 h、PICW为切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果，1篇文献［29］比较以GCS-15分、PICW为切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果，2篇文献［30-31］比较以GCS-15分、PICW、SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭患者的临床效果。网络证据图显示，IMV与不同切换时机的序贯机械通气之间存在直接或间接关系，具备进行网状Meta分析的基本条件，见图3。

图3 纳入文献干预措施的网络证据图Figure 3 Network evidence map of interventions of included literature

2.4 网状Meta分析结果

2.4.1 VAP发生率 23篇文献［7-8，10-27，29-31］报道了VAP发生率，网状Meta分析结果显示，行以PICW、SBT-2 h或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气治疗COPD合并呼吸衰竭患者的VAP发生率低于行IMV治疗的COPD合并呼吸衰竭患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。根据SUCRA优劣排序依次为以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为85.6%）、以PICW为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为63.4%）、以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为51.1%）、IMV（SUCRA为0），见图4。

图4 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者VAP发生率的累积概率排序图Figure 4 Cumulative probability ranking diagram of the incidence of VAP in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

表2 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者VAP发生率的网状Meta分析结果〔OR（95%CI）〕Table 2 Network meta-analysis results of the incidence of VAP in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

2.4.2 IMV时间 22篇文献［7-8，10-16，18-24，26-31］报道了IMV时间，网状Meta分析结果显示，行以PICW、SBT-2 h或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气治疗的COPD合并呼吸衰竭患者IMV时间短于行IMV治疗的COPD合并呼吸衰竭患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。根据SUCRA优劣排序依次为以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为95.1%）、以PICW为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为57.7%）、以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为47.2%）、IMV（SUCRA为0），见图5。

图5 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者IMV时间的累积概率排序图Figure 5 Cumulative probability ranking diagram of the duration of IMV in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

表3 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者IMV时间的网状Meta分析结果〔MD（95%CI）〕Table 3 Network meta-analysis results of the duration of IMV in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

2.4.3 机械通气时间 23篇文献［7-25，27，29-31］报道了机械通气时间，网状Meta分析结果显示，行以PICW或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气治疗的COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间短于行IMV治疗的COPD合并呼吸衰竭患者，行以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气治疗的COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间短于行以PICW、SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气治疗的COPD合并呼吸衰竭患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。根据SUCRA优劣排序依次为以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为99.6%）、以PICW为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为66.0%）、以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为31.9%）、IMV（SUCRA为2.5%），见图6。

图6 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间的累积概率排序图Figure 6 Cumulative probability ranking diagram of the duration of ventilation in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

表4 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间的网状Meta分析结果〔MD（95%CI）〕Table 4 Mesh meta-analysis results of the duration of ventilation in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

2.4.4 住院时间 13篇文献［7-9，11，15-17，21-23，27，29-30］报道了住院时间，网状Meta分析结果显示，行以PICW、SBT-2 h或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气治疗的COPD合并呼吸衰竭患者住院时间短于行IMV治疗的COPD合并呼吸衰竭患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表5。根据SUCRA优劣排序依次为以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为90.1%）、以PICW为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为66.3%）、以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气（SUCRA为42.7%）、IMV（SUCRA为0.8%），见图7。

图7 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者住院时间的累积概率排序图Figure 7 Cumulative probability ranking diagram of the hospitalization time in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

表5 行不同干预措施的COPD合并呼吸衰竭患者住院时间的网状Meta分析结果〔MD（95%CI）〕Table 5 Network meta-analysis results of the hospitalization time in COPD patients with respiratory failure undergoing different intervention measures

2.5 发表偏倚 绘制报道VAP发生率、IMV时间、机械通气时间、住院时间文献发表偏倚的倒漏斗图，结果显示，纳入文献分布不完全对称，表明纳入文献存在发表偏倚的可能性较大，见图8～11。

图8 报道VAP发生率文献发表偏倚的倒漏斗图Figure 8 Inverted funnel plot of literature publication bias reporting the incidence of VAP

图9 报道IMV时间文献发表偏倚的倒漏斗图Figure 9 Inverted funnel plot of literature publication bias reporting the duration of IMV

图10 报道机械通气时间文献发表偏倚的倒漏斗图Figure 10 Inverted funnel plot of literature publication bias reporting the duration of ventilation

图11 报道住院时间文献发表偏倚的倒漏斗图Figure 11 Inverted funnel plot of literature publication bias reporting the hospitalization time

3 讨论

COPD是常见的慢性气道疾病，其发病率逐年增加，可严重威胁人类的生命健康，给患者家庭及社会造成严重的经济负担。COPD合并呼吸衰竭患者的首选治疗方案为无创通气支持，该治疗方案易被患者接受且对气道有较强的保护作用，可减少IMV相关不良事件的发生，但其不适用于意识障碍患者［2，4］；IMV可有效改善患者呼吸意识状态、减轻呼吸肌疲劳，但其会增加VAP等不良事件发生率［32］。序贯机械通气是将IMV和无创通气巧妙结合，但该通气模式需要选择恰当的切换时机，从而有效缩短患者机械通气时间及降低VAP发生率、院内死亡率［33］。

本网状Meta分析结果显示，在降低COPD合并呼吸衰竭患者VAP发生率并缩短IMV时间、住院时间方面，以PICW、SBT-2 h、GCS-15分为切换时机的序贯机械通气均优于IMV；在缩短COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间方面，以PICW、GCS-15分为切换时机的序贯机械通气优于IMV，以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气优于以PICW、SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气；根据SUCRA优劣排序均依次为以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气、以PICW为切换时机的序贯机械通气、以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气、IMV，表明以GCS-15分为切换时机的序贯机械通气效果较佳的可能性越大，故认为GCS-15分可能是COPD合并呼吸衰竭患者序贯机械通气的最佳切换时机。YEUNG等［34］进行的网状Meta分析结果显示，无创序贯机械通气与IMV相比，能更有效地降低患者的院内死亡率、缩短患者ICU住院时间。本网状Meta分析结果表明，序贯机械通气可缩短COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间及住院时间，与杨琳等［35］进行的直接Meta分析结果一致。

GCS是通过对患者意识状态进行量化评分，以客观、量化反映COPD合并呼吸衰竭患者整体病情变化和机体状态。PICW主要用于评估患者肺部感染情况，一般在IMV后6～7 d后出现，其更适用于严重肺部感染患者［36］。SBT指运用T管或低水平支持的自主呼吸模式动态观察IMV患者，能简单、有效地评价患者的呼吸功能。LI等［37］采用Meta分析方法比较以PICW和SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气的治疗效果，结果显示，与以SBT-2 h为切换时机的序贯机械通气相比，以PICW为切换时机的序贯机械通气可有效缩短患者机械通气时间，但对死亡率和VAP发生率无明显影响，这与本研究结果不完全一致，究其原因可能是LI等［37］Meta分析仅纳入8项RCT，且报道机械通气时间的文献间统计学异质性较大，可能影响结果的可靠性。

本网状Meta分析仍存在以下局限性：（1）仅纳入1篇英文文献，可能存在语言偏倚风险；（2）部分研究未报道随机方法、盲法、分配隐藏，可能存在选择、测量等多种偏倚；（3）多数文献为小样本量RCT，可能影响本网状Meta分析结果的可靠性。

综上所述，与IMV相比，以PICW、SBT-2 h或GCS-15分为切换时机的序贯机械通气能有效降低COPD合并呼吸衰竭患者VAP发生率，缩短其IMV时间及住院时间，以PICW、GCS-15分为切换时机的序贯机械通气能有效缩短COPD合并呼吸衰竭患者机械通气时间，其中GCS-15分可能是序贯机械通气的最佳切换时机。但因本网状Meta分析纳入研究数量和质量的限制，上述结论尚有待更多高质量的RCT予以验证。

作者贡献：付延鑫、董延春进行文章的构思与设计，数据收集、整理、分析；张红霞、宁康进行研究的实施与可行性分析，负责文章的质量控制及审校，并对文章整体负责、监督管理；董延春、戴昂进行结果分析与解释；付延鑫负责撰写、修订论文。

本文无利益冲突。