无创正压通气在慢性阻塞性肺疾病合并肺性脑病时的应用研究
作者：朱华栋 于学忠 周玉淑 王厚力 邵孝鉷
单位：中国医学科学院 中国协和医科大学北京协和医院急诊科，北京 100730
关键词：慢性阻塞性肺病；肺性脑病；双水平正压通气
中国急救医学000903 [摘 要] 目的 研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者合并肺性脑 病时进行无创双水平正压通气(BiPAP)的效果。方法 64例COPD合并 肺性脑病患者分为BiPAP组和气管插管机械通气(ETI-MV)组，观察两组的治疗效果。结果 两组患者在存活率方面无显著差异；与BiPAP组比较，ETI-MV组在 治疗4小时后，呼吸衰竭得以纠正，但住院期间的严重并发症却明显增多，住院时间也明 显延长。结论 对于COPD合并肺性脑病患者，如果自主呼吸尚可， 能够耐受BiPAP治疗，应先试用BiPAP，不要急于应用ETI-MV。
[中图分类号] R 563；R 747.9 [文献标识 码] A [文章编号] 1002-1949(2000)09-0511- 03
, http://www.100md.com
Effect of noninvasive bi-level positive airway pressure ventilation in COPD with pulmonary encephalopathy
ZHU Hua- dong，YU Xue-Zhong,ZHOU Yu-shu，et al.Department o f Emergency，Peking Union Medical College Hospital，Beijing 100730,China
[Abstract] Objective To study the effect of noninvasive bi-level positive airway pressure(BiPAP)ventilation in COPD patients with pulmonary encephalopathy.Methods 64 COPD patients with pulmonary encephalopathy were divided into BiPA P group and endotracheal in tubation-mechanical ventilation(ETI-MV)group.The effects of the treatments were investigated.Results NO sign ificant difference was found in the surv ival rates of these two groups.Compared with BiPAP group，the situation of the patients in ETI-MV group was improved soon after they were treated，as well as the complications of ETI-MV increased.The hospital stay of ETI-MV group was longer than that of BiPAP group.Con clusion To the COPD patients with pulmonary encephalo pathy whom have stable autonomous respiration，BiPAP can be successfully used if they can tolerate it，however ETI-MV is not suitable for being first-line intervention at that circumstance.
, 百拇医药
[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease； Pulmonary encephalopathy；Bi- level positive airway pressure
肺性脑病是导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者死亡的主要原因之一，它是由于呼吸衰竭所致 缺氧、二氧化碳潴留 而引起精神障碍、神经系统症状的一种综合征。这种患者往往需要应用呼吸机行气管插管机 械通气(endotracheal intubation-mechanical v entilation，ETI-MV)治疗才能挽救生命，但使用呼吸机后会导致呼吸机 相关性肺炎、气压伤，对呼吸机产生依赖而导致撤机困难(机械通气时间>14天)等严重并发 症[1，2]。近年来，无创通气尤其是无创双水平正压通气(bi-level positive airway pressure，BiPAP)在临床上的应用取得 了很大进展，该项治疗能避免与ETI-MV有关的并发症，已经成为治疗COPD合并呼吸衰竭的重 要手段。但一般认为，如COPD患者出现意识障碍则不宜进行该治疗，我们对此进行了相关研 究。
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1 资料与方法
1.1 病例选择及分组 近年来在我院急诊抢救室和呼吸监护病房接受治疗的64例COPD合并 呼 吸衰竭患者，其中男性42例，女性22例，年龄62.9±14.7岁，所有患者均符合1997年制定 的COPD诊断标准，患者入院时动脉氧分压(PaO2)5.3～7.3 kPa(1 mmHg＝0 .133 kPa)，动脉二氧化碳分压(PaCO2)8～13.3 kPa，所有患者 均有程度不同的意识障碍(嗜睡、昏睡、昏迷)。上述患者分为两组：BiPAP组(A组)33 例，ETI-MV组(B组)31例，两组患者在性别、年龄、病情轻重程度方面无显著差异。
1.2 方法 A组通过应用口鼻面罩进行无创双水平正压通气，呼吸机是由美国Re spironics Inc(伟康)公司生产的BiPAP S/T型。吸气压从0.78 kPa( 1 cmH2O＝0.098 kPa)开始，最大加至1.96 kPa，呼气压范围为0.4～ 1.2 kP a，氧流量2～20 L，根据动脉血气分析和脉搏血氧饱和度的情况对上述指标进行调整， 保证患者的血氧饱和度(SaO2)≥90%，当患者病情处于稳定状态(包括呼吸频率小于24 次/min；心率小于110次/min；动脉血pH≥7.3 5；低流量吸氧时，SaO2≥90%)，便逐渐脱离BiPAP呼吸机。而当患者病情进行性 恶化(包括出现窒息或呼吸急促；出现低血压即收缩压<12 kPa；PaCO2较BiPA P治疗前升高1.33 kPa；PaO2降至5.3 kPa以下；动脉血pH下降0.05～0.1) ，即予以ETI-MV治疗。B组则直接应用德国Siemens公司生产的Servo 900C呼吸 机进行ETI-MV治疗，开始选用容量控制通气(CMV)模式，以后根据患者病情对呼吸机进行调 整，改为同步间歇指令通气+压力控制通气(SIMV+PSV)或PSV模式以过渡到逐渐撤 机，如气管插管保留10天仍未能撤机，则行气管切开。两组患者入院后均根据痰培养结果选 用敏感抗菌素。
, 百拇医药
1.3 观察指标 监测两组患者治疗前、治疗4小时后、出院前的动脉血气指标；观察患者 住院期间出现的并发症；以患者基本恢复到发病前水平，并能存活正常出院作为存活标准， 计算存活率；计算两组患者平均住院时间。
1.4 统计学方法 数据以均数±标准差(
±s)表示，两组间比较采用t检验，组内指标 比较采用配对t检验，率的比较采用χ2检验，以P<0.05为差异显著， 有统计学意义。
2 结果
2.1 治疗期间的并发症 B组患者进行ETI-MV期间，发生撤机困难9例，气胸2例，应 激性溃疡4例，肾功能不全5例，A组在BiPAP治疗期间未见上述并发症出现，有8例患者 出现明显胃胀气，有3例出现呕吐，有3例因不能与BiPAP呼吸机配合以及另外5例由 于病情加重而最终行ETI-MV治疗。
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2.2 两组患者治疗期间的血气指标变化结果见表1。
表1 两组患者治疗期间血气指标测定结果(±s) 组 别
例数
pH
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
HCO3-( mmol/L)
A组 治疗前
33
, 百拇医药
7.23±0.04
6.12±2.23
9.98±3.14
35.73±4.62
治疗4 h
30
7.33±0.08▲
8.43±2.37*
8.27±2. 42*
34.32±4.26*
出院前
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27
7.36±0.15*
8.57±2.19*
6.21±1.89*
26.53±3.87*
B组 治疗前
31
7.24±0.05
6.08±1.97
10.02±2.93
36 .09±4.58
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治疗4 h
30
7.39±0.06
＃
9.69±2.34△＃
6.08±2.09△＃
29.42±5.14△＃
出院前
23
7.36±0.18＃
8.61±2.07＃
, 百拇医药
6.18±2.11 ＃
26.27±4.05＃
与A组治疗前比较，*P<0.01，▲P<0.05；与B组治疗前比较，＃P<0.01 ；与相同时点的A组比较，△P<0.01，P<0.05。
2.3 存活率 A组、B组患者存活率分别为81.8%(27/33)、74.2%(23/3 1)，两组患者在存活率方面无显著差异。
2.4 平均住院时间 A组患者平均住院时间〔(20.6±14.5)天〕明显短于B组〔(30.9± 15.3)天〕，P<0.01。
3 讨论
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肺性脑病是COPD患者致命的并发症，临床上主要的治疗手段是通过ETI-MV纠正低氧 血症和 高碳酸血症，但随之而来的却是与之有关的许多严重并发症[1，2]，而无创通气采 用鼻罩或面罩代替气管插管，能避免ETI-MV相关的并发症，且保留了气道的保护功能及患者 讲话、吞咽的功能，使患者比较容易接受。因此如能以无创通气来替代ETI-MV治疗将是肺性 脑病治疗的一大突破。
一般认为无创通气对于COPD合并轻中度呼吸衰竭的患者治疗效果很好，许多患者可以避免ET I-MV，但对于有意识障碍的COPD患者却是禁忌证。但本研究发现BiPAP组虽然在短期内纠正C OP D患者的低氧血症和高碳酸血症的效果不如ETI-MV组，但也能在很大程度上缓解患者病情， 两组在存活率方面并无显著差异，但ETI-MV组住院时间却显著延长。究其原因是BiPAP治疗 可以减少呼吸功，有助于呼吸肌功能的恢复，另外，BiPAP中的呼气压能使COPD患者的小气 道在呼气相处于开放状态，能对抗内源性呼气末正压(iPEEP)，从而改善通气和氧合[ 3]。因此应用BiPAP治疗虽然短时间内效果不显著，但最终却可明显降低COPD患者的气 管插管率，减少患者的死亡率[4，5]。ETI-MV治疗虽然效果显著，但与之相关的 并发症也多，其中以撤机困难最为多见，而且机械通气应用时间越长，越易出现撤机困难 [6]。
, 百拇医药
当然，无创通气治疗也并非绝对安全可靠地适用于任何COPD患者，它不能有效清除呼吸道分 泌物，可能会造成CO2潴留，加重肺部感染；会出现胃胀气，造成呕吐、误吸；由于面罩 紧闭而使患者感到不适，长时间的面罩压迫还可能造成面部损伤；它还要求患者能与无创通 气呼吸机相配合，要有比较稳定有力的自主呼吸，以保证能够正常触发呼吸机的吸气相和呼 气相，上述这些都限制了它在临床上的更广泛应用[7]。BiPAP用于COPD合并肺性 脑病患者时，应密切注意病情变化，尤其在最初阶段，要根据患者的病情变化，随时对BiPA P呼吸机进行调整，确定最佳压力水平，更要重点注意有无CO2潴留，如果发现PaCO2 未降低反而升高，应果断地气管插管行机械通气治疗。
综上所述，当COPD患者合并肺性脑病时，无论患者的意识障碍水平如何，只要自主呼吸尚稳 定， 能配合BiPAP治疗，应先考虑行此项治疗，无效时再行ETI-MV，因为过早ETI-MV虽然短期效 果显著，但远期预后并无改善，反而可能会带来一系列并发症，延长住院时间。当然，由于 患者基本病情并不一致，对无创通气的耐受程度也不一样，因此在临床上具体应用时，要根 据 情况区别对待，如果患者出现了严重的血流动力学改变，或患者与BiPAP呼吸机有明显的对 抗，应用无创正压通气可能会加重病情，延误治疗，这时则应毫不犹豫地行气管插管机械通 气治疗来挽救生命。
, 百拇医药
[参考文献]
[1]Franklin C,Samuel J,Hu T. Life-threatening hypotension associated wi th eme rgency intubation and the initiation of mechanical ventilation[J].Am J Emerg M ed,1994,12:425-428.
[2]Pierson DJ.Complications of mechanical ventilation[J].Curr Pulmono l,1990,11:19-46.
[3]Kramer N, Meyer TJ, Meharg J, et al. Randomized, prospective trial o f noninvasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure[J].Am J Respir Crit Care Med,1995,151:1799-1806.
, 百拇医药
[4]Brochard L, Mancebo J,Wysocki M, et al.Noninvasive ventilation for a cute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease[J]. N Engl Med,1995 ,333:817-822.
[5]Vitacca M, Clini E, Rubini F,et al.Noninvasive mechanical ventilatio n in severe chronic obstructive lung disease and acute respiratory failure:short -and long-term prognosis[J].Intensive Care Med,1996,22:94-100.
[6]马芳春.31例经鼻插管无创正压通气抢救急性呼吸衰竭临床总结[J].中华 结核和呼吸杂志，1992，15(4)：247.
[7]Ambrosino N.Noninvasive mechanical ventilation in acute respiratory failure due to chronic obstructive pulmonary disease:correlates for success[J] . Thorax,1995,50:755-757.
[收稿：1999-11-17], 百拇医药
单位：中国医学科学院 中国协和医科大学北京协和医院急诊科，北京 100730
关键词：慢性阻塞性肺病；肺性脑病；双水平正压通气
中国急救医学000903 [摘 要] 目的 研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者合并肺性脑 病时进行无创双水平正压通气(BiPAP)的效果。方法 64例COPD合并 肺性脑病患者分为BiPAP组和气管插管机械通气(ETI-MV)组，观察两组的治疗效果。结果 两组患者在存活率方面无显著差异；与BiPAP组比较，ETI-MV组在 治疗4小时后，呼吸衰竭得以纠正，但住院期间的严重并发症却明显增多，住院时间也明 显延长。结论 对于COPD合并肺性脑病患者，如果自主呼吸尚可， 能够耐受BiPAP治疗，应先试用BiPAP，不要急于应用ETI-MV。
[中图分类号] R 563；R 747.9 [文献标识 码] A [文章编号] 1002-1949(2000)09-0511- 03
, http://www.100md.com
Effect of noninvasive bi-level positive airway pressure ventilation in COPD with pulmonary encephalopathy
ZHU Hua- dong，YU Xue-Zhong,ZHOU Yu-shu，et al.Department o f Emergency，Peking Union Medical College Hospital，Beijing 100730,China
[Abstract] Objective To study the effect of noninvasive bi-level positive airway pressure(BiPAP)ventilation in COPD patients with pulmonary encephalopathy.Methods 64 COPD patients with pulmonary encephalopathy were divided into BiPA P group and endotracheal in tubation-mechanical ventilation(ETI-MV)group.The effects of the treatments were investigated.Results NO sign ificant difference was found in the surv ival rates of these two groups.Compared with BiPAP group，the situation of the patients in ETI-MV group was improved soon after they were treated，as well as the complications of ETI-MV increased.The hospital stay of ETI-MV group was longer than that of BiPAP group.Con clusion To the COPD patients with pulmonary encephalo pathy whom have stable autonomous respiration，BiPAP can be successfully used if they can tolerate it，however ETI-MV is not suitable for being first-line intervention at that circumstance.
, 百拇医药
[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease； Pulmonary encephalopathy；Bi- level positive airway pressure
肺性脑病是导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者死亡的主要原因之一，它是由于呼吸衰竭所致 缺氧、二氧化碳潴留 而引起精神障碍、神经系统症状的一种综合征。这种患者往往需要应用呼吸机行气管插管机 械通气(endotracheal intubation-mechanical v entilation，ETI-MV)治疗才能挽救生命，但使用呼吸机后会导致呼吸机 相关性肺炎、气压伤，对呼吸机产生依赖而导致撤机困难(机械通气时间>14天)等严重并发 症[1，2]。近年来，无创通气尤其是无创双水平正压通气(bi-level positive airway pressure，BiPAP)在临床上的应用取得 了很大进展，该项治疗能避免与ETI-MV有关的并发症，已经成为治疗COPD合并呼吸衰竭的重 要手段。但一般认为，如COPD患者出现意识障碍则不宜进行该治疗，我们对此进行了相关研 究。
, http://www.100md.com
1 资料与方法
1.1 病例选择及分组 近年来在我院急诊抢救室和呼吸监护病房接受治疗的64例COPD合并 呼 吸衰竭患者，其中男性42例，女性22例，年龄62.9±14.7岁，所有患者均符合1997年制定 的COPD诊断标准，患者入院时动脉氧分压(PaO2)5.3～7.3 kPa(1 mmHg＝0 .133 kPa)，动脉二氧化碳分压(PaCO2)8～13.3 kPa，所有患者 均有程度不同的意识障碍(嗜睡、昏睡、昏迷)。上述患者分为两组：BiPAP组(A组)33 例，ETI-MV组(B组)31例，两组患者在性别、年龄、病情轻重程度方面无显著差异。
1.2 方法 A组通过应用口鼻面罩进行无创双水平正压通气，呼吸机是由美国Re spironics Inc(伟康)公司生产的BiPAP S/T型。吸气压从0.78 kPa( 1 cmH2O＝0.098 kPa)开始，最大加至1.96 kPa，呼气压范围为0.4～ 1.2 kP a，氧流量2～20 L，根据动脉血气分析和脉搏血氧饱和度的情况对上述指标进行调整， 保证患者的血氧饱和度(SaO2)≥90%，当患者病情处于稳定状态(包括呼吸频率小于24 次/min；心率小于110次/min；动脉血pH≥7.3 5；低流量吸氧时，SaO2≥90%)，便逐渐脱离BiPAP呼吸机。而当患者病情进行性 恶化(包括出现窒息或呼吸急促；出现低血压即收缩压<12 kPa；PaCO2较BiPA P治疗前升高1.33 kPa；PaO2降至5.3 kPa以下；动脉血pH下降0.05～0.1) ，即予以ETI-MV治疗。B组则直接应用德国Siemens公司生产的Servo 900C呼吸 机进行ETI-MV治疗，开始选用容量控制通气(CMV)模式，以后根据患者病情对呼吸机进行调 整，改为同步间歇指令通气+压力控制通气(SIMV+PSV)或PSV模式以过渡到逐渐撤 机，如气管插管保留10天仍未能撤机，则行气管切开。两组患者入院后均根据痰培养结果选 用敏感抗菌素。
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1.3 观察指标 监测两组患者治疗前、治疗4小时后、出院前的动脉血气指标；观察患者 住院期间出现的并发症；以患者基本恢复到发病前水平，并能存活正常出院作为存活标准， 计算存活率；计算两组患者平均住院时间。
1.4 统计学方法 数据以均数±标准差(
±s)表示，两组间比较采用t检验，组内指标 比较采用配对t检验，率的比较采用χ2检验，以P<0.05为差异显著， 有统计学意义。2 结果
2.1 治疗期间的并发症 B组患者进行ETI-MV期间，发生撤机困难9例，气胸2例，应 激性溃疡4例，肾功能不全5例，A组在BiPAP治疗期间未见上述并发症出现，有8例患者 出现明显胃胀气，有3例出现呕吐，有3例因不能与BiPAP呼吸机配合以及另外5例由 于病情加重而最终行ETI-MV治疗。
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2.2 两组患者治疗期间的血气指标变化结果见表1。
表1 两组患者治疗期间血气指标测定结果(
±s) 组 别例数
pH
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
HCO3-( mmol/L)
A组 治疗前
33
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7.23±0.04
6.12±2.23
9.98±3.14
35.73±4.62
治疗4 h
30
7.33±0.08▲
8.43±2.37*
8.27±2. 42*
34.32±4.26*
出院前
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27
7.36±0.15*
8.57±2.19*
6.21±1.89*
26.53±3.87*
B组 治疗前
31
7.24±0.05
6.08±1.97
10.02±2.93
36 .09±4.58
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治疗4 h
30
7.39±0.06
＃9.69±2.34△＃
6.08±2.09△＃
29.42±5.14△＃
出院前
23
7.36±0.18＃
8.61±2.07＃
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6.18±2.11 ＃
26.27±4.05＃
与A组治疗前比较，*P<0.01，▲P<0.05；与B组治疗前比较，＃P<0.01 ；与相同时点的A组比较，△P<0.01，
P<0.05。2.3 存活率 A组、B组患者存活率分别为81.8%(27/33)、74.2%(23/3 1)，两组患者在存活率方面无显著差异。
2.4 平均住院时间 A组患者平均住院时间〔(20.6±14.5)天〕明显短于B组〔(30.9± 15.3)天〕，P<0.01。
3 讨论
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肺性脑病是COPD患者致命的并发症，临床上主要的治疗手段是通过ETI-MV纠正低氧 血症和 高碳酸血症，但随之而来的却是与之有关的许多严重并发症[1，2]，而无创通气采 用鼻罩或面罩代替气管插管，能避免ETI-MV相关的并发症，且保留了气道的保护功能及患者 讲话、吞咽的功能，使患者比较容易接受。因此如能以无创通气来替代ETI-MV治疗将是肺性 脑病治疗的一大突破。
一般认为无创通气对于COPD合并轻中度呼吸衰竭的患者治疗效果很好，许多患者可以避免ET I-MV，但对于有意识障碍的COPD患者却是禁忌证。但本研究发现BiPAP组虽然在短期内纠正C OP D患者的低氧血症和高碳酸血症的效果不如ETI-MV组，但也能在很大程度上缓解患者病情， 两组在存活率方面并无显著差异，但ETI-MV组住院时间却显著延长。究其原因是BiPAP治疗 可以减少呼吸功，有助于呼吸肌功能的恢复，另外，BiPAP中的呼气压能使COPD患者的小气 道在呼气相处于开放状态，能对抗内源性呼气末正压(iPEEP)，从而改善通气和氧合[ 3]。因此应用BiPAP治疗虽然短时间内效果不显著，但最终却可明显降低COPD患者的气 管插管率，减少患者的死亡率[4，5]。ETI-MV治疗虽然效果显著，但与之相关的 并发症也多，其中以撤机困难最为多见，而且机械通气应用时间越长，越易出现撤机困难 [6]。
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当然，无创通气治疗也并非绝对安全可靠地适用于任何COPD患者，它不能有效清除呼吸道分 泌物，可能会造成CO2潴留，加重肺部感染；会出现胃胀气，造成呕吐、误吸；由于面罩 紧闭而使患者感到不适，长时间的面罩压迫还可能造成面部损伤；它还要求患者能与无创通 气呼吸机相配合，要有比较稳定有力的自主呼吸，以保证能够正常触发呼吸机的吸气相和呼 气相，上述这些都限制了它在临床上的更广泛应用[7]。BiPAP用于COPD合并肺性 脑病患者时，应密切注意病情变化，尤其在最初阶段，要根据患者的病情变化，随时对BiPA P呼吸机进行调整，确定最佳压力水平，更要重点注意有无CO2潴留，如果发现PaCO2 未降低反而升高，应果断地气管插管行机械通气治疗。
综上所述，当COPD患者合并肺性脑病时，无论患者的意识障碍水平如何，只要自主呼吸尚稳 定， 能配合BiPAP治疗，应先考虑行此项治疗，无效时再行ETI-MV，因为过早ETI-MV虽然短期效 果显著，但远期预后并无改善，反而可能会带来一系列并发症，延长住院时间。当然，由于 患者基本病情并不一致，对无创通气的耐受程度也不一样，因此在临床上具体应用时，要根 据 情况区别对待，如果患者出现了严重的血流动力学改变，或患者与BiPAP呼吸机有明显的对 抗，应用无创正压通气可能会加重病情，延误治疗，这时则应毫不犹豫地行气管插管机械通 气治疗来挽救生命。
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[参考文献]
[1]Franklin C,Samuel J,Hu T. Life-threatening hypotension associated wi th eme rgency intubation and the initiation of mechanical ventilation[J].Am J Emerg M ed,1994,12:425-428.
[2]Pierson DJ.Complications of mechanical ventilation[J].Curr Pulmono l,1990,11:19-46.
[3]Kramer N, Meyer TJ, Meharg J, et al. Randomized, prospective trial o f noninvasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure[J].Am J Respir Crit Care Med,1995,151:1799-1806.
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[4]Brochard L, Mancebo J,Wysocki M, et al.Noninvasive ventilation for a cute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease[J]. N Engl Med,1995 ,333:817-822.
[5]Vitacca M, Clini E, Rubini F,et al.Noninvasive mechanical ventilatio n in severe chronic obstructive lung disease and acute respiratory failure:short -and long-term prognosis[J].Intensive Care Med,1996,22:94-100.
[6]马芳春.31例经鼻插管无创正压通气抢救急性呼吸衰竭临床总结[J].中华 结核和呼吸杂志，1992，15(4)：247.
[7]Ambrosino N.Noninvasive mechanical ventilation in acute respiratory failure due to chronic obstructive pulmonary disease:correlates for success[J] . Thorax,1995,50:755-757.
[收稿：1999-11-17], 百拇医药