美國哥倫比亞大學(xué)Romina Wahab等學(xué)者就夜間無創(chuàng)正壓通氣在心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者中的應(yīng)用進行了系統(tǒng)綜述,,文章近期發(fā)表在Expert Reviews上,現(xiàn)全文編譯如下,。
在“鐵肺”這一經(jīng)典無創(chuàng)負(fù)壓呼吸機問世以來,,無創(chuàng)正壓通氣(NIPPV),,特別是“夜間”無創(chuàng)正壓通氣,作為又一種經(jīng)典通氣模式正越來越廣泛的運用在合并急性或慢性呼吸衰竭的心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者中,。
NIPPV在急診搶救及長期家庭應(yīng)用中均發(fā)揮著積極作用,。相較其他通氣模式,NIPPV的應(yīng)用和撤離更為便捷,,可避免氣管插管,、氣管切開及其并發(fā)癥,且NIPPV設(shè)備本身較為便攜,。
盡管如此,,不少醫(yī)療工作者和患者仍然不清楚如何正確應(yīng)用NIPPV。本綜述將會系統(tǒng)闡述“夜間”無創(chuàng)正壓通氣(nNIV)模式在并發(fā)睡眠呼吸暫停,、低通氣和低氧血癥的心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者中應(yīng)用的理論基礎(chǔ),,具體操作及未來發(fā)展方向。
這些心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者睡眠呼吸暫停,、低通氣和低氧血癥往往是由于充血性心力衰竭(CHF),、慢性阻塞性肺部疾病(COPD),、肥胖低通氣綜合癥(OHS),、囊腫性纖維化(CF)及神經(jīng)肌肉疾病引起的,。
?什么是“夜間”無創(chuàng)正壓通氣,?
“夜間”無創(chuàng)正壓通氣某種程度上是一個誤稱。事實上,,正確的描述應(yīng)該是指無創(chuàng)正壓通氣在“睡眠”相關(guān)生理呼吸狀態(tài)下的應(yīng)用,,這種通氣模式并不僅限于夜間應(yīng)用,也可應(yīng)用于日間,。盡管如此,,“夜間”無創(chuàng)正壓通氣這一稱呼已廣泛的在各種文獻中使用。因此在本綜述中也使用這一名稱,。
不少心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者往往會出現(xiàn)睡眠相關(guān)呼吸異常,。在非快速眼動(NREM)睡眠中,在呼吸驅(qū)動下降及代謝因素的共同作用下,,往往會出現(xiàn)短暫呼吸暫停,、分鐘通氣量(VE)下降、上氣道阻力及呼吸功增加及呼吸力學(xué)障礙,。這種睡眠的短暫覺醒及一過性的呼吸困難往往會導(dǎo)致周期性呼吸及睡眠片段化,。
在快速眼動(REM)睡眠中,呼吸驅(qū)動會變得不規(guī)則,,同時會出現(xiàn)包括輔助呼吸肌在內(nèi)的骨骼肌張力抑制,。
NREM和REM睡眠的這些特點可導(dǎo)致睡眠中出現(xiàn)呼吸暫停,、淺慢呼吸、周期性呼吸,、嚴(yán)重非窒息性肺泡通氣不足和/或低通氣/血流(V/Q)相關(guān)的動脈低氧血癥,。清醒時即存在氣道張力下降、氣體交換不足和/或呼吸驅(qū)動抑制的患者,,這些癥狀表現(xiàn)的更為明顯,。
上述睡眠相關(guān)呼吸癥狀往往出現(xiàn)在通氣機制異常及肺胸壁順應(yīng)性下降的患者中,如:伴有高殘氣量的肥胖及COPD患者,、神經(jīng)肌肉無力和肌強直(包括COPD)患者及呼吸驅(qū)動異?;颊摺?/p>
大量研究已證實清醒和睡眠時的低通氣及通氣不足往往發(fā)生在以下兩種情況下,,即神經(jīng)肌肉無力和COPD中,。這兩類疾病均會導(dǎo)致慢性低通氣和呼吸衰竭等睡眠相關(guān)呼吸癥狀的出現(xiàn)。而nNIV也往往運用在這兩類疾病中,。
然而,,越來越多的臨床研究數(shù)據(jù)提示心臟呼吸系統(tǒng)疾病也會變現(xiàn)為清醒和睡眠中的重癥睡眠相關(guān)呼吸紊亂和/或慢性肺泡低通氣,同時伴隨臨床不良事件的發(fā)生,。
通過NIV來治療睡眠呼吸紊亂疾病的最根本目地在于:減少缺氧窒息的發(fā)生及因此而導(dǎo)致的急性和慢性心腦血管癥狀和睡眠紊亂,,改善疾病和睡眠相關(guān)生活質(zhì)量(QoL),盡量避免氣管插管和/或氣管切開通氣支持,。
另一個重要目地是通過NIV來改善患者(有呼吸暫停,、低通氣和/或低氧血癥)清醒時低通氣和呼吸衰竭癥狀;降低高碳酸血癥水平,、改善血紅蛋白氧合,,從而打斷因慢性高碳酸血癥導(dǎo)致的化學(xué)感受器和通氣驅(qū)動抑制的惡性循環(huán);減少睡眠中高碳酸血癥,、酸中毒和低氧血癥相關(guān)的呼吸肌肌力下降和外周神經(jīng)功能受損,。
若nNIV治療能有效改善睡眠效率,那也意味著nNIV能減少因通氣驅(qū)動抑制所致的睡眠剝奪癥狀,。
對睡眠時呼吸功增加的患者,,即使睡眠時沒有特定的通氣或氣體交換問題,應(yīng)用nNIV也可起到“肌肉休息”的療效,?!凹∪庑菹ⅰ弊饔每蓽p少睡眠相關(guān)呼吸功,加強呼吸肌收縮和通氣作用,。這一作用主要應(yīng)用于神經(jīng)肌肉無力患者(也包括合并COPD的患者),。這種“肌肉休息”作用結(jié)合了負(fù)壓通氣和正壓通氣的特點。
但需指出的是,,目前尚無系統(tǒng)研究能證明對于特定疾病,,如:氣流受限,、神經(jīng)肌肉無力等,nNIV療效優(yōu)于清醒通氣支持,。事實上,,大量研究發(fā)現(xiàn),清醒狀態(tài)下或非睡眠相關(guān)NIV可顯著改善患者通氣效果,。只有一個前瞻病例對照研究發(fā)現(xiàn),,日間NIV和nNIV在慢性低通氣患者中對生理指標(biāo)(PaCO2,pH)的改善有類似的療效,。
?nNIV應(yīng)用的基本原則
應(yīng)用nNIV的目的是為特定疾病提供充分的通氣支持,,使患者自覺舒適,改善睡眠質(zhì)量,,減少人機對抗(PVD),,降低空氣泄漏的發(fā)生。應(yīng)對使用nNIV的患者進行長期隨訪,,以改善患者依從性及nNIV療效,。
應(yīng)根據(jù)患者疾病及呼吸機特點來選擇相對應(yīng)的最佳NIV模式(如:持續(xù)正壓通氣,固定雙水平氣道正壓通氣,,自適應(yīng)伺服通氣和平均容積保證壓力支持通氣),。
在固定雙水平氣道正壓通氣模式中,呼氣壓力(EPAP)可幫助患者克服氣道阻力,,維持呼吸道通暢,;而吸氣正壓(IPAP)水平應(yīng)高于EPAP水平,以產(chǎn)生足夠壓力梯度來確??朔麄€呼吸回路中(從呼吸機,,管路,,面罩,,患者氣道到肺)的阻力以達(dá)到通氣目標(biāo)。通過監(jiān)測PaCO2或etCO2水平來判斷睡眠呼吸通氣的療效,。
NIV中,,呼吸節(jié)律可以是自主的、機控的或自主結(jié)合機控,。雖然有研究顯示相較容量限制NIV,,壓力限制NIV會使患者更覺舒適、胃腸道不良反應(yīng)較少,;但總體來說,,壓力和容量限制NIV在慢性呼吸衰竭患者中療效類似。
此外,,還有一些動態(tài)模式,,如成比例輔助通氣(PAV):根據(jù)患者瞬時吸氣努力大小按照既定比例提供同步的吸氣壓力支持,;自適應(yīng)飼服通氣和平均容積保證壓力支持通氣則能保證患者的壓力支持。
和有創(chuàng)機械通氣一樣,,應(yīng)用nNIV時須充分考慮PVD的可能性,,特別在使用nNIV進行多導(dǎo)睡眠監(jiān)測或評估nNIV治療無效的原因時,如:應(yīng)用nNIV后患者癥狀無改善,、仍出現(xiàn)夜間低氧血癥或高碳酸血癥時,。
PVD主要表現(xiàn)為呼吸機觸發(fā)異常(無效觸發(fā)、雙重觸發(fā)和誤觸發(fā))和/或呼吸機輔助通氣時機異常(呼吸機輔助通氣與病人吸氣活動無關(guān)),。
圖1和圖2中分別顯示了nNIV中1:1同步觸發(fā)和PVD情況下的觸發(fā)延遲,。需仔細(xì)評估和客觀監(jiān)測nNIV設(shè)置(如:觸發(fā)靈敏度、吸氣時間限制,、吸氣上升時間及吸氣壓力輔助時間)和nNIV模式(自主模式或時間切換模式),。
圖1:對一個具有代表性的肌萎縮性側(cè)索硬化癥患者進行120秒的多導(dǎo)睡眠監(jiān)測,該患者正在進行固定雙水平氣道正壓通氣,,呼吸機根據(jù)患者吸氣動作進行1:1同步觸發(fā),,按預(yù)設(shè)的吸氣壓力提供壓力支持,指末血氧飽和度維持在90%,。注:顯示的壓力是實際壓力的10倍,。ABDM:在腹部測量呼吸的感應(yīng)體積描記術(shù);ALS:肌萎縮性側(cè)索硬化癥,;CHEST:在胸部測量呼吸的感應(yīng)體積描記術(shù),;CPAP-FL:氣流;CPRESS:吸氣和呼氣的氣道正壓,,單位為cmH2O,;IPAP:吸氣正壓;PAP:氣道正壓,。
圖2:對一個具有代表性的肌萎縮性側(cè)索硬化癥患者進行60秒的多導(dǎo)睡眠監(jiān)測,,該患者正在進行固定雙水平氣道正壓通氣,目前顯示有完全的人機對抗,,呼吸機顯示有自觸發(fā),。指末血氧飽和度一直在較低水平,ABDM和CHEST記錄顯示有8s的呼吸暫停后,,SpO2出現(xiàn)驟然下降,。ABDM:在腹部測量呼吸的感應(yīng)體積描記術(shù);ALS:肌萎縮性側(cè)索硬化癥,;CHEST:在胸部測量呼吸的感應(yīng)體積描記術(shù),;CPRESS:吸氣和呼氣的氣道正壓,單位為cmH2O;PAP:氣道正壓,。
根據(jù)臨床癥狀和實驗室檢查指標(biāo)對nNIV進行調(diào)整,,以優(yōu)化療效,盡量減少PVD的發(fā)生,。
不同于與雙水平氣道正壓通氣(吸氣壓力高于呼氣壓力),,持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)也是一種夜間無創(chuàng)通氣模式。它可以改善常見的低通氣綜合征,,特別是對于有阻塞性睡眠呼吸暫?!爸丿B”的患者。相較其他通氣模式,,CPAP的優(yōu)點是費用較低,,設(shè)置簡單,可減少人機對抗的發(fā)生,。
即使通過優(yōu)化的nNIV方式改善了呼吸暫停癥狀,,但患者仍可能存在不能單純依靠呼吸機改善的、睡眠相關(guān)低氧血癥,。這種情況下,,不建議對nNIV做進一步調(diào)整,因為這只會導(dǎo)致空氣泄漏,、無效通氣和/或患者舒適程度及睡眠質(zhì)量的下降,。這時應(yīng)進行補充氧療??蓪⒀鯕庵苯咏尤朊嬲种?,也可通過面罩下的鼻導(dǎo)管供給患者。
應(yīng)保持面罩與患者臉部貼合良好以減少漏氣的發(fā)生,,同時應(yīng)盡量降低面罩作用在臉部的壓力和對皮膚的刺激作用,。有多種類型面罩,適合不同通氣模式來有改善NIV療效,,包括鼻墊,、鼻面罩、口鼻面罩,、牙墊和全臉面罩,。
因張口呼吸導(dǎo)致的空氣泄漏可通過應(yīng)用口鼻面罩或全臉面罩來加以避免。加溫濕化有助于減少鼻腔和/或口腔的干燥,。
即使選擇了最佳nNIV設(shè)置、最理想面罩,、最大程度減少人機對抗的發(fā)生,,但仍會有部分患者難以耐受nNIV。應(yīng)在nNIV使用前對患者進行充分健康宣教,nNIV使用中對患者適當(dāng)鼓勵,,同時長期隨訪療效,、根據(jù)患者情況及時調(diào)整治療方案,以達(dá)到以病人為中心的治療目地,。
不應(yīng)公式化的應(yīng)用nNIV,,應(yīng)根據(jù)患者臨床癥狀(如:端坐呼吸)進行個體化考慮,否則會導(dǎo)致包括生活質(zhì)量(QoL)和生存率下降在內(nèi)的不良反應(yīng),。進行NIV時,,應(yīng)充分考慮NIV的各種并發(fā)癥,權(quán)衡利弊,,如:在使用NIV時,,需評價該通氣設(shè)置對呼吸肌是負(fù)擔(dān)過重、恰到好處還是過度休息,。
常見NIV并發(fā)癥(主要來自于急性呼吸衰竭研究)包括:皮膚破損,、眼刺激、鼻腔和/或口腔干燥,、幽閉恐懼癥,、吞氣癥、胃脹,、嘔吐,、支氣管誤吸、痰液堵塞,、氣胸和醫(yī)院獲得性肺炎,。
nNIV在心臟呼吸系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用
潮式呼吸是由Hunter、Cheyne,、Stoke共同命名(現(xiàn)在常被稱為陳-施(Cheyne-Stokes)呼吸,,CSB),特點是呼吸逐步減弱以至停止和呼吸逐漸增強兩者交替出現(xiàn),,可伴或不伴有完全性中樞睡眠呼吸暫停(CSA),,往往不存在上氣道梗阻。
CSB,、CSA和阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)可在充血性心力衰竭(CHF)患者上同時發(fā)生,,但CSB和CSA更常見。
那些即使使用了正性肌力藥物也不能改善較低左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)的穩(wěn)定期CHF患者中,,合并CSB和/或CSA的約為30-40%,。這與正常LVEF的CHF患者中,合并CSA的比率是類似的,。
LVEF較低的CHF患者中往往有心排血量的下降,,若合并CSA,,則會導(dǎo)致CO2化學(xué)感受器反應(yīng)延遲,從而導(dǎo)致心排血量的進一步下降,,進入惡性循環(huán),。
LVEF較低的CHF患者往往有基礎(chǔ)低碳酸血癥(清醒和睡眠時均有)。CHF的慢性間質(zhì)性肺淤血可通過肺迷走反射或低氧刺激,,產(chǎn)生過度通氣,,導(dǎo)致低碳酸血癥。PaCO2水平下降,,導(dǎo)致呼吸抑制,,變慢變淺甚至停止。呼吸的抑制又使PaCO2水平升高,,刺激呼吸,,呼吸又復(fù)變快變深,上述過程周而復(fù)始,,周期性進行,,產(chǎn)生CSB。
當(dāng)CHF患者因急性失代償性心力衰竭入院治療時,,此時中重度CSB發(fā)病率最高,。這種CHF患者中的睡眠呼吸紊亂(SDB)往往會伴隨缺氧癥狀,破壞交感平衡,,導(dǎo)致急性全身和肺血管收縮反應(yīng),,是CHF患者一個獨立的死亡危險因素。
目前針對CHF患者SDB治療上已有數(shù)種不同nNIV模式,。在使用nNIV治療睡眠呼吸紊亂,,特別是合并CSB的CHF患者時,首選通氣模式為CPAP,。
CPAP模式可通過人為施以一定程度氣道內(nèi)正壓,,防止氣道萎陷,增加功能殘氣量,;同時可以降低血壓及心臟跨壁壓,,從而降低心臟前后負(fù)荷,改善LVEF(LVEF是心衰患者心血管不良事件的有效預(yù)測指標(biāo)),。
通過應(yīng)用CPAP,,可使PaCO2水平高于能興奮呼吸中樞的閾值,從而起到穩(wěn)定呼吸周期的目的,。幾個小規(guī)模前瞻性研究顯示,,在給予合并OSA的CHF患者應(yīng)用10-12.5cmH2O水平CPAP數(shù)周后,LVEF增加5-12%,,LVEF增加程度與CPAP使用持續(xù)時間和患者對于CPAP的依從性密切相關(guān),。
在最近進行的大規(guī)模隨機對照研究(CANPAP)中,,當(dāng)給予合并CSB的CHF患者應(yīng)用CPAP后,,發(fā)現(xiàn)CPAP組呼吸暫停次數(shù)明顯減少,,兒茶酚胺水平下降,LVEF水平,、夜間氧飽和度和6分鐘步行距離明顯改善,;但和不使用CPAP的標(biāo)準(zhǔn)藥物治療組相比,CPAP組生存率無明顯改善,。
這個研究指出通過CPAP治療不能改善生存率這一主要結(jié)果,;但后期數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),對于那些呼吸紊亂指數(shù)(AHI)<15次/小時的患者,,使用CPAP治療確實可以改善生存率,。AHI并不是CSB的診斷指標(biāo),但可作為評價CSB嚴(yán)重程度的重要參數(shù),。同時研究也發(fā)現(xiàn),,AHI對合并CSA的CHF患者死亡率有預(yù)測價值。
CANPAP研究指出,,對于合并CSB的穩(wěn)定期CHF患者,,CPAP模式并不是最合理的通氣模式。對這些患者來說,,應(yīng)用CPAP通氣模式可能會使灌注壓降低,,導(dǎo)致潛在低血容量的可能性;因此,,這些患者需要一種通氣模式,,相較CPAP能更直接的作用在CSB的呼吸周期中。
幾個小規(guī)模觀察性研究指出,,給予合并CSB的CHF患者應(yīng)用固定雙水平氣道正壓通氣后,,與不使用氣道正壓通氣或使用CPAP相比,患者的AHI,、LVEF和睡眠質(zhì)量均有改善,。但也有研究指出,固定雙水平氣道正壓通氣可能會加重CSB癥狀,。
自適應(yīng)伺服通氣(ASV)的通氣目地是通過最小呼吸做功完成目標(biāo)通氣量,,ASV可根據(jù)患者肺部力學(xué)狀況,自動調(diào)節(jié)吸氣正壓和呼吸頻率,,使其滿足患者要求,,避免過度通氣和通氣不足的發(fā)生。雖然ASV并不一定能夠完全治愈CSB,,但在數(shù)個呼吸周期的ASV應(yīng)用后,,可以發(fā)現(xiàn)呼吸做功變得規(guī)律(圖3),。
圖3:對一個具有代表性的心臟衰竭合并CSB患者在肺快速眼動睡眠中進行的5分鐘多導(dǎo)睡眠監(jiān)測,圖中開始時使用的是自適應(yīng)伺服通氣,。監(jiān)測最開始的部分顯示腹部和胸部呼吸努力是同步的,,且人機同步良好(在氣流和壓力支持方面)。當(dāng)患者做功減少時,,呼吸機壓力支持增大,;當(dāng)患者做功增加時,呼吸機壓力支持減少,。在數(shù)個呼吸周期之后,,患者做功及呼吸機壓力支持變得規(guī)律,總而言之就是糾正了CSB,。ASV:自適應(yīng)伺服通氣,;CSB:潮式呼吸;NERM:非快速眼動睡眠,。
醫(yī)生可預(yù)設(shè)最大和最小壓力支持及呼氣末正壓(PEEP,,保證呼氣末氣道通暢),當(dāng)然PEEP也可在ASV模式下自動調(diào)整,。同時需設(shè)定后備呼吸頻率來避免因中樞性呼吸暫停而造成的損害,。
總的來說,對合并CSB的穩(wěn)定CHF患者來說,,ASV模式可保證通氣量,,使AHI發(fā)生減少,改善LVEF的同時增加6分鐘步行距離,;但是,,并未發(fā)現(xiàn)通過應(yīng)用ASV可以改善患者QoL。
和CPAP相比,,ASV的臨床依從性更佳,。目前有臨床研究正在評估,在合并CSB的CHF患者中,,應(yīng)用ASV對于主要臨床終點(因心衰再次入院及死亡)的影響,。最近有研究指出,CHF患者應(yīng)用ASV后,,1年生存率顯著上升,,心血管不良事件發(fā)生率顯著下降。ASV也可用在LVEF較低且合并CSB的CHF患者中,。
早期研究數(shù)據(jù)顯示,,在這些患者中應(yīng)用ASV通氣,可改善生理參數(shù),,降低心血管不良事件的發(fā)生率,。有研究指出,,與單用藥物治療或氧療相比,在急性失代償CHF患者中應(yīng)用ASV通氣,,可顯著降低CSB發(fā)生次數(shù),。
最近美國睡眠協(xié)會根據(jù)一系列成年患者中樞睡眠呼吸暫停的meta研究推薦,將CPAP作為成年CSA綜合癥(雖然并非特指合并CSB的CHF患者)的首先治療方案,;對于那些不能耐受CPAP或CPAP治療無效的,、合并CSA的CHF患者,,ASV是標(biāo)準(zhǔn)治療方案,。
然而,相較其他nNIV模式,,如CPAP,,ASV這一通氣模式缺乏針對急性或穩(wěn)定期CHF患者包括生存率在內(nèi)的長期隨訪數(shù)據(jù)。此外,,相較CPAP,,ASV模式費用較高,在臨床醫(yī)生中推廣及應(yīng)用程度上較差,。
慢性阻塞性肺部疾病
全世界慢性阻塞性肺部疾?。–OPD)發(fā)病率約為7.6%,2005年全球因COPD而死亡的患者人數(shù)約為3百萬,。到2030年,,COPD預(yù)計將成為全球第三大死亡原因。目前COPD患者應(yīng)用nNIV的治療目的是,,改善患者清醒和睡眠狀態(tài)下的低通氣和通氣不足,。通過應(yīng)用nNIV,可使COPD患者呼吸肌“休息”,,同時改善通氣驅(qū)動,。
COPD患者通氣不足很可能是由于一系列混合因素所導(dǎo)致,包括因過度通氣導(dǎo)致的包括膈肌在內(nèi)的呼吸肌受損,,因氣流受限導(dǎo)致的阻力增加及較差營養(yǎng)狀態(tài)所致的并發(fā)癥,。
大量證據(jù),特別是關(guān)于夜間氧飽和度下降(NOD)及“重疊綜合癥”(COPD并發(fā)OSA),都說明,,即使不存在因低氧血癥導(dǎo)致的夜間覺醒,,在COPD患者中也非常有必要進行nNIV。
肺源性心臟病,、夜間心律不齊及夜間猝死往往與NOD密切相關(guān)。因COPD急性加重(往往伴隨有高碳酸血癥)而入院的患者,,最常見的死亡時間是從11PM到7AM,。COPD/OSA重疊綜合癥患者,,與單發(fā)COPD患者相比,死亡風(fēng)險及因COPD急性加重住院風(fēng)險明顯增高,。
然而,,對早期nNIV隨機對照研究的meta分析顯示,穩(wěn)定期高碳酸血癥COPD患者,,每晚至少使用5小時nNIV,,連續(xù)使用3個月后,患者的肺功能,、氣體交換,、呼吸肌肌力、運動耐量及睡眠效率無顯著改善,。重癥COPD患者膈肌活檢也發(fā)現(xiàn),,這些患者的膈肌已適應(yīng)了過度通氣,耐疲勞程度也有所增加,。
一個長期隨訪研究指出,,和藥物治療相比,nNIV治療不能改善COPD患者1年生存率,。
但是在上述meta研究中也發(fā)現(xiàn),,與單用長期氧療(LTOT)相比,nNIV聯(lián)合LTOT,,且吸氣壓力在較高水平時(平均18cmH2O,,范圍在16-22之間),可減低日間PaCO2水平,,改善QoL,。這些研究的缺點是:樣本量較小和失訪率較高,研究設(shè)計時未考慮到睡眠呼吸紊亂和異常AHIs的存在,。
隨后進行的一個大規(guī)模多中心隨機對照研究發(fā)現(xiàn),,對于穩(wěn)定期高碳酸血癥(PaCO2>50mmHg)COPD患者,每晚至少5小時nNIV聯(lián)合LTOT,,連續(xù)使用2年后,,與單用LTOT相比,患者日間PaCO2水平明顯下降,,健康相關(guān)生活質(zhì)量改善,,呼吸困難次數(shù)減少,ICU住院時間縮短,。
但在肺功能,、吸氣肌肌力、運動耐量、睡眠質(zhì)量評分,、死亡率和住院率上兩組間無顯著差異,。
另一個多中心隨機對照研究中,在144名有著中度高碳酸血癥(PaCO2>50mmHg)的重癥COPD患者中,,比較了單用LTOT和nNIV聯(lián)合LTOT對睡眠質(zhì)量和睡眠相關(guān)高碳酸血癥的影響,。研究中患者依從性較好,平均每晚NIV使用時間為4.5小時,。
研究隨訪了2.2年,。研究發(fā)現(xiàn),兩組患者6個月和1年時的肺功能及日間PaCO2無顯著差異,,nNIV聯(lián)合LTOT組患者生存率到研究隨訪至36個月時好于單用LTOT組,,但是QoL比單用LTOT組差。
一些病例對照和隨機對照研究發(fā)現(xiàn),,nNIV聯(lián)合肺康復(fù)治療比單獨肺康復(fù)治療,,能更有效改善穩(wěn)定期高碳酸血癥COPD患者健康相關(guān)QoL、日間高碳酸血癥和運動耐量(通過步行距離或者步數(shù)進行判斷),。當(dāng)nNIV繼續(xù)聯(lián)合康復(fù)治療時,在兩年隨訪中,,可繼續(xù)獲益,。
如何進行合理的研究設(shè)計及如何在COPD患者中最合理的應(yīng)用nNIV仍有待進一步明確。目前nNIV研究數(shù)據(jù)中往往沒有記錄PVD,、夜間通氣改善,、氣體交換及睡眠質(zhì)量情況。部分研究指出nNIV能降低睡眠相關(guān)PaCO2,,但在清醒通氣時使用NIV也會產(chǎn)生類似效果,。
穩(wěn)定期高碳酸血癥COPD患者中應(yīng)用nNIV可能獲益有限,因為給予的吸氣壓力支持相對“強度較低”,。一個小規(guī)模隨機交叉研究顯示,,在穩(wěn)定期高碳酸血癥COPD患者中進行6周“高強度”nNIV(平均IPAP 28.6cmH2O)后,相較“低強度”NIV(平均IPAP 14.6cmH2O),,可顯著降低夜間PaCO2水平,。
研究發(fā)現(xiàn),相較“低強度”組,,當(dāng)“高強度”組患者進一步增加3.6小時/天的NIV后,,在勞力性呼吸困難、日間PaCO2水平及肺功能(FEV1和VC)上也有了顯著改善,。
但是我們必須進一步考慮這種“高強度”IPAP對于患者生理指標(biāo),、臨床癥狀及臨床操作上的影響,因為這往往會導(dǎo)致潮氣量增加,、空氣泄漏增多,、PVD,、睡眠質(zhì)量影響、心輸出量顯著下降及長期應(yīng)用對呼吸肌本身造成的不良影響,。COPD患者中應(yīng)用這種“高強度”NIPPV的研究正在進行中,。
然而,目前尚不清楚對進行LTOT的穩(wěn)定期高碳酸血癥重癥COPD患者,,什么樣的nNIV是最合理的,,通過nNIV可獲得何種臨床(如:呼吸困難、運動耐量,、睡眠和健康相關(guān)生活質(zhì)量,、呼吸肌肌力、清醒狀態(tài)下的低通氣,、住院和醫(yī)療費用)獲益,,這些均不得而知。
近期2013全球COPD倡議(GOLD)指出:NIV正越來越廣泛的應(yīng)用到穩(wěn)定期極重癥COPD患者中,。NIV及長期氧療的聯(lián)合應(yīng)用對部分患者癥狀改善是有幫助的,,特別是那些有明顯日間高碳酸血癥的患者。NIV聯(lián)合長期氧療可提高生存率,,但不能改善QoL,。
然而,對于那些OSA合并COPD的患者,,通過CPAP治療可顯著提高生存率,,降低再入院風(fēng)險。在COPD/OSA重疊患者中應(yīng)用nNIV,,或至少是CPAP,,目前是勢在必行的,這會在下文中進一步討論,。
肥胖低通氣綜合癥
肥胖低通氣綜合癥(OHS)是指:肥胖患者(BMI>30kg/m2)清醒時存在低通氣,,即有日間高碳酸血癥(PaCO2>45mmHg),無其他特定致病因素(如:限制性肺部疾病,、神經(jīng)肌肉無力,,肺實質(zhì)疾病或重度甲狀腺功能減退),伴或不伴OSA,。
相較那些肥胖但無OHS的患者,,未經(jīng)對癥治療的OHS患者的并發(fā)癥發(fā)生率、住院次數(shù)及死亡率往往明顯升高,。
成年住院患者中OHS發(fā)病率高達(dá)31%,。OHS中低通氣的發(fā)生機制是復(fù)雜的,受多種因素影響。OHS常和OSA并發(fā)形成“重疊”綜合癥,,絕大多數(shù)OHS患者往往并發(fā)OSA,,有AHI升高;但相反的,,OSA患者中OSH發(fā)生率約為10-20%,。相較單純OSA,OSA并發(fā)OSH往往預(yù)后更差,,如:表現(xiàn)為睡眠中急性發(fā)作的低氧血癥,。
可以理解的是,CPAP已經(jīng)作為OHS的一線治療方案,,不論是否合并OSA,。盡管早期研究顯示使用CPAP治療OHS可改善患者癥狀,但后續(xù)研究提示使用CPAP治療OHS不能使患者獲益,,特別對于那些有持續(xù)夜間低氧血癥而不伴有上氣道梗阻的患者,。CPAP在明確診斷的OHS/OSA重疊綜合癥患者中能發(fā)揮積極作用。
一個隨機對照研究顯示,,OSH并發(fā)OSA患者分別進行CPAP或固定雙水平正壓通氣,,3個月后兩組患者清醒時PaCO2水平改善程度類似(兩組患者均進行了輔助氧療)。兩組患者的依從性也基本相同,。
最近的研究發(fā)現(xiàn),,有急性高碳酸血癥呼吸衰竭(AHRF)的OHS患者與有AHRF的COPD患者應(yīng)用nNIV可取得類似的療效和預(yù)后,雖然其中OHS患者1年生存率略好于COPD患者,。
OHS患者長期使用nNIV的數(shù)據(jù)是有限的,但是有觀察性研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),,當(dāng)使用nNIV治療OHS患者時,,死亡率下降。有研究顯示,,給予130名OHS患者行夜間固定雙水平氣道正壓通氣,,同時給予輔助氧療來改善夜間持續(xù)低氧血癥。
隨訪發(fā)現(xiàn),,這些患者的1年,、2年、3年和5年生存率分別為98,、93,、88和77%。而未行nNIV的OHS患者18個月的生存率只有77%,。
對于單純OHS患者使用類似于雙水平氣道正壓通氣模式可能效果更好,;而OSA合并OHS患者則應(yīng)選擇CPAP。但是目前尚無定論:是否要對OSA合并OHS患者進行針對性治療或?qū)τ诓缓喜SA的OHS患者避免使用CPAP治療。
此外,,其他nNIV模式,,如平均容量保證壓力支持通氣(AVAPS),能更精確的達(dá)到睡眠中最佳目標(biāo)潮氣量,。
通過設(shè)置nNIV的不同后備頻率(高,、低或沒有)有助于改善OHS患者夜間和清醒狀態(tài)下的低通氣。對于OHS患者應(yīng)選擇怎么樣的通氣模式,,這種通氣模式是清醒狀態(tài)下應(yīng)用或聯(lián)合“夜間”狀態(tài)下應(yīng)用有待進行一步研究,。
重疊綜合癥
重癥COPD中可表現(xiàn)為單純的睡眠相關(guān)低氧血癥或高碳酸血癥。但COPD/OSA重疊綜合癥的臨床癥狀不簡單等同于COPD和OSA癥狀的相加,,它往往表現(xiàn)為氣體交換的異常和睡眠覺醒癥狀與氣道阻塞程度不成正比,。
OSA在COPD人群和非COPD人群中發(fā)病率是接近的。重要的是,,沒有任何表型特征能說明哪些COPD患者有重疊綜合癥的風(fēng)險,。
在一個研究中發(fā)現(xiàn),11%的OSA患者并發(fā)COPD(FEV1/FVC<0.6),。COPD/OSA重疊綜合癥患者比起那些只有OSA或COPD的患者,,夜間氧飽和度下降的風(fēng)險更高。OSA/COPD患者,,比單純OSA患者,,出現(xiàn)肺動脈高壓和右心衰竭的可能性更大。OSA/COPD患者死亡率更高,,QoL下降更明顯,。
夜間CPAP是目前OSA/COPD患者的首先治療方案,同時需聯(lián)合輔助氧療來糾正夜間氧飽和度下降,。數(shù)個小規(guī)模研究顯示,,在OSA/COPD患者中應(yīng)用CPAP治療,可以降低日間PaCO2水平,,提高PaO2水平,,改善肺功能,同時降低住院率,。然而,,并不是所有研究均顯示類似研究結(jié)果。
數(shù)個研究已經(jīng)證實,,在OSA/COPD患者中長期應(yīng)用CPAP治療,,與不用CPAP或單純COPD患者相比,OSA/COPD+CPAP組患者的生存率顯著改善,。
另一個觀察性研究指出,,在低氧血癥的OSA/COPD患者中應(yīng)用LTOT+CPAP治療,,比單用LTOT治療,OSA/COPD+LTOT+CPAP組的死亡風(fēng)險明顯下降,。目前尚無其他通氣模式(如:固定雙水平氣道正壓通氣和AVAPS)在OSA/COPD重疊綜合癥上應(yīng)用的數(shù)據(jù),。
其他常見重疊綜合癥,包括前面提到的OHS/OSA重疊,。就像在OHS章節(jié)中討論的一樣,,CPAP應(yīng)該是作為nNIV的首選治療,尤其是通過多導(dǎo)睡眠監(jiān)測或臨床表現(xiàn)提示有OSA存在,。
應(yīng)通過壓力滴定來調(diào)整CPAP設(shè)置來改善阻塞性呼吸暫?;蛑舷Y狀。若在運用了CPAP治療后(CPAP模式調(diào)整到使患者舒適的壓力支持,、人機同步,、睡眠穩(wěn)定),仍有持續(xù)肺泡低通氣出現(xiàn),,這時應(yīng)考慮運用其他nNIV模式,,同時進行補充氧療。
囊性纖維化
囊性纖維化(CF)是白人中最常見的致死性常染色體隱性遺傳疾病,,發(fā)病率為1/2500,。2009年,CF的中位生存年齡為35歲,。一般情況下,,我們并不認(rèn)為CF能夠通過nNIV獲益。
但隨著CF進展,,往往會出現(xiàn)痰液堵塞,、阻塞性通氣不足、復(fù)發(fā)的肺部感染,、慢性炎癥和支氣管擴張癥等,,這往往會導(dǎo)致呼吸功增加、肺泡低通氣,、睡眠覺醒、高碳酸血癥,、甚至低氧血癥及呼吸衰竭,。
最近更新的Cochrane綜述中提到了三個小規(guī)模隨機對照研究。其中兩個研究將有重癥肺部疾病的CF患者隨機分配至安慰劑組,、補充氧療組,、nNIV組和nNIV聯(lián)合氧療組,分別接受一晚上上述治療,。
研究發(fā)現(xiàn),,氧療和nNIV均可改善患者夜間氧飽和度,。應(yīng)用nNIV在改善氧飽和度的同時,不會增加經(jīng)皮CO2分壓,;應(yīng)用氧療時,,在改善氧飽和度的同時,經(jīng)皮CO2分壓也會增加,。
但這些治療措施對睡眠效率都不會產(chǎn)生影響,。另一個相對長期的隨機對照研究中,將清醒時有高碳酸血癥(平均PaCO2為52mmHg)的CF患者隨機分配至室內(nèi)空氣組,、補充氧療組和nNIV組(使用雙水平氣道正壓通氣,,通過多導(dǎo)睡眠監(jiān)測進行壓力滴定調(diào)整)。
連續(xù)進行6周后發(fā)現(xiàn),,nNIV組相比較空氣組,,可顯著改善CF特異的胸部及呼吸困難癥狀,最大程度降低夜間高碳酸血癥同時增加運動耐量,。在睡眠效率,、清醒肺功能和清醒高碳酸血癥方面,各組之間無顯著差異,。
在一個無對照的研究中,,對于有高碳酸血癥的CF患者,在急性呼衰加重期,,給予了nNIV或全天NIV,,來幫助這些患者改善肺部癥狀以便于進行擇期肺移植手術(shù)。
目前尚不清楚對于成年CF患者應(yīng)用nNIV的具體適應(yīng)癥和標(biāo)準(zhǔn),。但是可以通過患者日間高碳酸血癥和/或睡眠呼吸紊亂(夜間覺醒,,白天疲勞)癥狀來進行nNIV;通過多導(dǎo)睡眠監(jiān)測來評估和滴定nNIV,。我們需考慮所有nNIV的不良反應(yīng),,包括對生活質(zhì)量的影響以及其他疾病中出現(xiàn)的不良反應(yīng)。
需進一步研究以明確nNIV在CF患者中最佳應(yīng)用時間,、適應(yīng)癥,、目標(biāo)人群及長期應(yīng)用nNIV對肺功能和生存率的影響情況。
神經(jīng)肌肉疾病
神經(jīng)肌肉疾?。∟MDs)范圍很廣,,包括單純的膈肌麻痹、肌營養(yǎng)不良,、運動神經(jīng)元疾病,、神經(jīng)肌肉連接疾病(如重癥肌無力),、脫髓鞘疾?。ㄈ绺窳职屠┖透鞣N脊髓疾?。ㄈ鏏rnold-Chiari疾病),。大量未對照和觀察性研究指出,,因神經(jīng)肌肉疾病或胸壁限制性導(dǎo)致的慢性肺泡低通氣癥狀可通過nNIV進行改善。
但是神經(jīng)肌肉疾病中睡眠呼吸紊亂的發(fā)病率,、發(fā)病類型及疾病嚴(yán)重程度仍然不得而知,,目前只有證據(jù)提示nNIV可在Dunchenne肌肉營養(yǎng)不良(DMD)和肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)中發(fā)揮積極作用。
和本篇綜述中其他常見導(dǎo)致低通氣疾病一樣,,NMDs也往往會出現(xiàn)睡眠覺醒和睡眠相關(guān)低通氣癥狀,。這其中部分是由于呼吸肌無力所導(dǎo)致,部分是由于中樞化學(xué)感受器和通氣驅(qū)動抑制所導(dǎo)致,。
對于能否通過nNIV來改善NMDs臨床癥狀仍存有爭議,,特別是能否通過nNIV進行氣道保護,改善呼吸肌肌力,、肺活量,,改善呼吸驅(qū)動等。
DMD患者往往會出現(xiàn)睡眠相關(guān)高碳酸血癥及血氧飽和度下降,,這往往與睡眠相關(guān)的腹部(膈?。┗顒訉?dǎo)致的潮氣量異常密切相關(guān)。一些小規(guī)模未對照研究提示,,對于DMD合并SDB患者使用nNIV治療反應(yīng)良好,。但是也有其他研究提示,不合理的設(shè)置和應(yīng)用nNIV會導(dǎo)致人機對抗和呼吸功能損害,。
有研究指出,,對于肺活量嚴(yán)重下降的DMD患者,如果沒有清醒高碳酸血癥和睡眠呼吸紊亂癥狀,,與對照組相比,,使用nNIV會降低長期生存率。
美國神經(jīng)學(xué)會2009年指南建議,,應(yīng)對呼吸功能缺陷的ALS患者進行NIV,,以增加生存率,延緩用力肺活量(FVC)下降程度,,同時改善QoL,。這里的NIV并不特指夜間通氣,雖然一般情況下應(yīng)用的是nNIV,。
?2009年的Cochrane系統(tǒng)綜述中共納入了8個隨機對照開放標(biāo)簽研究,只有一個是多中心研究,。這些研究都是小樣本量,,從5名到41名患者不等,,其中4個研究進行了交叉設(shè)計。和一般治療措施相比,,短期應(yīng)用nNIV可改善日間高碳酸血癥及平均夜間氧飽和度,,但不能顯著改善低通氣癥狀。
長期應(yīng)用(至少1年)nNIV可顯著改善夜間氧飽和度,,但不能改善低通氣癥狀及日間高碳酸血癥,。使用nNIV后,匯總的死亡風(fēng)險顯著下降,,QoL部分改善,。然而,考慮到不同研究的臨床異質(zhì)性,、選擇偏倚的可能性以及樣本量過小,,這些匯總研究結(jié)論須經(jīng)過仔細(xì)考慮才能得到正確的解讀。
此外,,需要指出的是,,不管使用什么模式的NIV,夜間人機對抗都很常見:評估nNIV生理療效的大規(guī)模系統(tǒng)研究指出,,一般情況下,,通過夜間多導(dǎo)睡眠監(jiān)測發(fā)現(xiàn),17%的夜間睡眠時間中都會出現(xiàn)人機對抗,。但目前不能通過人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)或ALS嚴(yán)重程度來預(yù)測哪些患者人機對抗最明顯,。
此外,只有一小部分睡眠呼吸紊亂患者會進行nNIV治療,。而且這部分進行nNIV治療患者也往往沒有進行過人口統(tǒng)計學(xué)或ALS嚴(yán)重程度評分來明確診斷睡眠呼吸紊亂,。需進一步研究來明確哪些NMD患者最能夠從NIV中獲益,是通過夜間,、日間還是全天應(yīng)用,,何種NIV模式能最大程度的改善臨床癥狀和生理指標(biāo)。
專家評論
“夜間”,,實際上是指“睡眠”NIV(nNIV)能改善生理指標(biāo)和臨床癥狀,,能在治療很多心臟呼吸疾病中發(fā)揮重要作用,尤其是那些在睡眠中出現(xiàn)生理指標(biāo)異常的患者,。nNIV能夠改善不少心臟呼吸系統(tǒng)疾病氣體交換,,升高血氧飽和度,糾正呼吸困難癥狀,,提高QoL,。
然而,nNIV會對急性生理反應(yīng),、長期生存率,、生活質(zhì)量,、患者轉(zhuǎn)歸等產(chǎn)生什么樣的影響目前仍然不是很清楚,缺乏相關(guān)高質(zhì)量的研究數(shù)據(jù),。目前的情況是,,在nNIV應(yīng)用方面相比我們了解的,未知的方面更多(包括使用方法,,生理影響和臨床改變等各個方面),。這些未知方面是我們目前正在進行研究的焦點。
理想情況下,,通過這些研究我們可以明確特定疾病的最佳nNIV模式及應(yīng)用,。目前臨床醫(yī)生應(yīng)該做的就是充分了解有關(guān)nNIV的循證指南(適應(yīng)癥,應(yīng)用原則),,同時結(jié)合心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者臨床癥狀,、生理指標(biāo)對nNIV進行個性化應(yīng)用。
此外,,我們需進一步明確哪些心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者可以從無創(chuàng)通氣中獲益,,特別是那些沒有睡眠呼吸紊亂、能耐受夜間正壓通氣不適癥狀的(PVD和/或空氣泄漏)以及那些僅通過數(shù)小時日間通氣就能顯著改善通氣功能的患者,。
5年展望
需進行良好試驗設(shè)計(合適及經(jīng)濟節(jié)約的)來明確和篩選那些最能從nNIV中獲益的患者,,同時評估nNIV對于生理參數(shù)、臨床癥狀方面的影響,。
研究中需評估睡眠和清醒狀態(tài)下生理嚴(yán)重性參數(shù)(如:多導(dǎo)睡眠監(jiān)測,、血氣分析、肺功能,、呼吸肌肌力,、呼吸驅(qū)動和運動能力)及臨床轉(zhuǎn)歸情況(如:生存率,端坐呼吸,、健康和睡眠相關(guān)QoL,、運動耐量、呼吸功能不全急性加重),,來指導(dǎo)nNIV治療決策,。
需進一步研究以明確nNIV適應(yīng)癥及相關(guān)設(shè)置。舉例來說,,對于呼吸模式參數(shù)設(shè)定中,,是容量限制、壓力限制還是容量+壓力限制,;對于那些不能耐受nNIV的患者是否有使用便攜負(fù)壓通氣的可能性,;是選擇夜間NIV還是日間NIV。
同時需進一步考慮nNIV的應(yīng)用場所(是在醫(yī)院、監(jiān)護室,、社區(qū)醫(yī)院,、康復(fù)機構(gòu)還是家中)以及如何對nNIV應(yīng)用進行隨訪評估療效。這些都是未來nNIV臨床實踐和研究領(lǐng)域中的重要組成部分,。只有這樣我們才能改善那些重癥肺部和心血管疾病患者癥狀,讓他們從nNIV中真正獲益,。
關(guān)鍵內(nèi)容
夜間無創(chuàng)通氣(nNIV)能改善很多心臟呼吸系統(tǒng)疾病患者生理指標(biāo)和臨床癥狀,,尤其對那些睡眠中出現(xiàn)生理指標(biāo)異常的患者。
nNIV能夠改善氣體交換,,升高血氧飽和度,,糾正呼吸困難癥狀,提高QoL,。
目前臨床醫(yī)生應(yīng)該做的就是充分了解有關(guān)nNIV的循證指南,,根據(jù)患者具體情況個體化的應(yīng)用nNIV。
nNIV應(yīng)用中應(yīng)包括對患者人機對抗,、空氣泄漏,、面罩佩戴舒適程度和依從性的監(jiān)測。
需進一步研究以明確最佳nNIV模式,,確定哪些患者最能夠從nNIV中獲益,。
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