慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的影響因素研究

王常永，范學朋，翁方中，商 敏，周青山

·論著·

慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的影響因素研究

王常永1，范學朋2，翁方中2，商 敏3，周青山1

目的 探討慢性阻塞性肺疾病(COPD)并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的影響因素。方法 選擇2015年在武漢大學人民醫院重癥醫學科行機械通氣治療的COPD并呼吸衰竭患者168例，收集其臨床資料并建立數據庫，包括性別、年齡、淺快呼吸指數、改良的早期預警量表(MEWS)評分、臨床肺部感染量表(CPIS)評分、血漿氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平、便隱血試驗陽性率、焦慮發生率、胃腸功能受損情況、血清清蛋白水平、機械通氣時間等。結果 168例患者中撤機成功138例，撤機失敗30例，撤機失敗發生率為17.9%。撤機失敗者淺快呼吸指數、MEWS評分、CPIS評分、血漿NT-proBNP水平及胃腸功能損傷發生率高于撤機成功者，血清清蛋白水平低于撤機成功者，機械通氣時間長于撤機成功者(P<0.05)；而兩組患者性別、年齡、便隱血試驗陽性率、焦慮發生率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。多因素Logistic回歸分析結果顯示，淺快呼吸指數〔OR=2.776，95%CI(1.060，7.272)〕、胃腸功能損傷〔OR=2.784，95%CI(2.325，10.964)〕是COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗的危險因素(P<0.05)。結論 淺快呼吸指數和胃腸功能損傷是COPD并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的危險因素。

肺疾病，慢性阻塞性；呼吸功能不全；呼吸，人工；撤機失敗；影響因素分析

王常永，范學朋，翁方中，等.慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的影響因素研究[J].實用心腦肺血管病雜志，2017，25(1)：46-49.[www.syxnf.net]

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慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種以氣流受限為主要病理特征的呼吸系統疾病，病情發展易出現呼吸衰竭，需行有創機械通氣治療。COPD患者病情一旦好轉，需及時評估患者自主呼吸功能并盡早撤機，但部分患者易出現呼吸肌疲勞及呼吸機依賴，導致機械通氣時間延長、撤機失敗率升高。臨床研究顯示，COPD患者有創機械通氣撤機失敗的影響因素較多，目前尚未形成統一認識[1]。本研究通過回顧性分析行有創機械通氣的168例COPD并呼吸衰竭患者的臨床資料，旨在探討其撤機失敗的影響因素，以降低撤機失敗率。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2015年在武漢大學人民醫院重癥醫學科行機械通氣治療的COPD并呼吸衰竭患者168例，均符合“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)”中COPD的診斷標準[2]及第8版《內科學》中呼吸衰竭的診斷標準[3]。

1.2 COPD有創機械通氣指證和撤機條件 出現下列情況需行有創機械通氣：(1)氧合指數〔動脈血氧分壓(PaO2)/吸入氧濃度(FiO2)〕<200 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)>60 mm Hg，pH值<7.25；(2)患者伴有明顯的氣促、呼吸困難，呼吸頻率(RR)>35次/min；(3)患者出現意識障礙、嗜睡及肺性腦病表現。具備下列條件考慮撤機：(1)患者意識清楚，引起呼吸衰竭的病因已去除或基本控制，已停用鎮靜劑；(2)癥狀改善，感染控制，胸片提示炎癥吸收或消散；(3)無嚴重并發癥，心、腎功能改善或穩定；(4)貧血、水電解質紊亂得到糾正，血氣分析指標在一段時間內保持穩定，在鼻導管低流量吸氧條件下PaO2和PaCO2可達到急性發作前水平。通過撤機篩查試驗后行自主呼吸試驗(spontaneous breathing trail，SBT)，采用低水平壓力支持通氣(pressure support ventilation，PSV)模式，壓力設為5～7 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，3 min SBT通過后再行30～120 min SBT，若患者耐受并達到撤機條件可以確定脫機成功，拔除氣管插管。拔除氣管導管48 h后能夠自主呼吸，無需建立人工氣道及行機械通氣者為撤機成功，未通過SBT或拔除氣管導管48 h內重新插管者為撤機失敗。

1.3 資料收集方法 收集所有患者的臨床資料并建立數據庫，包括性別、年齡、淺快呼吸指數、改良的早期預警量表(MEWS)評分、臨床肺部感染量表(CPIS)評分、血漿氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平、便隱血試驗陽性率、焦慮發生率、胃腸功能損傷情況、血清清蛋白水平及機械通氣時間等。其中淺快呼吸指數=潮氣量/RR[4]；MEWS主要從體溫、脈搏、呼吸、血壓、意識5個方面進行評價，MEWS評分越高提示患者預后越差；CPIS主要包括體溫、白細胞計數、氣管分泌物、氧合情況、胸片、肺部浸潤影的進展情況和氣管吸取物培養7項，CPIS評分越高表示患者肺部感染程度越嚴重；采用電化學發光全自動免疫分析儀測定血漿NT-proBNP水平；采用便隱血Ⅱ號(匹拉米洞)試劑卡(貝索生物技術有限公司生產)檢測便隱血；采用焦慮自評量表(SAS)評定患者焦慮情況，SAS評分≥50分為焦慮；患者若出現應激性潰瘍、腹脹、嘔吐、便秘等情況歸為胃腸功能損傷。

2 結果

2.1 撤機失敗情況 168例患者中撤機成功138例，撤機失敗30例，撤機失敗發生率為17.9%。

2.2 單因素分析 撤機失敗者淺快呼吸指數、MEWS評分、CPIS評分、血漿NT-proBNP水平及胃腸功能損傷發生率高于撤機成功者，血清清蛋白水平低于撤機成功者，機械通氣時間長于撤機成功者，差異均有統計學意義(P<0.05)；而兩組患者性別、年齡、便隱血試驗陽性率、焦慮發生率比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.3 多因素分析 將單因素分析中有統計學差異的指標作為自變量，將撤機失敗作為因變量(變量賦值見表2)進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，淺快呼吸指數、胃腸功能受損是COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗的危險因素(P<0.05，見表3)。

表2 變量賦值

3 討論

目前，國內外報道中共有60多種獨立的呼吸生理學指標可以指導有創機械通氣撤機，但指導效果均不佳。淺快呼吸指數于1991年由YANG等[4]學者首次提出，其指導有創機械通氣撤機的閾值為105次·L-1·min-1。本研究結果顯示，撤機失敗者淺快呼吸指數高于撤機成功者，且多因素Logistic回歸分析結果顯示，淺快呼吸指數是COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗的危險因素。HUARING等[5]研究結果顯示，淺快呼吸指數<105次·L-1·min-1時患者撤機失敗發生率為33.3%，故仍需要大樣本量研究進一步證實淺快呼吸指數指導有創機械通氣撤機的理想閾值。

表3 COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗影響因素的多因素Logistic回歸分析

Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

變量βSEWaldχ2值P值OR(95%CI)淺快呼吸指數10210491432400432776(1060，7272)MEWS評分09231520036600522517(0083，3245)CPIS評分08461012069900542330(0076，2538)NT?proBNP06241420019300631551(0068，0932)機械通氣時間07640924068400582147(0102，2324)胃腸道功能損傷10240450517800382784(2325，10964)血清清蛋白06150732070600681850(0056，0896)

急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHEⅡ)是臨床常用的評分系統，其能預測危重癥患者預后，近年研究顯示，APACHEⅡ評分可以用來指導撤機[6]。MEWS評分與APACHEⅡ評分相似，兩者均對危重癥患者預后具有預測價值[7]。本研究結果顯示，撤機失敗者MEWS評分高于撤機成功者。肺部感染加重是COPD患者并發嚴重呼吸衰竭并行機械通氣治療的重要原因之一，也是COPD患者撤機失敗的重要影響因素。近年來，CPIS評分廣泛用于評估肺部感染嚴重程度[8]。本研究結果顯示，撤機失敗者CPIS評分高于撤機成功者。因此，MEWS評分和CPIS評分對有創機械通氣撤機均具有一定指導價值，但具體截斷值尚需進一步研究探討。

表1 COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗影響因素的單因素分析

Table 1 Univariate analysis on influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation

組別例數性別(男/女)年齡(x±s，歲)淺快呼吸指數(x±s，次·L-1·min-1)MEWS評分(x±s，分)CPIS評分(x±s，分)NT?proBNP(x±s，ng/L)便隱血試驗陽性〔n(%)〕焦慮〔n(%)〕胃腸功能損傷〔n(%)〕血清清蛋白(x±s，g/L)機械通氣時間(x±s，d)撤機成功138120/18709±123695±15820±0827±136139±505848(369)60(435)12(87)360±4246±27撤機失敗3012/18664±1351123±8054±0761±1233732±194996(200)6(200)24(800)289±35128±24t(χ2)值165a129263262261235093a154a314a190235P值010020001001001002025015000004002

注：a為χ2值；MEWS=改良的早期預警量表，CPIS=臨床肺部感染量表，NT-proBNP=氨基末端腦鈉肽前體

有研究結果顯示，COPD患者常合并心功能不全[9]，而心功能不全又是導致行機械通氣患者撤機失敗的重要原因之一[10]。臨床研究顯示，血漿腦鈉肽(BNP)水平與心功能分級及患者預后密切相關[11]。GRUSON等[12]研究表明，心功能損傷后NT-proBNP較BNP變化更早，故檢測NT-proBNP能更準確地反映心功能損傷程度。本研究結果顯示，撤機失敗者血漿NT-proBNP水平高于撤機成功者，表明NT-proBNP可在一定程度上預測COPD患者機械通氣撤機結果。盡管NT-proBNP被認為是一種心臟損傷標志物，但多種非心源性因素也可引起其水平升高，故NT-proBNP對有創機械通氣撤機的指導價值仍有待進一步研究證實[13]。

本研究結果還顯示，胃腸功能損傷是COPD并呼吸衰竭患者撤機失敗的危險因素，故積極去除腹脹誘因、調節腸道菌群、適度抑制胃酸對提高COPD并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機成功率具有重要意義。邰春等[14]研究結果顯示，血清清蛋白水平正常者脫機成功率是血清清蛋白水平降低者的40倍。本研究結果顯示，撤機失敗者血清清蛋白水平低于撤機成功者，故對于血清清蛋白水平較低的機械通氣患者需補充清蛋白后再考慮撤機。LISY等[15]研究結果顯示，通氣時間是COPD急性加重期患者有創機械通氣撤機成功的影響因素；LIAO等[16]研究結果顯示，COPD相關并發癥是導致機械通氣時間延長的重要原因。本研究結果顯示，撤機失敗者通氣時間長于撤機成功者，故積極處理COPD相關并發癥對縮短通氣時間、提高撤機成功率具有重要意義。

綜上所述，淺快呼吸指數和胃腸功能損傷是 COPD并呼吸衰竭患者有創機械通氣撤機失敗的危險因素，臨床應針對上述危險因素進行有針對性的干預，以提高撤機成功率，改善患者預后。

作者貢獻：王常永進行試驗設計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；范學朋、翁方中、商敏進行試驗實施、評估、資料收集；周青山進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：謝武英)

Influencing Factors of Ventilator Weaning Failure in COPD Patients Complicated with Respiratory Failure Undergoing Invasive Mechanical Ventilation

WANGChang-yong1，FANXue-peng2，WENGFang-zhong2，SHANGMin3，ZHOUQing-shan1

1.DepartmentofIntensiveMedicine，RenminHospitalofWuhanUniversity，Wuhan430060，China2.DepartmentofIntensiveMedicine，theFirstHospitalofWuhan，Wuhan430000，China3.DepartmentofRespiratoryMedicine，RenminHospitalofWuhanUniversity，Wuhan430060，China

WANGChang-yong，E-mail：348340432@qq.com

Objective To investigate the influencing factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.Methods In 2015，a total of 168 COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation were selected in the Department of Intensive Medicine，the People′s Hospital of Wuhan University，all of their clinical data was collected and relevant database was set up，including gender，age，rapid shallow breathing index，Modified Early Warning Scale(MEWS)score，Clinical Pulmonary Infection Scale(CPIS)score，plasma NT-proBNP level，positive rate of fecal occult blood test，incidence of anxiety disorder and gastrointestinal function damage，serum albumin level and duration of mechanical ventilation.Results The incidence of ventilator weaning failure was 17.9%(30/168).Rapid shallow breathing index，MEWS score，CPIS score，plasma NT-proBNP level and incidence of gastrointestinal function damage of patients with ventilator weaning failure were statistically significantly higher than those of patients with successful ventilator weaning，serum albumin level of patients with ventilator weaning failure was statistically significantly lower than that of patients with successful ventilator weaning，duration of mechanical ventilation of patients with ventilator weaning failure was statistically significantly longer than that of patients with successful ventilator weaning(P<0.05)，while no statistically significant differences of gender，age，positive rate of fecal occult blood test or incidence of anxiety disorder was found between patients with ventilator weaning failure and patients with successful ventilator weaning(P>0.05).Multivariate Logistic regression analysis results showed that，rapid shallow breathing index〔OR=2.776，95%CI(1.060，7.272)〕and gastrointestinal function damage〔OR=2.784，95%CI(2.325，10.964)〕were risk factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation(P<0.05).Conclusion Rapid shallow breathing index and gastrointestinal function damage are risk factors of ventilator weaning failure in COPD patients complicated with respiratory failure undergoing invasive mechanical ventilation.

Pulmonary disease，chronic obstructive；Respiratory insufficiency；Respiration，artificial； Ventilator weaning failure；Root cause analysis

湖北省衛生計生指導性項目(WJ2015Z062)

王常永，E-mail：348340432@qq.com

R 563.9 R 563.8

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2017.01.012

2016-10-16；

2017-01-13)

1.430060湖北省武漢市，武漢大學人民醫院重癥醫學科

2.430000湖北省武漢市第一醫院重癥醫學科

3.430060湖北省武漢市，武漢大學人民醫院呼吸內科