經鼻高流量氧療、無創正壓通氣及二者交替使用治療老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者臨床效果的對比研究

葉青，田瑞雪，侯洪艷，顏衛峰，董建平

老年重癥肺炎并發呼吸衰竭是急診、呼吸科常見危重癥，病死率較高［1］，目前其臨床治療措施包括控制感染、保持呼吸道通暢、改善呼吸功能、糾正缺氧和二氧化碳潴留、控制呼吸衰竭等。有研究表明，無創呼吸支持可迅速糾正患者缺氧和二氧化碳潴留，是治療老年重癥肺炎并呼吸衰竭的主要方法［2］，除常用的鼻導管、面罩、儲氧面罩、文丘里面罩（FM）等正壓通氣外，還有無創正壓通氣（noninvasive positive pressure ventilation，NIPPV）。NIPPV 具有作用迅速、操作簡便等特點，但不利于有效清除老年患者呼吸道分泌物，由于≥65 歲急性呼吸衰竭的患者病情進展迅速，病死率高，搶救時間短，因此如何在有限時間內選擇合理、有效、創傷小的氧療措施至關重要。近年來經鼻高流量氧療（high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC）被廣泛應用治療低氧血癥，甚至是呼吸衰竭，有研究表明，HFNC 能有效改善呼吸衰竭患者臨床癥狀和生理參數［3-5］，甚至可降低氣管插管率、機械通氣率［6］，但并未減少患者呼吸肌過度做功。本研究旨在比較NIPPV、HFNC 及二者交替使用治療老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者的臨床效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 納入、排除與診斷標準

1.1.1 納入標準 （1）采用氧療者；（2）吸入氧濃度（FiO2）為50%；（3）持續吸氧＞15 min；（4）100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）＜氧合指數（OI）≤300 mm Hg；（5）呼吸頻率≥25 次/min；（6）治療依從性較好；（7）年齡＞65 歲。

1.1.2 排除標準 （1）伴有惡性腫瘤者；（2）合并＞2 肺以外個臟器功能不全者；（3）合并神經系統疾病或氣胸、氣道畸形及氣管切開史者；（4）因嚴重呼吸衰竭需即刻氣管插管者，即呼吸頻率＞40 次/min、嚴重低氧（高濃度吸氧下OI ≤100 mm Hg）、嚴重呼吸性酸中毒（pH 值＜7.25）、意識障礙（格拉斯哥昏迷量表評分＜8 分）等；（5）短期預后不良者，即7 d內死亡風險大或正在進行姑息性治療；（6）行氣管切開術者；（7）自動放棄治療者。

1.1.3 診斷標準 重癥肺炎診斷標準參照中華醫學會呼吸病學分會制定的《中國成人社區獲得性肺炎診斷和治療指南（2016 年版）》［7］；呼吸衰竭診斷標準參照2012 年Berlin標準［8］，其中OI 介于201～300 mm Hg 為輕度，介于100～200 mm Hg 為中度，＜100 mm Hg 為重度。

1.2 一般資料 選取2018 年北京市海淀醫院呼吸科收治的老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者72 例，采用隨機數字表法分為FM 組、HFNC 組、NIPPV 組、NIPPV 與HFNC 交替組，每組18 例。四組患者年齡、男性比例、體質指數（BMI）、急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ（APACHE Ⅱ）評分、呼吸衰竭嚴重程度比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經北京市海淀醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者自愿參與本研究并簽署知情同意書。

表1 四組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information in the four groups

1.3 方法 所有患者根據病情進行抗感染、去痰、解痙、抑制氣道炎癥及營養支持等常規治療。

1.3.1 FM 組 FM 組患者采用FM、儲氧面罩進行正壓通氣，并使用氣泡式氧氣濕化裝置進行濕化，常規調節氧濃度，氧流量控制在3～6 L/min，動脈血氧飽和度（SaO2）維持在92%～98%。給氧時間＞16 h/d。

1.3.2 HFNC 組 HFNC 組患者采用費雪派克公司生產的經鼻高流量吸氧儀器與鼻塞導管進行正壓通氣，初始溫度為37 ℃，氣體流速為40 L/min，并根據患者情況調節氧濃度，SaO2維持≥92%，根據患者主觀感受調節溫度及氣體濕化程度。給氧時間＞16 h/d。

1.3.3 NIPPV 組 NIPPV 組患者采用菲利普V60 無創呼吸機進行正壓通氣，潮氣量為7～10 ml/kg，初始吸氣壓（IPAP）為10～12 cm H20（1 cm H2O=0.098 kPa），呼氣壓（EPAP）為4～6 cm H2O，FiO260%～80%，吸呼比（I:E）為1:1.5～2.0，壓力上升時間為0.5～1.0 s，根據臨床效果和患者耐受程度等逐漸調節，SaO2維持在92%～98%，同時用加熱濕化器進行濕化。給氧時間＞16 h/d。

1.3.4 NIPPV 與HFNC 交替組 NIPPV 與HFNC 交替組患者交替使用經鼻高流量吸氧儀器及鼻塞導管與無創呼吸機（2 h/次交替）進行正壓通氣，NIPPV 與HFNC 的調節方式分別同NIPPV 組、HFNC 組。給氧時間＞16 h/d。

治療期間可給予鼻導管普通氧療，后因各種原因更換為另一種呼吸支持方式或進行氣管插管有創機械通氣者仍為最初的分組。患者在FM 或HFNC 治療過程中出現下述情況時由臨床醫生決定進行NIPPV 或氣管插管有創機械通氣：（1）SaO2持續不能糾正；（2）pH 值≤7.30 或動脈血氧二氧化碳（PaCO2）進行性上升；（3）氣道分泌物增多，排痰困難；（4）意識障礙或焦慮；（5）呼吸肌疲勞或衰竭；（6）血流動力學不穩定并需使用血管活性藥物；（7）呼吸或心搏驟停。

治療期間患者除咳痰、說話、口腔護理和飲食喝水外，盡量保持持續氧療，待患者病情好轉維持滿意的SaO2可逐漸下調各參數、縮短治療時間直至恢復自主呼吸。如低氧無改善或出現其他合并癥，須積極處理；出現插管指征者需結束治療并予氣管插管有創機械通氣。OI＞300 mm Hg 且HFNC 氧流量＜30 L/min，或NIPPV 支持壓力≤6 cm H2O、Fi02≤45%、呼吸頻率＜25 次/min、可脫機；OI ≤300 mm Hg 則繼續治療。

1.4 觀 察 指 標 （1） 記 錄 患 者 年 齡、 性 別、BMI、APACHE Ⅱ評分、呼吸衰竭程度等。（2）記錄四組患者治療前、治療2 h、治療48 h 舒適度評分、呼吸頻率、心率、平均動脈壓、動脈血氣分析指標〔包括SaO2、pH 值、動脈血氧分壓（PaO2）、PaCO2〕、OI，其中舒適度評分按照參考文獻［8］進行評定，即采用視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS）評價舒適度，患者從中選擇代表自己不舒適的數字或表情進行舒適度評價，0 分為最舒適，10 分為最不舒適，數字越大表示舒適度越低。（3）比較四組患者氣管插管率、28 d 病死率、OI恢復正常時間、住院時間。（4）觀察四組患者治療期間并發癥發生情況。

1.5 統計學方法 采用Excel 2013 軟件建立數據庫，使用SPSS 20.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料以（± s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗，重復測量資料采用雙因素重復測量方差分析；計數資料分析采用χ2檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 四組患者治療前及治療2、48 h 舒適度評分比較 時間與方法在舒適度評分上無交互作用（P＞0.05）；時間在舒適度評分上主效應不顯著（P＜0.05）；方法在舒適度評分上主效應顯著（P＞0.05）。治療48 h HFNC 組、NIPPV 與HFNC交替組患者舒適度評分低于FM 組、NIPPV 組，且HFNC 組患者舒適度評分低于NIPPV 與HFNC 交替組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表2）。

表2 四組患者治療前及治療2、48 h 舒適度評比較（±s，分）Table 2 Comparison of comfort score in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

表2 四組患者治療前及治療2、48 h 舒適度評比較（±s，分）Table 2 Comparison of comfort score in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

注： 與 治 療 前 比 較，aP＜0.05； 與FM 組、NIPPV 組 比 較，bP＜0.05；與HFNC 組比較，cP＜0.05

組別 例數 治療前 治療2 h 治療48 h FM 組 18 3.78±1.00 3.83±0.85 3.67±0.78 HFNC 組 18 3.61±0.61 3.47±1.02 2.80±0.87ab NIPPV 組 18 3.65±0.57 6.89±0.76a 5.78±0.54a NIPPV 與HFNC 交替組 18 3.58±0.58 4.32±0.45 3.02±0.65abc F 值 F交互=0.764，F時間=7.012，F組間=2.645 P 值 P交互=0.512，P時間=0.346，P組間=0.021

2.2 四組患者治療前及治療2、48 h 呼吸頻率、心率、平均動脈壓比較 時間與方法在呼吸頻率、心率、平均動脈壓上無交互作用（P＞0.05）；時間在呼吸頻率、心率、平均動脈壓上主效應顯著（P＜0.05）；方法在呼吸頻率上主效應顯著（P＜0.05），在心率、平均動脈壓上主效應不顯著（P＞0.05）。治療48 h HFNC 組、NIPPV 與HFNC 交替組患者呼吸頻率、心率低于FM 組、NIPPV 組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表3）。

2.3 四組患者治療前及治療2、48 h 動脈血氣分析指標、OI比較 時間與方法在SaO2、pH 值、PaO2、PaCO2、OI 上無交互作用（P＞0.05）；時間在PaO2、OI 上主效應顯著（P＜0.05），在SaO2、pH 值、PaCO2上主效應不顯著（P＞0.05）；方法在SaO2、pH 值、PaO2、PaCO2、OI 上主效應不顯著（P＞0.05）。NIPPV 與HFNC 交替組患者治療48 h PaO2、OI 高于FM 組、HFNC 組、NIPPV 組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表4）。

2.4 四組患者氣管插管率、28 d 病死率、OI 恢復正常時間、住院時間比較 四組患者氣管插管率、28 d 病死率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。四組患者OI 恢復正常時間、住院時間比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；NIPPV 與HFNC 交替組患者OI 恢復正常恢復時間、住院時間短于FM 組、HFNC 組、NIPPV 組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表5）。

表3 四組患者治療前及治療2、48 h 呼吸頻率、心率、平均動脈壓比較（±s）Table 3 Comparison of respiratory rate，heart rate and MAP in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

表3 四組患者治療前及治療2、48 h 呼吸頻率、心率、平均動脈壓比較（±s）Table 3 Comparison of respiratory rate，heart rate and MAP in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

注：與治療前比較，aP＜0.05；與FM 組、NIPPV 組比較，bP＜0.05

組別 例數 呼吸頻率（次/min） 心率（次/min） 平均動脈壓（mm Hg）治療前 治療2 h 治療48 h 治療前 治療2 h 治療48 h 治療前 治療2 h 治療48 h FM 組 18 28.5±3.6 26.6±3.1 25.9±3.0a 113.1±9.2 99.9±6.0 87.6±8.5a 87±9 86±8 86±8 HFNC 組 18 27.2±3.0 21.8±1.9a 20.5±3.4ab 112.2±10.8 96.7±7.6 78.6±6.2ab 86±9 87±8 87±8 NIPPV 組 18 28.2±2.1 24.4±1.4a 23.31±2.7a 110.6±11.0 98.5±9.0 88.7±7.7a 85±8 78±7a 80±7 NIPPV 與HFNC 交替組 18 28.0±3.0 20.7±1.2a 20.4±3.4ab 113.3±9.6 92.7±7.6a 80.3±5.2ab 89±8 78±7a 78±7a F 值 F交互=0.420，F時間=46.113，F組間=2.704 F交互=0.832，F時間=11.803，F組間=2.661 F交互=0.318，F時間=8.236，F組間=3.628 P 值 P交互=0.765，P時間=0.03，P組間=0.045 P交互=0.502，P時間＜0.01，P組間=0.110 P交互=0.673，P時間=0.030，P組間=0.062

表5 四組患者氣管插管率、28 d 病死率、OI 恢復正常時間、住院時間比較Table 5 Comparison of endotracheal intubation ratio，fatality rate after 28 days，recovery time of OI and hospital stays in the four groups

2.5 并發癥 四組患者治療期間腹脹、鼻部皮損、進食困難、恐懼、排痰困難發生率比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；NIPPV 組患者腹脹、鼻部皮損、進食困難、恐懼、排痰困難發生率高于FM 組、HFNC 組、NIPPV 與HFNC 交替組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表6）。

3 討論

重癥肺炎是老年患者常見危重癥之一，其所致急性低氧性呼吸衰竭是造成患者死亡的主要原因，因此，改善呼吸衰竭是救治老年重癥肺炎的關鍵。氧療是呼吸衰竭常規治療方法之一，研究表明，NIPPV 可有效改善老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者臨床癥狀，降低患者病死率［9］，且可在保證肺泡通氣量、不增加通氣無效腔、不影響自主呼吸及血流動力學的前提下可有效改善呼吸肌疲勞［10-11］，并保留吞咽、咳嗽功能及上呼吸道溫熱濕化和防御能力，有利于減少并發癥和呼吸機依賴，但對嚴重肺部感染、氣道分泌物多、合并嚴重中樞神經系統受抑患者的療效欠佳［12］。有創機械通氣由于帶有氣管內導管，易導致細菌沿著氣管-支氣管樹移行并沉積于肺泡，繼而氣囊上滯留物下流，吸痰操作污染及呼吸機管道污染等引起下呼吸道感染、呼吸相關性肺炎、延長上機時間并增加撤機困難程度［13］。HFNC 是一種新型呼吸輔助裝置，可以通過鼻導管持續提供經濕化的高流量氧（最高為60 L/min）及精確的FiO2，同時高效的加溫及濕化有助于分泌物排出并保護黏膜功能；另外其還可產生一個2～5 cm H20 的呼氣末正壓（PEEP）有利于改善氧合功能，且不會導致輔助呼吸肌及呼吸肌疲勞。

表4 四組患者治療前及治療2、48 h 動脈血氣分析指標、OI 比較（±s）Table 4 Comparison of arterial blood-gas analysis results and OI in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

表4 四組患者治療前及治療2、48 h 動脈血氣分析指標、OI 比較（±s）Table 4 Comparison of arterial blood-gas analysis results and OI in the four groups before treatment，2 and 48 hours after treatment

注：SaO2=動脈血氧飽和度，PaO2=動脈血氧分壓，PaCO2=動脈血二氧化碳分壓，OI=氧合指數；與治療前比較，aP＜0.05；與NIPPV 與HFNC 交替組比較，bP＜0.05

組別 例數 SaO2（%） pH 值治療前 治療2 h 治療48 h 治療前 治療2 h 治療48 h FM 組 18 90±2 94±2a 90±2a 7.38±0.28 7.38±0.31 7.37±0.91 HFNC 組 18 90±3 97±2a 92±2a 7.39±0.03 7.38±0.29 7.37±0.69 NIPPV 組 18 88±3 97±2a 92±2a 7.38±0.03 7.40±0.02 7.40±0.22 NIPPV 與HFNC 交替組 18 89±3 97±2a 92±2a 7.37±0.27 7.42±0.05 7.40±0.35 F 值 F交互=0.132，F時間=2.300，F組間=0.140 F交互=0.138，F時間=2.300，F組間=0.136 P 值 P交互=0.896，P時間=0.570，P組間=0.706 P交互=0.981，P時間=0.780，P組間=0.704組別 PaO2（mm Hg） PaCO2（mm Hg） OI（mm Hg）治療前 治療2 h 治療48 h 治療前 治療2 h 治療48 h 治療前 治療2 h 治療48 h FM 組 57.83±4.93 65.66±3.63a 73.11±7.98ab 40.52±3.31 41.19±3.03 44.22±5.73 155.6±32.7 158.6±40.2 196.6±29.4ab HFNC 組 57.78±3.26 90.56±7.31a 85.88±7.58ab 40.58±4.08 43.40±4.88 42.23±5.63 152.3±42.1 178.3±42.1 218.2±46.8ab NIPPV 組 56.68±3.16 87.06±5.94a 82.00±12.02ab 41.96±4.55 39.07±3.17 41.50±4.91 158.6±36.9 180.1±36.9a 248.7±43.4ab NIPPV 與HFNC 交替組 55.89±3.19 88.24±5.01a 92.79±13.28a 42.05±4.28 38.89±3.11 43.91±5.75 162.5±24.0 180.5±24.0a 256.5±50.0a F 值 F交互=0.746，F時間=11.25，F組間=0.138 F交互=0.131，F時間=2.542，F組間=0.436 F交互=0.063，F時間=15.870，F組間=0.231 P 值 P交互=0.438，P時間=0.030，P組間=0.725 P交互=0.890，P時間=0.070，P組間=0.564 P交互=0.897，P時間＜0.01，P組間=0.657

表6 四組患者治療期間并發癥發生率比較〔n（%）〕Table 6 Comparison of incidence of complications in the four groups during treatment

老年重癥肺炎多繼發于慢性呼吸系統疾病或非呼吸系統疾病（如心功能不全），患者肺實質或間質呈彌漫性炎癥，氣道分泌物多且黏稠，而盡快清除氣道分泌物及痰栓、恢復正常通氣功能是搶救老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者的切入點。NIPPV 的正壓通氣及PEEP 可以增加老年重癥肺炎患者肺容積、改善氧合功能、防治肺不張、減輕肺部炎性反應，并在一定程度上改善心功能，但耐受性較差患者難以堅持，常導致治療中斷、并發癥（如胃腸脹氣、誤吸、漏氣、痰干等）發生風險升高。HFNC 通過輸送高于患者吸氣峰流速的高流量空氧混合氣，輔以加溫、濕化而增加患者肺泡通氣量、呼氣末肺容積，改善氧合功能，降低呼吸做功，稀釋痰液，促進排痰，同時可減少生理無效腔，配合鼻導管可以有效降低PaCO2。與NIPPV 相比，HFNC 舒適度、耐受性高，不會造成胃脹氣、嘔吐誤吸、痰干等，且鼻導管不影響咳痰、飲水進食、說話，可以長期佩戴，但HFNC 氣道正壓不夠穩定。多項研究表明，NIPPV 改善重癥呼吸衰竭患者氧合功能的效果優于HFNC［14-15］，其原因為HFNC 產生的低水平氣道正壓相對于嚴重呼吸衰竭患者所需要的氣道壓力不足，并可能導致呼吸衰竭患者氣管插管延遲，預后變差［16］。

本研究結果顯示，HFNC 組、NIPPV 與HFNC 交替組患者治療48 h 呼吸頻率、心率低于FM 組、NIPPV 組，NIPPV與HFNC 交替組患者治療48 h PaO2、OI 高于FM 組、HFNC 組、NIPPV 組，提示四種呼吸方式均可在一定程度改善老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者缺氧狀態，降低患者呼吸頻率及心率，但NIPPV 與HFNC 交替治療可更有效地改善患者缺氧狀態，與FRAT 等［17］、SZTRYMF 等［18］研究結果相似。本研究結果顯示，HFNC 組、NIPPV 與HFNC 交替組患者治療48 h 舒適度評分低于FM 組、NIPPV 組，且HFNC 組患者舒適度評分低于NIPPV 與HFNC 交替組，提示HFNC 及NIPPV 與HFNC交替治療有效改善老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者舒適度，與LEE 等［19］研究結果基本一致。

本研究結果顯示，四組患者氣管插管率、28 d 病死率間無統計學差異，NIPPV 與HFNC 交替組患者OI 恢復正常時間、住院時間短于FM 組、HFNC 組、NIPPV 組，與既往研究一致［20-21］，提示HFNC 與NIPPV 交替治療可有效縮短老年重癥肺炎并呼吸衰竭患者的OI 恢復時間、住院時間，并彌補兩種輔助通氣的缺陷，及早矯正患者呼吸衰竭。

本研究結果還顯示，NIPPV 組患者腹脹、鼻部皮損、進食困難、恐懼、排痰困難發生率高于FM 組、HFNC 組、NIPPV 與HFNC 交替組，提示NIPPV 與HFNC 交替治療在保證有效輔助通氣的同時減少了NIPPV 并發癥的發生，安全性較高。

綜上所述，與HFNC、NIPPV 比較，NIPPV 與HFNC 交替治療可更有效降地低老年重癥并呼吸衰竭患者呼吸頻率、心率，改善患者缺氧狀態及舒適度，縮短患者OI 恢復時間及住院時間，且安全性較高；但本研究樣本量較小且為單中心研究，涵蓋范圍偏窄，結果結論仍需開展多中心聯合、大樣本隨機對照試驗進一步證實，以給患者帶來最大收益。