經(jīng)鼻高流量氧療對慢性阻塞性肺疾病急性加重合并呼吸衰竭患者治療失敗的危險因素分析*

盧健聰，邱惠中，陳麗麗

廣東省惠州市中心人民醫(yī)院：1.呼吸二區(qū)；2.急診科；3.感染內(nèi)科，廣東惠州 516001

慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者每年發(fā)生0.5～3.5次的急性加重,慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)常合并呼吸衰竭，會導致病死率增加[1]。無創(chuàng)通氣能有效降低AECOPD合并呼吸衰竭的氣管插管率和病死率，成為AECOPD合并呼吸衰竭首選的治療手段，但無創(chuàng)通氣對于10%～25%的患者仍然無效，部分原因是患者對面罩的不耐受[2]。經(jīng)鼻高流量氧療(HFNC)有望解決這一難題。HFNC可以提供精確的氧濃度，主動加溫加濕以提供舒適的氣流，患者耐受性良好。一項Meta分析表明：HFNC可改善AECOPD患者缺氧癥狀和CO2潴留情況，降低氣管插管率，減輕不良反應[3]。然而，不是所有AECOPD合并呼吸衰竭的患者都可以成功用HFNC治療，KANG等[4]發(fā)現(xiàn)HFNC治療的失敗可能會導致呼吸衰竭患者的插管延遲和臨床結局惡化，增加病死率。因此，總結HFNC對AECOPD合并呼吸衰竭患者治療失敗的危險因素，可以早期識別這類患者，避免因HFNC應用不當而延誤治療。本研究回顧性分析了2019年1-12月于本院接受HFNC治療的AECOPD合并呼吸衰竭的50例患者的病歷資料，分析了導致HFNC治療失敗的危險因素，現(xiàn)將研究結果報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 將2019年1-12月于本院住院治療的AECOPD合并呼吸衰竭患者共50例納入研究。納入標準：患者均符合《內(nèi)科學》第9版中關于AECOPD、呼吸衰竭的診斷標準[5]；患者開始使用的呼吸支持治療均為HFNC，治療時間≥2 h。排除標準:臨床資料不齊全；患者放棄治療或者自動出院。根據(jù)HFNC治療的結局——患者是否需行機械通氣(包括無創(chuàng)通氣和有創(chuàng)通氣)，將患者分為治療成功組和治療失敗組。

1.2方法

1.2.1回顧性分析 根據(jù)病歷資料，對患者一般情況(年齡、性別、COPD病程、呼吸衰竭類型、HFNC起始流量)、氣管插管史、慢性阻塞性肺疾病評估測試(CAT)、APACHEⅡ評分、降鈣素原(PCT)、腦鈉肽(BNP)、血糖、血肌酐、血紅蛋白、清蛋白、呼吸頻率、心率、平均動脈壓(MAP)、治療前血氣分析指標[包括pH值、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、HCO3-]、氧合指數(shù)(OI)、治療2 h后的ROX指數(shù)進行回顧性分析。

1.2.2患者的治療 HFNC設備采用新西蘭費雪派克高流量濕化治療儀(型號為AIRVOTM2 Humidifier)，初始設置參數(shù)：溫度34 ℃，根據(jù)患者舒適性、痰液黏稠度等在40～60 L/min調(diào)節(jié)流量，使之達到患者可以耐受的最大流量，吸氧濃度(FiO2)40%，結合血氣分析指標動態(tài)調(diào)整，以維持血氧飽和度≥90%。入院后持續(xù)HFNC治療，同時予以常規(guī)藥物治療，包括抗菌藥物、支氣管擴張劑、祛痰劑、糖皮質(zhì)激素等，待原發(fā)病控制后逐漸降低HFNC參數(shù)。HFNC撤離標準：流量<20 L/min，且FiO2<30%。若出現(xiàn)病情惡化，達到無創(chuàng)通氣指征或氣管插管指征則隨時終止治療，立即轉(zhuǎn)為無創(chuàng)或有創(chuàng)機械通氣，視為HFNC治療失敗。機械通氣的指征參考呼吸衰竭治療中的標準[3]。

1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。單因素分析:對計量資料的分析采用t檢驗(正態(tài)分布)或秩和檢驗(Mann-WhitneyU,非正態(tài)分布),對計數(shù)資料的分析采用χ2檢驗。多因素分析:將單因素分析中差異有統(tǒng)計學意義的變量納入Logistic回歸分析(如果是計量資料,則先轉(zhuǎn)換為不同的等級變量,再進行回歸分析),計算比值比(OR)及其95%可信區(qū)間(CI)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1兩組一般情況比較 接受HFNC治療的AECOPD合并呼吸衰竭的50例患者中，納入治療成功組的有39例,納入治療失敗組的有11例，治療失敗率為22%(11/50)。治療失敗組中轉(zhuǎn)為無創(chuàng)通氣6例，轉(zhuǎn)為有創(chuàng)正壓通氣5例。兩組間性別構成、年齡、COPD病程、Ⅰ型呼吸衰竭比例、HFNC起始流量比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組間一般情況的比較

2.2HFNC治療失敗的單因素分析 單因素分析顯示，CAT評分高、APACHEⅡ評分高、BNP水平高、呼吸頻率快、pH值低、PaCO2高、治療2 h后ROX指數(shù)低是AECOPD合并呼吸衰竭患者HFNC治療失敗的危險因素(P<0.05)。氣管插管史、PCT、血糖、血肌酐、血紅蛋白、清蛋白、心率、MAP、PaO2、HCO3-、OI不是AECOPD合并呼吸衰竭患者HFNC治療失敗的危險因素(P>0.05)，見表2。

表2 HFNC治療失敗的單因素分析

組別n血肌酐(x±s,μmol/L)血紅蛋白(x±s,g/L)清蛋白(x±s,g/L)呼吸頻率(x±s,次/min)心率 (x±s,次/min)MAP(x±s,mm Hg)治療成功組39113.85±19.87120.54±21.8534.48±4.9725.74±2.20101.46±21.8591.03±1.77治療失敗組11123.90±22.59122.09±24.7132.90±5.3528.00±3.3199.91±24.7190.78±2.11χ2/t1.4400.2020.9152.673 0.2020.381P0.1560.8410.3650.0100.8410.705

組別npH值(x±s)PaO2(x±s,mm Hg)PaCO2(x±s,mm Hg)HCO3-(x±s,mmol/L)OI(x±s)治療2 h后ROX指數(shù)(x±s)治療成功組397.39±0.0867.69±23.7456.78±20.5933.04±6.91207.02±87.996.50±1.80治療失敗組117.29±0.1574.46±32.4780.18±31.5238.11±12.27191.66±101.153.87±1.84χ2/t2.2020.7682.9431.3130.4954.277P0.0490.4470.0050.2140.623<0.001

2.3HFNC治療失敗的多因素分析 對單因素分析有意義的因素賦值如下。CAT評分：<28分=0，≥28分=1；APACHEⅡ評分：<20分=0，≥20分=1；BNP：<280 ng/L=0，≥280 ng/L=1；呼吸頻率：<28次/min=0，≥28次/min=1；pH值：>7.30=0，≤7.30=1；PaCO2：<80 mm Hg=0，≥80 mm Hg=1；治療2 h后ROX指數(shù)：<3.8=0，≥3.8=1。以HFNC是否治療失敗為應變量，將賦值后的自變量引入二分類多因素Logistic分析，結果顯示，HFNC治療前BNP≥280 ng/L(OR=6.727，95%CI:1.062～42.602，P=0.043)、pH值≤7.30(OR=7.613，95%CI:1.400～41.380，P=0.019)是HFNC治療失敗的獨立危險因素，見表3。

表3 HFNC治療失敗的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

目前，已證實HFNC對COPD的益處有降低呼吸頻率、增加潮氣量、改善通氣效率、呼氣相微正壓效應、減少呼吸做功等。SUN等[6]的觀察性隊列研究發(fā)現(xiàn)，在患有中度高碳酸血癥性呼吸衰竭的COPD患者中，與無創(chuàng)通氣相比，HFNC的使用不會導致治療失敗率的增加，兩組28 d病死率無明顯差異。但是，本研究顯示，接受HFNC治療的AECOPD合并呼吸衰竭的50例患者中，有11例治療失敗，失敗率22%，治療失敗組中轉(zhuǎn)為無創(chuàng)通氣6例，有創(chuàng)正壓通氣5例。這說明并不是所有AECOPD合并呼吸衰竭的患者都能從HFNC中獲益，HFNC不能完全替代無創(chuàng)或有創(chuàng)機械通氣。ROCA等[7]的研究表明，HFNC治療失敗率高達28%，治療失敗率與本研究結果相近。因此，在啟動HFNC治療時需要充分對患者進行評估，治療后更需對患者進行密切監(jiān)測，以減少HFNC治療的失敗。

本研究顯示，CAT評分高、APACHEⅡ評分高是AECOPD合并呼吸衰竭HFNC治療失敗的危險因素。CAT評分與COPD患者肺功能相關[8]，本研究中，治療失敗組的CAT評分明顯更高，CAT平均分高達28分，相當于肺功能GOLD分級中的Ⅲ級、Ⅳ級，提示對于重度肺功能減退尤其是極重度肺功能減退的患者，HFNC治療可能不是首選。APACHEⅡ評分系統(tǒng)可用于評價患者疾病嚴重程度，APACHEⅡ評分>12分時，氣管插管風險顯著增加。GADRE等[9]回顧性分析了670例機械通氣的COPD患者，發(fā)現(xiàn)APACHEⅡ評分較高的患者病死率更高。胡述立等[10]發(fā)現(xiàn)APACHEⅡ評分>24分時,HFNC治療老年AECOPD合并呼吸衰竭的效果劣于無創(chuàng)通氣。本研究顯示，治療2 h后ROX指數(shù)低是AECOPD合并呼吸衰竭患者HFNC治療失敗的危險因素(P<0.05)。ROX指數(shù)是指脈搏血氧飽和度(SpO2)/FiO2與呼吸頻率的比值，2016年ROCA等[7]報道了通過使用Cox比例風險模型計算發(fā)現(xiàn)ROX指數(shù)>4.88可以預測HFNC治療成功。在ZEMACH等[11]進行的多變量分析中，ROX指數(shù)升高是HFNC成功的唯一獨立預測因子。這表明，ROX指數(shù)低的患者可能需要更早的機械通氣。本研究結顯示，呼吸頻率快、pH值低、PaCO2高是AECOPD合并呼吸衰竭患者HFNC治療失敗的危險因素(P<0.05)。FRICKE等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在呼吸較急促的COPD患者，HFNC首先降低呼吸頻率，從而降低了患者呼吸做功，其次沖刷上呼吸道無效腔，能有效降低無效腔，提高有效肺泡通氣量，從而控制PaCO2。MASCLANS等[13]發(fā)現(xiàn)HFNC在咽部可產(chǎn)生較小的呼氣相微正壓，口腔關閉后壓力效應最為明顯，口腔關閉時，流量每提升10 L/min，一般產(chǎn)生大約0.7 cm H2O的氣道壓力，類似持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)效應，減少呼吸做功，改善氧合作用，而張口時壓力則為0.35 cm H2O。鎮(zhèn)坷等[14]發(fā)現(xiàn)呼吸頻率是預測HFNC治療轉(zhuǎn)為機械通氣的重要指標。當COPD患者嚴重呼吸困難，呼吸頻率快，PaCO2高，機體無法通過代償調(diào)節(jié)時，pH值降低，HFNC理論上最多可以提供大約7 cm H2O的氣道正壓；當患者病情較重，7 cm H2O正壓支持無法滿足患者需要時，呼吸頻率無法改善，呼吸窘迫，甚至張口呼吸，由于漏氣較多，氣道壓力會更低，可能<3 cm H2O，根本無法減少呼吸做功，單靠沖刷上呼吸道無效腔改善通氣效果有限，肺泡通氣量難以增加，無法有效降低CO2分壓，最終造成HFNC治療失敗。本研究顯示，pH值≤7.30是HFNC治療失敗的獨立危險因素。一項前瞻性研究比較了HFNC和無創(chuàng)通氣在重度AECOPD和中度高碳酸血癥急性呼吸衰竭患者中的療效，HFNC組和無創(chuàng)通氣組的30 d病死率和插管率無明顯差異[15]。上述研究中入選的Ⅱ型呼吸衰竭患者的血氣分析pH值范圍為7.25～7.35，平均7.30。對于pH值<7.25的高碳酸血癥患者能否進行HFNC治療，目前尚無定論，有待更多的研究去證實。國內(nèi)專家共識指出HFNC治療的相對禁忌證是通氣功能障礙(pH值<7.30)[16]，因為pH值<7.30的通氣障礙應用HFNC治療，失敗率可能會增加，這與本研究結論類似。

本研究顯示，HFNC治療前BNP≥280 ng/L是HFNC治療失敗的獨立危險因素。BNP是一種利鈉肽激素，主要由心臟(尤其是心室)釋放,心力衰竭時BNP的釋放增加，與心室充盈壓高有關。血漿BNP>100 ng/L作為心力衰竭診斷界值的靈敏度為90%，特異度為73%[17]。無創(chuàng)通氣可以有效改善心力衰竭引起的心源性肺水腫，降低氣管插管率和病死率，無創(chuàng)通氣可作為心源性肺水腫的一線治療方式。ROCA等[18]對10例Ⅲ級心力衰竭患者使用HFNC治療發(fā)現(xiàn)，HFNC對急性心力衰竭也有治療作用，特別適合那些無法耐受無創(chuàng)通氣的患者。目前對心力衰竭患者，僅有少量小樣本的研究顯示HFNC治療有潛在的優(yōu)勢[18]。本研究納入的患者為AECOPD合并呼吸衰竭患者，BNP水平升高提示合并心功能不全，相當于這些患者存在多器官功能不全。多器官功能不全是HFNC失敗的獨立預測因素[16]。對于重癥患者，一直保持口腔關閉有很大的難度，HFNC治療時難以達到有效的呼氣末正壓，加上HFNC的呼氣末正壓效應明顯弱于無創(chuàng)通氣，所以在一些嚴重肺水腫患者中無創(chuàng)通氣的治療效果更好。趙慧穎等[19]研究發(fā)現(xiàn)治療前BNP水平高為HFNC治療失敗的獨立危險因素。

總之，HFNC雖然可以用來治療AECOPD合并呼吸衰竭的患者，但部分患者可能出現(xiàn)治療失敗，HFNC治療前BNP≥280 ng/L、pH值≤7.30是HFNC治療失敗的獨立危險因素。對于存在這些危險因素的患者需要謹慎決定是否采用HFNC治療，治療時注意密切監(jiān)測，若治療無效，應立即更換為無創(chuàng)通氣或氣管插管，避免因延遲插管而增加病死率。