經鼻高流量氧療治療慢性阻塞性肺疾病合并高碳酸血癥性呼吸衰竭患者的有效性和安全性分析

侯會娜

（商丘市第三人民醫院呼吸內科，河南 商丘476000）

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是臨床常見的慢性氣道疾病，在急性加重期可表現為高碳酸血癥性呼吸衰竭，危及患者的生命［1］。目前臨床治療多采用無創通氣（non?invasive ventilation，NIV）以糾正高碳酸血癥并減輕通氣負擔［2－4］。經鼻高流量氧療（high－flow nasal cannula，HFNC）是將高流量空氧混合氣體加溫加濕后再輸送的新型氧療方式，目前廣泛用于重癥監護病房急性低氧血癥性呼吸衰竭，并顯示出了優于NIV的通氣改善效果［5－7］。近年來越來越多的研究將HFNC用于高碳酸血癥呼吸衰竭，并且臨床研究普遍認可HFNC和NIV對于改善高碳酸血癥性呼吸衰竭血氧濃度和通氣功能均有顯著效果，但HFNC臨床療效是否優于NIV則存在一定的爭議［8－9］。鑒于此，筆者對近2年本院收治的50例COPD合并高碳酸血癥患者作為研究對象，比較治療過程中其通氣功能在血氣分析中的反應，從而探討HFNC在該類患者中是否具有治療優勢。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年5月至2019年4月商丘市第三人民醫院收治的COPD合并中度高碳酸血癥患者50例為研究對象。根據隨機數字表法，將患者分為HFNC組和NIV組，各25例。HFNC組患者年齡45~83歲，平均（72.78±8.14）歲，男16例，女9例；COPD病程3~15年，中位病程8年；合并癥：糖尿病7例，高血壓15例，冠心病12例，其他腦血管疾病6例，阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（obstructive sleep apnea，OSA）15例；入院前主要治療藥物：吸入性糖皮質激素9例，β腎上腺素受體激動劑10例，抗膽堿能藥物6例。NIV組患者年齡48~80歲，平均（70.97±7.95）歲，男18例，女7例；COPD病程2~15年，中位病程7年；合并癥：糖尿病9例，高血壓13例，冠心病10例，其他腦血管疾病7例，OSA 18例；入院前主要治療藥物：吸入性糖皮質激素8例，β腎上腺素受體激動劑12例，抗膽堿能藥物5例。2組患者在性別、年齡、COPD病程、合并癥以及入院前主要治療藥物等基線資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入標準 （1）符合COPD的診斷標準［10］，確診合并高碳酸血癥（PaCO2＞45 mmHg）；（2）氧療持續治療時間＞72 h；（3）患者自愿加入研究并接受相關治療方案，簽署知情同意書。

1.3 排除標準 （1）經有創通氣者；（2）合并有心、肝、腎等功能衰竭者；（3）嚴重鼻炎、鼻塞、呼吸道結構異常或面部創傷者；（4）伴有胃過度擴張、嘔吐、氣胸或惡性腫瘤者；（5）伴有HFNC或NIV禁忌證者；（6）因治療不耐受而中斷治療者。

1.4 治療方法 患者在入住重癥監護室后均給予常規抗感染、抗炎、解痙平喘、祛痰以及合并癥對癥治療。HFNC組患者應用經鼻高流量氧療系統（型號：AIRVOTM2，Fisher＆Paykel Healthcare公司生產）進行氧療，參數設定：空氧混合氣體流量40~60 L／min，吸入氧濃度30%~35%，溫度37℃，相對濕度100%。NIV組患者應用呼吸機（型號：E360，Newport Medical Instruments公司生產）S／T模式進行氧療，參數設定：吸氣氣道正壓10~12 cmH2O，呼氣氣道正壓4~6 cmH2O，呼吸頻率14~18次／min，吸入氧濃度30%~35%。

1.5 觀察指標 （1）記錄2組患者分別于治療前、治療24 h、48 h以及72 h時呼吸機測量的動脈血酸堿度（pH）、二氧化碳分壓（PaCO2）、氧合指數（PaO2／FiO2）；（2）根據是否伴有OSA進行亞組分組，對HFNC組中OSA患者和無OSA患者、NIV組中OSA患者和無OSA患者血pH、PaCO2、PaO2／FiO2在治療前、治療24 h、48 h以及72 h各時間點變化。（3）記錄治療過程中呼吸窘迫加重（PaO2／FiO2持續降低）、低血氧癥加重（血氧飽和度持續降低或持續＜90%）、二氧化碳潴留加劇（PaCO2持續升高或持續＞45 mmHg）以及其他不良反應的發生情況。

1.6 統計學方法 采用SPSS 24.0軟件進行統計學分析，計量資料均符合正態分布，采用均數±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗；部分資料（多時間點血pH、PaCO2、PaO2／FiO2水平）采用兩因素重復測量方差分析，先檢驗是否存在異常值及是否符合正態分布；其次檢驗是否符合球形假設，不符合的進行修正；然后檢驗是否存在交互作用，如果不存在交互作用，分別檢驗兩因素的主效應；計數資料采用［n（%）］表示，采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組患者在各時間點血氣分析指標比較 2組患者PaCO2、PaO2／FiO2、pH未發現異常值且均符合正態分布（P＞0.05）。（1）PaCO2統計結果如下：時間×氧療方法交互作用不具有統計學意義［F（3，72）＝0.086，P＝0.967］。氧療方法對PaCO2水平的主效應無統計學意義；時間因素對PaCO2水平變化影響具有統計學意義［F（3，72）＝12.239，P＜0.01］。兩兩比較顯示，治療72 h的PaCO2水平與治療前、治療24 h的PaCO2水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.01）。（2）PaO2／FiO2統計結果如下：時間×氧療方法交互作用不具有統計學意義。進一步分析，氧療方法對PaO2／FiO2、PaCO2水平的主效應無統計學意義；時間因素對PaO2／FiO2水平變化影響具有統計學意義［F（3，72）＝7.390，P＝0.001］。兩兩比較顯示，治療24 h、48 h、72 h的PaO2／FiO2水平與治療前PaO2／FiO2水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）；治療48 h、72 h的PaO2／FiO2水平與治療24 h的PaO2／FiO2水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。（3）pH統計結果如下：時間×氧療方法交互作用不具有統計學意義［F（3，72）＝1.385，P＝0.254］。進一步分析，氧療方法對pH水平的主效應無統計學意義［F（1，24）＝1.086，P＝0.308］，時間因素對pH水平變化影響無統計學意義。

統計結果解讀：2組患者各時間點PaCO2和PaO2／FiO2水平變化差異均有統計學意義（P＜0.05）；氧療方法與時間交互作用下差異均無統計意義（P＞0.05），見表1。

表1 HFNC組和NIV組各時間點血氣分析指標比較

2.2 OSA患者和無OSA患者各時間點血PaCO2比較 根據患者是否伴有OSA對不同氧療方法患者進行分組，未發現HFNC患者兩亞組、NIV患者兩亞組PaCO2異常值，符合正態分布（P＞0.05），見表2。（1）HFNC組患者中，時間×OSA分組交互作用具有統計學意義［F（3，27）＝15.196，P＜0.01］。①OSA單獨效應分析顯示，OSA分組對治療前的PaCO2水平影響無統計學意義［F（1，9）＝1.310，P＝0.282］；有OSA分組對治療24 h、48 h、72 h PaCO2水平的影響有統計學意義［F（1，9）＝12.252，P＝0.007；F（1，9）＝9.510，P＝0.013；F（1，9）＝7.665，P＝0.022］。②時間單獨效應分析顯示，時間對OSA亞組PaCO2水平的影響具有統計學意義［F（3，42）＝37.982，P＜0.01］；兩兩比較顯示，治療24 h、48 h、72 h的PaCO2水 平 分 別 與 治 療 前PaCO2水平比較差異均有統計學意義（P＜0.01）。時間對無OSA亞組患者PaCO2水平的影響具有統計學意義［F（3，27）＝9.713，P＝0.005］。兩兩比較顯示，治療48 h的PaCO2水平分別與治療前、治療24 h的PaCO2水平差異有統計學意義（P＝0.032、0.011）。見圖1。（2）NIV組患者中，時間×OSA分組交互作用無統計學意義［F（3，18）＝0.652，P＝0.085］。主效應分析顯示，時間對PaCO2水平的影響無統計學意義［F（3，18）＝1.494，P＝0.268］。有無OSA亞 組 分 組 對PaCO2水平的影響具有統計學意義［F（1，6）＝295.201，P＜0.01］，兩兩比較顯示，OSA亞組PaCO2水平顯著高于無OSA亞組，差異有統計學意義（P＜0.01）。

圖1 氧療方法對OSA亞組PaCO2水平改變影響差異

表2 是否合并OSA患者各時間點PaCO2水平比較

2.3 OSA患者和無OSA患者各時間點血PaO2／FiO2水平比較 根據患者是否伴有OSA對不同氧療方法患者進行分組，未發現2組患者PaO2／FiO2異常值且均符合正態分布（P＞0.05），見表3。（1）HFNC組患者中，時間×OSA分組交互作用具有統計學意義［F（3，27）＝6.941，P＝0.004］。①OSA單獨效應分析顯示，OSA分組對治療前、治療24 h、48 h、72 h的PaO2／FiO2水平影響均有統計 學 意 義［F（1，9）＝56.951、10.449、11.713、11.547，P＝0.010、0.008、0.008］；②

表3 是否合并OSA患者各時間點PaO2／FiO2水平比較

時間單獨效應分析顯示，時間對OSA亞組PaO2／FiO2水平的影響有統計學意義［F（3，27）＝47.099，P＜0.01］，兩兩比較顯示，各時間點間PaO2／FiO2水平差異均有統計學意義（P＜0.01）。時間對無OSA亞組PaO2／FiO2水平的影響差異有統計學意義［F（3，42）＝19.113，P＜0.01］。兩兩比較顯示，治療24 h、48 h、72 h的PaO2／FiO2水平分別與治療前的PaO2／FiO2水平比較，差異均有統計學意義（P＝0.002、0.007、0.002）；治療72 h的PaO2／FiO2水平分別與治療24 h、治療48 h的PaO2／FiO2水平比較，差異均有統計學意義（P＝0.003、0.011）。（2）NIV組患者中，時間×OSA分組交互作用具有統計學意義［F（3，27）＝5.508，P＝0.037］。①OSA單獨效應分析顯示，OSA分組對治療前、治療24 h、治療48 h以及治療72 h的PaO2／FiO2水平影響均有統計學意義［F（1，9）＝45.279、43.446、50.178、34.547，P＜0.01］。②時間單獨效應分析顯示，時間對OSA亞組PaO2／FiO2水平的影響具有統計學意義［F（3，42）＝17.062，P＜0.01］；兩兩比較顯示，治療24 h、48 h、72 h的PaO2／FiO2水平分別與治療前PaO2／FiO2水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）；治療72 h的PaO2／FiO2水平與治療48 h的PaO2／FiO2水平相比差異有統計學意義（P＝0.005）。時間對無OSA亞組PaO2／FiO2水平的影響具有統計學意義［F（3，27）＝26.556，P＜0.01］。兩兩比較顯示，治療48 h、治療72 h的PaO2／FiO2水平分別與治療前PaO2／FiO2水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；治療48 h、72 h的PaO2／FiO2水平分別與治療24 h比較，差異均有統計學意義（P＝0.000、0.002）。

統計結果解讀：OSA亞組和無OSA亞組患者在不同時間點PaO2／FiO2水平差異均有統計學意義（P＜0.01），時間和亞組交互作用下差異有統計學意義（P＜0.05），見圖2。

圖2 氧療方法對OSA亞組PaO2／FiO2水平改變影響差異

2.4 2組患者治療過程中不良反應比較 HFNC 組患者治療過程中僅發生1例鼻出血，而NIV組共發生不良反應3例，其中呼氣窘迫加重1例，鼻出血2例，組間比較差異無統計學意義（χ2＝1.087，P＝0.297）。

3 討論

本研究結果顯示，在COPD合并高碳酸血癥性呼吸衰竭患者中，HFNC治療患者PaCO2和PaO2／FiO2水平與NIV治療患者PaCO2和PaO2／FiO2水平改變相比，PaCO2和PaO2／FiO2水平均可隨治療時間的延長而明顯改善，但在氧療方式與時間交互作用下差異無統計學意義，由此提示2種氧療方式下患者的肺通氣狀態均可隨著治療時間的延長而存在差異性改變，但治療效果差異并不受氧療方法影響。這與部分學者的研究結果較為一致，即HFNC與NIV作為改善肺通氣功能的主要手段，治療后的PaCO2改善程度相似［11－13］。景國強等［14］甚至發現對于在氣管插管拔管后合并高碳酸血癥的患者應用HFNC和NIV不僅對于PaCO2和PaO2／FiO2水平的改善作用相似，對于30 d內的再插管率和死亡率也并無顯著差異。然而Br?unlich等［15］研究結果卻顯示，HFNC在治療pH＜7.38的COPD患者 時，其改 善 血pH、降 低PaCO2方面效果更佳顯著。Yuste等［16］也發現，對于不耐受NIV的患者在接受HFNC治療后其呼吸衰竭可得到有效的改善。由此可見，HFNC與NIV在COPD患者中的治療效果依然存在一定的差異，而其產生原因大多與患者呼吸衰竭嚴重程度以及合并癥有關。

目前相關機制研究表示，COPD患者由于解剖死腔的增加，因此需要高水平的潮氣量以維持PaCO2的穩定，但COPD患者普遍呈現出淺快呼吸特點，而這一現象與氣道阻力增加所致的呼吸頻率增快有關。此時患者進入睡眠狀態則會進一步增加氣道阻力，加劇呼吸通氣障礙。Biselli等［17］通過觀察HFNC和NIV在穩定期COPD患者睡眠期間的影響發現，NIV可增加患者的氧飽和度，降低呼吸頻率和分鐘通氣量，而HFNC則在NIV基礎上有更佳的效果，突出表現與在呼吸頻率的改善更加顯著，由此則認為HFNC可通過降低呼吸頻率實現更加有效改善通氣狀態的作用。OSA作為COPD患者的常見合并癥，對于合并高碳酸血癥性呼吸衰竭的COPD患者來說無疑是增加了危及生命的風險，而通過上述相關研究結果可以推測HFNC在該類患者的治療上更有優勢。因此本研究對不同氧療方式下患者進行亞組分組，并分別進行組內和組間比較，結果顯示是否伴有OSA、治療時間以及OSA與治療時間交互作用均可導致患者PaCO2和PaO2／FiO2水平發生差異性改變，HFNC和NIV治療患者不同時間點PaO2／FiO2水平差異均受OSA亞組影響，其中HFNC治療對增加OSA患者PaO2／FiO2影響作用優于NIV，而HFNV治療在降低PaCO2水平方面OSA患者優于無OSA患者。這與上述相關論述較為一致。然而由于本研究并不是以是否合并OSA作為研究對象的首選標準，因此患者在基線水平上存在組間差異，但通過分析HFNC和NIV治療各個時間點PaCO2和PaO2／FiO2水平均值差可以發現，OSA患者中接受HFNC的患者PaCO2在治療過程中可隨著時間的延長而持續降低，而接受NIV患者則在首個24 h降低后呈現出回升的趨勢。在PaO2／FiO2水平變化趨勢上也可以通過趨勢圖發現HFNC治療下其增長趨勢明顯優于NIV。

綜上所述，本研究認為HFNC和NIV均可有效改善COPD合并高碳酸血癥性呼吸衰竭患者肺通氣狀態，若患者合并有OSA則可優先選擇HFNC。