COPD急性加重期機械通氣病人撤機失敗現狀及其影響因素

Status and influencing factors of mechanical ventilation withdrawal failure in COPD acute exacerbation period

CHEN Yan，JIANG Mengling*，WANG JingjingJianhu Branch of North Jiangsu People′s Hospital，Jiangsu 224700 China*Corresponding Author JIANG Mengling，E-mail：852534403@qq.com

Keywords chronic obstructive pulmonary disease;acute exacerbation period;mechanical ventilation;frailty;withdrawal failure;influencing factor

摘要 目的：探討慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）機械通氣病人撤機失敗現狀及其影響因素。方法：選取2022年1月—2023年6月在我院接受機械通氣治療的137例AECOPD病人作為研究對象，根據撤機結局將其分為撤機成功組（113例）和撤機失敗組（24例）。采用Logistic回歸分析探究AECOPD機械通氣病人撤機失敗的影響因素，并繪制受試者工作特征（ROC）曲線，分析各變量對撤機失敗的預測價值。結果：AECOPD機械通氣病人撤機失敗發生率為17.52%（24/137）。Spearman相關性分析結果顯示，AECOPD機械通氣病人入院時Tilburg衰弱指數（TFI）評分與撤機失敗呈正相關（r＝0.626，Plt;0.001）。Logistic回歸分析結果顯示，慢性阻塞性肺疾病（COPD）病程、入院時急性生理與慢性健康狀況評分系統（APACHE Ⅱ）評分、吸煙史、入院時TFI評分、機械通氣時間是AECOPD機械通氣病人撤機失敗的影響因素（Plt;0.05）。其中，入院時TFI評分對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的預測價值最高，ROC曲線下面積為0.808［95%CI（0.732，0.870），Plt;0.001］。結論：衰弱可增加AECOPD機械通氣病人撤機失敗的風險，且COPD病程、入院時APACHE Ⅱ評分、吸煙史、入院時TFI評分、機械通氣時間是其影響因素;其中，入院時TFI評分對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的預測效能較高。

關鍵詞 慢性阻塞性肺疾病;急性加重期;機械通氣;衰弱;撤機失敗;影響因素

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.24.017

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種以持續氣流受限為特征的慢性呼吸系統疾病，多發于老年人，可導致氣促、咳嗽和呼吸困難等癥狀，已成為全球疾病的第3大死亡原因，嚴重威脅人類的生命健康^［1］。COPD急性加重期（AECOPD）病人呼吸困難加重，甚至會引起呼吸衰竭，是引起COPD病人反復住院及死亡的主要原因^［2］。機械通氣作為AECOPD病人常用的治療手段之一，能有效改善病人的通氣與氧合，是提高病人生存率的有效措施，但部分病人在病情控制后存在撤機失敗現象，會延長病人的住院時間，增加機械通氣相關并發癥的發生^［3］。因此，明確行機械通氣治療的AECOPD病人撤機失敗的影響因素，并及時予以個體化干預措施確保撤機成功對改善病人預后具有重要意義。衰弱是一種與年齡增長相關的綜合征，是指機體生理儲備能力下降或失調導致的機體受損風險增加、抗應激能力減弱的臨床綜合征^［4］。有研究發現，COPD病人并發衰弱的概率較高，而衰弱也會導致COPD病人病情加重，增加其病情急性加重的次數，影響病人預后^［5］。因此，AECOPD病人的衰弱程度可能與撤機失敗相關，但關于AECOPD機械通氣病人衰弱現狀及其與撤機失敗的關系鮮有報道。鑒于此，本研究選取137例AECOPD病人作為研究對象，探究其撤機失敗的影響因素。現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2022年1月—2023年6月于在我院接受機械通氣治療的137例AECOPD病人作為研究對象。納入標準：1）符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）診治中國專家共識（2017年更新版）》^［6］的診斷標準，且經實驗室、肺功能檢查等確診;2）存在機械通氣治療指征，且入住重癥監護室（ICU）行機械通氣治療;3）機械通氣時間≥24 h;4）急性加重病程≤7 d。排除標準：1）合并除COPD之外的其他嚴重呼吸系統疾病;2）合并其他重要器官功能不全者;3）合并惡性腫瘤、自身免疫性疾病或全身感染性疾病者;4）存在精神障礙者;5）妊娠期和哺乳期婦女。所有病人及家屬均知情同意并自愿配合進行此研究，并簽署知情同意書。本研究已通過醫院醫學倫理委員會審批（倫理批號：2021A-010）。

1.2 調查方法

1.2.1 臨床資料調查表

臨床資料調查表由本研究團隊自行設計，內容包括性別、年齡、COPD病程、機械通氣方式、入院時動脈血氧分壓（PaO2）、入院時動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）、合并癥、吸煙史、飲酒史等。

1.2.2 急性生理與慢性健康狀況評分系統（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ）

APACHE Ⅱ涉及急性生理評分、年齡評分、慢性健康狀況評分3個維度，急性生理評分包括體溫、心率、血壓、呼吸頻率、血氣分析結果、血細胞計數、血小板計數、血清肌酐、血尿素氮、碳酸氫鹽水平等12個條目，總分0～60分;年齡評分為0～6分;慢性健康狀況評分按不能手術或急診手術、非手術或擇期手術、無上述情況分為3個級別，分別計5、2、0分。APACHE Ⅱ評分的理論最高值為71分，分值越高表明病人病情越嚴重^［7］。該評分系統的Cronbach′s α系數為0.916，提示其可信度較高。

1.2.3 Tilburg衰弱指數（Tilburg Frailty Indicator，TFI）

采用TFI評估病人衰弱狀態^［8］。該量表涉及軀體、心理和社會衰弱3個維度，包括身體健康、視力問題、聽力問題、體重、平衡下降、握力下降、行走困難、疲勞感、社會支持系統缺失、社會關系缺乏、獨居、應對能力下降、抑郁癥狀、焦慮癥狀、記憶力減退15個條目，條目內容存在計1分，不存在計0分，總分為0～15分，≥5分為表示存在衰弱癥狀，分數越高表示病人衰弱癥狀越嚴重。該量表的Cronbach′s α系數為0.942，提示量表可信度高。

1.2.4 撤機失敗的評價標準

參照《機械通氣臨床應用指南（2006）》^［9］對AECOPD病人的撤機結局進行評估。1）撤機成功標準：通過自主呼吸試驗（SBT），并拔除氣管插管，維持自主呼吸gt;48 h。2）撤機失敗標準：未通過SBT，或通過SBT但在撤機后48 h內需要再次進行機械通氣治療。

1.3 資料收集方法

本研究通過醫院電子病歷系統由醫護人員收集研究對象的一般資料;根據TFI評分和APACHE Ⅱ評分要求的各項指標，由醫護人員于病人入院后24 h內記錄其基本狀況和各項指標，根據各項指標對應分值進行評分。并在病人入住ICU時抽取動脈血，采用i-STAT 300-G型血氣分析儀（美國ABBOTT公司）檢測所有病人的PaO2和PaCO2。

1.4 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。本研究中定量資料經Kolmoogorov-Sminov檢驗均符合正態分布，以均數±標準差（x±s）描述，組間比較采用獨立樣本t檢驗;定性資料以例數和百分比（%）描述，采用χ2檢驗。采用Spearman相關性分析探究AECOPD病人衰弱與撤機失敗的相關性;采用Logistic回歸分析探究AECOPD病人撤機失敗的影響因素。以方差膨脹因子（VIF）判斷自變量間是否存在共線性，以VIFgt;10為變量間存在多重共線性;并繪制受試者工作特征（ROC）曲線，采用ROC曲線下面積（AUC）評價各變量預測AECOPD病人撤機失敗的預測價值。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AECOPD機械通氣病人APACHE Ⅱ評分、TFI評分及撤機失敗現狀

AECOPD機械通氣病人入院時APACHE Ⅱ評分為15～32（23.85±3.62）分;TFI評分為3～12（5.62±0.88）分，衰弱發生率為49.64%（68/137）。137例病人中，24例發生撤機失敗，撤機失敗發生率17.52%（24/137），根據撤機結局將其分為撤機成功組（113例）和撤機失敗組（24例）。

2.2 AECOPD機械通氣病人撤機失敗的單因素分析

單因素分析結果顯示，年齡、COPD病程、入院時PaO2、入院時PaCO2、入院時APACHE Ⅱ評分、吸煙史、入院時TFI評分、機械通氣時間是AECOPD機械通氣病人撤機失敗的影響因素（Plt;0.05）。見表1。

2.3 AECOPD機械通氣病人衰弱與撤機失敗的相關性

Spearman相關性分析結果顯示，AECOPD機械通氣病人入院時TFI評分與撤機失敗呈正相關（r=0.626，Plt;0.001）。

2.4 AECOPD機械通氣病人撤機失敗的多因素分析

共線性檢驗結果顯示，年齡、入院時PaO2、入院時PaCO2與入院時APACHE Ⅱ評分存在多重共線性（VIFgt;10）;分析原因，APACHE Ⅱ評分包含對年齡和PaO2的評價，且PaO2與PaCO2呈負相關，故剔除年齡、入院時PaO2、入院時PaCO2 3個因素，見表2。將AECOPD機械通氣病人撤機結局作為因變量（撤機失敗=1，撤機成功=0），將單因素分析中差異有統計學意義的因素作為自變量進行Logistic回歸分析，自變量賦值方式為：COPD病程、入院時APACHE Ⅱ評分、入院時TFI評分、機械通氣時間以原值帶入;吸煙史為是=1，否=0。Logistic回歸分析結果顯示，COPD病程、APACHE Ⅱ評分、吸煙史、入院時TFI評分、機械通氣時間是AECOPD機械通氣病人撤機失敗的影響因素（Plt;0.05），見表3。

2.5 各變量對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的預測價值

由于COPD病程、吸煙史在預測AECOPD病人撤機失敗中靈敏度不高且缺乏特異性，故未對其進行分析。僅繪制入院時APACHE Ⅱ評分、入院時TFI評分、機械通氣時間預測AECOPD機械通氣病人撤機失敗的ROC曲線，其AUC分別為0.614［95%CI（0.527，0.696），P=0.007］、0.808［95%CI（0.732，0.870），Plt;0.001］、0.532［95%CI（0.505，0.618），P=0.039］，見圖1。其預測最佳截斷值及對應的靈敏度和特異度見表4。

3 討論

有流行病學調查顯示，上呼吸道感染是AECOPD病人最常見的誘發因素，吸煙、空氣污染、吸入過敏原、氣溫變化、痰液清除障礙等均可導致其癥狀的急性加重^［10］。機械通氣是臨床治療AECOPD的常用方法，但長期使用呼吸機輔助通氣會存在撤機困難的情況，影響整體療效^［11］。因此，科學合理地評估AECOPD病人撤機失敗的風險因素并給予針對性預防干預措施對于加快病情恢復、改善病人預后至關重要。

3.1 AECOPD機械通氣病人撤機失敗現狀

既往研究顯示，COPD與衰弱互為因果，COPD病人衰弱的發生率較高，而衰弱又是COPD病人急性加重次數的預測指標，可增加病人失能、感染、死亡等不良結局的發生風險^［12］。本研究結果顯示，AECOPD機械通氣病人撤機失敗發生率為17.52%（24/137），低于Hernández等^［13］報道的23.30%和楊敏等^［14］報道的28.77%，可能與病人自身體質、治療依從性及環境因素等差異有關，但均提示AECOPD病人普遍存在撤機困難。TFI量表是由Gobbens等^［8］開發的用于評價病人衰弱狀況的自評量表，涉及軀體、心理和社會衰弱3個維度，能真實、全面地反映病人的衰弱情況，已被廣泛應用于各類人群的衰弱評估。本研究中137例AECOPD機械通氣病人衰弱發生率為49.64%（68/137），與Zhang等^［15］報道的老年COPD病人51.0%～64.2%的衰弱患病率接近，高于Yan等^［16］報道的COPD病人36%的衰弱患病率，可能與病人年齡及疾病所處階段不同有關。Luo等^［17］的研究顯示，衰弱增加了穩定期COPD老年病人急性加重和住院的發生率以及死亡率。衰弱對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的發生風險可能存在預測作用。

3.2 AECOPD機械通氣病人撤機失敗的影響因素

本研究結果顯示，COPD病程、入院時APACHE Ⅱ評分、入院時TFI評分、吸煙史、機械通氣時間是AECOPD病人撤機失敗的影響因素，與既往研究結果^［18-20］一致。COPD病人由于長期病程會造成機體氧合不足，進而增加心臟負荷，長期缺氧可能引起心室肥大，導致心力衰竭等并發癥的發生，增加撤機失敗的發生風險。APACHE Ⅱ是臨床評估危重病人病情嚴重程度和死亡風險的評分系統，評分越高提示病人病情越嚴重。因此，對呼吸機的依賴度越高，撤機失敗率則越大。長期吸煙可加重肺纖維化程度，降低肺通氣功能，導致肺功能受損，增加機械通氣治療時間，進而導致撤機失敗率增加。機械通氣時間越長，病人對呼吸機的依賴性越高，會增加感染、心功能不全以及多器官功能障礙綜合征（MODS）等各種并發癥的發生風險，從而影響成功撤機。此外，王海斌等^［21］的研究發現，高血壓是COPD病人撤機失敗的獨立危險因素，而COPD病程并不是AECOPD病人撤機失敗的獨立危險因素，與本研究結果不一致，可能與APACHE Ⅱ包含對血壓的評價以及病人所處環境不同有關。

3.3 各因素對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的預測價值

本研究結果顯示，入院時APACHE Ⅱ評分、入院時TFI評分、機械通氣時間對AECOPD機械通氣病人撤機失敗的發生風險有較好的預測作用，且入院時TFI評分對AECOPD病人撤機失敗的預測效能高于入院時APACHE Ⅱ評分、機械通氣時間。但由于COPD病程、吸煙史在預測AECOPD病人撤機失敗中靈敏度不高且缺乏特異性，故未對其進行分析。

4 小結

綜上所述，AECOPD機械通氣病人入院時TFI評分與撤機失敗呈正相關，COPD病程、APACHE Ⅱ評分、吸煙史、入院時TFI評分、機械通氣時間均是AECOPD病人撤機失敗的影響因素。其中，入院時TFI評分預測AECOPD病人撤機失敗的預測效能高，建議應加強對AECOPD病人衰弱狀況的監測，以降低病人撤機失敗的發生率，改善病人預后。

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（收稿日期：2023-10-18;修回日期：2024-11-29）

（本文編輯趙奕雯）