COPD机械通气指南

慢性阻塞性肺疾病急性加重患者的机械通气指南（2007）

中华医学会重症医学分会

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是一种常见的慢性呼吸系统疾病，患病人数多，病死率高，严重影响患者的劳动能力和生活质量。2002年世界卫生组织（WHO）公布的资料显示，COPD是目前世界上死亡的第5位病因，预计到2020年，COPD将成为第3位死亡病因。COPD急性加重（AECOPD）合并呼吸衰竭是导致COPD患者住院最重要的原因，加强对AECOPD的防治，特别是提高机械通气技术的应用水平，对提高AECOPD合并呼吸衰竭的抢救成功率具有重要意义。近年来，临床上应用机械通气治疗AECOPD取得了显著进展，极大地改变了这类患者的治疗面貌。为规范我国AECOPD机械通气治疗的操作，中华医学会重症医学分会结合近年来的国内外进展制定本指南。

指南中的推荐意见依据2001年ISF提出的Delphi分级标准(表1)。指南涉及的文献按照研究方法和结果分成5个层次，推荐意见的推荐级别按照Delphi分级分为A?E级，其中A级为最高。

表1 Delphi分级标准

推荐级别 A B C D E

研究课题分级 I

大样本，随机研究，结论确定，假阳性或假阴性错误的风险较低

II

小样本，随机研究，结论不确定，假阳性和

/或假阴性的风险较高

III IV V

非随机，同期对照研究

非随机，历史对照研究和专家意见 系列病例报道，非对照研究和专家意见 至少有2项I级研究结果支持 仅有1项I级研究结果支持 仅有II级研究结果支持 至少有1项III级研究结果支持 仅有IV级或V研究结果支持

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一、 COPD所致呼吸衰竭的病理生理基础

COPD是一种具有气流受限特征的疾病，其气流受限不完全可逆，呈进行性发展，与肺部对有害气体或有害颗粒的慢性异常炎症反应有关1。

慢性炎性反应累及全肺，在中央气道（内径＞2-4mm）主要改变为杯状细胞和鳞状细胞化生、粘液腺分泌增加、纤毛功能障碍，临床表现为咳嗽、咳痰；外周气道（内径＜2mm）的主要改变为管腔狭窄，气道阻力增大，延缓肺内气体的排出,造成了患者呼气不畅、功能残气量增加。其次，肺实质组织（呼吸性细支气管、肺泡、肺毛细血管）广泛破坏导致肺弹性回缩力下降，使呼出气流的驱动压降低，造成呼气气流缓慢。这两个因素使COPD患者呼出气流受限，在呼气时间内肺内气体呼出不完全，形成动态肺过度充气（dynamic pulmonary hyperinflation, DPH）1，2，3。由于DPH的存在，肺动态顺应性降低，其压力-容积曲线趋于平坦，在吸入相同容量气体时需要更大的压力驱动，从而使吸气负荷增大。

DPH时呼气末肺泡内残留的气体过多，呼气末肺泡内呈正压，称为内源性呼气末正压（intrinsic positive end-expiratory pressure, PEEPi）3，4。由于PEEPi存在，患者必须首先产生足够的吸气压力以克服PEEPi才可能使肺内压低于大气压而产生吸气气流，这也增大了吸气负荷5。肺容积增大造成胸廓过度扩张，并压迫膈肌使其处于低平位，造成曲率半径增大，从而使膈肌收缩效率降低，辅助呼吸肌也参与呼吸。但辅助呼吸肌的收缩能力差，效率低，容易发生疲劳，而且增加了氧耗量2，6。

COPD急性加重时上述呼吸力学异常进一步加重，氧耗量和呼吸负荷显著增加，超过呼吸肌自身的代偿能力使其不能维持有效的肺泡通气，从而造成缺氧及CO2潴留，严重者发生呼吸衰竭。COPD急性加重的原因包括支气管-肺部感染、肺栓塞、肺不张、胸腔积液、气胸、左心功能不全、电解质紊乱、代谢性碱中毒等，其中支气管-肺部感染是最常见原因1,7，呼吸衰竭的发生与呼吸肌疲劳和痰液引流不畅两方面因素有关。因此，在这类患者应用机械通气的主要目的包括：改善通气和氧供，使呼吸肌疲劳得以缓解，并设法减少DPH及其不利影响2，3，8；通过建立人工气道以利于痰液的引流，在降低呼吸负荷的同时为控制感染创造条件。

在AECOPD的早期,患者神志清楚，咳痰能力尚可，痰液引流问题并不十分突

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出，而呼吸肌疲劳是导致呼吸衰竭的主要原因7,9,此时予以无创正压机械通气（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV）早期干预可获得良好疗效。若痰液引流障碍或有效通气不能保障时，需建立人工气道行有创正压机械通气（invasive positive pressure ventilation，IPPV）以有效引流痰液和提供较NPPV更有效的通气。一旦支气管-肺部感染或其他诱发急性加重的因素有所控制，自主呼吸功能有所恢复,痰液引流问题已不是主要问题时，可撤离IPPV,改用NPPV以辅助通气和进一步缓解呼吸肌疲劳。实践表明，有创-无创序贯通气行之有效10-13,已成为AECOPD 机械通气的实用方法。

二、无创正压机械通气

NPPV是指患者通过鼻罩、口鼻面罩或全面罩(full face mask)等无创性方式将患者与呼吸机相连进行正压辅助通气，与气管插管和气管切开等有创的连接方式存在显著区别14。相比常规治疗而言，NPPV可降低AECOPD的气管插管需求率、住院时间以及院内病死率15。

（一） 适应证与禁忌证

1. 适应证

多项RCT 16-24及荟萃分析15，25-27均显示，与常规治疗相比，NPPV应用于AECOPD成功率可达80-85%。绝大多数研究提示有效的NPPV治疗可在短时间内（通常为1-6小时）使其pH增高、PaCO2降低、呼吸困难程度下降，长时间应用可降低气管插管率，缩短住院时间。因此，NPPV可作为AECOPD的一项常规治疗手段。而早期NPPV成功率高达93%，延迟NPPV的成功率则降为67。

如何选择合适的病例进行NPPV，是成功应用NPPV的关键9。NPPV并非对所有的AECOPD患者都适用，不恰当地应用NPPV会延误IPPV的时机，因此，患者应具备行NPPV的一些基本条件，其中意识、咳痰能力、血流动力学状态和患者主观及客观配合NPPV的能力最为重要（表1）28。

表1 NPPV应用于AECOPD的基本条件28

合作能力

神志基本清楚，依从性好，有一定的配合和理解能力

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气道保护能力

分泌物少或自主咳嗽咯痰能力较强 血流动力学

稳定或仅需较少量的血管活性药物维持

多项RCT17-21均针对中度呼吸性酸中毒(7.25＜pH＜7.35)及有呼吸困难表现（辅助呼吸肌参与呼吸、呼吸频率＞25次/分）的AECOPD，与常规治疗相比，NPPV取得了显著疗效。无论是即时效应（NPPV短时间应用后呼吸困难症状和基本生命体征，血气指标），还是整个住院期间的疗效（气管插管率、院内/ICU病死率、住院/住ICU时间）均有明显改善。Bardi等随访1年的研究中还发现NPPV治疗后可降低该组患者1年内的再次住院率。

对于pH≥7.35的AECOPD患者，由于其通气功能尚可，PaCO2处于较低水平，pH处于代偿范围，传统的做法是不给予呼吸支持，而仅以常规治疗。最近一项在普通病房早期应用NPPV治疗AECOPD患者的多中心RCT中，根据血气指标进行亚组分析后提示，对于pH≥7.35的患者，在入选后2小时即可出现呼吸频率降低，辅助呼吸肌的参与减少，后期气管插管率较对照组明显降低（2.8% vs 11.3%,p=0.047）。作者推测可能与NPPV早期使用缓解呼吸肌疲劳、防止呼吸功能不全进一步加重及提高患者的自主排痰能力有关7。多项研究也表明，NPPV对这类存在DPH的患者，可以降低其吸气做功，达到缓解呼吸肌疲劳和改善通气功能的目的30,31。

对于AECOPD所致严重的高碳酸性呼衰患者，有学者认为NPPV失败率和死亡率较高32,33，对这类患者行IPPV可能更为有效32。但在一项RCT中，49例常规治疗无效出现严重呼吸性酸中毒的AECOPD患者（pH 7.20±0.05, PaCO2 85±16 mmHg）被分为NPPV组和IPPV组，结果发现两组患者气体交换都有明显改善，两组机械通气时间、并发症发生率、住ICU时间、ICU病死率和院内病死率均相似

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。在酸中毒更为严重的64例AECOPD患者（pH 7.18±0.05, PaCO2 104±14 mmHg）

中应用NPPV,并选取疾病严重程度类似的既往行IPPV的64例AECOPD患者进行病例对照研究，NPPV组有40例患者失败后改用IPPV，病死率、机械通气时间、住ICU时间在两组间无显著差异35。国内的研究也有类似发现36。需要注意的是，上述三项研究均有较为严格的排除标准，相当一部分患者因为不具备使用NPPV的基本条件而被排除在研究之外，并且都在具有良好监护条件的ICU内进行，但

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NPPV失败率仍较高（25%-63%）34-36。而对于GCS＜11分，APACHE II＞29分，呼吸频率＞30次/分，并且pH＜7.25的患者应用NPPV失败的可能性高达507。因此，对于严重高碳酸性呼衰患者，在具备较好的监护条件和经验丰富的单位,可在严密观察的前提下应用NPPV，但应用1-2小时无明显改善则须及时改用IPPV37。

对于出现意识水平改变的患者，在一项对153例COPD患者进行5年的病例对照研究后发现，如果伴有严重意识障碍（Kelly-Matthay评分大于3分），其病死率则高达50%，故不应在这类患者中使用NPPV38。

当IPPV条件不具备或患者/家属拒绝有创正压通气时，NPPV可在一部分患者中获得成功，亚组分析提示AECOPD成功率可达50%-609-41，高于其他病种（如晚期肿瘤、肺炎等），因此，对这类患者可考虑使用NPPV。

推荐意见1：NPPV是AECOPD的常规治疗手段。[推荐级别：A级]

推荐意见2：对AECOPD患者应用NPPV时，应注意意识、咳痰能力、血流动力学

状态和主观及客观配合能力。[推荐级别：E级]

推荐意见3：对于病情较轻（动脉血pH＞7.35，PaCO2＞45mmHg）的AECOPD患

者宜早期应用NPPV。[推荐级别：C级]

推荐意见4：对于出现轻中度呼吸性酸中毒（7.25＜pH＜7.35）及明显呼吸困难

（辅助呼吸肌参与、呼吸频率＞25次/分）的AECOPD患者，推荐应用NPPV。[推荐级别：A级]

推荐意见5：对于出现严重呼吸性酸中毒（pH＜7.25）的AECOPD患者，在严密

观察的前提下可短时间（1-2h）试用NPPV。[推荐级别：C级]

推荐意见6：对于伴有严重意识障碍的AECOPD患者不宜行NPPV。[推荐级别：D

级]

2. 禁忌证及相对禁忌证

NPPV的禁忌证主要基于多项RCT所采用的排除标准来制定16-24。气道保护能力和自主呼吸能力较差，以及无法应用面罩的患者均为NPPV禁忌证，包括：①误吸危险性高及气道保护能力差，如昏迷、呕吐、气道分泌物多且排除障碍等；②心跳或呼吸停止；③面部、颈部和口咽腔创伤、烧伤、畸形或近期手术；④上呼吸道梗阻等。

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