有创正压机械通气(呼吸机)
一、适应证
对于AECOPD患者,早期NPPV的干预明显减少了IPPV的使用16-24,但对于有NPPV禁忌或使用NPPV失败的严重呼吸衰竭患者,一旦出现严重的呼吸形式、意识、血流动力学等改变,应及早插管改用IPPV。具体指征见表3。
 
表3 AECOPD患者行有创正压通气的适应证
l        危及生命的低氧血症(PaO2小于50mmHg或PaO2/FiO2<200 mmHg)
l        PaCO2进行性升高伴严重的酸中毒(pH≤7.20)
l        严重的神志障碍(如昏睡、昏迷或谵妄)
l        严重的呼吸窘迫症状(如呼吸频率>40次/分、矛盾呼吸等)或呼吸抑制(如呼吸频率<8次/分)
l        血流动力学不稳定
l        气道分泌物多且引流障碍,气道保护功能丧失;
l        NPPV治疗失败的严重呼吸衰竭患者。
二、人工气道的建立
AECOPD患者行IPPV时,人工气道应首选气管插管,其常见途径包括经鼻气管插管和经口气管插管。经鼻气管插管时,患者耐受性较好,插管留置时间长,且口腔护理方便,但其操作技术需求较高,且鼻窦炎的发生率较高59-63。经口气管插管操作相对简单,管径较粗,便于痰液引流,鼻窦炎的发生率较低。有研究显示鼻窦炎的发生与呼吸机相关性肺炎有着密切的联系,但对死亡率无显著影响59。所以,AECOPD患者行IPPV治疗时,人工气道宜选经口气管插管。
气管切开常用于长期机械通气患者;头部外伤、上呼吸道狭窄或阻塞的患者;或解剖死腔占潮气量较大的患者,如单侧肺或一侧肺严重毁损。虽然对于需长期机械通气的患者早期气管切开能降低机械通气时间及住ICU时间64-66,但气管切开后可能发生气管狭窄,对于可能因反复呼吸衰竭而需要多次接受人工通气的COPD患者而言,再次实施气管插管或气管切开皆非常困难,因此应严格掌握气管切开的指征,原则上应尽量避免气管切开;若需行气管切开,可选经皮扩张气管切开术(percutaneous dilational tracheostomy)67-68。 
推荐意见:对于AECOPD患者建立人工气道应首选经口气管插管。[D]
三、通气模式的选择与参数调节
1.     通气模式的选择
在通气早期,为了使呼吸肌得到良好的休息,使用控制通气较为合适,但需尽量减少控制通气的时间,以避免大量镇静剂的使用和肺不张、通气血流比失调及呼吸肌废用性萎缩的发生69-70。一旦患者的自主呼吸有所恢复,宜尽早采用辅助通气模式,保留患者的自主呼吸,使患者的通气能力得到锻炼和恢复,为撤机做好准备。
常用的通气模式包括辅助控制模式(A/C)、同步间歇指令通气(SIMV)和压力支持通气(PSV),也可试用一些新型通气模式,如比例辅助通气(PAV)等。其中SIMV+ PSV和PSV已有较多的实践经验,临床最为常用。PSV的吸气触发、吸气流速和吸呼切换三个环节均由患者控制,人机协调性好,患者感觉舒适,所以上机早期即可考虑单独应用,或与低频率的SIMV联用,这样有利于及时动员自主呼吸能力。PAV尚处于探索阶段,显示了一定的应用前景71
2.     通气参数的调节
DPH和PEEPi的存在是导致呼吸衰竭的最重要的呼吸力学改变,为缓解其不利影响,可采取限制潮气量和呼吸频率、增加吸气流速等措施以促进呼气,同时给予合适水平的PEEPe,降低吸气触发功耗,改善人机的协调性。
1)     潮气量(VT)或气道压力(Paw)
目标潮气量达到6~8ml/kg即可,或使平台压不超过30cmH2O和/或气道峰压不超过35-40cmH2O,以避免DPH的进一步加重和气压伤的发生72;同时要配合一定的通气频率以保证基本的分钟通气量,使PaCO2值逐渐恢复到基础水平。一定要避免PaCO2下降过快而导致的碱中毒的发生。
2)     通气频率(f)
需与潮气量配合以保证基本的分钟通气量,同时注意过高频率可能导致DPH加重,一般10-15次/分即可。
3)     吸气流速(flow)
一般选择较高的峰流速(40-60L/min),使吸呼比(I:E)≤1:2,以延长呼气时间,同时满足AECOPD患者较强的通气需求73,降低呼吸功耗74,并改善气体交换75
临床中常用的流速波形主要是递减波、方波和正弦波。对于COPD患者,递减波与其他两种波形相比,具有能降低气道压、减少死腔量和降低PaCO2等优点76
4)     外源性PEEP(PEEPe)
加用适当水平的PEEPe可以降低AECOPD患者的气道与肺泡之间的压差,从而减少患者的吸气负荷,降低呼吸功耗,改善人机协调性5,78-80。控制通气时PEEPe一般不超过PEEPi的80%,否则会加重DPH81-82。临床可采用呼气阻断法(expiration hold)测量PEEPi,也可通过下述方法进行设置:在定容通气条件下从低水平开始逐渐地增加PEEPe,同时监测平台压,以不引起平台压明显升高的最大PEEPe为宜83
5)     吸氧浓度(FiO2
通常情况下,AECOPD只需要低水平的氧浓度就可以维持基本的氧合。若需要更高水平的氧浓度来维持患者基本的氧合,提示存在合并症和/或并发症,如肺不张、肺栓塞、气胸、心功能不全等。
推荐意见:对接受有创正压通气的AECOPD患者应尽早选用辅助通气模式。[D]
推荐意见:对接受有创正压通气的AECOPD患者可采取限制潮气量和呼吸频率、增加吸气流速等措施以促进呼气,同时给予合适水平的外源性PEEP以防止气道的动态塌陷、降低呼吸功耗。[D]
推荐意见:对接受有创正压通气的AECOPD患者应避免PaCO2值下降过快。[E]
四、监测
1、呼吸力学的监测
1)气道压:应严密监测和限制气道峰压(<35-40cmH2O)和平台压(<30cmH2O),以避免气压伤的发生。气道峰压的变化主要受气道阻力、胸肺弹性阻力和PEEPi的影响,而平台压主要受胸肺弹性阻力和PEEPi的影响,后者可通过吸气阻断法(inspiration hold)测量。对于AECOPD患者,若在机械通气过程中若出现气道峰压增加,提示患者气道阻力的增加和/或DPH加重的可能,但若同时出现平台压的同步增高,则DPH加重是致气道压增加的主要原因。
2)PEEPi: PEEPi的形成主要与患者气道阻力的增加、肺部弹性回缩力的下降、呼气时间缩短和分钟通气量增加等有关。可以根据患者临床症状、体征以及呼吸循环监测情况来判断PEEPi存在的可能性:①呼吸机检测示呼气末有持续的气流;② 患者出现吸气负荷增大的征象(如“三凹征”等)以及由此产生的人机的不协调;③难以用循环系统疾病解释的低血压;④容量控制通气时峰压和平台压的升高。若需准确地测量PEEPi,可以采用呼气末气道阻断法(expiration  hold)和食道气囊测压法。
3)气道阻力(Raw):气道阻力的变化往往通过上述气道压力的变化得以反映。为准确测量,需在完全控制通气条件下通过吸气阻断法来测量。与气道压相比,影响Raw的因素较少,能更准确地用于判断患者对治疗的反应,如用于对支气管扩张剂疗效的判断。
2、气体交换的监测
应使用常规气体交换监测手段,包括血气分析、呼出气CO2监测等,来指导通气参数调节。尤其要注意pH和PaCO2水平的监测,避免PaCO2下降过快而导致的严重碱中毒的发生。
推荐意见:对接受有创正压通气治疗的AECOPD患者应加强对气道压、PEEPi和气体交换功能的监测。[E]
五、常见并发症
1、气压伤
气压伤的常见类型包括肺间质气肿(pulmonary interstial emphysema,PIE)、皮下气肿、纵隔气肿和气胸等。其中PIE是气压伤的早期表现,在临床中会发现相当一部分患者仅表现为PIE、纵隔气肿或皮下气肿而未出现气胸,正确的识别和处理PIE对预防气压伤的进一步加重具有重要意义。
气压伤的发生除受气道压力和潮气量的影响外,还与基础疾病也有密切的联系84。,由于存在DPH和肺组织本身的病变特点(如肺气肿、肺大泡等),AECOPD患者发生气压伤的风险明显增加。因此应在保证患者基本通气和氧合的条件下限制气道压力和潮气量,预防气压伤的发生84。最近一项研究亦显示在对气道压和潮气量进行限制后,COPD患者的气压伤的发生率可降至2.9%84
2、呼吸机相关性肺炎(VAP)
COPD是发生VAP的一项独立危险因素85,而且此类患者一旦行IPPV,其气管插管的时间较长,易发生VAP。由于VAP使患者住ICU时间延长,死亡风险显著增加86,因此预防VAP的发生对改善AECOPD患者的预后具有重要意义。VAP预防措施主要包括:经口气管插管,半卧位,声门下分泌物的引流,人工鼻(HME),有创-无创序贯通气辅助撤机等87,10-13
3、人机对抗
   AECOPD患者出现人机对抗除与患者本身的病情变化和呼吸机及人工气道故障有关外,还常见于通气模式和参数设置的不当,包括PEEPe、潮气量、峰流速和流速波形等。人机不协调会进一步加重DPH,进而出现低血压、休克等严重的并发症;增加呼吸功耗,加重呼吸肌疲劳;呼吸频率增快,出现呼吸性碱中毒等。出现人机不协调后,应在保证患者基本通气和氧合的条件下积极查找原因并加以处理。
推荐意见:对接受有创正压通气的AECOPD患者可采取经口气管插管,半卧位,
          声门下分泌物的引流,人工鼻(HME)和有创-无创序贯通辅助撤机等措施预防呼吸机相关肺炎(VAP)的发生。
六、有创正压通气的撤离
当患者满足以下条件时,可考虑进行撤机:①引起呼吸衰竭的诱发因素得到有效控制:这是撤机的先决条件,应仔细分析可能的诱发因素并加以处理;②神志清楚,可主动配合;③自主呼吸能力有所恢复;④通气及氧合功能良好:PaO2/FiO2>250mmHg,PEEP<5-8cmH2O,pH>7.35,PaCO2达缓解期水平;⑤血流动力学稳定:无活动性心肌缺血,未使用升压药治疗或升压药剂量较小。
当患者满足上述条件后,可逐渐降低部分通气支持模式的支持力度,而增加患者的自主呼吸成分,直至过渡到完全自主呼吸。常用的部分支持通气模式包括SIMV+PSV和PSV模式。在运用SIMV+PSV模式撤机时,可逐渐降低SIMV的指令频率,当调至2~4次/分后不再下调,然后再降低压力支持水平,直至能克服气管插管阻力的压力水平(5~7cmH2O),稳定4~6小时后可脱机。单独运用PSV模式撤机时,压力支持水平的调节可采取类似方法。与其他撤机方式相比,SIMV可能会增加撤机的时间,不宜单独运用于撤机88-89
自主呼吸试验(spontaneous breathing trial,SBT)是指导撤机的常用方法。有研究显示,能耐受30-120min SBT的患者其成功撤机的比例可达80%左右,但仍有部分患者(大约15%左右)需在48小时内重新气管插管88-92。因此,SBT只可作为撤机前的参考。SBT具体操作可参见本学会制定的机械通气与撤机指南。
35%~67%的COPD患者存在撤机困难93,94,其59%的机械通气时间用于撤机,需逐步撤机95。造成这些患者撤机困难的主要原因是呼吸泵功能和呼吸负荷之间的不平衡,表现为撤机过程中呼吸肌肌力下降、中枢驱动增强、PEEPi和气道阻力增加等96,97,亦可由于营养不良98、心功能不全99和呼吸机依赖等因素造成。所以,对于撤机困难的COPD患者,在通过逐渐降低辅助通气的支持水平和逐渐延长自主呼吸时间的方式撤机的同时,还应积极地为撤机创造条件:①增强呼吸泵的功能:保持适宜的中枢驱动力、加强呼吸肌肌力和耐力的训练、避免电解质紊乱和酸碱失衡等;②减少呼吸肌负荷:如降低PEEPi和气道阻力、减少DPH的形成、避免人工鼻的使用100等;③加强营养支持;④对于有心功能不全的患者,在撤机过程中可适当地使用扩血管、利尿等药物改善患者的心功能;⑤加强心理支持,增强患者对撤机的信心。
近年来,国内外学者将NPPV运用于辅助撤机,发现这种早期拔管改为NPPV的方法,即有创-无创序贯机械通气策略可以显著提高撤机成功率,缩短IPPV和住ICU的时间,降低院内感染率,并增加患者存活率10-13,101,102
患者能脱离呼吸机并不意味着能拔除气管内导管。在拔管前应确认患者的咳嗽、吞咽反射正常,可以有效地清除气管内分泌物和防止误吸,无明显喉水肿等导致气道阻塞的临床倾向方可考虑拔管。拔管后需密切监测患者生命体征、神志和氧合状态的变化、鼓励患者咳嗽排痰、禁食2小时以上,防止误吸的发生。若拔管后出现气道阻塞、呼吸窘迫、喘鸣、血气指标的严重恶化等情况需及时重新气管插管。 
推荐意见:AECOPD患者撤机前应确保引起呼吸衰竭的诱发因素得到有效控制。[E]
推荐意见:对于困难撤机的AECOPD患者应注意纠正呼吸泵功能与呼吸负荷间的失衡。[E]
推荐意见:AECOPD患者的撤机宜采用有创-无创序贯通气策略。
推荐意见:在AECOPD患者拔管前,应对其咳嗽和吞咽功能进行评估。[E]