一、病理生理機(jī)制

動(dòng)態(tài)肺過(guò)度充氣和內(nèi)源性呼氣末正壓：慢阻肺患者因?yàn)榉闻輳椥曰乜s力喪失、支持結(jié)構(gòu)破壞以及小氣道狹窄而導(dǎo)致呼氣氣流受限，在呼氣時(shí)間內(nèi)肺內(nèi)氣體呼出不完全，導(dǎo)致氣體陷閉。此時(shí)呼氣末尚存在動(dòng)態(tài)彈性回縮力，在有效呼氣時(shí)間內(nèi)不足以完全排空吸入肺內(nèi)的氣體，即呼氣末肺容積(EELV)>彈性平衡容積(Vr)，形成動(dòng)態(tài)肺過(guò)度充氣(dynamic pulmonary hyperinflation，DPH)。DPH時(shí)呼氣末肺泡內(nèi)殘留的氣體過(guò)多，呼氣末肺泡內(nèi)呈正壓，成為內(nèi)源性呼氣末正壓(intrinsic positive end-expiratory pressure，PEEPi)。DPH和PEEPi的存在是慢阻肺患者呼吸衰竭的最重要的呼吸力學(xué)改變，是導(dǎo)致慢阻肺患者呼吸困難和活動(dòng)受限的主要原因，也是導(dǎo)致患者需要呼吸支持的主要原因。

慢阻肺急性加重時(shí)上述呼吸力學(xué)異常進(jìn)一步加重，氧耗量和呼吸負(fù)荷顯著增加，超過(guò)呼吸肌自身的代償能力使其不能維持有效的肺泡通氣，從而造成缺氧及CO₂潴留，嚴(yán)重者發(fā)生呼吸衰竭。針對(duì)上述慢阻肺的病理生理的治療除了應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑、抗炎藥物和加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)來(lái)改善患者的基礎(chǔ)狀況外，最重要的是選擇合適的呼吸支持方式和策略來(lái)減少DPH與PEEPi，并改善其帶來(lái)的不利的生理學(xué)影響，如改善通氣和換氣功能，緩解呼吸肌疲勞等。

二、常規(guī)通氣方式

1．無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣：

NIPPV是通過(guò)鼻罩、口鼻面罩或全面罩等無(wú)創(chuàng)連接方式給予患者一定的正壓輔助通氣支持。NIPPV治療可降低氣道阻力，減少呼吸肌做功，增加肺泡通氣量，改善氧合和促進(jìn)CO₂的排出。NIPPV是目前慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭患者首選的呼吸支持方式^[2,3]。

NIPPV用于慢阻肺急性加重的成功率可達(dá)80%～85%，在輕中度呼吸性酸中毒(pH值為7.25～7.35)的慢阻肺急性加重患者臨床應(yīng)用的研究依據(jù)最為充分。大量隨機(jī)對(duì)照研究^[4,5,6,7]均針對(duì)輕中度呼吸性酸中毒以及有呼吸困難表現(xiàn)(輔助呼吸肌參與呼吸、呼吸頻率>25次/min)的慢阻肺急性加重患者，與常規(guī)治療相比，NIPPV療效顯著，無(wú)論是即時(shí)效應(yīng)(NIPPV短時(shí)間應(yīng)用后的呼吸困難癥狀、基本生命體征及血?dú)庵笜?biāo))，還是住院期間的整體療效(氣管插管率、病死率及住院/住ICU時(shí)間)均有明顯改善。對(duì)于pH值≥7.35的慢阻肺急性加重患者，由于其通氣功能尚可，PaCO₂處于輕度升高水平，pH值處于代償范圍，應(yīng)用NIPPV，可以降低其吸氣作功，達(dá)到緩解呼吸肌疲勞和改善通氣功能的目的。一項(xiàng)早期應(yīng)用NIPPV治療慢阻肺急性加重患者的多中心RCT中^[8]，根據(jù)血?dú)夥治鲋笜?biāo)進(jìn)行亞組分析后提示，對(duì)于pH值≥7.35的患者，在入選后2 h即可出現(xiàn)呼吸頻率降低，輔助呼吸肌的參與減少，后期氣管插管率較對(duì)照組(11.3%)明顯降低(2.8%，P＝0.047)。Squadrone等^[9]發(fā)現(xiàn)對(duì)于pH值<>

NIPPV可使部分慢阻肺急性加重患者免于氣管插管，同時(shí)也可作為已經(jīng)插管行IPPV的患者拔管后的序貫通氣手段。多項(xiàng)RCT研究^[10]發(fā)現(xiàn)對(duì)于NIPPV以肺部感染控制窗為切換點(diǎn)行有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣治療慢阻肺急性加重并嚴(yán)重呼吸衰竭患者，不僅能明顯縮短有創(chuàng)通氣時(shí)間，減少VAP發(fā)生，還能降低患者病死率。

NIPPV在慢阻肺急性加重整個(gè)救治過(guò)程中，無(wú)論是作為IPPV的替代手段預(yù)防氣管插管還是插管后作為序貫手段輔助拔管，都有確切的療效。與IPPV相比NIPPV使用方便、耐受性好，可減少鎮(zhèn)靜藥的使用，避免氣道損傷和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎等。但是NIPPV不利于患者咳痰且要求患者必須清醒配合，因此不適用于呼吸心跳停止、意識(shí)障礙(如果意識(shí)障礙與CO₂潴留有關(guān)，也可短時(shí)間先嘗試NIPPV，若治療后意識(shí)顯著改善，則可以繼續(xù)NIPPV治療)、誤吸危險(xiǎn)性高、呼吸道保護(hù)能力差和氣道分泌物清除障礙的患者。總之，NIPPV較IPPV可使患者明顯受益，在排除禁忌證的情況下可作為慢阻肺急性加重患者的一線呼吸支持方式。

2．IPPV：

隨著NIPPV的應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越成熟，慢阻肺患者對(duì)IPPV的需求越來(lái)越少^[11]，但仍有部分患者需要建立人工氣道進(jìn)行IPPV。2017年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)^[3]指南推薦慢阻肺IPPV適應(yīng)證如下：(1)無(wú)法耐受NIPPV或NIPPV治療失敗；(2)呼吸或心跳停止；(3)精神狀態(tài)受損，嚴(yán)重的精神障礙需要鎮(zhèn)靜劑控制；(4)大量吸入或持續(xù)嘔吐；(5)長(zhǎng)期不能排出氣道分泌物；(6)嚴(yán)重的血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，液體和血管活性藥物治療無(wú)改善；(7)嚴(yán)重的室性或室上性心律失常；(8)危及生命的低氧血癥，不能耐受NIPPV。

當(dāng)慢阻肺急性加重患者需要接受IPPV時(shí)，通常提示呼吸肌無(wú)力甚至耗竭，結(jié)合其病理生理學(xué)特點(diǎn)，在IPPV早期治療的重點(diǎn)是緩解呼吸肌疲勞，改善CO₂潴留并有效降低PEEPi。此時(shí)應(yīng)當(dāng)短期使用鎮(zhèn)靜劑，以消除自主呼吸，便于呼吸肌力的恢復(fù)，也可以更好地實(shí)施控制性低通氣。而當(dāng)患者一旦恢復(fù)自主呼吸，就需要及時(shí)更換為輔助模式或者自主呼吸模式來(lái)增加人際協(xié)調(diào)性。機(jī)械通氣過(guò)程中具體參數(shù)調(diào)節(jié)如下：(1)VT或Paw：目標(biāo)VT達(dá)到6～8 ml/kg即可，或使平臺(tái)壓不超過(guò)30 cmH₂O(1 cmH₂O＝0.098 kPa)和(或)氣道峰壓(PIP)不超過(guò)35～40 cmH₂O，以避免DPH的進(jìn)一步加重和氣壓傷的發(fā)生。同時(shí)要配合一定的通氣頻率以保證基本分鐘通氣量，使PaCO₂值逐漸恢復(fù)到緩解期水平；(2)通氣頻率：需與V_T配合以保證基本的分鐘通氣量，同時(shí)注意過(guò)高頻率可能導(dǎo)致DPH加重，一般10～15次/min即可；(3)吸氣流速：一般選擇較高的峰流速(如40～60 L/min)，縮短吸氣時(shí)間，以延長(zhǎng)呼氣時(shí)間，同時(shí)滿足慢阻肺急性加重患者較強(qiáng)的通氣需求，降低呼吸功耗；(4)外源性PEEP：慢阻肺急性加重機(jī)械通氣早期(患者沒(méi)有自主呼吸)，此時(shí)使用外源性PEEP目的并非對(duì)抗PEEPi降低觸發(fā)功，而是為了防止小氣道塌陷，降低氣道阻力，從而改善氣體陷閉和PEEPi。但慢阻肺急性加重患者的小氣道塌陷并不一定可逆，同時(shí)，應(yīng)用外源性PEEP可以降低呼氣驅(qū)動(dòng)壓，影響呼氣氣流。因此，慢阻肺急性加重患者對(duì)外源性PEEP的反應(yīng)取決于上述2種機(jī)制的綜合效應(yīng)。對(duì)于慢阻肺急性加重患者早期不應(yīng)常規(guī)設(shè)置外源性PEEP，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)患者對(duì)外源性PEEP的反應(yīng)進(jìn)行個(gè)體化設(shè)置。一般早期常規(guī)使用零PEEP或者低水平PEEP。但是當(dāng)患者穩(wěn)定自主呼吸恢復(fù)后，在及時(shí)更改為輔助模式或自主呼吸模式來(lái)增加人機(jī)協(xié)調(diào)性的同時(shí)，需要加用合適的外源性PEEP(50%～80%的PEEPi)來(lái)對(duì)抗PEEPi，減少觸發(fā)做功，避免無(wú)效觸發(fā)，改善人機(jī)協(xié)調(diào)性^[12]。

IPPV能解決很多問(wèn)題，如氣道引流，改善呼吸意識(shí)狀態(tài)、減少呼吸機(jī)疲勞等，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題，如VAP、氣道損傷、抑制咳嗽等。因此對(duì)于慢阻肺急性加重患者是否需要IPPV，什么時(shí)候需要，還有賴于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)、對(duì)病情嚴(yán)重程度的掌握、醫(yī)院條件和機(jī)械通氣臨床應(yīng)用水平的高低等因素，應(yīng)權(quán)衡利弊，綜合判斷。

三、'新療法/非常規(guī)'輔助療法

1．經(jīng)鼻高流量氧療(HFNC)：

盡管NIPPV是目前慢阻肺合并Ⅱ型呼吸衰竭患者首選的呼吸支持方式，但在臨床應(yīng)用時(shí)20%～30%患者可能由于NIPPV相關(guān)并發(fā)癥而出現(xiàn)不耐受^[4,13]，如漏氣、口鼻干燥、痰液引流障礙、幽閉恐懼癥和腹脹等。HFNC是通過(guò)柔軟的鼻塞導(dǎo)管直接將一定氧濃度的空氧混合高流量氣體輸送給患者的一種新型氧療方式，能夠提供10～60 L/min高效加溫加濕的氣體，比普通氧療更能改善氧合，比無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣更舒適^[14]。對(duì)于合并Ⅱ型呼吸衰竭的慢阻肺患者而言，HFNC是一種較為理想的呼吸支持方式。首先，HFNC可精確控制吸氧濃度，避免CO₂潴留；其次，HFNC可沖刷解剖死腔，類似CPAP的作用，產(chǎn)生一定的氣道內(nèi)正壓對(duì)抗PEEPi，降低呼吸功耗；此外良好的氣體溫濕化效果提高纖毛黏液系統(tǒng)的功能，促進(jìn)分泌物的引流。Br?unlich等^[15]對(duì)54例慢阻肺急性加重患者(GOLD C/D)使用HFNC，發(fā)現(xiàn)使用30 L/min流量時(shí)比20 L/min的PaCO₂更低，說(shuō)明HFNC在降低CO₂方面是有效的，并存在流量依賴性。同時(shí)Br?unlich等^[16]還對(duì)11例處于穩(wěn)定期的慢阻肺患者順序使用HFNC(20 L/min)及CPAP各6周(至少使用5 h/d)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HFNC可顯著降低靜息狀態(tài)下的PaCO₂，隨后使用的CPAP可以繼續(xù)保持血碳酸水平處于正常，說(shuō)明HFNC效果并不亞于無(wú)創(chuàng)CPAP通氣。

綜上所述，結(jié)合其固有的生理學(xué)機(jī)制和良好的耐受性，HFNC理論上非常適用于慢阻肺患者。在臨床中HFNC也逐漸嘗試應(yīng)用于慢阻肺急性加重輕中度呼吸衰竭患者，與普通吸氧相比，HFNC有更好的加溫濕化效果，并且可以沖刷CO₂改善血?dú)?，產(chǎn)生一定的氣道正壓改善呼吸困難癥狀。與無(wú)創(chuàng)相比，HFNC有更好的舒適性及耐受性，更容易被患者接受。并且對(duì)于分泌物較多較稠的患者，也可優(yōu)先選擇HFNC來(lái)促進(jìn)分泌物的引流。但HFNC在慢阻肺急性加重患者的使用經(jīng)驗(yàn)不多，還需大樣本研究進(jìn)一步證明。在臨床應(yīng)用中，若短時(shí)間血?dú)庑Ч芭R床癥狀改善不明顯，需重新評(píng)估及時(shí)更改為無(wú)創(chuàng)或IPPV。

2．體外二氧化碳清除(ECCO₂R)：

是體外膜肺氧合(ECMO)技術(shù)的一種應(yīng)用，ECCO₂R裝置主要由輸出管、泵、膜肺和輸回管構(gòu)成，用于清除二氧化碳。只需較少的血流量和簡(jiǎn)便安全的雙腔深靜脈置管就能改善高碳酸血癥和失代償呼吸性酸中毒，對(duì)慢阻肺患者避免有創(chuàng)氣管插管的治療策略中得到重視。Del等^[17]對(duì)面臨NIV失敗風(fēng)險(xiǎn)的因慢阻肺急性加重導(dǎo)致的急性Ⅱ型呼吸衰竭的患者加用ECCO₂R進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合NIV＋ECCO₂R比常規(guī)的NIV組有更低的氣管插管率(12% vs 33%)。Burki等^[18]將20例慢阻肺急性加重合并高碳酸血癥的患者分為3組：有高危插管風(fēng)險(xiǎn)的NIV組(7例)、困難脫機(jī)的NIV組(2例)、困難脫機(jī)的IMV組(11例)，均給予ECCO₂R治療。研究結(jié)果顯示，有高危插管風(fēng)險(xiǎn)的NIV組全部避免插管、2例困難脫機(jī)的NIV患者成功撤離NIV、3例困難脫機(jī)的IMV患者成功撤離IMV，且PaCO₂明顯下降[(78.9±16.8 ) mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa) vs (65.9±11.5) mmHg]。但并非所有的慢阻肺急性加重患者均適合這項(xiàng)治療，在Del等^[17]的研究中，52%的患者均發(fā)生了不良反應(yīng)，主要是出血，但是這些風(fēng)險(xiǎn)比氣管插管所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)小。因此臨床應(yīng)用時(shí)需注意其風(fēng)險(xiǎn)效益評(píng)估。ECCO₂R已被證明能迅速糾正嚴(yán)重呼吸性酸中毒，這對(duì)于單純改善高碳酸血癥要求更高的呼吸衰竭患者，如重度慢阻肺急性加重患者，能最大限度地減少或避免有創(chuàng)插管通氣，該裝置可作為治療高碳酸血癥性呼吸衰竭的慢阻肺急性加重患者的一種輔助治療方法。但ECCO₂R在慢阻肺急性加重患者應(yīng)用還需要更多的隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)評(píng)價(jià)其有效性及安全性。

3．氦/氧通氣：

慢阻肺患者由于氣道阻力增加、肺彈性回縮力下降以及PEEPi而導(dǎo)致呼吸作功增加。由于氦氣密度低、擴(kuò)散性高，在氣道內(nèi)能減少湍流的發(fā)生，可有效降低氣道阻力，減少呼吸做功，并改善通氣，使呼出量氣體增加，降低PEEPi，促進(jìn)CO₂排出^[19]。

Gerbeaux等^[20]對(duì)急診ICU的81例重癥慢阻肺患者進(jìn)行回顧性研究，結(jié)果表明，使用氦/氧通氣能降低慢阻肺患者的插管率和病死率，減少入住ICU時(shí)間。國(guó)內(nèi)也有相關(guān)研究報(bào)道，解立新等^[21]對(duì)12例重癥慢阻肺患者進(jìn)行氦/氧混合機(jī)械通氣，結(jié)果表明，氦/氧混合機(jī)械通氣能明顯降低氣道壓力和氣道阻力、避免氣壓傷的發(fā)生，可有效避免脫機(jī)患者血?dú)庵笜?biāo)的惡化，有助于患者的順利脫機(jī)。針對(duì)204例患者的大規(guī)模RCT研究將患者隨機(jī)分為無(wú)創(chuàng)聯(lián)合氦/氧通氣組和常規(guī)組^[22]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然氦/氧通氣組嚴(yán)重不良事件的發(fā)生率較低，但二組之間的插管率、無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣時(shí)間、住院時(shí)間、28 d病死率、動(dòng)脈血?dú)飧纳萍昂粑l率均無(wú)明顯差異。2016年BTS/ICS成人急性呼吸衰竭的通氣管理指南推薦對(duì)于急性高碳酸血癥型呼吸衰竭患者不建議常規(guī)行氦/氧通氣^[23]。目前，氦/氧通氣在慢阻肺患者中的應(yīng)用證據(jù)不充分，在國(guó)內(nèi)還未普遍使用。由于氦/氧通氣可有效的降低氣道阻力、減少氧耗及呼吸做功，從而能有效地改善肺的通氣功能和CO₂潴留，在慢阻肺急性加重患者中有一定的應(yīng)用價(jià)值，但還需要更多的研究結(jié)果證實(shí)。

總之，呼吸支持治療在慢阻肺急性加重患者的整個(gè)救治過(guò)程起著相當(dāng)重要的作用，對(duì)臨床醫(yī)生來(lái)說(shuō)選擇合適的呼吸支持策略和方式也是一巨大的挑戰(zhàn)。顯然，大部分慢阻肺急性加重患者都可以從NIPPV中獲益，少部分需要插管。在進(jìn)行IPPV時(shí)，采用合理的呼吸支持策略，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)使用有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣治療脫離IPPV也是非常關(guān)鍵。對(duì)于HFNC、ECCO₂R、氦/氧通氣在慢阻肺急性加重中的應(yīng)用還需要更多的臨床研究證明其有效性及安全性。