夜间无创正压通气在多种疾病中的应用

2014-08-05 21:38 来源:丁香园 作者:jennifer_jjy
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美国哥伦比亚大学Romina Wahab等学者就夜间无创正压通气在心脏呼吸系统疾病患者中的应用进行了系统综述,文章近期发表在Expert Reviews上,现全文编译如下。

在“铁肺”这一经典无创负压呼吸机问世以来,无创正压通气(NIPPV),特别是“夜间”无创正压通气,作为又一种经典通气模式正越来越广泛的运用在合并急性或慢性呼吸衰竭的心脏呼吸系统疾病患者中。

NIPPV在急诊抢救及长期家庭应用中均发挥着积极作用。相较其他通气模式,NIPPV的应用和撤离更为便捷,可避免气管插管、气管切开及其并发症,且NIPPV设备本身较为便携

尽管如此,不少医疗工作者和患者仍然不清楚如何正确应用NIPPV。本综述将会系统阐述“夜间”无创正压通气(nNIV)模式在并发睡眠呼吸暂停、低通气和低氧血症的心脏呼吸系统疾病患者中应用的理论基础,具体操作及未来发展方向。

这些心脏呼吸系统疾病患者睡眠呼吸暂停、低通气和低氧血症往往是由于充血性心力衰竭(CHF)、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、肥胖低通气综合症(OHS)、囊肿性纤维化(CF)及神经肌肉疾病引起的。

 什么是“夜间”无创正压通气?

“夜间”无创正压通气某种程度上是一个误称。事实上,正确的描述应该是指无创正压通气在“睡眠”相关生理呼吸状态下的应用,这种通气模式并不仅限于夜间应用,也可应用于日间。尽管如此,“夜间”无创正压通气这一称呼已广泛的在各种文献中使用。因此在本综述中也使用这一名称。

不少心脏呼吸系统疾病患者往往会出现睡眠相关呼吸异常。在非快速眼动(NREM)睡眠中,在呼吸驱动下降及代谢因素的共同作用下,往往会出现短暂呼吸暂停、分钟通气量(VE)下降、上气道阻力及呼吸功增加及呼吸力学障碍。这种睡眠的短暂觉醒及一过性的呼吸困难往往会导致周期性呼吸及睡眠片段化。

在快速眼动(REM)睡眠中,呼吸驱动会变得不规则,同时会出现包括辅助呼吸肌在内的骨骼肌张力抑制。

NREM和REM睡眠的这些特点可导致睡眠中出现呼吸暂停、浅慢呼吸、周期性呼吸、严重非窒息性肺泡通气不足和/或低通气/血流(V/Q)相关的动脉低氧血症。清醒时即存在气道张力下降、气体交换不足和/或呼吸驱动抑制的患者,这些症状表现的更为明显。

上述睡眠相关呼吸症状往往出现在通气机制异常及肺胸壁顺应性下降的患者中,如:伴有高残气量的肥胖及COPD患者、神经肌肉无力和肌强直(包括COPD)患者及呼吸驱动异常患者。

大量研究已证实清醒和睡眠时的低通气及通气不足往往发生在以下两种情况下,即神经肌肉无力和COPD中。这两类疾病均会导致慢性低通气和呼吸衰竭等睡眠相关呼吸症状的出现。而nNIV也往往运用在这两类疾病中。

然而,越来越多的临床研究数据提示心脏呼吸系统疾病也会变现为清醒和睡眠中的重症睡眠相关呼吸紊乱和/或慢性肺泡低通气,同时伴随临床不良事件的发生。

通过NIV来治疗睡眠呼吸紊乱疾病的最根本目地在于:减少缺氧窒息的发生及因此而导致的急性和慢性心脑血管症状和睡眠紊乱,改善疾病和睡眠相关生活质量(QoL),尽量避免气管插管和/或气管切开通气支持。

另一个重要目地是通过NIV来改善患者(有呼吸暂停、低通气和/或低氧血症)清醒时低通气和呼吸衰竭症状;降低高碳酸血症水平、改善血红蛋白氧合,从而打断因慢性高碳酸血症导致的化学感受器和通气驱动抑制的恶性循环;减少睡眠中高碳酸血症、酸中毒和低氧血症相关的呼吸肌肌力下降和外周神经功能受损。

若nNIV治疗能有效改善睡眠效率,那也意味着nNIV能减少因通气驱动抑制所致的睡眠剥夺症状。

对睡眠时呼吸功增加的患者,即使睡眠时没有特定的通气或气体交换问题,应用nNIV也可起到“肌肉休息”的疗效。“肌肉休息”作用可减少睡眠相关呼吸功,加强呼吸肌收缩和通气作用。这一作用主要应用于神经肌肉无力患者(也包括合并COPD的患者)。这种“肌肉休息”作用结合了负压通气和正压通气的特点。

但需指出的是,目前尚无系统研究能证明对于特定疾病,如:气流受限、神经肌肉无力等,nNIV疗效优于清醒通气支持。事实上,大量研究发现,清醒状态下或非睡眠相关NIV可显著改善患者通气效果。只有一个前瞻病例对照研究发现,日间NIV和nNIV在慢性低通气患者中对生理指标(PaCO2,pH)的改善有类似的疗效。

 nNIV应用的基本原则

应用nNIV的目的是为特定疾病提供充分的通气支持,使患者自觉舒适,改善睡眠质量,减少人机对抗(PVD),降低空气泄漏的发生。应对使用nNIV的患者进行长期随访,以改善患者依从性及nNIV疗效。

应根据患者疾病及呼吸机特点来选择相对应的最佳NIV模式(如:持续正压通气,固定双水平气道正压通气,自适应伺服通气和平均容积保证压力支持通气)。

在固定双水平气道正压通气模式中,呼气压力(EPAP)可帮助患者克服气道阻力,维持呼吸道通畅;而吸气正压(IPAP)水平应高于EPAP水平,以产生足够压力梯度来确保克服整个呼吸回路中(从呼吸机,管路,面罩,患者气道到肺)的阻力以达到通气目标。通过监测PaCO2或etCO2水平来判断睡眠呼吸通气的疗效。

NIV中,呼吸节律可以是自主的、机控的或自主结合机控。虽然有研究显示相较容量限制NIV,压力限制NIV会使患者更觉舒适、胃肠道不良反应较少;但总体来说,压力和容量限制NIV在慢性呼吸衰竭患者中疗效类似。

此外,还有一些动态模式,如成比例辅助通气(PAV):根据患者瞬时吸气努力大小按照既定比例提供同步的吸气压力支持;自适应饲服通气和平均容积保证压力支持通气则能保证患者的压力支持。

和有创机械通气一样,应用nNIV时须充分考虑PVD的可能性,特别在使用nNIV进行多导睡眠监测或评估nNIV治疗无效的原因时,如:应用nNIV后患者症状无改善、仍出现夜间低氧血症或高碳酸血症时。

PVD主要表现为呼吸机触发异常(无效触发、双重触发和误触发)和/或呼吸机辅助通气时机异常(呼吸机辅助通气与病人吸气活动无关)。

图1和图2中分别显示了nNIV中1:1同步触发和PVD情况下的触发延迟。需仔细评估和客观监测nNIV设置(如:触发灵敏度、吸气时间限制、吸气上升时间及吸气压力辅助时间)和nNIV模式(自主模式或时间切换模式)。

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图1:对一个具有代表性的肌萎缩性侧索硬化症患者进行120秒的多导睡眠监测,该患者正在进行固定双水平气道正压通气,呼吸机根据患者吸气动作进行1:1同步触发,按预设的吸气压力提供压力支持,指末血氧饱和度维持在90%。注:显示的压力是实际压力的10倍。ABDM:在腹部测量呼吸的感应体积描记术;ALS:肌萎缩性侧索硬化症;CHEST:在胸部测量呼吸的感应体积描记术;CPAP-FL:气流;CPRESS:吸气和呼气的气道正压,单位为cmH2O;IPAP:吸气正压;PAP:气道正压。

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图2:对一个具有代表性的肌萎缩性侧索硬化症患者进行60秒的多导睡眠监测,该患者正在进行固定双水平气道正压通气,目前显示有完全的人机对抗,呼吸机显示有自触发。指末血氧饱和度一直在较低水平,ABDM和CHEST记录显示有8s的呼吸暂停后,SpO2出现骤然下降。ABDM:在腹部测量呼吸的感应体积描记术;ALS:肌萎缩性侧索硬化症;CHEST:在胸部测量呼吸的感应体积描记术;CPRESS:吸气和呼气的气道正压,单位为cmH2O;PAP:气道正压。

根据临床症状和实验室检查指标对nNIV进行调整,以优化疗效,尽量减少PVD的发生。

不同于与双水平气道正压通气(吸气压力高于呼气压力),持续气道正压通气(CPAP)也是一种夜间无创通气模式。它可以改善常见的低通气综合征,特别是对于有阻塞性睡眠呼吸暂停“重叠”的患者。相较其他通气模式,CPAP的优点是费用较低,设置简单,可减少人机对抗的发生。

即使通过优化的nNIV方式改善了呼吸暂停症状,但患者仍可能存在不能单纯依靠呼吸机改善的、睡眠相关低氧血症。这种情况下,不建议对nNIV做进一步调整,因为这只会导致空气泄漏、无效通气和/或患者舒适程度及睡眠质量的下降。这时应进行补充氧疗。可将氧气直接接入面罩中,也可通过面罩下的鼻导管供给患者。

应保持面罩与患者脸部贴合良好以减少漏气的发生,同时应尽量降低面罩作用在脸部的压力和对皮肤的刺激作用。有多种类型面罩,适合不同通气模式来有改善NIV疗效,包括鼻垫、鼻面罩、口鼻面罩、牙垫和全脸面罩。

因张口呼吸导致的空气泄漏可通过应用口鼻面罩或全脸面罩来加以避免。加温湿化有助于减少鼻腔和/或口腔的干燥。

即使选择了最佳nNIV设置、最理想面罩、最大程度减少人机对抗的发生,但仍会有部分患者难以耐受nNIV。应在nNIV使用前对患者进行充分健康宣教,nNIV使用中对患者适当鼓励,同时长期随访疗效、根据患者情况及时调整治疗方案,以达到以病人为中心的治疗目地。

不应公式化的应用nNIV,应根据患者临床症状(如:端坐呼吸)进行个体化考虑,否则会导致包括生活质量(QoL)和生存率下降在内的不良反应。进行NIV时,应充分考虑NIV的各种并发症,权衡利弊,如:在使用NIV时,需评价该通气设置对呼吸肌是负担过重、恰到好处还是过度休息。

常见NIV并发症(主要来自于急性呼吸衰竭研究)包括:皮肤破损、眼刺激、鼻腔和/或口腔干燥、幽闭恐惧症、吞气症、胃胀、呕吐、支气管误吸、痰液堵塞、气胸和医院获得性肺炎。

nNIV在心脏呼吸系统疾病中的应用

潮式呼吸是由Hunter、Cheyne、Stoke共同命名(现在常被称为陈-施(Cheyne-Stokes)呼吸,CSB),特点是呼吸逐步减弱以至停止和呼吸逐渐增强两者交替出现,可伴或不伴有完全性中枢睡眠呼吸暂停(CSA),往往不存在上气道梗阻。

CSB、CSA和阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)可在充血性心力衰竭(CHF)患者上同时发生,但CSB和CSA更常见。

那些即使使用了正性肌力药物也不能改善较低左心室射血分数(LVEF)的稳定期CHF患者中,合并CSB和/或CSA的约为30-40%。这与正常LVEF的CHF患者中,合并CSA的比率是类似的。

LVEF较低的CHF患者中往往有心排血量的下降,若合并CSA,则会导致CO2化学感受器反应延迟,从而导致心排血量的进一步下降,进入恶性循环。

LVEF较低的CHF患者往往有基础低碳酸血症(清醒和睡眠时均有)。CHF的慢性间质性肺淤血可通过肺迷走反射或低氧刺激,产生过度通气,导致低碳酸血症。PaCO2水平下降,导致呼吸抑制,变慢变浅甚至停止。呼吸的抑制又使PaCO2水平升高,刺激呼吸,呼吸又复变快变深,上述过程周而复始,周期性进行,产生CSB。

当CHF患者因急性失代偿性心力衰竭入院治疗时,此时中重度CSB发病率最高。这种CHF患者中的睡眠呼吸紊乱(SDB)往往会伴随缺氧症状,破坏交感平衡,导致急性全身和肺血管收缩反应,是CHF患者一个独立的死亡危险因素。

目前针对CHF患者SDB治疗上已有数种不同nNIV模式。在使用nNIV治疗睡眠呼吸紊乱,特别是合并CSB的CHF患者时,首选通气模式为CPAP。

CPAP模式可通过人为施以一定程度气道内正压,防止气道萎陷,增加功能残气量;同时可以降低血压及心脏跨壁压,从而降低心脏前后负荷,改善LVEF(LVEF是心衰患者心血管不良事件的有效预测指标)。

通过应用CPAP,可使PaCO2水平高于能兴奋呼吸中枢的阈值,从而起到稳定呼吸周期的目的。几个小规模前瞻性研究显示,在给予合并OSA的CHF患者应用10-12.5cmH2O水平CPAP数周后,LVEF增加5-12%,LVEF增加程度与CPAP使用持续时间和患者对于CPAP的依从性密切相关。

在最近进行的大规模随机对照研究(CANPAP)中,当给予合并CSB的CHF患者应用CPAP后,发现CPAP组呼吸暂停次数明显减少,儿茶酚胺水平下降,LVEF水平、夜间氧饱和度和6分钟步行距离明显改善;但和不使用CPAP的标准药物治疗组相比,CPAP组生存率无明显改善。

这个研究指出通过CPAP治疗不能改善生存率这一主要结果;但后期数据分析发现,对于那些呼吸紊乱指数(AHI)<15次/小时的患者,使用CPAP治疗确实可以改善生存率。AHI并不是CSB的诊断指标,但可作为评价CSB严重程度的重要参数。同时研究也发现,AHI对合并CSA的CHF患者死亡率有预测价值。

CANPAP研究指出,对于合并CSB的稳定期CHF患者,CPAP模式并不是最合理的通气模式。对这些患者来说,应用CPAP通气模式可能会使灌注压降低,导致潜在低血容量的可能性;因此,这些患者需要一种通气模式,相较CPAP能更直接的作用在CSB的呼吸周期中。

几个小规模观察性研究指出,给予合并CSB的CHF患者应用固定双水平气道正压通气后,与不使用气道正压通气或使用CPAP相比,患者的AHI、LVEF和睡眠质量均有改善。但也有研究指出,固定双水平气道正压通气可能会加重CSB症状。

自适应伺服通气(ASV)的通气目地是通过最小呼吸做功完成目标通气量,ASV可根据患者肺部力学状况,自动调节吸气正压和呼吸频率,使其满足患者要求,避免过度通气和通气不足的发生。虽然ASV并不一定能够完全治愈CSB,但在数个呼吸周期的ASV应用后,可以发现呼吸做功变得规律(图3)。

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图3:对一个具有代表性的心脏衰竭合并CSB患者在肺快速眼动睡眠中进行的5分钟多导睡眠监测,图中开始时使用的是自适应伺服通气。监测最开始的部分显示腹部和胸部呼吸努力是同步的,且人机同步良好(在气流和压力支持方面)。当患者做功减少时,呼吸机压力支持增大;当患者做功增加时,呼吸机压力支持减少。在数个呼吸周期之后,患者做功及呼吸机压力支持变得规律,总而言之就是纠正了CSB。ASV:自适应伺服通气;CSB:潮式呼吸;NERM:非快速眼动睡眠。

医生可预设最大和最小压力支持及呼气末正压(PEEP,保证呼气末气道通畅),当然PEEP也可在ASV模式下自动调整。同时需设定后备呼吸频率来避免因中枢性呼吸暂停而造成的损害。

总的来说,对合并CSB的稳定CHF患者来说,ASV模式可保证通气量,使AHI发生减少,改善LVEF的同时增加6分钟步行距离;但是,并未发现通过应用ASV可以改善患者QoL。

和CPAP相比,ASV的临床依从性更佳。目前有临床研究正在评估,在合并CSB的CHF患者中,应用ASV对于主要临床终点(因心衰再次入院及死亡)的影响。最近有研究指出,CHF患者应用ASV后,1年生存率显著上升,心血管不良事件发生率显著下降。ASV也可用在LVEF较低且合并CSB的CHF患者中。

早期研究数据显示,在这些患者中应用ASV通气,可改善生理参数,降低心血管不良事件的发生率。有研究指出,与单用药物治疗或氧疗相比,在急性失代偿CHF患者中应用ASV通气,可显著降低CSB发生次数。

最近美国睡眠协会根据一系列成年患者中枢睡眠呼吸暂停的meta研究推荐,将CPAP作为成年CSA综合症(虽然并非特指合并CSB的CHF患者)的首先治疗方案;对于那些不能耐受CPAP或CPAP治疗无效的、合并CSA的CHF患者,ASV是标准治疗方案。

然而,相较其他nNIV模式,如CPAP,ASV这一通气模式缺乏针对急性或稳定期CHF患者包括生存率在内的长期随访数据。此外,相较CPAP,ASV模式费用较高,在临床医生中推广及应用程度上较差。

慢性阻塞性肺部疾病

全世界慢性阻塞性肺部疾病(COPD)发病率约为7.6%,2005年全球因COPD而死亡的患者人数约为3百万。到2030年,COPD预计将成为全球第三大死亡原因。目前COPD患者应用nNIV的治疗目的是,改善患者清醒和睡眠状态下的低通气和通气不足。通过应用nNIV,可使COPD患者呼吸肌“休息”,同时改善通气驱动。

COPD患者通气不足很可能是由于一系列混合因素所导致,包括因过度通气导致的包括膈肌在内的呼吸肌受损,因气流受限导致的阻力增加及较差营养状态所致的并发症。

大量证据,特别是关于夜间氧饱和度下降(NOD)及“重叠综合症”(COPD并发OSA),都说明,即使不存在因低氧血症导致的夜间觉醒,在COPD患者中也非常有必要进行nNIV。

肺源性心脏病、夜间心律不齐及夜间猝死往往与NOD密切相关。因COPD急性加重(往往伴随有高碳酸血症)而入院的患者,最常见的死亡时间是从11PM到7AM。COPD/OSA重叠综合症患者,与单发COPD患者相比,死亡风险及因COPD急性加重住院风险明显增高。

然而,对早期nNIV随机对照研究的meta分析显示,稳定期高碳酸血症COPD患者,每晚至少使用5小时nNIV,连续使用3个月后,患者的肺功能、气体交换、呼吸肌肌力、运动耐量及睡眠效率无显著改善。重症COPD患者膈肌活检也发现,这些患者的膈肌已适应了过度通气,耐疲劳程度也有所增加。

一个长期随访研究指出,和药物治疗相比,nNIV治疗不能改善COPD患者1年生存率。

但是在上述meta研究中也发现,与单用长期氧疗(LTOT)相比,nNIV联合LTOT,且吸气压力在较高水平时(平均18cmH2O,范围在16-22之间),可减低日间PaCO2水平,改善QoL。这些研究的缺点是:样本量较小和失访率较高,研究设计时未考虑到睡眠呼吸紊乱和异常AHIs的存在。

随后进行的一个大规模多中心随机对照研究发现,对于稳定期高碳酸血症(PaCO2>50mmHg)COPD患者,每晚至少5小时nNIV联合LTOT,连续使用2年后,与单用LTOT相比,患者日间PaCO2水平明显下降,健康相关生活质量改善,呼吸困难次数减少,ICU住院时间缩短。

但在肺功能、吸气肌肌力、运动耐量、睡眠质量评分、死亡率和住院率上两组间无显著差异。

另一个多中心随机对照研究中,在144名有着中度高碳酸血症(PaCO2>50mmHg)的重症COPD患者中,比较了单用LTOT和nNIV联合LTOT对睡眠质量和睡眠相关高碳酸血症的影响。研究中患者依从性较好,平均每晚NIV使用时间为4.5小时。

研究随访了2.2年。研究发现,两组患者6个月和1年时的肺功能及日间PaCO2无显著差异,nNIV联合LTOT组患者生存率到研究随访至36个月时好于单用LTOT组,但是QoL比单用LTOT组差。

一些病例对照和随机对照研究发现,nNIV联合肺康复治疗比单独肺康复治疗,能更有效改善稳定期高碳酸血症COPD患者健康相关QoL、日间高碳酸血症和运动耐量(通过步行距离或者步数进行判断)。当nNIV继续联合康复治疗时,在两年随访中,可继续获益。

如何进行合理的研究设计及如何在COPD患者中最合理的应用nNIV仍有待进一步明确。目前nNIV研究数据中往往没有记录PVD、夜间通气改善、气体交换及睡眠质量情况。部分研究指出nNIV能降低睡眠相关PaCO2,但在清醒通气时使用NIV也会产生类似效果。

稳定期高碳酸血症COPD患者中应用nNIV可能获益有限,因为给予的吸气压力支持相对“强度较低”。一个小规模随机交叉研究显示,在稳定期高碳酸血症COPD患者中进行6周“高强度”nNIV(平均IPAP 28.6cmH2O)后,相较“低强度”NIV(平均IPAP 14.6cmH2O),可显著降低夜间PaCO2水平。

研究发现,相较“低强度”组,当“高强度”组患者进一步增加3.6小时/天的NIV后,在劳力性呼吸困难、日间PaCO2水平及肺功能(FEV1和VC)上也有了显著改善。

但是我们必须进一步考虑这种“高强度”IPAP对于患者生理指标、临床症状及临床操作上的影响,因为这往往会导致潮气量增加、空气泄漏增多、PVD、睡眠质量影响、心输出量显著下降及长期应用对呼吸肌本身造成的不良影响。COPD患者中应用这种“高强度”NIPPV的研究正在进行中。

然而,目前尚不清楚对进行LTOT的稳定期高碳酸血症重症COPD患者,什么样的nNIV是最合理的,通过nNIV可获得何种临床(如:呼吸困难、运动耐量、睡眠和健康相关生活质量、呼吸肌肌力、清醒状态下的低通气、住院和医疗费用)获益,这些均不得而知。

近期2013全球COPD倡议(GOLD)指出:NIV正越来越广泛的应用到稳定期极重症COPD患者中。NIV及长期氧疗的联合应用对部分患者症状改善是有帮助的,特别是那些有明显日间高碳酸血症的患者。NIV联合长期氧疗可提高生存率,但不能改善QoL。

然而,对于那些OSA合并COPD的患者,通过CPAP治疗可显著提高生存率,降低再入院风险。在COPD/OSA重叠患者中应用nNIV,或至少是CPAP,目前是势在必行的,这会在下文中进一步讨论。

肥胖低通气综合症

肥胖低通气综合症(OHS)是指:肥胖患者(BMI>30kg/m2)清醒时存在低通气,即有日间高碳酸血症(PaCO2>45mmHg),无其他特定致病因素(如:限制性肺部疾病、神经肌肉无力,肺实质疾病或重度甲状腺功能减退),伴或不伴OSA。

相较那些肥胖但无OHS的患者,未经对症治疗的OHS患者的并发症发生率、住院次数及死亡率往往明显升高。

成年住院患者中OHS发病率高达31%。OHS中低通气的发生机制是复杂的,受多种因素影响。OHS常和OSA并发形成“重叠”综合症,绝大多数OHS患者往往并发OSA,有AHI升高;但相反的,OSA患者中OSH发生率约为10-20%。相较单纯OSA,OSA并发OSH往往预后更差,如:表现为睡眠中急性发作的低氧血症。

可以理解的是,CPAP已经作为OHS的一线治疗方案,不论是否合并OSA。尽管早期研究显示使用CPAP治疗OHS可改善患者症状,但后续研究提示使用CPAP治疗OHS不能使患者获益,特别对于那些有持续夜间低氧血症而不伴有上气道梗阻的患者。CPAP在明确诊断的OHS/OSA重叠综合症患者中能发挥积极作用。

一个随机对照研究显示,OSH并发OSA患者分别进行CPAP或固定双水平正压通气,3个月后两组患者清醒时PaCO2水平改善程度类似(两组患者均进行了辅助氧疗)。两组患者的依从性也基本相同。

最近的研究发现,有急性高碳酸血症呼吸衰竭(AHRF)的OHS患者与有AHRF的COPD患者应用nNIV可取得类似的疗效和预后,虽然其中OHS患者1年生存率略好于COPD患者。

OHS患者长期使用nNIV的数据是有限的,但是有观察性研究已经发现,当使用nNIV治疗OHS患者时,死亡率下降。有研究显示,给予130名OHS患者行夜间固定双水平气道正压通气,同时给予辅助氧疗来改善夜间持续低氧血症。

随访发现,这些患者的1年、2年、3年和5年生存率分别为98、93、88和77%。而未行nNIV的OHS患者18个月的生存率只有77%。

对于单纯OHS患者使用类似于双水平气道正压通气模式可能效果更好;而OSA合并OHS患者则应选择CPAP。但是目前尚无定论:是否要对OSA合并OHS患者进行针对性治疗或对于不合并OSA的OHS患者避免使用CPAP治疗。

此外,其他nNIV模式,如平均容量保证压力支持通气(AVAPS),能更精确的达到睡眠中最佳目标潮气量。

通过设置nNIV的不同后备频率(高、低或没有)有助于改善OHS患者夜间和清醒状态下的低通气。对于OHS患者应选择怎么样的通气模式,这种通气模式是清醒状态下应用或联合“夜间”状态下应用有待进行一步研究。

重叠综合症

重症COPD中可表现为单纯的睡眠相关低氧血症或高碳酸血症。但COPD/OSA重叠综合症的临床症状不简单等同于COPD和OSA症状的相加,它往往表现为气体交换的异常和睡眠觉醒症状与气道阻塞程度不成正比。

OSA在COPD人群和非COPD人群中发病率是接近的。重要的是,没有任何表型特征能说明哪些COPD患者有重叠综合症的风险。

在一个研究中发现,11%的OSA患者并发COPD(FEV1/FVC<0.6)。COPD/OSA重叠综合症患者比起那些只有OSA或COPD的患者,夜间氧饱和度下降的风险更高。OSA/COPD患者,比单纯OSA患者,出现肺动脉高压和右心衰竭的可能性更大。OSA/COPD患者死亡率更高,QoL下降更明显。

夜间CPAP是目前OSA/COPD患者的首先治疗方案,同时需联合辅助氧疗来纠正夜间氧饱和度下降。数个小规模研究显示,在OSA/COPD患者中应用CPAP治疗,可以降低日间PaCO2水平,提高PaO2水平,改善肺功能,同时降低住院率。然而,并不是所有研究均显示类似研究结果。

数个研究已经证实,在OSA/COPD患者中长期应用CPAP治疗,与不用CPAP或单纯COPD患者相比,OSA/COPD+CPAP组患者的生存率显著改善。

另一个观察性研究指出,在低氧血症的OSA/COPD患者中应用LTOT+CPAP治疗,比单用LTOT治疗,OSA/COPD+LTOT+CPAP组的死亡风险明显下降。目前尚无其他通气模式(如:固定双水平气道正压通气和AVAPS)在OSA/COPD重叠综合症上应用的数据。

其他常见重叠综合症,包括前面提到的OHS/OSA重叠。就像在OHS章节中讨论的一样,CPAP应该是作为nNIV的首选治疗,尤其是通过多导睡眠监测或临床表现提示有OSA存在。

应通过压力滴定来调整CPAP设置来改善阻塞性呼吸暂停或窒息症状。若在运用了CPAP治疗后(CPAP模式调整到使患者舒适的压力支持、人机同步、睡眠稳定),仍有持续肺泡低通气出现,这时应考虑运用其他nNIV模式,同时进行补充氧疗。

囊性纤维化

囊性纤维化(CF)是白人中最常见的致死性常染色体隐性遗传疾病,发病率为1/2500。2009年,CF的中位生存年龄为35岁。一般情况下,我们并不认为CF能够通过nNIV获益。

但随着CF进展,往往会出现痰液堵塞、阻塞性通气不足、复发的肺部感染、慢性炎症和支气管扩张症等,这往往会导致呼吸功增加、肺泡低通气、睡眠觉醒、高碳酸血症、甚至低氧血症及呼吸衰竭。

最近更新的Cochrane综述中提到了三个小规模随机对照研究。其中两个研究将有重症肺部疾病的CF患者随机分配至安慰剂组、补充氧疗组、nNIV组和nNIV联合氧疗组,分别接受一晚上上述治疗。

研究发现,氧疗和nNIV均可改善患者夜间氧饱和度。应用nNIV在改善氧饱和度的同时,不会增加经皮CO2分压;应用氧疗时,在改善氧饱和度的同时,经皮CO2分压也会增加。

但这些治疗措施对睡眠效率都不会产生影响。另一个相对长期的随机对照研究中,将清醒时有高碳酸血症(平均PaCO2为52mmHg)的CF患者随机分配至室内空气组、补充氧疗组和nNIV组(使用双水平气道正压通气,通过多导睡眠监测进行压力滴定调整)。

连续进行6周后发现,nNIV组相比较空气组,可显著改善CF特异的胸部及呼吸困难症状,最大程度降低夜间高碳酸血症同时增加运动耐量。在睡眠效率、清醒肺功能和清醒高碳酸血症方面,各组之间无显著差异。

在一个无对照的研究中,对于有高碳酸血症的CF患者,在急性呼衰加重期,给予了nNIV或全天NIV,来帮助这些患者改善肺部症状以便于进行择期肺移植手术。

目前尚不清楚对于成年CF患者应用nNIV的具体适应症和标准。但是可以通过患者日间高碳酸血症和/或睡眠呼吸紊乱(夜间觉醒,白天疲劳)症状来进行nNIV;通过多导睡眠监测来评估和滴定nNIV。我们需考虑所有nNIV的不良反应,包括对生活质量的影响以及其他疾病中出现的不良反应。

需进一步研究以明确nNIV在CF患者中最佳应用时间、适应症、目标人群及长期应用nNIV对肺功能和生存率的影响情况。

神经肌肉疾病

神经肌肉疾病(NMDs)范围很广,包括单纯的膈肌麻痹、肌营养不良、运动神经元疾病、神经肌肉连接疾病(如重症肌无力)、脱髓鞘疾病(如格林巴利)和各种脊髓疾病(如Arnold-Chiari疾病)。大量未对照和观察性研究指出,因神经肌肉疾病或胸壁限制性导致的慢性肺泡低通气症状可通过nNIV进行改善。

但是神经肌肉疾病中睡眠呼吸紊乱的发病率、发病类型及疾病严重程度仍然不得而知,目前只有证据提示nNIV可在Dunchenne肌肉营养不良(DMD)和肌萎缩性侧索硬化(ALS)中发挥积极作用。

和本篇综述中其他常见导致低通气疾病一样,NMDs也往往会出现睡眠觉醒和睡眠相关低通气症状。这其中部分是由于呼吸肌无力所导致,部分是由于中枢化学感受器和通气驱动抑制所导致。

对于能否通过nNIV来改善NMDs临床症状仍存有争议,特别是能否通过nNIV进行气道保护,改善呼吸肌肌力、肺活量,改善呼吸驱动等。

DMD患者往往会出现睡眠相关高碳酸血症及血氧饱和度下降,这往往与睡眠相关的腹部(膈肌)活动导致的潮气量异常密切相关。一些小规模未对照研究提示,对于DMD合并SDB患者使用nNIV治疗反应良好。但是也有其他研究提示,不合理的设置和应用nNIV会导致人机对抗和呼吸功能损害。

有研究指出,对于肺活量严重下降的DMD患者,如果没有清醒高碳酸血症和睡眠呼吸紊乱症状,与对照组相比,使用nNIV会降低长期生存率。

美国神经学会2009年指南建议,应对呼吸功能缺陷的ALS患者进行NIV,以增加生存率,延缓用力肺活量(FVC)下降程度,同时改善QoL。这里的NIV并不特指夜间通气,虽然一般情况下应用的是nNIV。

 2009年的Cochrane系统综述中共纳入了8个随机对照开放标签研究,只有一个是多中心研究。这些研究都是小样本量,从5名到41名患者不等,其中4个研究进行了交叉设计。和一般治疗措施相比,短期应用nNIV可改善日间高碳酸血症及平均夜间氧饱和度,但不能显著改善低通气症状。

长期应用(至少1年)nNIV可显著改善夜间氧饱和度,但不能改善低通气症状及日间高碳酸血症。使用nNIV后,汇总的死亡风险显著下降,QoL部分改善。然而,考虑到不同研究的临床异质性、选择偏倚的可能性以及样本量过小,这些汇总研究结论须经过仔细考虑才能得到正确的解读。

此外,需要指出的是,不管使用什么模式的NIV,夜间人机对抗都很常见:评估nNIV生理疗效的大规模系统研究指出,一般情况下,通过夜间多导睡眠监测发现,17%的夜间睡眠时间中都会出现人机对抗。但目前不能通过人口统计学数据或ALS严重程度来预测哪些患者人机对抗最明显。

此外,只有一小部分睡眠呼吸紊乱患者会进行nNIV治疗。而且这部分进行nNIV治疗患者也往往没有进行过人口统计学或ALS严重程度评分来明确诊断睡眠呼吸紊乱。需进一步研究来明确哪些NMD患者最能够从NIV中获益,是通过夜间、日间还是全天应用,何种NIV模式能最大程度的改善临床症状和生理指标。

专家评论

“夜间”,实际上是指“睡眠”NIV(nNIV)能改善生理指标和临床症状,能在治疗很多心脏呼吸疾病中发挥重要作用,尤其是那些在睡眠中出现生理指标异常的患者。nNIV能够改善不少心脏呼吸系统疾病气体交换,升高血氧饱和度,纠正呼吸困难症状,提高QoL。

然而,nNIV会对急性生理反应、长期生存率、生活质量、患者转归等产生什么样的影响目前仍然不是很清楚,缺乏相关高质量的研究数据。目前的情况是,在nNIV应用方面相比我们了解的,未知的方面更多(包括使用方法,生理影响和临床改变等各个方面)。这些未知方面是我们目前正在进行研究的焦点。

理想情况下,通过这些研究我们可以明确特定疾病的最佳nNIV模式及应用。目前临床医生应该做的就是充分了解有关nNIV的循证指南(适应症,应用原则),同时结合心脏呼吸系统疾病患者临床症状、生理指标对nNIV进行个性化应用。

此外,我们需进一步明确哪些心脏呼吸系统疾病患者可以从无创通气中获益,特别是那些没有睡眠呼吸紊乱、能耐受夜间正压通气不适症状的(PVD和/或空气泄漏)以及那些仅通过数小时日间通气就能显著改善通气功能的患者。

5年展望

需进行良好试验设计(合适及经济节约的)来明确和筛选那些最能从nNIV中获益的患者,同时评估nNIV对于生理参数、临床症状方面的影响。

研究中需评估睡眠和清醒状态下生理严重性参数(如:多导睡眠监测、血气分析、肺功能、呼吸肌肌力、呼吸驱动和运动能力)及临床转归情况(如:生存率,端坐呼吸、健康和睡眠相关QoL、运动耐量、呼吸功能不全急性加重),来指导nNIV治疗决策。

需进一步研究以明确nNIV适应症及相关设置。举例来说,对于呼吸模式参数设定中,是容量限制、压力限制还是容量+压力限制;对于那些不能耐受nNIV的患者是否有使用便携负压通气的可能性;是选择夜间NIV还是日间NIV。

同时需进一步考虑nNIV的应用场所(是在医院、监护室、社区医院、康复机构还是家中)以及如何对nNIV应用进行随访评估疗效。这些都是未来nNIV临床实践和研究领域中的重要组成部分。只有这样我们才能改善那些重症肺部和心血管疾病患者症状,让他们从nNIV中真正获益。

关键内容

夜间无创通气(nNIV)能改善很多心脏呼吸系统疾病患者生理指标和临床症状,尤其对那些睡眠中出现生理指标异常的患者。

nNIV能够改善气体交换,升高血氧饱和度,纠正呼吸困难症状,提高QoL。

目前临床医生应该做的就是充分了解有关nNIV的循证指南,根据患者具体情况个体化的应用nNIV。

nNIV应用中应包括对患者人机对抗、空气泄漏、面罩佩戴舒适程度和依从性的监测。

需进一步研究以明确最佳nNIV模式,确定哪些患者最能够从nNIV中获益。

 

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编辑: 贾隽怡

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