翻譯：周霞慶 翁倩萍 

急性呼吸衰竭是進(jìn)入重癥監(jiān)護(hù)病房的常見指征。自20世紀(jì)50年代以來，無處不在的機(jī)械通氣，特別是正壓通氣，一直是治療嚴(yán)重形式的急性呼吸衰竭的基石。然而，盡管重癥醫(yī)學(xué)科取得了重大進(jìn)展，但與插管和正壓通氣相關(guān)的并發(fā)癥和死亡率并不顯著。因此，通過使用無創(chuàng)設(shè)備來規(guī)避有創(chuàng)機(jī)械通氣的努力受到了廣泛關(guān)注。對于某些情況，如心源性肺水腫和慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease，COPD )加重，無創(chuàng)呼吸支持是非常有益的，而對于低氧性呼吸衰竭，如膿毒癥和休克等相關(guān)情況的存在，可能使用無創(chuàng)呼吸支持的風(fēng)險和益處更加難以界定。

在急性醫(yī)療診治環(huán)境中使用三種主要的無創(chuàng)支持方法：通過大口徑非封閉的鼻導(dǎo)管(即經(jīng)鼻高流量氧療)、持續(xù)氣道正壓通氣( CPAP )和無創(chuàng)通氣(即呼氣末正壓[PEEP]的壓力支持通氣)。在這篇綜述中，我們提供了在成人急性呼吸衰竭中使用無創(chuàng)呼吸支持的生理效應(yīng)、不同配置、臨床適應(yīng)癥和證據(jù)的概述。

呼吸衰竭有兩個主要成分：通氣功能障礙和低氧血癥。通氣功能障礙導(dǎo)致呼吸困難、呼吸做功增加、輔助肌肉的使用和高碳酸血癥：這種情況最好用一種提供改善癥狀的通氣支持的方法來處理。低氧血癥反映了不充分的氣體交換，需要不同形式的氧療和特定的設(shè)備設(shè)置(多為正壓)來改善氣體交換。臨床上呼吸窘迫和嚴(yán)重低氧血癥常以各種組合形式同時存在，因?yàn)橐饸怏w交換異常的損傷往往導(dǎo)致呼吸力學(xué)異常和高做功，但它們也可以分離。不同的無創(chuàng)呼吸支持接口和方法見附錄中的附圖S1，全文可在NEJM. org獲得，其中表S1描述了每個生理效應(yīng)。

經(jīng)鼻高流量氧療

高流量氣體(≥為30升/分鐘，最高為60至80升/分鐘)，吸入氧氣(FiO2)的固定比例為0.21至1.0，可通過鼻管給氧。加熱(至34 °C -37 °C)和濕化使氣體輸送舒適，高流量通常高于患者自己的吸氣峰值流量，允許有效輸送預(yù)定的FiO2。此外，高流量產(chǎn)生一個小的定距的PEEP水平--當(dāng)口腔保持關(guān)閉時略高- -并通過在呼氣期間沖洗上氣道的死腔來減少通氣需求和吸氣肌的努力。這使得在每次吸氣開始時都可以獲得具有控制FiO2的新鮮氣體，從而略微減少了患者清除二氧化碳所需的通氣量。這種方法也可能通過加濕氣體協(xié)助分泌物的黏液纖毛清除，易于應(yīng)用，一般引起最小的不適。

CPAP和PEEP

使用CPAP，使得患者在吸氣和呼吸時保持恒定水平的正壓。CPAP可采用重癥監(jiān)護(hù)室中的機(jī)械呼吸機(jī)或持續(xù)低流量管路。后者有一個高氣壓低流量的發(fā)生器，允許FiO2調(diào)節(jié)到1.0，且有一個最小阻力的PEEP閥。CPAP也可以通過具有內(nèi)部微通道的開放至大氣層閥門輸送，通過這些閥門輸送氧氣。這些系統(tǒng)也可以被加濕。

雖然PEEP對通氣沒有直接作用，但可以通過多種機(jī)制間接起到輔助通氣的作用：平衡COPD急性加重期殘余呼氣末肺泡壓力(到期結(jié)束時的動態(tài)過度膨脹)施加的機(jī)械負(fù)荷； 對抗肺不張(例如,腹部或胸部手術(shù)后低氧血癥)；提供上氣道機(jī)械支架(例如,在阻塞性睡眠呼吸暫?；颊咧?；或作為克服氣道臨界開放壓力(例如,在肥胖患者中)的閾值外壓。在低氧血癥患者中，當(dāng)氧合受損繼發(fā)于通氣性肺泡(例如,在嚴(yán)重感染性肺炎或急性呼吸窘迫綜合征的情況下)喪失導(dǎo)致肺內(nèi)分流，而PEEP可促進(jìn)肺泡復(fù)張從而改善動脈氧合。在應(yīng)用PEEP改善氧合時，臨床上評估其對呼吸做功的影響非常重要。過高的PEEP可誘發(fā)過度充氣，降低膈肌收縮效率。

在左心功能不全的情況下，PEEP可能通過增加胸腔內(nèi)壓力從而降低前負(fù)荷，以及通過減少呼吸做功而產(chǎn)生有益作用。PEEP通過減少呼吸肌活動產(chǎn)生的負(fù)向壓力波動，降低左心室的后負(fù)荷。在心功能正常的情況下，這些影響可以忽略不計，但以CPAP或無創(chuàng)通氣形式的PEEP可以通過改善心臟和呼吸功能非常有效地緩解心源性肺水腫患者的呼吸窘迫。

無創(chuàng)通氣

無創(chuàng)呼吸機(jī)是一種由患者觸發(fā)的、以壓力為目標(biāo)的呼吸模式，在這種模式下，每次患者觸發(fā)呼吸時，吸氣正壓都會高于PEEP水平。吸氣壓力和PEEP由醫(yī)護(hù)團(tuán)隊(duì)設(shè)定。吸氣壓力通過提高口腔和肺泡之間的壓力梯度直接增加潮氣量，使患者減少所需的呼吸努力。涉及低通氣和呼吸性酸中毒的情況最好采用無創(chuàng)通氣治療，這會導(dǎo)致呼吸做功的大幅度減少。降低呼吸做功也可以降低耗氧量，進(jìn)一步改善氣體交換。在低氧性呼吸衰竭患者中，需要監(jiān)測吸氣正壓的影響，以確保其不會導(dǎo)致潮氣量過多，這種情況對隨后的失敗有預(yù)測作用。

該模式可應(yīng)用于使用補(bǔ)償泄漏的重癥監(jiān)護(hù)呼吸機(jī)或?qū)Ｓ玫摹半p水平”正壓通氣機(jī)。雙水平”正壓通氣機(jī)具有復(fù)雜的算法來補(bǔ)償泄漏，但它們也比傳統(tǒng)的呼吸機(jī)具有更少的監(jiān)控能力。無創(chuàng)通氣過程中的泄漏依賴于預(yù)先設(shè)定的壓力，并且會使患者在進(jìn)行通氣時感到不適。

無創(chuàng)支持的實(shí)施涉及選擇合適的接口。CPAP和無創(chuàng)通氣最常用的患者接口是口鼻面罩，它覆蓋了鼻子和嘴巴，用頭帶牢固固定。由于無法有效地傳遞所需的壓力，面罩周圍的氣體泄漏限制了裝置的功效，并可能導(dǎo)致這種方法的失??；氣體泄漏也使得潮氣量的監(jiān)測精度降低。為盡量減少泄漏而緊密安裝的鼻面罩可能會導(dǎo)致面部潰瘍并引起不適，使患者更難以接受這種方法--特別是長時間使用。全面性面罩對鼻部不施加直接壓力，使用時皮膚破裂較小，其功效與內(nèi)部容積較低的面罩相當(dāng)。盡管其內(nèi)部體積較大，但很少增加功能性死腔。由于可傳遞的壓力有限，鼻罩接口在急性醫(yī)療環(huán)境中并不常用。界面的舒適性對于CPAP或無創(chuàng)通氣的使用至關(guān)重要。理想情況下，臨床醫(yī)生應(yīng)具備多種接口和尺寸，以滿足患者的個性化需求。

頭盔是用于輸送CPAP或無創(chuàng)通氣的較大接口。它是由透明塑料制成的圓柱形頭罩，在頸部周圍裝有金屬或塑料環(huán)和軟領(lǐng)。頭盔固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑑蓷l腋下的帶子系在頸環(huán)上。雖然有些患者可能會經(jīng)歷幽閉恐懼癥或報告過多的噪音，但頭盔帶來的不適通常很小，而且不會對皮膚施加直接的局部壓力。與口鼻面罩相比，頭盔可以更長時間地使用CPAP或無創(chuàng)呼吸機(jī)。最近的設(shè)計改進(jìn)了患者-呼吸機(jī)的交互，允許比傳統(tǒng)接口更高水平的PEEP(10-12cmH20)。在潮氣量較大的患者中，需要更高水平的PEEP以避免頭罩塌陷。此外，可能需要較高的氣體流量以避免二氧化碳再呼吸。然而，準(zhǔn)確測量呼氣末潮氣量對于標(biāo)準(zhǔn)頭盔無創(chuàng)通氣通常是不可行的。

以下討論使用不同無創(chuàng)呼吸支持方法的適應(yīng)證和臨床研究證據(jù)。圖1還總結(jié)了各種臨床情況和相關(guān)證據(jù)。

急性呼吸衰竭

急性低氧性呼吸衰竭常表現(xiàn)為肺部感染或感染、滲透性肺水腫和肺不張，導(dǎo)致氧合、通氣和呼吸力學(xué)受損。有創(chuàng)機(jī)械通氣法是在氣體交換惡化和呼吸困難的情況下使用的，通過有針對性的壓力和容量來預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。然而，這種侵入性的方法往往涉及到嚴(yán)重的鎮(zhèn)靜。無創(chuàng)呼吸支持可促進(jìn)氣體交換，同時維持清醒和自主呼吸。此外，胸腔內(nèi)負(fù)壓的自發(fā)產(chǎn)生可以對氣體交換和通氣分布產(chǎn)生有益的影響。然而，至少在實(shí)驗(yàn)上，在嚴(yán)重程度惡化的條件下長時間暴露于強(qiáng)烈的自主呼吸也可能與危害有關(guān)。

此外，出現(xiàn)非肺器官功能障礙(最常見的是腦或心血管功能障礙)時，可能需要插管以保護(hù)氣道和減少氧耗。盡管其有效性不確定，但為了減少插管的需要，人們經(jīng)常使用無創(chuàng)呼吸支持。事實(shí)上，在2019年冠狀病毒(新冠肺炎)大流行期間，高達(dá)41%的嚴(yán)重新冠肺炎引起的急性低氧性呼吸衰竭患者獲得了無創(chuàng)機(jī)械支持；支持類型包括高經(jīng)鼻高流量氧療、持續(xù)正壓通氣和無創(chuàng)機(jī)械通氣。

已經(jīng)進(jìn)行了大量的臨床試驗(yàn)，一系列的薈萃分析顯示，與常規(guī)氧療相比，經(jīng)鼻高流量氧療或無創(chuàng)通氣治療的低氧性呼吸衰竭患者氣管插管的風(fēng)險較低。然而，對于有這種指征的患者來說，并沒有一致的效果。

一項(xiàng)具有里程碑意義的試驗(yàn)比較了經(jīng)鼻高流量氧療、常規(guī)氧療和面罩無創(chuàng)通氣聯(lián)合經(jīng)鼻高流量間歇吸氧共3種方法在動脈血氧分壓與吸入氧濃度比值( PaO2/FiO2 )小于300的患者中的應(yīng)用，結(jié)果顯示常規(guī)氧療聯(lián)合無創(chuàng)通氣的90天死亡風(fēng)險高于單獨(dú)使用經(jīng)鼻高流量氧療。高潮氣量和低PaO2/FiO2比值( <200 )與插管風(fēng)險增加相關(guān)(圖2)。無創(chuàng)通氣開始后1小時的大潮氣量與死亡率增加有關(guān)，這引起了人們對在無創(chuàng)通氣下提供的壓力是否可能導(dǎo)致通氣誘導(dǎo)的肺損傷的擔(dān)憂。一項(xiàng)對25項(xiàng)研究的所有無創(chuàng)呼吸支持方法進(jìn)行的網(wǎng)狀Meta分析顯示，所有方法與傳統(tǒng)氧療相比，插管風(fēng)險更低。

一項(xiàng)小規(guī)模、單中心、隨機(jī)、對照試驗(yàn)評估了無創(chuàng)通氣的不同接口。與使用面罩進(jìn)行無創(chuàng)通氣相比，使用頭盔進(jìn)行無創(chuàng)通氣的氣管插管風(fēng)險和90天死亡率較低。盡管試驗(yàn)提前停止，但結(jié)果很有意思，因?yàn)橹叭狈υu估這些接口的隨機(jī)臨床試驗(yàn)。頭盔組患者在PEEP值較高時(中位數(shù)為8cmH20)比戴面罩組(中位數(shù)PEEP為5cmH20)在無創(chuàng)通氣時的不適感要小一些。在Covid-19大流行期間進(jìn)行了一項(xiàng)評估頭盔無創(chuàng)通氣與經(jīng)鼻高流量氧療通氣的比較試驗(yàn)。已被隨機(jī)分配到接受頭盔無創(chuàng)通氣的患者在無創(chuàng)通氣期間接受經(jīng)鼻高流量氧療。通過頭盔接受無創(chuàng)通氣組的插管率(次要結(jié)果)低于經(jīng)鼻高流量氧療組。其他涉及Covid-19患者的試驗(yàn)表明CPAP和經(jīng)鼻高流量氧療比常規(guī)氧療更能有效降低插管風(fēng)險。

免疫受損患者歷來被認(rèn)為是無創(chuàng)呼吸支持，特別是無創(chuàng)通氣的良好候選者。這一想法是由早期試驗(yàn)推動的，這些試驗(yàn)是在有創(chuàng)通風(fēng)與該隊(duì)列中極高的死亡率相關(guān)時進(jìn)行的。然而，隨著時間的推移，免疫功能低下的呼吸衰竭患者的死亡率大幅下降。鑒于這一變化，目前的數(shù)據(jù)并不支持不惜一切代價避免有創(chuàng)通氣，也不支持采取與非免疫受損患者不同的策略。

在綜合有關(guān)急性低氧性呼吸衰竭的文獻(xiàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，所有無創(chuàng)呼吸支持裝置都被證明比傳統(tǒng)氧療更有效地降低氣管內(nèi)插管的風(fēng)險，至少在有輕到中度呼吸衰竭和沒有相關(guān)條件(如嚴(yán)重器官衰竭或休克)的患者中是這樣。

然而，目前關(guān)于無創(chuàng)呼吸支持對更嚴(yán)重形式的呼吸衰竭(PaO2/FiO2比值<150)有益的證據(jù)尚不清楚，一些數(shù)據(jù)表明與面罩無創(chuàng)通氣相關(guān)的潛在風(fēng)險。在低氧血癥嚴(yán)重程度較高的患者中，是否使用無創(chuàng)呼吸支持、使用哪種設(shè)備、與失敗相關(guān)的危險因素以及如何監(jiān)測失敗等問題存在重要的不確定性。表1概述了選擇無創(chuàng)設(shè)備治療急性低氧性呼吸衰竭的注意事項(xiàng)以及與失敗相關(guān)的因素。 

未完待續(xù)。。。