引用本文： 葉靜凡, 劉家莉, 董飛, 唐小葵. 無創正壓通氣治療慢性阻塞性肺疾病急性加重并急性呼吸衰竭失敗的危險因素分析. 華西醫學, 2017, 32(11): 1702-1707. doi: 10.7507/1002-0179.201612093 復制
無創正壓通氣（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV）能在患者吸氣時輔助通氣，放松呼吸肌，增加每分鐘潮氣量，提高動脈血氣水平，同時能夠降低氣管插管概率。在過去幾十年，NPPV 已經成功地應用于慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）[1-3]、心源性肺水腫[4]、重癥哮喘[5]、不同類型的缺氧型呼吸衰竭[6]、免疫抑制[7]和其他特定的手術后患者[8]的治療中。NPPV 在避免 AECOPD 患者氣管插管中有很高的成功率，是 AECOPD 并急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）的一種普遍一線治療手段[1, 3]。然而，部分患者經 NPPV 治療后呼吸衰竭仍得不到改善從而需有創機械通氣治療。在輕到中度 ARF 的患者中，NPPV 失敗率為 15%～20%[9-10]，在重度 ARF 患者中，失敗率可達 38%～62%[11-12]，而不恰當的延遲氣管插管時間可能帶來更嚴重的后果。因此，明確 NPPV 失敗相關的危險因素有助于準確識別 NPPV 治療效果不佳的患者，并及時轉用有創機械通氣，提高搶救成功率。
動脈血氣的變化、格拉斯哥昏迷評分（Glasgow Coma Scale score，GCS）以及 NPPV 治療 1～2 h 后的某些臨床表現和生理參數通常用來預測 NPPV 治療 AECOPD 患者的成功與否[13-14]。研究發現 GCS 評分<11 分、急性生理與慢性健康（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation，APACHE）Ⅱ評分≥29 分、呼吸頻率（respiratory rate，RR）≥35 次/min 以及入院時 pH 值<7.25 的患者預測失敗率>70%，若 NPPV 治療 2 h 后的 pH 值<7.25，則在很大程度上增加了 NPPV 失敗率（>90%）[13]。在一項 NPPV 治療 AECOPD 并呼吸衰竭的老年患者（>75 歲）的研究中，低 GCS 評分和高 APACHEⅡ評分也與 NPPV 失敗相關[15]。本研究通過對我院呼吸重癥監護病房（respiratory intensive care unit，RICU）185 例接受了 NPPV 治療的 AECOPD 合并 ARF 患者進行回顧性分析，探討 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 失敗（定義為各種原因需行氣管插管或氣管切開）的危險因素。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性分析 2013 年 1 月—2015 年 12 月我院 RICU 接受 NPPV 治療的 AECOPD 合并 ARF 患者的病歷資料。
納入標準：① 符合慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）診斷標準，即根據患者既往病史資料，肺功能檢查為通氣障礙（第 1 秒用力呼氣量占用力肺活量比值<70%）；若無法得到肺功能檢查數據，則根據病史及體征的典型特點或胸部 X 線片及 CT 上肺氣腫表現診斷。② AECOPD 定義為痰量增多、膿痰以及有明顯的呼吸困難（入院時 RR≥25 次/min，呼吸輔助肌參與呼吸運動）。③ 因 ARF 行 NPPV 治療，NPPV 適應證為至少符合以下 1 個條件：A. 存在呼吸性酸中毒 [pH 值≤7.35 和（或）二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）>45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）]；B. 嚴重呼吸困難合并臨床癥狀，如應用輔助呼吸肌呼吸，出現胸腹矛盾運動，或者肋間隙肌群收縮；C. 雖持續性氧療，但仍然有低氧血癥。
排除標準：① 有氣管切開或氣管插管史；② 有明確原因且需特殊治療的呼吸困難（如氣胸、咯血、肺炎、肺栓塞、胸部損傷、肺癌）；③ 因呼吸心搏驟停、意識喪失或面罩不耐受而不能自主排出氣道分泌物者；④ 血流動力學不穩定（收縮壓≤90 mm Hg 或有嚴重心律失常）；⑤ 入院時因意識模糊或氣道分泌物不能自主排出而有氣管插管指征者，其中因拒絕氣管插管而接受 NPPV 治療的患者排除在外。
1.2 研究方法
1.2.1 治療方法
有 NPPV 適應證者，采用美國飛利浦偉康呼吸機，使用雙水平正壓通氣 S/T 3.0 模式，經鼻或經口鼻面罩進行通氣。壓力支持通氣初始值為呼氣壓 2～4 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），吸氣壓 6～8 cm H2O，逐漸增加呼氣壓至 4～6 cm H2O，吸氣壓維持在每 5～6 分鐘增加 2 cm H2O，以保證潮氣量至少為 6 mL/kg，臨床癥狀有所改善（RR<25 次/min，呼吸肌使用減少）以及患者能耐受為滿意，最大值不超過 25 cm H2O，吸氧濃度（fraction of inspiration oxygen，FiO2）設定為保證血氧飽和度（oxygen saturation，SpO2）≥90%。對 NPPV 反應好的患者應盡可能在第 1 個 24 h 內保持無創通氣支持狀態，夜間能耐受患者應保持持續通氣，白天除 3 h 的常規治療、物理治療、飲食和常規護理外，應保持 3～12 h 持續通氣，隨病情好轉可逐日減少 NPPV 使用時間。當達到治療目標即 RR<25 次/min，pH 值正常或臨界正常，SpO2≥90% 且 FiO2<50%，輔助呼吸肌不參與呼吸運動時，可開始間歇脫機。患者的自主呼吸根據自身耐受程度及動脈血氣水平而逐漸增加，當患者動脈血氣水平在 NPPV 中斷 12 h 后能維持在穩定狀態（pH 值 7.35～7.45），且夜間能自主呼吸時，NPPV 可終止。
1.2.2 治療成敗標準
NPPV 治療成功的標準為患者呼吸衰竭糾正，臨床癥狀改善，且好轉出院。失敗標準為出現以下情況需行氣管插管或氣管切開：① 意識喪失；② 盡管經 NPPV 治療，pH 值、氧合指數 [氧分壓（partial pressure of oxygen，PaO2）/FiO2 ]、PaCO2 仍持續惡化；③ 昏迷或氣道分泌物增多；④ 血流動力學不穩定：心率<50 次/min 和（或）收縮壓<70 mm Hg；⑤ 心搏或呼吸驟停；⑥ RR<8 次/min 或>40 次/min。并因此將患者分為 NPPV 成功組和 NPPV 失敗組。
1.3 觀察指標
① 患者入住 RICU 時采集基本人口學信息（年齡、性別）；② 入住 RICU 24 h 內計算出 APACHE Ⅱ評分[16]；③ 記錄 NPPV 治療前、NPPV 治療 2 h 后和 NPPV 治療 24 h 后的 GCS 評分、RR 和動脈血氣數據。比較患者入院時、NPPV 治療 2 h 后和 NPPV 治療 24 h 后的指標變化情況時，剔除入院時及 NPPV 治療 2 h 后的相關指標資料不完整，或在 NPPV 治療 24 h 內失敗或缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據而缺失 NPPV 治療 24 h 后指標的患者。但進行 NPPV 治療失敗危險因素分析時，因僅涉及入院時及 NPPV 治療 2 h 后指標，故仍將所有納入患者進行分析。
1.4 統計學方法
所有數據分析使用 SPSS 10.0 統計軟件進行。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用百分比表示。通過 Shapiro-Wilk 檢驗數據是否符合正態分布，非正態分布數據使用秩變換進行預處理。采用重復測量方差分析和 Dunnett-t 檢驗方法比較兩組患者入院時、NPPV 治療 2 h、NPPV 治療 24 h 后各項指標變化。將可能為影響 NPPV 失敗的各危險因素進行單因素分析，連續變量采用獨立樣本 t 檢驗，分類變量采用 χ2 檢驗，P<0.05 表示差異有統計學意義。在單因素分析中P<0.05 的變量被選入多因素分析中，以 NPPV 是否失敗為因變量，比值比（odds ratio，OR）及 95% 置信區間（confidence interval，CI）進行評估，采用逐步多因素 logistic 回歸分析確定 NPPV 失敗的獨立危險因素，P<0.10 表示差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者預后
本研究共納入接受 NPPV 治療的患者 185 例。其中，好轉出院 119 例（64.3%），在呼吸衰竭糾正后死于心律失常 1 例（0.5%），治療失敗 65 例（35.1%）。治療失敗后接受氣管插管 24 例，接受氣管切開 1 例，拒絕插管而未行氣管插管 40 例。接受氣管插管或氣管切開的 25 例中，治療成功 14 例，最終死亡 11 例，拒絕插管的 40 例也最終死亡。
2.2 NPPV 治療 24 h 后各項指標的變化
185 例患者入院時及 NPPV 治療 2 h 后的相關指標資料收集完整，但 26 例患者（包括 NPPV 成功組 20 例，NPPV 失敗組 6 例）因在 NPPV 治療 24 h 內失敗或缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據而缺失 NPPV 治療 24 h 后指標而被剔除，故共納入 159 例患者。NPPV 成功組患者 100 例，男 73 例，女 27 例，年齡 54～82 歲，平均（68.2±14.6）歲；NPPV 失敗組患者 59 例，男 39 例，女 20 例，年齡 55～85 歲，平均（70.3±18.5）歲。
NPPV 成功組治療 2 h 后、治療 24 h 后相比入院時在 GCS 評分、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2、RR 和 PaCO2 水平上均有所改善（P<0.05）；NPPV 失敗組治療 2 h 后、治療 24 h 后相比入院時僅在 RR、PaO2 和 PaCO2 水平上有所改善，而 GCS 評分、PaO2/FiO2 和 pH 值均未見明顯改善。見表 1。
表1
NPPV 成功組與失敗組治療第 1 個 24 h 內變化比較（
）
2.3 NPPV 治療失敗危險因素分析
共納入 185 例患者，其中 NPPV 成功組 120 例，男 87 例，女 33 例，年齡 53～87 歲，平均（69.2±15.5）歲；NPPV 失敗組 65 例，男 42 例，女 23 例，年齡 60～84 歲，平均（71.4±18.7）歲。兩組患者入院時及 NPPV 治療 2 h 后各項指標的比較結果顯示，失敗組患者在入院時 APACHE Ⅱ評分、RR 明顯高于成功組，GCS 評分卻低于成功組，差異均有統計學意義（P<0.05）；在 NPPV 治療 2 h 后，失敗組的 GCS 評分、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2 均低于成功組，而 RR 則高于成功組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 2。
表2
NPPV 成功組與失敗組各項指標比較（
）
將上述入院時及 NPPV 治療 2 h 后的各項指標作為 NPPV 治療失敗的相關因素進行 logistic 回歸分析顯示： APACHEⅡ評分≥30 分、入院時 RR≥35 次/min、NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25 、NPPV 治療 2 h 后 PaO2<60 mm Hg、NPPV 治療 2 h 后 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 失敗的獨立危險因素（P<0.10）。見表 3。
表3
NPPV 失敗相關因素的 logistic 回歸分析
3 討論
隨著無創機械通氣技術廣泛用于慢阻肺所致呼吸衰竭的治療中，越來越多的研究顯示 NPPV 在避免 AECOPD 患者氣管插管中有很高的成功率（60%～90%）[17-18]。本研究結果表明，NPPV 能夠快速且持續地改善氣體交換，提高動脈血氣水平，降低 RR，使得 64.9% 的患者免于氣管插管，這與 Mccurdy[18]的系統評價中得出 NPPV 使 62% 的 AECOPD 患者的插管率降低的結果相似。
本研究中，NPPV 治療失敗率為 35.1%。單因素分析顯示 APACHEⅡ評分、入院時的 GCS 評分、RR、PaO2/FiO2 和 NPPV 治療 2 h 后的 GCS 評分、RR、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2 在 NPPV 成功組和失敗組中差異有統計學意義（P<0.05），這些變量可用于預測 NPPV 失敗的可能性。在多因素分析中，僅有以下 5 個因素與 NPPV 失敗獨立相關：APACHEⅡ評分≥30 分，入院時 RR≥35 次/min，NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25、PaO2<60 mm Hg 以及 PaO2/FiO2<200 mm Hg。很多相關研究也表明 NPPV 在治療慢阻肺或其他原因所致 ARF 失敗的可能臨床和生理因素包括患者的意識狀態、呼吸儲備、NPPV 治療初始時患者的應答反應以及潛在疾病的嚴重性[19-20]，這與本研究結果類似。
3.1 APACHEⅡ
APACHEⅡ評分系統是目前使用最廣泛、最權威的重癥監護情況評分系統。本次研究發現，APACHEⅡ評分≥30 分是影響 NPPV 預后的主要因素。大量研究發現 NPPV 的失敗率與基礎疾病的嚴重程度呈正相關[21-22]，高 APACHEⅡ評分是 NPPV 治療慢阻肺合并 ARF 失敗的一個獨立影響因素[13]。呼吸衰竭患者通常伴有其他并發癥（如營養不良、心臟病、糖尿病），或伴隨器官衰竭，慢阻肺合并 ARF 的患者中，呼吸機主要起代替輔助呼吸肌的作用，故患者器官衰竭程度越嚴重，恢復過程就越慢，NPPV 成功率也越低，因此疾病的嚴重程度對 NPPV 的失敗率有顯著影響。
3.2 RR
研究發現入院時 RR≥35 次/min 是氣管插管的一個獨立影響因素。除 AECOPD 患者外，在手術后 ARF、急性肺損傷和血液系統惡性腫瘤合并呼吸衰竭的患者中，RR 加快與 NPPV 失敗也有關[20]。一項來自急診科的研究發現在 NPPV 治療 1 h 后 RR>20 次/min 與 NPPV 失敗率獨立相關[23]。因此高 RR 可能是疾病嚴重性的一個標志，NPPV 失敗率也會相應升高。慢阻肺患者由于長期缺氧和二氧化碳潴留，機體已處于代償狀態，相對于 PaCO2，RR 的絕對值或許更能直接反映患者的呼吸儲備和呼吸衰竭的嚴重程度，入院時 RR≥35 次/min 可能提示患者的呼吸肌已承受較大負荷或已有較大的結構改變。而 RR 不需要通過實驗室檢查，在床旁即能簡單評估，對臨床有重大意義。
3.3 NPPV 治療后 動脈血氣水平的變化
本研究發現入院時的動脈血氣水平對 NPPV 失敗并無預測價值，然而在 NPPV 治療 2 h 后若尚未達到 pH 值≥7.25，PaO2≥60 mm Hg 和 PaO2/FiO2≥200 mm Hg 的目標則被認為是 NPPV 失敗的獨立危險因素。研究發現，NPPV 治療 1～4 h 后 pH 值水平仍未有改善被認為是氣管插管的一個預測指標[13-14]。例如，Confalonieri 等[13]研究表明在 NPPV 治療 2 h 后，影響最終預后的主要因素是 pH 值，這與本研究發現 NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25 是氣管插管的一個獨立預測因素一致。由于慢阻肺患者長期處于二氧化碳潴留狀態，PaCO2 的絕對值并不能反映患者呼吸惡化的情況，但無論 PaCO2 的水平如何，pH 值都能反映肺泡通氣急性惡化的情況。Scala 等[24]發現 NPPV 失敗的風險隨著意識水平變差而增加，而 NPPV 引起的意識水平變化與 pH 值的變化有關，與 PaCO2 的變化無關。因此，pH 值或許更好地反映了呼吸和代謝在臨床上的惡化情況，是評價 ARF 嚴重程度的最好指標，在 NPPV 治療 2 h 后 pH 值尚未得到改善則預示了 NPPV 失敗的風險較大。
PaO2 和 PaO2/FiO2 是氧合和通氣水平的重要指標。NPPV 是提高氧合的一項有效治療措施，其目標之一即糾正嚴重的低氧血癥。我國 AECOPD 機械通氣指南建議 NPPV 治療后 PaO2/FiO2<200 mm Hg 或 PaO2<50 mm Hg 為有創通氣的指征[25]，本研究結果顯示， NPPV 治療 2 h 后的 PaO2<60 mm Hg 和 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 失敗的獨立危險因素，與其相似，故對氧合水平的觀察也有助于盡早識別 NPPV 治療失敗而改用有創通氣。
本研究的局限性在于因是回顧性研究，部分患者缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據。本研究結果表明，APACHEⅡ評分≥30 分，入院時 RR≥35 次/min 以及在 NPPV 治療后 2 h，pH 值<7.25，PaO2<60 mm Hg 和 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 患者失敗的獨立危險因素。在 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 患者的過程中，評估患者入院時危重程度和 RR，以及密切觀察 NPPV 治療的早期反應，對預測 NPPV 治療成功與否至關重要，而對于治療失敗風險大的患者，需及時進行有創機械通氣治療，提高搶救成功率。
無創正壓通氣（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV）能在患者吸氣時輔助通氣，放松呼吸肌，增加每分鐘潮氣量，提高動脈血氣水平，同時能夠降低氣管插管概率。在過去幾十年，NPPV 已經成功地應用于慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）[1-3]、心源性肺水腫[4]、重癥哮喘[5]、不同類型的缺氧型呼吸衰竭[6]、免疫抑制[7]和其他特定的手術后患者[8]的治療中。NPPV 在避免 AECOPD 患者氣管插管中有很高的成功率，是 AECOPD 并急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）的一種普遍一線治療手段[1, 3]。然而，部分患者經 NPPV 治療后呼吸衰竭仍得不到改善從而需有創機械通氣治療。在輕到中度 ARF 的患者中，NPPV 失敗率為 15%～20%[9-10]，在重度 ARF 患者中，失敗率可達 38%～62%[11-12]，而不恰當的延遲氣管插管時間可能帶來更嚴重的后果。因此，明確 NPPV 失敗相關的危險因素有助于準確識別 NPPV 治療效果不佳的患者，并及時轉用有創機械通氣，提高搶救成功率。
動脈血氣的變化、格拉斯哥昏迷評分（Glasgow Coma Scale score，GCS）以及 NPPV 治療 1～2 h 后的某些臨床表現和生理參數通常用來預測 NPPV 治療 AECOPD 患者的成功與否[13-14]。研究發現 GCS 評分<11 分、急性生理與慢性健康（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation，APACHE）Ⅱ評分≥29 分、呼吸頻率（respiratory rate，RR）≥35 次/min 以及入院時 pH 值<7.25 的患者預測失敗率>70%，若 NPPV 治療 2 h 后的 pH 值<7.25，則在很大程度上增加了 NPPV 失敗率（>90%）[13]。在一項 NPPV 治療 AECOPD 并呼吸衰竭的老年患者（>75 歲）的研究中，低 GCS 評分和高 APACHEⅡ評分也與 NPPV 失敗相關[15]。本研究通過對我院呼吸重癥監護病房（respiratory intensive care unit，RICU）185 例接受了 NPPV 治療的 AECOPD 合并 ARF 患者進行回顧性分析，探討 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 失敗（定義為各種原因需行氣管插管或氣管切開）的危險因素。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性分析 2013 年 1 月—2015 年 12 月我院 RICU 接受 NPPV 治療的 AECOPD 合并 ARF 患者的病歷資料。
納入標準：① 符合慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）診斷標準，即根據患者既往病史資料，肺功能檢查為通氣障礙（第 1 秒用力呼氣量占用力肺活量比值<70%）；若無法得到肺功能檢查數據，則根據病史及體征的典型特點或胸部 X 線片及 CT 上肺氣腫表現診斷。② AECOPD 定義為痰量增多、膿痰以及有明顯的呼吸困難（入院時 RR≥25 次/min，呼吸輔助肌參與呼吸運動）。③ 因 ARF 行 NPPV 治療，NPPV 適應證為至少符合以下 1 個條件：A. 存在呼吸性酸中毒 [pH 值≤7.35 和（或）二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）>45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）]；B. 嚴重呼吸困難合并臨床癥狀，如應用輔助呼吸肌呼吸，出現胸腹矛盾運動，或者肋間隙肌群收縮；C. 雖持續性氧療，但仍然有低氧血癥。
排除標準：① 有氣管切開或氣管插管史；② 有明確原因且需特殊治療的呼吸困難（如氣胸、咯血、肺炎、肺栓塞、胸部損傷、肺癌）；③ 因呼吸心搏驟停、意識喪失或面罩不耐受而不能自主排出氣道分泌物者；④ 血流動力學不穩定（收縮壓≤90 mm Hg 或有嚴重心律失常）；⑤ 入院時因意識模糊或氣道分泌物不能自主排出而有氣管插管指征者，其中因拒絕氣管插管而接受 NPPV 治療的患者排除在外。
1.2 研究方法
1.2.1 治療方法
有 NPPV 適應證者，采用美國飛利浦偉康呼吸機，使用雙水平正壓通氣 S/T 3.0 模式，經鼻或經口鼻面罩進行通氣。壓力支持通氣初始值為呼氣壓 2～4 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），吸氣壓 6～8 cm H2O，逐漸增加呼氣壓至 4～6 cm H2O，吸氣壓維持在每 5～6 分鐘增加 2 cm H2O，以保證潮氣量至少為 6 mL/kg，臨床癥狀有所改善（RR<25 次/min，呼吸肌使用減少）以及患者能耐受為滿意，最大值不超過 25 cm H2O，吸氧濃度（fraction of inspiration oxygen，FiO2）設定為保證血氧飽和度（oxygen saturation，SpO2）≥90%。對 NPPV 反應好的患者應盡可能在第 1 個 24 h 內保持無創通氣支持狀態，夜間能耐受患者應保持持續通氣，白天除 3 h 的常規治療、物理治療、飲食和常規護理外，應保持 3～12 h 持續通氣，隨病情好轉可逐日減少 NPPV 使用時間。當達到治療目標即 RR<25 次/min，pH 值正常或臨界正常，SpO2≥90% 且 FiO2<50%，輔助呼吸肌不參與呼吸運動時，可開始間歇脫機。患者的自主呼吸根據自身耐受程度及動脈血氣水平而逐漸增加，當患者動脈血氣水平在 NPPV 中斷 12 h 后能維持在穩定狀態（pH 值 7.35～7.45），且夜間能自主呼吸時，NPPV 可終止。
1.2.2 治療成敗標準
NPPV 治療成功的標準為患者呼吸衰竭糾正，臨床癥狀改善，且好轉出院。失敗標準為出現以下情況需行氣管插管或氣管切開：① 意識喪失；② 盡管經 NPPV 治療，pH 值、氧合指數 [氧分壓（partial pressure of oxygen，PaO2）/FiO2 ]、PaCO2 仍持續惡化；③ 昏迷或氣道分泌物增多；④ 血流動力學不穩定：心率<50 次/min 和（或）收縮壓<70 mm Hg；⑤ 心搏或呼吸驟停；⑥ RR<8 次/min 或>40 次/min。并因此將患者分為 NPPV 成功組和 NPPV 失敗組。
1.3 觀察指標
① 患者入住 RICU 時采集基本人口學信息（年齡、性別）；② 入住 RICU 24 h 內計算出 APACHE Ⅱ評分[16]；③ 記錄 NPPV 治療前、NPPV 治療 2 h 后和 NPPV 治療 24 h 后的 GCS 評分、RR 和動脈血氣數據。比較患者入院時、NPPV 治療 2 h 后和 NPPV 治療 24 h 后的指標變化情況時，剔除入院時及 NPPV 治療 2 h 后的相關指標資料不完整，或在 NPPV 治療 24 h 內失敗或缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據而缺失 NPPV 治療 24 h 后指標的患者。但進行 NPPV 治療失敗危險因素分析時，因僅涉及入院時及 NPPV 治療 2 h 后指標，故仍將所有納入患者進行分析。
1.4 統計學方法
所有數據分析使用 SPSS 10.0 統計軟件進行。計量資料采用均數±標準差表示，計數資料采用百分比表示。通過 Shapiro-Wilk 檢驗數據是否符合正態分布，非正態分布數據使用秩變換進行預處理。采用重復測量方差分析和 Dunnett-t 檢驗方法比較兩組患者入院時、NPPV 治療 2 h、NPPV 治療 24 h 后各項指標變化。將可能為影響 NPPV 失敗的各危險因素進行單因素分析，連續變量采用獨立樣本 t 檢驗，分類變量采用 χ2 檢驗，P<0.05 表示差異有統計學意義。在單因素分析中P<0.05 的變量被選入多因素分析中，以 NPPV 是否失敗為因變量，比值比（odds ratio，OR）及 95% 置信區間（confidence interval，CI）進行評估，采用逐步多因素 logistic 回歸分析確定 NPPV 失敗的獨立危險因素，P<0.10 表示差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者預后
本研究共納入接受 NPPV 治療的患者 185 例。其中，好轉出院 119 例（64.3%），在呼吸衰竭糾正后死于心律失常 1 例（0.5%），治療失敗 65 例（35.1%）。治療失敗后接受氣管插管 24 例，接受氣管切開 1 例，拒絕插管而未行氣管插管 40 例。接受氣管插管或氣管切開的 25 例中，治療成功 14 例，最終死亡 11 例，拒絕插管的 40 例也最終死亡。
2.2 NPPV 治療 24 h 后各項指標的變化
185 例患者入院時及 NPPV 治療 2 h 后的相關指標資料收集完整，但 26 例患者（包括 NPPV 成功組 20 例，NPPV 失敗組 6 例）因在 NPPV 治療 24 h 內失敗或缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據而缺失 NPPV 治療 24 h 后指標而被剔除，故共納入 159 例患者。NPPV 成功組患者 100 例，男 73 例，女 27 例，年齡 54～82 歲，平均（68.2±14.6）歲；NPPV 失敗組患者 59 例，男 39 例，女 20 例，年齡 55～85 歲，平均（70.3±18.5）歲。
NPPV 成功組治療 2 h 后、治療 24 h 后相比入院時在 GCS 評分、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2、RR 和 PaCO2 水平上均有所改善（P<0.05）；NPPV 失敗組治療 2 h 后、治療 24 h 后相比入院時僅在 RR、PaO2 和 PaCO2 水平上有所改善，而 GCS 評分、PaO2/FiO2 和 pH 值均未見明顯改善。見表 1。
表1
NPPV 成功組與失敗組治療第 1 個 24 h 內變化比較（
）
2.3 NPPV 治療失敗危險因素分析
共納入 185 例患者，其中 NPPV 成功組 120 例，男 87 例，女 33 例，年齡 53～87 歲，平均（69.2±15.5）歲；NPPV 失敗組 65 例，男 42 例，女 23 例，年齡 60～84 歲，平均（71.4±18.7）歲。兩組患者入院時及 NPPV 治療 2 h 后各項指標的比較結果顯示，失敗組患者在入院時 APACHE Ⅱ評分、RR 明顯高于成功組，GCS 評分卻低于成功組，差異均有統計學意義（P<0.05）；在 NPPV 治療 2 h 后，失敗組的 GCS 評分、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2 均低于成功組，而 RR 則高于成功組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 2。
表2
NPPV 成功組與失敗組各項指標比較（
）
將上述入院時及 NPPV 治療 2 h 后的各項指標作為 NPPV 治療失敗的相關因素進行 logistic 回歸分析顯示： APACHEⅡ評分≥30 分、入院時 RR≥35 次/min、NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25 、NPPV 治療 2 h 后 PaO2<60 mm Hg、NPPV 治療 2 h 后 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 失敗的獨立危險因素（P<0.10）。見表 3。
表3
NPPV 失敗相關因素的 logistic 回歸分析
3 討論
隨著無創機械通氣技術廣泛用于慢阻肺所致呼吸衰竭的治療中，越來越多的研究顯示 NPPV 在避免 AECOPD 患者氣管插管中有很高的成功率（60%～90%）[17-18]。本研究結果表明，NPPV 能夠快速且持續地改善氣體交換，提高動脈血氣水平，降低 RR，使得 64.9% 的患者免于氣管插管，這與 Mccurdy[18]的系統評價中得出 NPPV 使 62% 的 AECOPD 患者的插管率降低的結果相似。
本研究中，NPPV 治療失敗率為 35.1%。單因素分析顯示 APACHEⅡ評分、入院時的 GCS 評分、RR、PaO2/FiO2 和 NPPV 治療 2 h 后的 GCS 評分、RR、pH 值、PaO2、PaO2/FiO2 在 NPPV 成功組和失敗組中差異有統計學意義（P<0.05），這些變量可用于預測 NPPV 失敗的可能性。在多因素分析中，僅有以下 5 個因素與 NPPV 失敗獨立相關：APACHEⅡ評分≥30 分，入院時 RR≥35 次/min，NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25、PaO2<60 mm Hg 以及 PaO2/FiO2<200 mm Hg。很多相關研究也表明 NPPV 在治療慢阻肺或其他原因所致 ARF 失敗的可能臨床和生理因素包括患者的意識狀態、呼吸儲備、NPPV 治療初始時患者的應答反應以及潛在疾病的嚴重性[19-20]，這與本研究結果類似。
3.1 APACHEⅡ
APACHEⅡ評分系統是目前使用最廣泛、最權威的重癥監護情況評分系統。本次研究發現，APACHEⅡ評分≥30 分是影響 NPPV 預后的主要因素。大量研究發現 NPPV 的失敗率與基礎疾病的嚴重程度呈正相關[21-22]，高 APACHEⅡ評分是 NPPV 治療慢阻肺合并 ARF 失敗的一個獨立影響因素[13]。呼吸衰竭患者通常伴有其他并發癥（如營養不良、心臟病、糖尿病），或伴隨器官衰竭，慢阻肺合并 ARF 的患者中，呼吸機主要起代替輔助呼吸肌的作用，故患者器官衰竭程度越嚴重，恢復過程就越慢，NPPV 成功率也越低，因此疾病的嚴重程度對 NPPV 的失敗率有顯著影響。
3.2 RR
研究發現入院時 RR≥35 次/min 是氣管插管的一個獨立影響因素。除 AECOPD 患者外，在手術后 ARF、急性肺損傷和血液系統惡性腫瘤合并呼吸衰竭的患者中，RR 加快與 NPPV 失敗也有關[20]。一項來自急診科的研究發現在 NPPV 治療 1 h 后 RR>20 次/min 與 NPPV 失敗率獨立相關[23]。因此高 RR 可能是疾病嚴重性的一個標志，NPPV 失敗率也會相應升高。慢阻肺患者由于長期缺氧和二氧化碳潴留，機體已處于代償狀態，相對于 PaCO2，RR 的絕對值或許更能直接反映患者的呼吸儲備和呼吸衰竭的嚴重程度，入院時 RR≥35 次/min 可能提示患者的呼吸肌已承受較大負荷或已有較大的結構改變。而 RR 不需要通過實驗室檢查，在床旁即能簡單評估，對臨床有重大意義。
3.3 NPPV 治療后 動脈血氣水平的變化
本研究發現入院時的動脈血氣水平對 NPPV 失敗并無預測價值，然而在 NPPV 治療 2 h 后若尚未達到 pH 值≥7.25，PaO2≥60 mm Hg 和 PaO2/FiO2≥200 mm Hg 的目標則被認為是 NPPV 失敗的獨立危險因素。研究發現，NPPV 治療 1～4 h 后 pH 值水平仍未有改善被認為是氣管插管的一個預測指標[13-14]。例如，Confalonieri 等[13]研究表明在 NPPV 治療 2 h 后，影響最終預后的主要因素是 pH 值，這與本研究發現 NPPV 治療 2 h 后 pH 值<7.25 是氣管插管的一個獨立預測因素一致。由于慢阻肺患者長期處于二氧化碳潴留狀態，PaCO2 的絕對值并不能反映患者呼吸惡化的情況，但無論 PaCO2 的水平如何，pH 值都能反映肺泡通氣急性惡化的情況。Scala 等[24]發現 NPPV 失敗的風險隨著意識水平變差而增加，而 NPPV 引起的意識水平變化與 pH 值的變化有關，與 PaCO2 的變化無關。因此，pH 值或許更好地反映了呼吸和代謝在臨床上的惡化情況，是評價 ARF 嚴重程度的最好指標，在 NPPV 治療 2 h 后 pH 值尚未得到改善則預示了 NPPV 失敗的風險較大。
PaO2 和 PaO2/FiO2 是氧合和通氣水平的重要指標。NPPV 是提高氧合的一項有效治療措施，其目標之一即糾正嚴重的低氧血癥。我國 AECOPD 機械通氣指南建議 NPPV 治療后 PaO2/FiO2<200 mm Hg 或 PaO2<50 mm Hg 為有創通氣的指征[25]，本研究結果顯示， NPPV 治療 2 h 后的 PaO2<60 mm Hg 和 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 失敗的獨立危險因素，與其相似，故對氧合水平的觀察也有助于盡早識別 NPPV 治療失敗而改用有創通氣。
本研究的局限性在于因是回顧性研究，部分患者缺乏 NPPV 治療 24 h 后的血氣分析數據。本研究結果表明，APACHEⅡ評分≥30 分，入院時 RR≥35 次/min 以及在 NPPV 治療后 2 h，pH 值<7.25，PaO2<60 mm Hg 和 PaO2/FiO2<200 mm Hg 是 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 患者失敗的獨立危險因素。在 NPPV 治療 AECOPD 合并 ARF 患者的過程中，評估患者入院時危重程度和 RR，以及密切觀察 NPPV 治療的早期反應，對預測 NPPV 治療成功與否至關重要，而對于治療失敗風險大的患者，需及時進行有創機械通氣治療，提高搶救成功率。
