引用本文： 李佳, 曾茂妮, 梁宗安. 頭罩和面罩無創通氣對急性呼吸衰竭患者療效的薈萃分析. 中國呼吸與危重監護雜志, 2017, 16(2): 165-174. doi: 10.7507/1671-6205.201702026 復制
無創通氣（non-invasive ventilation，NIV）為急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）患者提供安全有效的呼吸支持，降低氣管內插管的風險[1-2]。近幾十年來，無創通氣已經被成功應用于慢性阻塞性肺疾病（簡稱慢阻肺）急性加重[3]、肌肉骨骼疾病[4]、血液惡性腫瘤[5]和實體器官移植[6-7]，包括肺移植[8]。此外，與有創機械通氣相比，無創通氣可降低呼吸機相關肺炎的風險[9-12]，并使撤機更容易[13]。面罩是無創通氣最常用的接口[14]，但它有漏氣、皮膚壞死、患者不適及鼻部疼痛等缺點[15-16]。這些可能降低無創通氣的療效，甚至導致無創通氣失敗[16-17]。頭罩是一種新型的接口，為透明無乳膠聚氯乙烯罩，近來引起越來越多的關注，但其療效尚存爭議。既往幾項試驗表明，患者對頭罩和面罩都具有良好的耐受性，并且它們都可以有效改善氣體交換和減少吸氣功[18-20]。此項研究的目的是通過氣管插管率、住院死亡率、并發癥、血氣分析等指標來比較 ARF 患者使用頭罩和面罩無創通氣的療效。
1 資料與方法
1.1 納入和排除標準
1.1.1 納入標準 （1）成年 ARF 患者；（2）將頭罩通氣與面罩通氣進行比較，包括隨機對照試驗（randomized controlled trials，RCTs）和病例對照研究；（3）結果包括患者治療期間氣管插管率、住院死亡率、NIV 相關并發癥或開始 NIV 后 6 h 內血氣分析相關指標；（4）至少可以提取一項結果。
1.1.2 排除標準 （1）頭罩通氣用于預防性治療；（2）試驗受試者是健康志愿者或模擬器；（3）沒有全文的會議論文或摘要；（4）社論、病例報告、信件、綜述、新聞、評論、指南和薈萃分析等。
1.2 檢索策略
以“helmet，face mask，facial mask”和“mechanical ventilation 或 noninvasive ventilation”為英文檢索詞，檢索 PubMed、OVID、Embase、Scopus 和 Cochrane 等數據庫，并搜索相關網頁及參考文獻。以“頭罩、面罩、機械通氣、無創通氣”為中文檢索詞，檢索中國知網和萬方數據庫。檢索時間為建庫至 2016 年 12 月。流程見圖 1。
1.3 研究選擇
研究的選擇由 2 名研究者獨立分兩個階段進行。首先，根據標題和摘要對文章進行篩選。第二，根據納入和排除標準篩查和選擇全文。如有異議，2 名研究者共同篩查此文章，直至達成一致意見[21]，由第 3 名研究者決定是否納入該篇文章。
1.4 數據提取和質量評估
2 名研究者分別獨立使用標準化數據提取表格[22]從每篇文章中提取數據，并對所有項目達成一致意見。提取的數據包括：作者，出版年份，設計類型，患者特征，干預措施（接口類型，通氣模式），研究結果等。使用 Cochrane 偏倚風險評估工具[22]評估 RCTs 偏倚風險，包括以下 7 個方面：隨機序列生成，分配方案隱藏，參與研究人員和受試者的盲法，相關結果評估的盲法，結果數據完整性，選擇性報告和其他偏倚。使用紐卡斯爾-渥太華量表（NOS）評估病例對照試驗偏倚風險，包括以下 3 個方面：研究對象選擇，組間可比性和暴露因素測量[23]。當研究得分超過 4 分時，視為高質量研究。2 名研究者分別進行質量評估。在有分歧時，與第 3 名研究者討論決定。
1.5 統計學分析
使用 Cochrane 系統評價軟件 RevMan5.3 進行薈萃分析。計量資料采用比值比（odds ratio，OR）和 95% 置信區間（confidence interval，CI），計數資料采用均數差（mean difference，MD）和 95%CI。對于所有分析，P<0.05 為差異有統計學意義。通過 I2 來評估入選研究的異質性[24-25]。I2 值為 25%～50% 時表明低度異質性，50%～70% 為中度異質性，>75% 為高度異質性[21]。當 I2>50% 時，使用隨機效應模型。對研究進一步進行亞組分析，以找出可能的影響因素。如果納入研究的數量大于 9，則通過漏斗圖評估潛在的發表偏倚。如果任何亞組包括低質量研究，則應用敏感性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果和質量評價
最終納入 16 篇文獻，包括 6 項病例對照研究[26-31]和 10 項 RCTs[32-41]（圖 1）。這些研究納入了重癥監護室（intensive care unit，ICU）[26, 29-35]、急診科[27]、血液科[28]、心臟外科[36, 41]和呼吸內科[37-40]的患者。各項研究的基本特點見表 1。入選研究的質量評估見圖 2 和表 2。對于 RCTs，大多數方面被評估為低偏倚風險。由于干預措施的自身特點，在試驗中對參與研究人員和受試者采用盲法是不可能的，所以所有試驗實施偏倚均被評估為高風險。研究結果不受盲法影響，測量偏倚被評估為低風險。對于病例對照研究，所有研究明確報告了病例組和對照組的定義，并且病例具有代表性。在 5 項歷史性對照研究中，因為病例納入是在不同時期，所以病例組和對照組可能來自不同的人群。
圖1
納入文獻流程圖
表1
納入文獻的基本特征
圖2
隨機對照試驗偏倚風險評估 +：低度偏倚風險；–：高度偏倚風險；？：不確定偏倚風險
表2
病例對照試驗質量評價
2.2 薈萃分析結果
2.2.1 氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥 13 項研究，包括 668 例患者，報告了氣管插管率的數據。薈萃分析結果顯示使用頭罩無創通氣降低插管率（OR=0.35，95%CI 為 0.24～0.51，P<0.000 01），并且研究間異質性低（I2=17%）（圖 3）。無論何種呼吸衰竭類型或通氣模式，相比于面罩，頭罩均可以降低插管率。13 項研究，包括 768 例患者，提供了住院死亡率相關的數據。使用頭罩無創通氣可降低住院死亡率（OR=0.51，95%CI 為 0.34～0.76，P=0.001），同時相關并發癥（皮膚壞死，胃脹氣和眼睛刺激等）比面罩組顯著減少（OR=0.10，95%CI 為 0.06～0.15，P<0.000 01）。結果見圖 4 和圖 5。
圖3
頭罩組和面罩組插管率的比較
圖4
頭罩組和面罩組住院死亡率的比較
圖5
頭罩組和面罩組無創通氣相關并發癥的比較
2.2.2 無創通氣總時長和血氣分析 4 項研究以均數±標準差的形式報告了無創通氣總小時數。薈萃分析結果顯示使用頭罩可延長無創通氣總時長（MD=5.98，95%CI 為 5.79～6.17，P<0.000 01，圖 6）。頭罩和面罩無創通氣相同程度地改善了 pH、氧合指數和二氧化碳分壓（表 3）。
圖6
頭罩組和面罩組無創通氣總時長的比較
圖7
納入研究的發表偏倚漏斗圖
2.2.3 亞組分析 研究設計類型對插管率、NIV 相關并發癥、pH 和氧合指數的亞組結果無影響，但 RCT 研究中頭罩無創通氣未降低患者住院死亡率（OR=0.57，95%CI 為 0.31~1.05，P=0.07）。頭罩無創通氣主要降低低氧患者（OR=0.43，95%CI 為 0.27～0.71，P=0.000 8）或壓力支持通氣患者（OR=0.52，95%CI 為 0.34～0.80，P=0.003）的住院死亡率，而對高碳酸血癥患者不顯著。頭罩無創通氣對降低持續正壓通氣患者并發癥作用不顯著（OR=0.09，95%CI 為 0.00～1.73，P=0.11）。同樣方法對其他指標亞組分析顯示，低氧血癥患者或持續正壓通氣的患者中，頭罩無創通氣延長了無創通氣總時長。另外，pH 和氧合指數改善幾乎不受呼吸衰竭類型和通氣模式的影響，而對于高碳酸血癥患者面罩無創通氣降低 PaCO2 更有效。結果見表 4。
表3
頭罩組和面罩組血氣相關指標比較
2.2.4 發表偏倚 納入研究的發表偏倚漏斗圖見圖 7，顯示基本對稱。
3 討論
無創通氣使用非侵入接口為患者提供呼吸支持，保全了患者自身的吞咽和排痰能力，降低了呼吸機相關肺炎的發生率[9-12]。臨床上使用的無創通氣接口有鼻罩、面罩等。其中，面罩是成人最常用的接口[14]，但它的缺點，如空氣泄漏、皮膚壞死、鼻部疼痛可能限制無創通氣的連續應用，并進一步降低其療效[14-15]。為了改善上述接口缺陷，一種新型接口-頭罩-逐漸被應用于臨床，但是其療效尚存在爭議。本研究單獨對頭罩和面罩無創通氣療效做了分析。薈萃分析結果顯示，與面罩相比，頭罩無創通氣可降低氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥，延長無創通氣總時長，并且可同等程度地改善患者氣體交換。但是，亞組分析結果顯示，頭罩通氣主要降低低氧患者或壓力支持通氣患者的住院死亡率。
與面罩相比，頭罩可以降低插管率、住院死亡率，這可能取決于頭罩具有的獨特優點。首先，其允許患者頭部相對自由地活動，同時保持良好的密封而不壓迫面部或頭部，這可以減少諸如皮膚壞死之類的并發癥并提高患者的舒適度。這使得患者能夠良好地耐受頭罩，進一步延長無創通氣應用時間，這也是無創通氣成功的決定性因素。第二，頭罩不局限于患者的臉型，并且可用于臉部解剖異常的情況，例如無牙頜患者和面部創傷患者。第三，患者可以通過透明頭罩與周圍環境進行互動[20, 26, 42]。但是有研究表明，頭罩的噪音明顯比面罩更大，并可能潛在損害耳朵功能[20, 43]。雖然此次納入研究中的患者沒有此方面并發癥，但仍應該更多地關注。然而，總體來說，患者對頭罩有良好的耐受性，并且頭罩具有舒適、廣泛適用的特點。
在亞組分析中，頭罩主要降低低氧血癥性患者的死亡率，這可能與不同類型 ARF 患者呼吸模式不同相關。低氧血癥性 ARF 患者口腔呼吸更常見，頭罩可增加患者耐受性和通氣有效性，從而增加無創通氣的連續性，這些對低氧血癥性 ARF 至關重要。另外，從生理理論水平上講，壓力支持通氣比持續正壓通氣更能使患者獲益[44-45]，這與頭罩主要降低壓力支持通氣患者的死亡率相一致。
此外，頭罩和面罩無創通氣都可同等程度改善 pH、氧合指數和 PaCO2，但對于高碳酸血癥患者面罩組對降低更有效。Racca 等[46]報道使用頭罩可能會有 CO2 重復吸入，減慢 CO2 清除，這正好解釋了頭罩組 PaCO2 改善不如面罩的原因。
雖然對納入的研究做了亞組分析，但是仍有一部分研究間具有高度異質性。在納入的 16 項試驗中，研究設計類型、呼吸衰竭類型、通氣模式不同，并且呼吸衰竭的原因也不同，這些都可能導致統計學異質性。此外，本研究有以下局限性。首先，本研究納入了病例對照研究，雖均被評估為高質量的研究，但其證據等級仍不如 RCTs；其次，由于干預措施的自身特點，所有的 RCTs 都有高度實施偏倚風險；第三，每項研究的樣本量相對較小。因此需要更多的隨機對照試驗來進一步確定頭罩無創通氣的療效。
綜上所述，與面罩相比，頭罩無創通氣可以降低急性呼吸衰竭患者氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥。頭罩在改善氣體交換方面與面罩同樣有效。然而，仍需要更多的隨機對照試驗來進一步確定頭罩無創通氣的療效，并探索最佳通氣模式和最適用的患者。
無創通氣（non-invasive ventilation，NIV）為急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）患者提供安全有效的呼吸支持，降低氣管內插管的風險[1-2]。近幾十年來，無創通氣已經被成功應用于慢性阻塞性肺疾病（簡稱慢阻肺）急性加重[3]、肌肉骨骼疾病[4]、血液惡性腫瘤[5]和實體器官移植[6-7]，包括肺移植[8]。此外，與有創機械通氣相比，無創通氣可降低呼吸機相關肺炎的風險[9-12]，并使撤機更容易[13]。面罩是無創通氣最常用的接口[14]，但它有漏氣、皮膚壞死、患者不適及鼻部疼痛等缺點[15-16]。這些可能降低無創通氣的療效，甚至導致無創通氣失敗[16-17]。頭罩是一種新型的接口，為透明無乳膠聚氯乙烯罩，近來引起越來越多的關注，但其療效尚存爭議。既往幾項試驗表明，患者對頭罩和面罩都具有良好的耐受性，并且它們都可以有效改善氣體交換和減少吸氣功[18-20]。此項研究的目的是通過氣管插管率、住院死亡率、并發癥、血氣分析等指標來比較 ARF 患者使用頭罩和面罩無創通氣的療效。
1 資料與方法
1.1 納入和排除標準
1.1.1 納入標準 （1）成年 ARF 患者；（2）將頭罩通氣與面罩通氣進行比較，包括隨機對照試驗（randomized controlled trials，RCTs）和病例對照研究；（3）結果包括患者治療期間氣管插管率、住院死亡率、NIV 相關并發癥或開始 NIV 后 6 h 內血氣分析相關指標；（4）至少可以提取一項結果。
1.1.2 排除標準 （1）頭罩通氣用于預防性治療；（2）試驗受試者是健康志愿者或模擬器；（3）沒有全文的會議論文或摘要；（4）社論、病例報告、信件、綜述、新聞、評論、指南和薈萃分析等。
1.2 檢索策略
以“helmet，face mask，facial mask”和“mechanical ventilation 或 noninvasive ventilation”為英文檢索詞，檢索 PubMed、OVID、Embase、Scopus 和 Cochrane 等數據庫，并搜索相關網頁及參考文獻。以“頭罩、面罩、機械通氣、無創通氣”為中文檢索詞，檢索中國知網和萬方數據庫。檢索時間為建庫至 2016 年 12 月。流程見圖 1。
1.3 研究選擇
研究的選擇由 2 名研究者獨立分兩個階段進行。首先，根據標題和摘要對文章進行篩選。第二，根據納入和排除標準篩查和選擇全文。如有異議，2 名研究者共同篩查此文章，直至達成一致意見[21]，由第 3 名研究者決定是否納入該篇文章。
1.4 數據提取和質量評估
2 名研究者分別獨立使用標準化數據提取表格[22]從每篇文章中提取數據，并對所有項目達成一致意見。提取的數據包括：作者，出版年份，設計類型，患者特征，干預措施（接口類型，通氣模式），研究結果等。使用 Cochrane 偏倚風險評估工具[22]評估 RCTs 偏倚風險，包括以下 7 個方面：隨機序列生成，分配方案隱藏，參與研究人員和受試者的盲法，相關結果評估的盲法，結果數據完整性，選擇性報告和其他偏倚。使用紐卡斯爾-渥太華量表（NOS）評估病例對照試驗偏倚風險，包括以下 3 個方面：研究對象選擇，組間可比性和暴露因素測量[23]。當研究得分超過 4 分時，視為高質量研究。2 名研究者分別進行質量評估。在有分歧時，與第 3 名研究者討論決定。
1.5 統計學分析
使用 Cochrane 系統評價軟件 RevMan5.3 進行薈萃分析。計量資料采用比值比（odds ratio，OR）和 95% 置信區間（confidence interval，CI），計數資料采用均數差（mean difference，MD）和 95%CI。對于所有分析，P<0.05 為差異有統計學意義。通過 I2 來評估入選研究的異質性[24-25]。I2 值為 25%～50% 時表明低度異質性，50%～70% 為中度異質性，>75% 為高度異質性[21]。當 I2>50% 時，使用隨機效應模型。對研究進一步進行亞組分析，以找出可能的影響因素。如果納入研究的數量大于 9，則通過漏斗圖評估潛在的發表偏倚。如果任何亞組包括低質量研究，則應用敏感性分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果和質量評價
最終納入 16 篇文獻，包括 6 項病例對照研究[26-31]和 10 項 RCTs[32-41]（圖 1）。這些研究納入了重癥監護室（intensive care unit，ICU）[26, 29-35]、急診科[27]、血液科[28]、心臟外科[36, 41]和呼吸內科[37-40]的患者。各項研究的基本特點見表 1。入選研究的質量評估見圖 2 和表 2。對于 RCTs，大多數方面被評估為低偏倚風險。由于干預措施的自身特點，在試驗中對參與研究人員和受試者采用盲法是不可能的，所以所有試驗實施偏倚均被評估為高風險。研究結果不受盲法影響，測量偏倚被評估為低風險。對于病例對照研究，所有研究明確報告了病例組和對照組的定義，并且病例具有代表性。在 5 項歷史性對照研究中，因為病例納入是在不同時期，所以病例組和對照組可能來自不同的人群。
圖1
納入文獻流程圖
表1
納入文獻的基本特征
圖2
隨機對照試驗偏倚風險評估 +：低度偏倚風險；–：高度偏倚風險；？：不確定偏倚風險
表2
病例對照試驗質量評價
2.2 薈萃分析結果
2.2.1 氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥 13 項研究，包括 668 例患者，報告了氣管插管率的數據。薈萃分析結果顯示使用頭罩無創通氣降低插管率（OR=0.35，95%CI 為 0.24～0.51，P<0.000 01），并且研究間異質性低（I2=17%）（圖 3）。無論何種呼吸衰竭類型或通氣模式，相比于面罩，頭罩均可以降低插管率。13 項研究，包括 768 例患者，提供了住院死亡率相關的數據。使用頭罩無創通氣可降低住院死亡率（OR=0.51，95%CI 為 0.34～0.76，P=0.001），同時相關并發癥（皮膚壞死，胃脹氣和眼睛刺激等）比面罩組顯著減少（OR=0.10，95%CI 為 0.06～0.15，P<0.000 01）。結果見圖 4 和圖 5。
圖3
頭罩組和面罩組插管率的比較
圖4
頭罩組和面罩組住院死亡率的比較
圖5
頭罩組和面罩組無創通氣相關并發癥的比較
2.2.2 無創通氣總時長和血氣分析 4 項研究以均數±標準差的形式報告了無創通氣總小時數。薈萃分析結果顯示使用頭罩可延長無創通氣總時長（MD=5.98，95%CI 為 5.79～6.17，P<0.000 01，圖 6）。頭罩和面罩無創通氣相同程度地改善了 pH、氧合指數和二氧化碳分壓（表 3）。
圖6
頭罩組和面罩組無創通氣總時長的比較
圖7
納入研究的發表偏倚漏斗圖
2.2.3 亞組分析 研究設計類型對插管率、NIV 相關并發癥、pH 和氧合指數的亞組結果無影響，但 RCT 研究中頭罩無創通氣未降低患者住院死亡率（OR=0.57，95%CI 為 0.31~1.05，P=0.07）。頭罩無創通氣主要降低低氧患者（OR=0.43，95%CI 為 0.27～0.71，P=0.000 8）或壓力支持通氣患者（OR=0.52，95%CI 為 0.34～0.80，P=0.003）的住院死亡率，而對高碳酸血癥患者不顯著。頭罩無創通氣對降低持續正壓通氣患者并發癥作用不顯著（OR=0.09，95%CI 為 0.00～1.73，P=0.11）。同樣方法對其他指標亞組分析顯示，低氧血癥患者或持續正壓通氣的患者中，頭罩無創通氣延長了無創通氣總時長。另外，pH 和氧合指數改善幾乎不受呼吸衰竭類型和通氣模式的影響，而對于高碳酸血癥患者面罩無創通氣降低 PaCO2 更有效。結果見表 4。
表3
頭罩組和面罩組血氣相關指標比較
2.2.4 發表偏倚 納入研究的發表偏倚漏斗圖見圖 7，顯示基本對稱。
3 討論
無創通氣使用非侵入接口為患者提供呼吸支持，保全了患者自身的吞咽和排痰能力，降低了呼吸機相關肺炎的發生率[9-12]。臨床上使用的無創通氣接口有鼻罩、面罩等。其中，面罩是成人最常用的接口[14]，但它的缺點，如空氣泄漏、皮膚壞死、鼻部疼痛可能限制無創通氣的連續應用，并進一步降低其療效[14-15]。為了改善上述接口缺陷，一種新型接口-頭罩-逐漸被應用于臨床，但是其療效尚存在爭議。本研究單獨對頭罩和面罩無創通氣療效做了分析。薈萃分析結果顯示，與面罩相比，頭罩無創通氣可降低氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥，延長無創通氣總時長，并且可同等程度地改善患者氣體交換。但是，亞組分析結果顯示，頭罩通氣主要降低低氧患者或壓力支持通氣患者的住院死亡率。
與面罩相比，頭罩可以降低插管率、住院死亡率，這可能取決于頭罩具有的獨特優點。首先，其允許患者頭部相對自由地活動，同時保持良好的密封而不壓迫面部或頭部，這可以減少諸如皮膚壞死之類的并發癥并提高患者的舒適度。這使得患者能夠良好地耐受頭罩，進一步延長無創通氣應用時間，這也是無創通氣成功的決定性因素。第二，頭罩不局限于患者的臉型，并且可用于臉部解剖異常的情況，例如無牙頜患者和面部創傷患者。第三，患者可以通過透明頭罩與周圍環境進行互動[20, 26, 42]。但是有研究表明，頭罩的噪音明顯比面罩更大，并可能潛在損害耳朵功能[20, 43]。雖然此次納入研究中的患者沒有此方面并發癥，但仍應該更多地關注。然而，總體來說，患者對頭罩有良好的耐受性，并且頭罩具有舒適、廣泛適用的特點。
在亞組分析中，頭罩主要降低低氧血癥性患者的死亡率，這可能與不同類型 ARF 患者呼吸模式不同相關。低氧血癥性 ARF 患者口腔呼吸更常見，頭罩可增加患者耐受性和通氣有效性，從而增加無創通氣的連續性，這些對低氧血癥性 ARF 至關重要。另外，從生理理論水平上講，壓力支持通氣比持續正壓通氣更能使患者獲益[44-45]，這與頭罩主要降低壓力支持通氣患者的死亡率相一致。
此外，頭罩和面罩無創通氣都可同等程度改善 pH、氧合指數和 PaCO2，但對于高碳酸血癥患者面罩組對降低更有效。Racca 等[46]報道使用頭罩可能會有 CO2 重復吸入，減慢 CO2 清除，這正好解釋了頭罩組 PaCO2 改善不如面罩的原因。
雖然對納入的研究做了亞組分析，但是仍有一部分研究間具有高度異質性。在納入的 16 項試驗中，研究設計類型、呼吸衰竭類型、通氣模式不同，并且呼吸衰竭的原因也不同，這些都可能導致統計學異質性。此外，本研究有以下局限性。首先，本研究納入了病例對照研究，雖均被評估為高質量的研究，但其證據等級仍不如 RCTs；其次，由于干預措施的自身特點，所有的 RCTs 都有高度實施偏倚風險；第三，每項研究的樣本量相對較小。因此需要更多的隨機對照試驗來進一步確定頭罩無創通氣的療效。
綜上所述，與面罩相比，頭罩無創通氣可以降低急性呼吸衰竭患者氣管插管率、住院死亡率和無創通氣相關并發癥。頭罩在改善氣體交換方面與面罩同樣有效。然而，仍需要更多的隨機對照試驗來進一步確定頭罩無創通氣的療效，并探索最佳通氣模式和最適用的患者。
