引用本文: 侯宇穎, 張彩云, 云榮榮, 田金徽, 張志剛, 岳偉崗, 蔣由飛. 頭罩式無創正壓通氣對成人急性呼吸衰竭療效的 Meta 分析. 中國循證醫學雜志, 2017, 17(11): 1283-1290. doi: 10.7507/1672-2531.201705018 復制
近年來無創正壓通氣(non-invasive positive pressure ventilation,NPPV)的應用范圍不斷得到拓展,已越來越多地用做避免或替代插管的治療措施,在急性呼吸衰竭(acute respiratory failure,ARF)中的治療作用也日益得到肯定。相對于侵入性機械通氣,它可提高生存率并減少相關并發癥的發生[1-3]。目前臨床上常用鼻罩或面罩對患者進行正壓輔助通氣可及時糾正患者體內的血氧和血液二氧化碳水平不平衡的狀態。盡管面罩的設計和材料在不斷地進步,但長時間進行 NPPV 治療的患者出現皮膚壞死、漏氣等并發癥仍很常見。有研究表明面罩引起 NPPV 的失敗率可達到 18%[4],使患者的住院病死率上升 3 倍[5]。為改善 NPPV 的效果,臨床上開始嘗試使用一種新的人機接觸界面—頭罩。頭罩式 NPPV 技術的臨床應用由意大利的 Antonelli 團隊 2002 年率先開展,目前在歐洲國家常見,頭罩 NPPV 也獲得了歐共體質量認證[6]。頭罩作為 NPPV 與患者的連接裝置,引起了越來越多研究者的關注。但目前對于應用頭罩進行 NPPV 對 ARF 患者治療的有效性和應用價值的結論尚不統一,因此,本研究采用 Meta 分析方法對頭罩 NPPV 對 ARF 的療效進行系統評價,以期為其臨床應用提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
隨機對照研究(randomized controlled trial,RCT)和隊列研究。
1.1.2 研究對象
急性呼吸衰竭患者,不存在無創正壓通氣禁忌癥,年齡≥18 周歲。
1.1.3 干預措施
干預組采用常規藥物治療聯合頭罩式 NPPV;對照組采用常規藥物治療聯合面罩式 NPPV。
1.1.4 結局指標
主要結局指標:① 二氧化碳分壓(PaCO2);② 氧合指數(PaO2/FiO2);③ 呼氣末正壓(PEEP);④ 氣管插管率。次要結局指標:① NPPV 治療時間;② 呼吸頻率;③ 住院期間死亡率。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 兩組采用常規藥物治療聯合多種治療措施。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、The Cochrane Library(2016 年 11 期)、Web of Science、EMbase、CBM、CNKI、WanFang Data,搜集關于頭罩式 NPPV 治療 ARF 的 RCT 或 隊列研究,檢索時限均為建庫至 2016 年 11 月。所有檢索策略通過多次預檢索后確定,同時追溯納入文獻的參考文獻,以補充獲取相關文獻。采用主題詞和自由詞相結合的方式進行檢索。英文檢索詞包括:intermittent positive-pressure ventilation、noninvasive positive pressure ventilation、non-invasive positive pressure ventilation、non-invasive ventilation、NIPPV、NPPV、NIV、head protective devices、helmet、head shield、hood、acute respiratory failure、ARF;中文檢索詞包括:無創正壓通氣、無創正壓機械通氣、無創通氣、頭罩、頭盔、頭保護裝置、急性呼吸衰竭、急性呼衰。以 PubMed 為例,具體檢索策略見框 1。
1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 位評價員獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,缺乏的資料盡量與作者聯系予以補充。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料的提取主要包括:① 納入研究的基本信息,包括研究題目、第一作者、發表雜志和時間等;② 研究對象的基線特征,包括各組的樣本數、患者年齡、性別和疾病狀況等;③ 干預措施的具體細節、隨訪時間等;④ 偏倚風險評價的關鍵要素;⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由 2 名研究者獨立對納入文獻進行評價,RCT 根據 Cochrane Handbook(5.1.0)偏倚風險評價工具進行評價[7]。隊列研究根據 Newcastle-Ottawa Scale(NOS)評價納入研究的偏倚風險[8]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行 Meta 分析。計數資料采用 OR 為效應指標,計量資料采用 SMD 為效應指標,各效應量均給出其點估計值和 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I2 定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行 Meta 分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行 Meta 分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢出相關文獻 25 篇,經逐層篩選后,最終納入 8 個研究[9-16],包括 4 個 RCT 和 4 個隊列研究,共 493 名患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征及偏倚風險評價結果
納入研究患者 ARF 的誘因包括:肺炎、心源性肺水腫、急性呼吸窘迫綜合征、肺不張等 11 種疾病。納入研究的基本特征見表 1;偏倚風險評價結果見表 2、3。



2.3 Meta 分析結果
2.3.1 PaCO2
共納入 4 個研究[9-12]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 組患者的 PaCO2 顯著低于面罩式 NPPV 組,其差異具有統計學意義[SMD=–0.46,95%CI(–0.75,–0.18),P=0.001](圖 2)。

2.3.2 PaO2/FiO2
共納入 5 個研究[9-13]。由于研究設計不同,故將隊列研究和 RCT 分別分析:隊列研究[9-12]各研究間異質較小(I2=20.7%,P=0.286),固定效應模型 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 組患者的 PaO2/FiO2 顯著高于面罩式 NPPV 組,其差異具有統計學意義[SMD=0.36,95%CI(0.08,0.64),P=0.012]。RCT 僅納入 1 個研究[13],結果顯示頭罩組和面罩組之間的差異無統計學意義[SMD=0.59,95%CI(–0.04,1.22),P=0.068],故頭罩式 NPPV 對提高患者 PaO2/FiO2 是否有利還值得進一步研究探討(圖 3)。

2.3.3 PEEP
共納入 5 個研究[9, 11-13, 15]。由于納入隊列研究間異質性過大(I2=93.8%,P<0.05),故行敏感性分析,剔除 Antonelli[9]的研究后異質性減小(I2=6.8%,P=0.300),隊列研究的 Meta 分析結果顯示:頭罩式 NPPV 和面罩式 NPPV 兩組間差異無統計學意義[SMD=0.24,95%CI(–0.19,0.68),P=0.275]。RCT 的 Meta 分析結果表明:頭罩式 NPPV 可明顯提高 ARF 患者 PEEP,差異具有統計學意義[SMD=1.27,95%CI(0.87,1.67),P<0.05](圖 4)。

2.3.4 呼吸頻率
共納入 6 個研究[9-13, 15]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,面罩式 NPPV 和頭罩式 NPPV 差異無統計學意義[SMD=–0.16,95%CI(–0.44,0.12),P=0.266];RCT 的 Meta 分析結果顯示,與面罩 NPPV 組相比,頭罩式 NPPV 組患者呼吸情況改善顯著,差異具有統計學意義[SMD=–0.45,95%CI(–0.81,–0.08),P=0.017](圖 5)。

2.3.5 NPPV 治療時間
共納入 4 個研究[9, 11-13]。隊列研究和 RCT 的 Meta 分析結果均顯示,頭罩式 NPPV 和面罩式 NPPV 在減少 NPPV 治療時間方面的差異不具有統計學意義[隊列研究:OR=–0.20,95%CI(–0.50,0.09),P=0.177;RCT:OR=–0.24,95%CI(–0.86,0.38),P=0.445](圖 6)。

2.3.6 需氣管插管率
共納入 6 個研究[9, 11-14, 16]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 與面罩式 NPPV 患者的氣管插管率差異無統計學意義 [OR=0.65,95%CI(0.35,1.20),P=0.165];RCT 的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 患者的氣管插管率顯著低于面罩式 NPPV,差異具有統計學意義 [OR=0.36,95%CI(0.17,0.77),P=0.008](圖 7)。

2.3.7 住院期間死亡率
共納入 5 個研究[11-14, 16]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 與面罩式 NPPV 住院期間死亡率差異不具有統計學意義 [OR=0.65,95%CI(0.29,1.47),P=0.297];RCT 的 Meta 分析結果顯示,相對于面罩式 NPPV,頭罩式 NPPV 住院期間死亡率顯著降低,差異具有統計學意義[OR=0.48,95%CI(0.24,0.98),P=0.044](圖 8)。

3 討論
頭罩式 NPPV 根據患者頸圍大小調節頭罩,具有耐受性好、舒適、無皮膚損傷和無幽閉恐懼等情況發生,使用頭罩的患者可通過胃管鼻飼或吸管主動攝入流質飲食,透明的頭罩確保了患者能自如張望、閱讀和交流,這些均使患者對該頭罩具有良好的耐受性。此外,面罩式 NPPV 適合各種不同面部形狀的患者,可很好地改善患者的通氣和換氣功能。
本次 Meta 分析共納入 8 個研究,且各研究基線具有可比性。其中 4 個 RCT 中有 2 個[14, 15]報告了隨機化的具體方法;1 個[15]報告了盲法的使用情況;所有研究均無退出或失訪,數據完整性較好;納入的 4 個隊列研究的 NOS 評分也較高。因而,本研究納入的文章總體質量較高。本 Meta 分析結果顯示:① 在隊列研究中,頭罩式 NPPV 可有效降低 ARF 患者的 PaCO2、PaO2/FiO2。② 在 RCT 中,頭罩式 NPPV 可明顯提高 ARF 患者 PEEP,改善呼吸情況,降低氣管插管率及住院期間死亡率。
本研究的局限性:① 部分研究未報告隨機和分配隱藏方法;② 納入研究數量較少,樣本量較小;③ 僅納入中文和英文文獻;④ 納入 2 種設計類型的研究,但不同類型的研究 Meta 分析結果的方向并不一致。將來應開展更多大樣本、高質量研究證實研究的可靠性。
綜上所述,當前證據顯示,頭罩式 NPPV 在降低患者 PaCO2、氣管插管率、住院期間死亡率、提高 PEEP 和改善呼吸狀況方面具有優勢,但在提高 PaO2/FiO2、縮短 NPPV 治療時間方面的效果尚不能確定。受納入研究數量和質量的限制,上述研究結論仍需開展大樣本高質量研究予以驗證。
近年來無創正壓通氣(non-invasive positive pressure ventilation,NPPV)的應用范圍不斷得到拓展,已越來越多地用做避免或替代插管的治療措施,在急性呼吸衰竭(acute respiratory failure,ARF)中的治療作用也日益得到肯定。相對于侵入性機械通氣,它可提高生存率并減少相關并發癥的發生[1-3]。目前臨床上常用鼻罩或面罩對患者進行正壓輔助通氣可及時糾正患者體內的血氧和血液二氧化碳水平不平衡的狀態。盡管面罩的設計和材料在不斷地進步,但長時間進行 NPPV 治療的患者出現皮膚壞死、漏氣等并發癥仍很常見。有研究表明面罩引起 NPPV 的失敗率可達到 18%[4],使患者的住院病死率上升 3 倍[5]。為改善 NPPV 的效果,臨床上開始嘗試使用一種新的人機接觸界面—頭罩。頭罩式 NPPV 技術的臨床應用由意大利的 Antonelli 團隊 2002 年率先開展,目前在歐洲國家常見,頭罩 NPPV 也獲得了歐共體質量認證[6]。頭罩作為 NPPV 與患者的連接裝置,引起了越來越多研究者的關注。但目前對于應用頭罩進行 NPPV 對 ARF 患者治療的有效性和應用價值的結論尚不統一,因此,本研究采用 Meta 分析方法對頭罩 NPPV 對 ARF 的療效進行系統評價,以期為其臨床應用提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
隨機對照研究(randomized controlled trial,RCT)和隊列研究。
1.1.2 研究對象
急性呼吸衰竭患者,不存在無創正壓通氣禁忌癥,年齡≥18 周歲。
1.1.3 干預措施
干預組采用常規藥物治療聯合頭罩式 NPPV;對照組采用常規藥物治療聯合面罩式 NPPV。
1.1.4 結局指標
主要結局指標:① 二氧化碳分壓(PaCO2);② 氧合指數(PaO2/FiO2);③ 呼氣末正壓(PEEP);④ 氣管插管率。次要結局指標:① NPPV 治療時間;② 呼吸頻率;③ 住院期間死亡率。
1.1.5 排除標準
① 非中、英文文獻;② 重復發表的文獻;③ 兩組采用常規藥物治療聯合多種治療措施。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、The Cochrane Library(2016 年 11 期)、Web of Science、EMbase、CBM、CNKI、WanFang Data,搜集關于頭罩式 NPPV 治療 ARF 的 RCT 或 隊列研究,檢索時限均為建庫至 2016 年 11 月。所有檢索策略通過多次預檢索后確定,同時追溯納入文獻的參考文獻,以補充獲取相關文獻。采用主題詞和自由詞相結合的方式進行檢索。英文檢索詞包括:intermittent positive-pressure ventilation、noninvasive positive pressure ventilation、non-invasive positive pressure ventilation、non-invasive ventilation、NIPPV、NPPV、NIV、head protective devices、helmet、head shield、hood、acute respiratory failure、ARF;中文檢索詞包括:無創正壓通氣、無創正壓機械通氣、無創通氣、頭罩、頭盔、頭保護裝置、急性呼吸衰竭、急性呼衰。以 PubMed 為例,具體檢索策略見框 1。
1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 位評價員獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,缺乏的資料盡量與作者聯系予以補充。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料的提取主要包括:① 納入研究的基本信息,包括研究題目、第一作者、發表雜志和時間等;② 研究對象的基線特征,包括各組的樣本數、患者年齡、性別和疾病狀況等;③ 干預措施的具體細節、隨訪時間等;④ 偏倚風險評價的關鍵要素;⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由 2 名研究者獨立對納入文獻進行評價,RCT 根據 Cochrane Handbook(5.1.0)偏倚風險評價工具進行評價[7]。隊列研究根據 Newcastle-Ottawa Scale(NOS)評價納入研究的偏倚風險[8]。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行 Meta 分析。計數資料采用 OR 為效應指標,計量資料采用 SMD 為效應指標,各效應量均給出其點估計值和 95%CI。納入研究結果間的異質性采用 χ2 檢驗進行分析(檢驗水準為 α=0.1),同時結合 I2 定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行 Meta 分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行 Meta 分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢出相關文獻 25 篇,經逐層篩選后,最終納入 8 個研究[9-16],包括 4 個 RCT 和 4 個隊列研究,共 493 名患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征及偏倚風險評價結果
納入研究患者 ARF 的誘因包括:肺炎、心源性肺水腫、急性呼吸窘迫綜合征、肺不張等 11 種疾病。納入研究的基本特征見表 1;偏倚風險評價結果見表 2、3。



2.3 Meta 分析結果
2.3.1 PaCO2
共納入 4 個研究[9-12]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 組患者的 PaCO2 顯著低于面罩式 NPPV 組,其差異具有統計學意義[SMD=–0.46,95%CI(–0.75,–0.18),P=0.001](圖 2)。

2.3.2 PaO2/FiO2
共納入 5 個研究[9-13]。由于研究設計不同,故將隊列研究和 RCT 分別分析:隊列研究[9-12]各研究間異質較小(I2=20.7%,P=0.286),固定效應模型 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 組患者的 PaO2/FiO2 顯著高于面罩式 NPPV 組,其差異具有統計學意義[SMD=0.36,95%CI(0.08,0.64),P=0.012]。RCT 僅納入 1 個研究[13],結果顯示頭罩組和面罩組之間的差異無統計學意義[SMD=0.59,95%CI(–0.04,1.22),P=0.068],故頭罩式 NPPV 對提高患者 PaO2/FiO2 是否有利還值得進一步研究探討(圖 3)。

2.3.3 PEEP
共納入 5 個研究[9, 11-13, 15]。由于納入隊列研究間異質性過大(I2=93.8%,P<0.05),故行敏感性分析,剔除 Antonelli[9]的研究后異質性減小(I2=6.8%,P=0.300),隊列研究的 Meta 分析結果顯示:頭罩式 NPPV 和面罩式 NPPV 兩組間差異無統計學意義[SMD=0.24,95%CI(–0.19,0.68),P=0.275]。RCT 的 Meta 分析結果表明:頭罩式 NPPV 可明顯提高 ARF 患者 PEEP,差異具有統計學意義[SMD=1.27,95%CI(0.87,1.67),P<0.05](圖 4)。

2.3.4 呼吸頻率
共納入 6 個研究[9-13, 15]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,面罩式 NPPV 和頭罩式 NPPV 差異無統計學意義[SMD=–0.16,95%CI(–0.44,0.12),P=0.266];RCT 的 Meta 分析結果顯示,與面罩 NPPV 組相比,頭罩式 NPPV 組患者呼吸情況改善顯著,差異具有統計學意義[SMD=–0.45,95%CI(–0.81,–0.08),P=0.017](圖 5)。

2.3.5 NPPV 治療時間
共納入 4 個研究[9, 11-13]。隊列研究和 RCT 的 Meta 分析結果均顯示,頭罩式 NPPV 和面罩式 NPPV 在減少 NPPV 治療時間方面的差異不具有統計學意義[隊列研究:OR=–0.20,95%CI(–0.50,0.09),P=0.177;RCT:OR=–0.24,95%CI(–0.86,0.38),P=0.445](圖 6)。

2.3.6 需氣管插管率
共納入 6 個研究[9, 11-14, 16]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 與面罩式 NPPV 患者的氣管插管率差異無統計學意義 [OR=0.65,95%CI(0.35,1.20),P=0.165];RCT 的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 患者的氣管插管率顯著低于面罩式 NPPV,差異具有統計學意義 [OR=0.36,95%CI(0.17,0.77),P=0.008](圖 7)。

2.3.7 住院期間死亡率
共納入 5 個研究[11-14, 16]。隊列研究的 Meta 分析結果顯示,頭罩式 NPPV 與面罩式 NPPV 住院期間死亡率差異不具有統計學意義 [OR=0.65,95%CI(0.29,1.47),P=0.297];RCT 的 Meta 分析結果顯示,相對于面罩式 NPPV,頭罩式 NPPV 住院期間死亡率顯著降低,差異具有統計學意義[OR=0.48,95%CI(0.24,0.98),P=0.044](圖 8)。

3 討論
頭罩式 NPPV 根據患者頸圍大小調節頭罩,具有耐受性好、舒適、無皮膚損傷和無幽閉恐懼等情況發生,使用頭罩的患者可通過胃管鼻飼或吸管主動攝入流質飲食,透明的頭罩確保了患者能自如張望、閱讀和交流,這些均使患者對該頭罩具有良好的耐受性。此外,面罩式 NPPV 適合各種不同面部形狀的患者,可很好地改善患者的通氣和換氣功能。
本次 Meta 分析共納入 8 個研究,且各研究基線具有可比性。其中 4 個 RCT 中有 2 個[14, 15]報告了隨機化的具體方法;1 個[15]報告了盲法的使用情況;所有研究均無退出或失訪,數據完整性較好;納入的 4 個隊列研究的 NOS 評分也較高。因而,本研究納入的文章總體質量較高。本 Meta 分析結果顯示:① 在隊列研究中,頭罩式 NPPV 可有效降低 ARF 患者的 PaCO2、PaO2/FiO2。② 在 RCT 中,頭罩式 NPPV 可明顯提高 ARF 患者 PEEP,改善呼吸情況,降低氣管插管率及住院期間死亡率。
本研究的局限性:① 部分研究未報告隨機和分配隱藏方法;② 納入研究數量較少,樣本量較小;③ 僅納入中文和英文文獻;④ 納入 2 種設計類型的研究,但不同類型的研究 Meta 分析結果的方向并不一致。將來應開展更多大樣本、高質量研究證實研究的可靠性。
綜上所述,當前證據顯示,頭罩式 NPPV 在降低患者 PaCO2、氣管插管率、住院期間死亡率、提高 PEEP 和改善呼吸狀況方面具有優勢,但在提高 PaO2/FiO2、縮短 NPPV 治療時間方面的效果尚不能確定。受納入研究數量和質量的限制,上述研究結論仍需開展大樣本高質量研究予以驗證。