首先一起來回顧慢阻肺病導緻呼吸困難和呼吸衰竭的機制。慢阻肺的發病包括氣道損傷因素引發易感者的氣道炎症，随之出現呼出氣流受限、氣體陷閉、肺過度充氣，從而導緻呼吸困難。改善呼吸困難可以通過優化藥物治療或實施肺減容術改善肺過度充氣。另外，慢阻肺病還會導緻肌肉力量下降，導緻呼吸動力和負荷失衡也是呼吸困難的機制之一。呼吸困難導緻活動量下降，進一步導緻體能下降和呼吸困難，形成惡性循環。康複治療在這個環節起到很重要的作用。此外，慢阻肺病的急性将會加重上述病理生理學異常，從而導緻呼吸困難加重和疾病進展，因此，積極防治慢阻肺病急性加重也是臨床治療中重要的問題。

在國外，呼吸康複治療是呼吸學科的重要組成部分。前幾年，我去加拿大McMaster大學的呼吸健康研究中心（FIRH）參訪，他們總體床位不多，但有一層樓是專門做康複的，可以看出康複治療在學科裡的占比非常高。在不同的慢阻肺診治指南中明确指出，慢阻肺病患者一旦出現症狀，尤其是運動耐受力下降，就需要考慮呼吸康複治療的問題。

圖：McMaster大學的呼吸健康研究中心（FIRH）的康複中心

一、NIV治療慢阻肺病急性加重（AECOPD），加快康複

我們從無創通氣與慢阻肺病康複來講，首先看看慢阻肺病患者急性加重期的康複問題。急性加重會導緻呼吸困難，嚴重患者需要氣管插管，是導緻患者症狀加重和整體健康狀況惡化的重要因素。如何能夠減少氣管插管需求或已經氣管插管的患者早日撤機是呼吸康複的重要問題。

已經有不少前瞻性随機對照的研究結果顯示，NIV可以降低AECOPD患者的氣管插管率。下面引用1995年全球首個NIV治療AECOPD的前瞻性随機對照研究的結果[1]，NIV的應用使氣管插管率從對照組的74%降低到NIV治療組的26%（P<0.001）。

王辰院士牽頭的一項前瞻性随機對照研究[2]發現，早期應用NPPV可降低AECOPD插管率，插管率從15%降到4.6%，這也充分顯示了無創通氣的價值。

NIV治療AECOPD的荟萃分析的結果也顯示，與常規治療對比，可以減少插管率和病死率[3]。

從上述的研究證據可以看到，NIV可以有效降低AECOPD患者的氣管插管率，無需氣管插管者，可以更快康複出院。在AECOPD患者中合理選擇應用NIV對患者的康複具有重要的意義。

來自于美國的一篇回顧性隊列研究論文，分析2001-2011期間AECOPD住院患者機械通氣的變化趨勢，納入了475家醫院723560例AECOPD住院患者的數據。結果顯示：總的機械通氣比例增加（從14.1％到20.3％），首選NIV的比例不斷增加（從5.9％到14.8％），而首選有創通氣（IMV）的比例則下降（從8.7％到5.9％）。下圖是整個趨勢的變化，從真實世界數據的角度支持NIV在AECOPD中的應用。

關于NIV在AECOPD中的合理選擇應用，未來可能會考慮到AECOPD的病例分層與NIV的需求。用酸中毒的程度來對不同嚴重程度AECOPD進行分層（分為pH＜7.20，pH在7.20和7.30之間、pH在7.30和7.35之間），即使pH低于7.20，在傳統意義上需要氣管插管的患者，也建議先嘗試應用無創通氣，其中還有50%的患者有可能避免氣管插管，從而加快康複。

再一起來回顧下中國的NIV治療AECOPD多中心研究，該研究預設了NIV轉換為IMV的指征如下（其中之一）：

（1）pH<7.20伴有 PaCO2進行性增加；（2）持續的嚴重的低氧血症（吸氧>8 LPM或 FiO2>0.5的前提下PaO2<50mmHg )；（3）出現昏睡、模糊、昏迷、呼吸心跳驟停、呼吸抑制（RR＜8 BPM ）或嚴重氣促（RR＞40 BPM）。

在研究的實際數據中，達到氣管插管指征的患者多數是僅僅滿足第（1）條标準。主管醫師建議進行氣管插管時，部分家屬拒絕接受氣管插管仍然是臨床常見的問題。對數據的事後分析結果顯示[5]，34例達到氣管插管指征患者中，有7例進行了插管，其中3例死亡（3/7）；12例僅接受了NIV，其中3例死亡（3/12）；單純進行藥物治療（拒絕氣管插管和NIV治療）的15例患者中11例死亡（11/15）。

這些結果提示，即使患者的情況已經很嚴重，也可以在有條件的情況下嘗試NIV治療。随着呼吸支持技術的進步，高流量氧療（HFNO）已經成為臨床上常用的治療呼吸衰竭的方法，在AECOPD中也有不少的臨床應用研究報道。HFNO有望作為更早期的幹預方法。我們也做了一個生理學研究，對比HFNO與傳統的氧療和NIV之間的異同。入選的是極重度氣流受限的慢阻肺病患者，PaCO2平均62mmHg左右。

監測指标的變化：

注：SB:自主呼吸；HFNC：高流量氧療；NIV：無創通氣；TcCO2: 經皮CO2分壓；結果均以X±SD表示。

呼吸力學變化：

呼吸做功相關指标：

圖：SB:自主呼吸；HFNC：高流量氧療；NIV：無創通氣；RMSdi/RMSdimax:校正的膈肌肌電均方根

研究結果顯示，HFNO在降低呼吸做功方面由于傳統的氧療，但不如NIV，提示HFNO在AECOPD患者重可以作為一種早幹預的方法。

關于已經氣管插管的AECOPD患者，應用NIV輔助加快撤機，是NIV在AECOPD中應用的另外一個重要問題。目前的應用指證缺乏統一的标準，在中國的多中心協作組對AECOPD患者NIV輔助撤機的研究方案中，采用下述的指征：

（1）本次AECOPD前可以行走（代表有一定的功能儲備）；

（2）「呼吸系統感染」是急性加重和插管通氣的主要原因；

（3）經過抗菌藥物治療後感染得到控制；

（4）在較低的輔助通氣條件下患者穩定和無呼吸困難（壓力支持水平< 15 cmH2O，吸入氧濃度<0.4）

（5）沒有NIV的禁忌症。

當達到上述條件時，随機接受下述方案之一：①對照組：采用逐漸遞減參數和間歇停用，最後拔管；②直接拔管和序貫NIV治療。研究結果顯示，早期拔管序貫NIV治療組不增加再插管率，可以減少IMV的使用時間，減少呼吸機相關的肺炎（VAP），縮短ICU住院天數和降低總體病死率[6]。

荟萃分析的結果也支持NIV在AECOPD患者撤機中的應用[7]。然而，也不是每一位氣管插管的AECOPD患者都一定需要使用NIV輔助撤機策略，主要是應用于常規撤機方式失敗的患者或具有再插管高危因素的患者。

小結：在AECOPD患者中，前瞻對照研究證實，NIV早幹預能夠減少氣管插管風險，加快康複；真實世界的數據回顧也證實首選NIV策略能夠降低插管率和病死率；分層分析提示，不同嚴重程度的AECOPD都有不同程度的獲益；NIV輔助早期撤機能夠加快康複。

二、無創通氣在慢阻肺病慢性呼吸衰竭中的應用

無創正壓通氣在「穩定期」慢阻肺病患者中有幾個可能的幹預點：（1）靜息狀态下的應用（所謂呼吸肌肉休息療法）;（2）輔助慢阻肺患者的運動；（3）緩解運動相關的呼吸困難。目前，NIV在穩定期慢阻肺合并高碳酸血症（慢性呼吸衰竭）患者中的應用是最主要的應用場景。NIV通過減輕吸氣肌肉負荷，減少呼吸做功，使呼吸肌肉得到休息而改善呼吸肌肉疲勞，緩解呼吸困難，是此類患者重要的康複治療措施。

中國香港地區的一項回顧分析研究，對1047例長期家庭應用機械通氣治療慢性呼吸衰竭的患者進行了分析，其中95%患者使用NIV， 5%患者使用了IMV，其中慢阻肺病是最常見的基礎病[14]。

一項在《柳葉刀》上發表的關于家庭長期應用NIV治療慢阻肺病合并慢性呼吸衰竭的前瞻性随機對照研究[16]的結果顯示，NIV治療可以顯著降低随訪一年的病死率。值得注意的是，這項研究對NIV的應用有明确的參數設置方案[NIV參數設置使患者的PaCO2下降20%或以上或者PaCO2 ≤ 6・5 kPa；實際使用的IPAP為21.6 ± 4.7cmH2O，EPAP為4.8 ± 1.6cmH2O，每天6小時以上和内置監控依從性]。

圖：病例入組的流程

圖：研究結果：降低病死率

另外在《JAMA》上發表的另外一項家庭長期應用NIV治療慢阻肺病合并慢性呼吸衰竭的研究，同樣顯示NIV可以降低随訪一年的住院需求和病死率。其實際采用的平均IPAP達到22-26。這兩項研究除了為長期家庭應用NIV治療慢阻肺病合并慢性呼吸衰竭提供了證據以為，同時提示NIV參數設置可能對其療效有顯著的影響。未來應用NIV對慢阻肺病合并慢性呼吸衰竭患者進行長期的家庭康複治療，需要重視方法學的問題。

在我國也進行了一項家庭應用NIV治療慢阻肺病合并慢性呼吸衰竭患者的大型多中心前瞻随機對照研究，研究參與單位為11個省份55家醫院，數據還在總結過程中，研究的最大特點就是進行了呼吸機原始參數記錄與質控（包括使用的依從性，呼吸機的原始數據、漏氣量等），其目的是希望在保重NIV使用的質控的前提下評估NIV的療效。

從中期數據分析來看，兩組間的基線數據是沒有統計學差異的，兩組的白天PaCO2平均值均為59，NIV采用的IPAP平均為18cmH2O。NIV顯著改善白天PaCO2，慢性呼吸衰竭患者生活質量（SRI）評分、症狀評分（CAT）、呼吸困難（TDI）和急性加重頻率。

2017年以後，GOLD指南對穩定期慢阻肺病的家庭氧療和NIV治療給出了推薦意見，對于急性發作期伴有呼吸衰竭的患者，NIV是首選一線的機械通氣方法，是常規的标準治療，可以降低氣管插管率、病死率。對于穩定期伴有慢性呼吸衰竭（PaCO2≥52）的患者，推薦家庭長期應用NIV治療，可以增加無需住院的存活時間[17]。

在NIV家庭應用治療慢性呼吸衰竭中，還有很多的方法學的問題需要我們探讨：

1、應用指征：需要前瞻對照研究論證應用指征

2、探索應用策略：例如：早用與晚用的對比，是否有區别？

3、研究優化的應用流程：（例如夜間用 vs 白天用？每天使用多長時間？等）

4、探索合理的評估指标和方法：目前沒有統一的方法。

5、探索疾病與嚴重程度導向的個體化應用方案。

6、如何發揮其在呼吸康複治療中的作用？與其他呼吸康複治療方法如何配合應用？

家庭應用NIV治療目前缺乏質控指标。最近在《Respirology》上發表的關于長期家庭應用NIV治療的成功标準的論文中[18]，用了5個維度來判斷NIV家庭應用是否成功啟動，包括（1）每天使用>4h/d；（2）改善氣體交換；（3）改善與健康相關的生活質量(HRQL)；（4）不影響睡眠質量；（5）無嚴重不良反應。同時探索實現成功NIV的相關因素。納入研究的患者包括慢性阻塞性肺疾病、胸壁疾病、神經肌肉疾病和肥胖低通氣綜合征。結果顯示，慢阻肺病患者每天使用>4h/d的比例比較高，生活質量得到了改善，但PaCO2的改善方面不是很明顯，患者經常有些不耐受、不舒服的感覺。所以，如何在達到以上5個維度質控的前提下，再評估其療效是很重要的問題。從這項研究結果來看，目前家庭應用NIV治療的質控與理想存在較大的差距，達到勉強成功（符合3項标準）占68%，但成功（符合5項标準）的比例隻有9%。

圖：數據結果以n(%)、中位數[四分位數] 表示

圖：不同分組中五項數據變化占比

在這項研究中，對每天使用時間與效果之間進行了分析，發現依從性>4小時/天的患者PaCO2改善的可能性更大，提示對NIV使用的依從性的重要性。

圖：NIV 啟動後五項目标實現情況的列聯表

三、NIV輔助康複鍛煉中的應用

盡管已經有足夠的研究證據顯示，恰當的運動鍛煉可以改善穩定期慢阻肺病患者的運動耐受能力，是重要的康複治療方法。然而，多數的慢阻肺病患者因為呼吸困難而難以達到足夠的運動強度，甚至會恐懼運動帶來的呼吸困難而避免運動。能否應用NIV輔助穩定期慢阻肺病患者運動，提高運動量和康複治療的效果，是目前備受關注的問題。文獻報道的結果存在差異，估計與采用的NIV方法學和NIV呼吸機的性能等多種因素有關。近年來有采用雙管路的NIV呼吸機，避免管道内重複呼吸和提高CO2清除能力，在運動時應用NIV治療，可以減輕吸氣肌肉負荷，減少呼氣時氣道動态壓縮，肺過度充氣減少，改善神經肌肉偶聯，改善氧合，減輕呼吸困難，從而有望能夠提高呼吸康複的效果。

關于康複運動強度與效果的相關性研究，一項小樣本的對比研究[19]結果顯示，在中、重度氣流受限的慢阻肺病患者中，高功率組（運動8周，每周5天，每天45分鐘，平均功率為71瓦）有顯著的改善運動耐受能力的效果，但低功率組（平均功率為30瓦）不能改善運動耐受能力。結果提示，足夠的運動負荷才會起到康複治療的效果。

然而，慢阻肺病合并呼吸衰竭的患者的康複鍛煉強度因為多種因素而無法達到足夠的強度，這些因素包括患者疲勞、不願意活動，呼吸困難的限制等。采用NIV輔助運動，是否可以增加運動強度和康複治療的效果，是具有重要臨床意義的問題。一項發表在ERJ上的前瞻交叉試驗[20]，選擇已經接受長期NIV治療的嚴重慢阻肺病患者，采用單純「氧療（2.1±0.9 LPM）」與「氧療 NIV（NPPV參數：IPAP:29，EPAP:4 f:20）」進行對比，結果發現，NIV輔助步行，能夠改善低氧血症、減輕氣促、增加步行距離。

最近發表在《Respiratory Research》上的一項研究[21]，采用便攜式NIV輔助中重度慢阻肺病患者運動。盡管兩項随機交叉試驗的結果不一緻，但提示未來便攜型NIV用于臨床的可行性。

關于探索「NIV緩解慢阻肺病活動後的呼吸困難」是一個從臨床角度提出的問題。如果證明NIV可以有效緩解慢阻肺病患者運動後的呼吸困難，将有助于提示患者進行康複運動的信心。在廣州呼吸健康研究院區泳兒等的研究報道中，納入重度的穩定期COPD患者（18例），采用随機交叉試驗的研究方案，評估NIV對極量運動後呼吸困難緩解能力。結果顯示：NIV可緩解重度穩定期慢阻肺病患者運動後呼吸困難，尤以FEV1和（或）IC值較低患者明顯。

下方為呼吸困難評分随時間變化圖，NIV 吸氧與單純吸氧治療比較，Borg評分下降1.0±2.0分（p<0.05），而呼吸困難緩解總時間，聯合治療（294.4±133.8s）較單純吸氧治療（333.8±149.7s）有縮短趨勢：

然而，并非所有的患者都可以從NIV治療中獲益，為何會産生這樣的結論？後續的亞組分析和CO2重複呼吸的研究發現，排氣閥的最大排氣量有限、運動後通氣量增加、面罩和呼吸機管道可能存在明顯的重複呼吸，會影響輔助通氣的效果。

後來我們還使用雙管做了對比，比較單管與雙管對CO2排出的影響，如下圖所示。

使用雙管時不出現重複呼吸的問題，雙管路NIV輔助慢阻肺病患者運動後呼吸困難緩解的效果比較好，運動結束點：NIV較O2治療縮短119.81±54.53s(P<0.01)。

下圖為運動峰值分别予雙管連接NIV 吸氧或單純吸氧幹預後，Borg評分（圖a）、膈肌肌電占最大百分比（EMGdi%max）（圖b）、通氣中樞脫偶聯指數（EMGdi%max:Vt%VCpred）（圖c）和通氣（圖d）随時間變化圖。

圖a：在60、90s、120s和等時間點，與單純吸氧比較，NIV 吸氧治療可降低呼吸困難評分；圖b-c：于幹預後各時間點，NIV 吸氧較吸氧治療可降低膈肌肌電占最大百分比（圖b）和通氣中樞脫偶聯指數（圖c）；圖d：與單純吸氧相比，NIV 吸氧治療可改善幹預後各時間點的通氣（*p <0.05, **p < 0.01）。

最近發表在《Chest》上的研究報道[22]，研究者用雙管路的NIV輔助慢阻肺病患者運動，結果顯示，NIV可以改善動态過度充氣和運動時間。

研究方案：S-EPAP為所有患者設置統一5cmH2O的EPAP；T-EPAP為患者靜息時最大IC時的EPAP；壓力支持的目标為15cmH2O，并在S-EPAP和T-EPAP組提供相同水平的壓力支持；NIV通過雙呼吸回路及面罩進行。

臨床結局：平均PSV：12.0±1.5cmH2O，T-EPAP：4.0±1.0cmH2OS-EPAP與T-EPAP之間無明顯差異NIV可延長運動耐受時間。

表：運動結束時臨床指标（n=19）

數據表示為均數（标準差）或中位數（四分位間距）

其他臨床結局和結論：NIV改善運動過程的VO2、VCO2、SpO2、經皮CO2、以及脫氧血紅蛋白；結論：NIV輔助COPD患者運動，1、降低DH和增加運動耐力時間；2、兩周EPAP設置方法效果類似；3、雙管路的NIV有望用于COPD輔助運動和康複。

總結

NIV在慢阻肺病呼吸康複中的應用需要共同探讨問題，慢阻肺病是導緻呼吸困難和呼吸衰竭的最常見原因，對于急性加重期患者，NIV可以減少氣管插管、輔助早期撤機、加快康複；對于嚴重的慢阻肺病穩定期患者，NIV是長期家庭輔助通氣的重要選擇，也是康複治療的重要措施。需要重視治療方法學的研究，優化模式、參數和方案，才能夠真正提高療效。

參考文獻

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專家介紹

陳榮昌

教授，主任醫師、二級教授、博士生導師；國務院特殊津貼專家、衛生部有突出貢獻青中年專家；深圳市呼吸疾病研究所 所長；廣州呼吸健康研究院 前任院長；中華醫學會呼吸病學分會 前任主委；中華醫學會呼吸病學分會慢阻肺學組 組長/慢阻肺聯盟 主席；中國醫師協會 理事；中國醫學裝備協會呼吸病學裝備委員會 主任委員；廣東省醫學會呼吸病學分會第七屆主委（2011-2015）；國家呼吸系統疾病臨床醫學研究中心副主任；慢阻肺全球防治倡議（GOLD）理事會理事；主要從事呼吸力學與機械通氣、呼吸與危重症醫學、慢性阻塞性肺疾病等領域的工作。近5年以第一或通訊作者共發表SCI論文100餘篇，共計影響因子超過200分，先後獲得國家科技進步二等獎和三等獎、教育部自然科學獎一等獎等獎項，獲得2018年第十一屆中國醫師獎、2017年全國衛生計生系統先進工作者、2016年第五屆廣州醫師獎、2015年全國醫德标兵、2014年度全國優秀科技工作者等榮譽稱号。

本文由《呼吸界》編輯 Jerry 整理、排版，感謝陳榮昌教授的審閱修改！

本文完

責編：Jerry

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