重症医学：无创通气：成功实施的基本要求和临床技巧
2019-08-17 王金荣 重症医学
关于紧急无创通气（NIV）应用的一些分析和病例回顾表明，临床实际成功率往往低于试验研究，原因包括NIV患者选择不当或未能正确使用NIV，有必要对所有相关人员进行适当培训。本文讨论的是一个团队所需要掌握的、不同的NIV应用技能，以下各关键领域都提供了一些细节，但不全面，需要个人根据需要更深入的学习（阅读、参加培训、网上学习等）。
摘要：
关于紧急无创通气（NIV）应用的一些分析和病例回顾表明，临床实际成功率往往低于试验研究，原因包括NIV患者选择不当或未能正确使用NIV，有必要对所有相关人员进行适当培训。本文讨论的是一个团队所需要掌握的、不同的NIV应用技能，以下各关键领域都提供了一些细节，但不全面，需要个人根据需要更深入的学习（阅读、参加培训、网上学习等）。
前言：这个问题为何重要？
无创通气（NIV）已成为急性呼吸衰竭常规治疗的一部分。对于急慢性高碳酸血症型呼吸衰竭，尤其是慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）的患者，它通常是首选的通气支持方式。虽然缺乏相同的随机对照试验（RCT）证据基础，但家庭NIV在胸壁畸形、神经肌肉疾病、AECOPD或肥胖导致的慢性呼衰治疗中得到了很好的应用。并且NIV还应用于低氧型呼吸衰竭，但通常在高强度重症监护环境中使用，患者可以得到严密监控，一旦病情恶化可以迅速转换为有创通气。
临床试验取得的完美结果，日常临床实践中往往很难见到。数据审核并不常见，但只要完成，结果往往会引起极大关注。然而，也有人对在日常使用NIV的工作方式表示关注。2008年一项针对紧急监护、包括接受NIV治疗的AECOPD住院患者在内的国家审核中，囊括了来自232个医院9716名患者的数据。令人失望的是，接受NIV治疗的酸中毒患者比未接受NIV治疗的酸中毒患者预后差。42%的进展性或急性呼吸性酸中毒患者没有遵循指南接受NIV治疗。在氧气使用方面，吸氧浓度不受限制的现象非常普遍，与机械通气需求增加（其中22%的患者吸氧浓度>35% vs 9%的患者吸氧浓度<35%）及病死率增加相关（其中11.1%吸氧浓度>35% vs 7.2%吸氧浓度<35%）。英国胸科协会（BTS）自2010年至2013年连续进行数据审核，结果显示病死率高。对此有很多的解释，比如在大多数RCT研究中排除了高危患者，并且疾病终末期患者应用NIV成功的可能性很小。然而，研究结果表明，与RCT相比，审核结果较差的主要原因是患者选择不当，而不是技术应用不当
英国National Confidential Enquiry into Patient Outcome and Death (NCEPOD)调查对AECOPD患者接受紧急NIV的情况进行了审核。本次审核的主题是NIV的交互方式和从中吸取的教训，并提出NIV使用的几个主要问题，包括：
1、患者的选择：虽然不推荐NIV用于肺炎住院患者，但有40%出现并发症且病死率更高。
2、治疗时机可能延误：认为27.4%的患者存在NIV使用延迟。
3、NIV使用地点：虽然事实表明NIV使用前pH值平均为7.24，但91%的患者治疗地点并不是在监护病房，而在一般普通病房就开始使用NIV，病死率最高（59%）。
4、如果NIV失败，病死率高、插管率低。
多数AECOPD患者使用NIV的决定，源于非专业人士（65%的患者）。其中18.8%的患者NIV使用不当。NIV使用质量很好的有27.5%，恰当的占48.5%，很差的4.4%，监测频率也不够频繁。这些数据也表明，对急诊科所有临床工作人员，进行关于NIV患者的合理选择、恰当时机以及正确方式的培训至关重要。同样的原则也适于家庭长期无创通气的使用。
成为NIV专家需要何种技能？
与任何干预措施一样，操作者的技术以及掌握何时干预、何时不干预的相关知识，是成功的关键。虽然经常建议进行培训及能力评估，但有关文献很少，且没有国际认可的评估框架。实际上，NCEPOD回顾发现45.4%的医院职工没有明确的胜任能力，却在直接指导患者使用NIV。在本文中，我们探索了临床医生想要成为一名无论是急性环境，或是慢性家用环境下都能成功的NIV使用者所需掌握的技能，具体总结见图1。
对生理学的理解很重要
当呼吸肌泵为驱动呼吸系统所做的功与其所承载的负荷存在不平衡时，就会出现呼吸衰竭。理解各种情况下呼吸系统负荷/驱动/载荷能力之间的关系如何十分重要，并且能够影响标准医学治疗，以及在呼吸衰竭管理中如何应用呼吸机。图2表示一个COPD患者如何发展为呼吸衰竭。我们可以从中看到许多潜在、相互关联的恶性循环，以此来解释高危患者呼吸衰竭是如何迅速发展的，并且如何打断一个恶性循环并用良性循环来替代，从而病情快速改善。例如，减少呼吸频率，减轻吸气肌负荷，意味着呼气时间延长，就可以减少过度通气，反过来又可以提高吸气肌的力学优势，从而改善呼吸肌泵能力，进一步降低呼吸频率。肺泡通气量得到改善，PH值恢复正常，酸中毒对呼吸肌功能的影响得以消除，这又进一步提高肺的载荷能力。但是，也有一些因素不受机械通气的直接影响（比如分泌物和支气管收缩），这就强调需要最大限度的药物治疗作为辅助（需要提醒的是，对于像囊性纤维化之类的患者，有效的NIV治疗可能需要与物理疗法配合，来有效清除分泌物；并且正压可能会直接作用于气道本身）。
与上述相比，对运动神经元疾病（MND）患者的医疗管理和通气方式都有很大不同。支气管舒张剂一般无效，但是分泌物的管理却更为重要。由于肺顺应性不会增加，通常低通气压力就已足够，但是由于肺外限制导致吸气肌无力，通常需要外源性呼气末正压通气（PEEP）来改善肺基底部的膨胀不全。
这是一个有用的训练，搞清负荷、驱动、载荷能力如何受到任何需要NIV的条件的影响，以及呼吸机设置和治疗的其他方面的重要含义。表1显示了在常用NIV的两种情况下，每个部分的相对贡献
结合对呼吸生理学的理解，掌握呼吸机如何工作，以及与患者的异常生理机能之间如何相互作用十分重要。首先，了解不同类型呼吸机的命名十分重要，因为目前呼吸机模式没有统一标准，存在不同的术语，以及描述同一事物的缩写词也不统一。关于所有不同类型呼吸机及其命名的详细讨论超出了本文范围，关键是操作人员应该了解呼吸机如何工作。
了解呼吸机吸气和呼气之间的转换方式十分重要，因为机器的呼吸周期应该与患者匹配，来保证其舒适度及最佳通气支持。当患者试图呼气时呼吸机却在为患者送气，患者会不舒适并且无效。
通气时间由操作者设置（“控制”或“定时”）或由病人决定，“自主”或“辅助”通气。呼吸机根据气流的变化“触发”吸气并“周期性”转换为呼气。吸气触发失败可能是因为病人严重肌无力而不能产生足够的吸气气流，或者是因为COPD存在内源性PEEP；吸气努力的第一步是克服肺泡内正压，只有当肺泡压力低于口/鼻的压力时才会产生吸气气流。无效触发的原因各不相同。在神经肌肉性疾病患者中，触发设置尽可能敏感十分重要。在COPD患者中，合适的外源性PEEP（或呼气末气道正压（EPAP））设置可以有效提高触发灵敏度、人机同步性，并且与单独使用压力支持相比，更好的减少呼吸做功。通常当吸气流速降至峰值百分比时，呼吸机会转换至呼气状态，如果呼吸机持续大量漏气，即使患者已经开始呼气，按照呼吸机的设定会继续吸气状态，就会再次造成不适和无效通气。
诊断技术
当患者发展为呼吸衰竭/睡眠相关低通气时需要使用NIV。无论是在慢性病程中主动识别患者发生低通气的风险，并在危急情况发生之前建立NIV，还是在病人发生危急情况时，立即正确地识别为什么会呼吸衰竭，诊断技巧和对病情自然发展过程的理解都十分重要。尽管有时症状很明显，一些病人的呼吸衰竭是由肥胖或未经诊断的神经肌肉性疾病（如MND）引起的，但因为有大量吸烟史，经常被误诊为COPD。或者患者确实存在COPD，但严重程度不足以解释其他原因引起的呼吸衰竭。
患者接受适宜的药物治疗十分重要，可能会改善症状，但有时会不使用NIV（例如，重症肌无力的准确诊断和治疗）。急性期过后试图从有创转为NIV时，清楚了解呼吸衰竭发生的原因并纠正可逆因素，最有可能使病人获得最少的通气支持。这包括非通气支持，对于患者及其重要家属、生活质量、独立性及花费来说，通气支持也是越少越好。图3展示了一些需要考虑的因素。一个多学科团队包括医生、护士、理疗师、语言治疗师、营养学家、心理学家等是重要的。其他专家的参与（如神经学家及心血管专家）也十分重要，或者所需要的其他领域专家。
为什么睡眠医学知识十分重要
家用NIV通常在睡眠期间使用，因此睡眠生理学的知识十分重要。对于可能进展为慢性呼吸衰竭的患者，首先在睡眠快速动眼（REM）时期出现明显异常，随后为非快速动眼时期的异常，最终发展为日间呼吸衰竭。暂时的低通气会导致动脉血二氧化碳分压（PaCO2）升高进而引起酸中毒。肾脏则通过保留碳酸氢盐使pH恢复正常，这会导致中枢对CO2化学敏感性下降，并引起标准碳酸氢根与剩余碱升高。在无低钾血症时，碳酸氢盐与剩余碱升高表明夜间通气不足（NH），应在睡眠期间进行适当的监测。NH的症状无特异性，对高危人群保持高度警惕非常重要，尤其是所有神经肌肉疾病和胸壁畸形的患者。
诊断NH不需要完整的多导睡眠图。指脉氧监测就可以知道患者存在缺氧，可以提供非常有用的信息，操作方便、成本低廉。可以在家中轻松进行，使用数晚，并可以来回邮寄。呼气末二氧化碳（EtCO2）检测更低廉方便，但不能监测存在自主呼吸肺病患者的PaCO2。极少用于NIV患者，因受其面罩和鼻咽部混合气体的影响，结果不甚可信。使用现代化监测仪进行经皮二氧化碳监测(TcCO2)能真实准确地反映PaCO2，传感器优先置于耳垂，可用于监测NIV的治疗效果，但该设备成本高得多，通常需要住院过夜。也可用于紧急情况和撤机。
对于某些患者，需要更详细的呼吸变量睡眠研究来阐明上呼吸道阻塞和睡眠相关的低通气对呼吸衰竭发展的影响，重要的是它们如何导致高碳酸血症(图4)。在阻塞性呼吸暂停期间，PaCO2升高，但通常随着觉醒时的短暂过度通气而恢复正常。但是，如果窒息时间过长，或由于同时存在诸如呼吸肌无力或肥胖，而导致觉醒时肺通气增加幅度有所减少，结果窒息期间CO2潴留多于觉醒期间的CO2排出，PaCO2上升并出现酸中毒，从而刺激肾脏碳酸氢盐潴留（见上文）。这是对高碳酸血症阻塞型睡眠呼吸暂停（OSA）最好的描述；如果应用CPAP能控制上呼吸道，CO2潴留将不复存在——呼吸暂停低通气指数（AHI）下降正是合适的治疗目标，这可以通过机器的内置软件轻松获取。这可能解释了为什么肥胖低通气综合征的患者，即使基础存在显著的高碳酸血症（平均60mmHg），CPAP也可以改善到与NIV相同的程度。相比之下，整个睡眠过程中都会出现低通气，但在REM睡眠期表现得最为明显，例如在患有神经肌肉疾病的患者中，CO2在夜间逐渐升高，而在REM睡眠期升高最为显著。对于这类患者，需要逐渐增加通气量并应用NIV来纠正呼吸衰竭。目前的目标参数是夜间CO2；AHI很容易从呼吸机中获得，但较低的AHI不能表明治疗是合理的。高碳酸血症型OSA和NH通常可以通过血氧测定来鉴别。OSA引起的高碳酸血症，往往更严重，单凭血氧测定就可以轻易诊断。
为确保NIV的有效应用，监测睡眠期间的通气效果和人机交互方式十分重要。最主要的治疗终点是降低CO2，并且最好用现代经皮监测仪连续监测。使用NIV的目标是使经皮CO2理想化的降至正常或至少能得到改善，这也经常能带来氧饱和度的改善。如果FiO2正常（如NIV不添加氧气），持续氧饱和度监测是通气改善的有效替代指标。如果管路中添加了任何氧气，这种作为有效替代指标的作用就会丧失。
SOMNO NIV小组已经就NIV过程中如何监测给出了建议。首先应了解呼吸机是如何工作的，尤其是不同的呼吸机模式对监测系统的影响。呼吸机提供的信息非常有用。NIV治疗失败表现为症状无改善及日间血气加剧等现象，并且像大量漏气以及AHI高等问题也可以轻易被发现。此外，还可以使用简单的工具，如血氧测定法等进行补充，以及呼吸多导描记图，偶尔也可以使用完整的多导睡眠描记图，以解决NIV期间的问题。提出了一种建议，用于监测夜间NIV的效果。本系列对于任何照护患者家庭呼吸机治疗的医师来说，都是必不可少的阅读材料。表2强调了NH的识别步骤以及如何成功使用NIV。
沟通技巧
关于应用NIV，临床医生经常要与生命垂危的患者进行艰难的讨论。不论是在家庭（讨论气管切开）还是在紧急情况下（如升级为有创通气或姑息治疗）都是如此。做某件事总是比不做更容易，作为一名临床医生，你不太可能因为做某件事而受到批评。但是，你能做并不代表你应该做，不恰当地使用无效的治疗措施可能会带来不必要的痛苦。为了让患者做出尽可能明智的决定，必须以他们能够理解的方式提供准确的信息。需要了解疾病的自然发展过程，以及治疗对疾病的影响。有时，病人想要所有的治疗，却没意识到这样做的缺点，也没意识到这并不会让他们回归正常的生活。但是，最好的情况是，尽快回到自己的基线水平。相反的，患者可能因为不当的悲观情绪和过分强调负面作用而拒绝某种治疗，此时倾听就显得非常重要。在某项研究中，让医生和患者对一次艰难谈话进行评价，如果医生说的很多，他们本身的满意度会更高而患者的却更低，如果医生说话较少，他们自身可能会觉得谈话并不很顺利，而患者的满意度却更高。临床医生不应将自身的价值观强加于患者，重度残疾的患者仍可以拥有较好的生活质量。事实上有研究发现，在某些方面患者对自己生活质量的评价甚至优于照顾他们的护理员，这些护理人员也往往低估了患者的生活质量而高估了机械通气的负担。
领导技巧
NIV需要多学科团队合作，团队领导者通常应由某个医生承担，而事实往往并非如此。重要的是，必须有人对决策和行动承担最终责任，并确保整个团队能够一起融洽工作。还要确保工作人员得到充分的培训，能力得到评估，提供的服务质量良好。有些人天生就是领导者，有些人则需要特殊的训练。
教育
培训是任何临床技能成功实施的关键，对于NIV来说尤其如此。由于通常提供短期课程，因此这种培训比较容易。但是，一个人学过课程并不意味着就能胜任此工作，还应需要对能力进行正规评估（例如http://nipecportfolio.hscni.net/compro/ReadOnly/ rCAT/view.asp?compID=72或https://www.e-lfh.org. uk/programmes/acute-niv/）。非常重要的是，任何正式的学习都应辅以在职培训和复习课程。模拟软件也是非常有用的资源（比如https://www.ers-education.org/e-learning/simulators.aspx）。
有些临床医生只会在随叫随到的情况下参与NIV，而有些则会在日常生活中积极参与。根据所需技能将这两组人区别开来十分重要。随着医学知识的增长，培训课程也在不断扩展，每个亚专业都有一种趋势，那就是坚持要求所有学员在各自的专业领域拥有广泛的知识。而带来的最终结果则是培训学员样样都懂却无一精通。任何学员都不可能满足所有的标准，带来的最终结果就是能力评估弱化，甚至在一定程度上变得毫无意义。NIV团队需要具备必要的核心力量，选择合适的病人并快速正确使用。急诊科医生应该知道何时长期使用NIV，并且在众多专家意见中应该听取哪一位的，但是关于长期家庭NIV的使用不需详细了解。仅参与慢性病治疗的执业医师，需要对一些急性病症及NIV适应症有一定了解，因为这些病人随时可能出现失代偿。
学术和临床研究
并不适合所有人，并且机会有限，但是相关领域的工作人员积极参与学术研究至关重要。尽管已经知道很多，但还有更多未知的知识。科技日新月异，了解它的生理基础并确保得到最佳实施非常重要。如果有可能，所有的临床技术都应得到RCT研究支持，不仅可以证明其有效性，还可以发现一些意想不到、重要的不良反应，如SERVHF研究所见。尽管多数医生不会积极参与临床研究，但参与临床试验的机会仍然很多。参与研究调查、接受培训的过程，对于理解他人研究的优势和局限性，以及更详细地了解该领域非常重要
审核和质控
一般认为，任何医疗干预措施都得到了适当的应用。然而，大量的审核却表明事实并非如此，尤其是在NIV的使用方面（见上文）。任何服务都要接受审核，并且临床医师应该了解审核的原则。但不幸的是，综合审核可能非常耗时，并且往往没有资金保障。医疗保健服务的购买者应坚持提供证据，证明他们所支付的费用得到了适当的交付，并应将这方面的资金用于报销。虽然很多国家提出了紧急使用NIV所需要的指征，但实际并非总是如此。遵循这些标准的组织往往只通过自身评定来确认，并且经常没有确切的证据，也没有同行评议或外部机构的质量保证。
至于家用呼吸机上机和撤机服务，情况可能要好一些，因为某些国家有国家认定标准并且有单位认证，往往由国家呼吸协会提供。理想情况下，所有的服务都应该得到外部质量保证，然而这种预期却因其耗时和昂贵，变得不切实际。因此，对于NIV服务提供者来说，有责任了解审核和质控标准，并能够记录自己和他人提供的优质服务。可用的资源包括NCEPOD自我评估清单、急性NIV的BTS质量标准和NCEPOD审核工具包（https://www.ncepod.org.uk/2017report2/toolkit/NIVauditTool.xlsx）。
结论
成功的NIV团队需要有许多拥有不同技能的人员。一个人不需要能够做到一切，但是这个团队需要一个特定人员负责领导并确保所有问题得以解决。每个照顾呼吸衰竭病人的临床医生都应该意识到哪些病人应该使用NIV，何时开始，并应确保这项治疗不被延误。应用NIV的一线人员应该了解如何在不同情况下使用呼吸机，并且在病人病情未得到改善时进行故障排除。培训应该根据个人情况量身定制，能力也必须得到评估和保证。表3总结了要点和误解。
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