摘要

本文通过Medline检索2021-10-01至2022-09-30期间无创正压通气（NPPV）用于治疗呼吸衰竭患者的相关临床研究文献并进行综述。在NPPV和高流量鼻导管氧疗（HFNC）治疗新型冠状病毒肺炎相关急性呼吸衰竭（ARF）中有3个大型随机对照试验，结果显示，NPPV（包括单水平持续气道正压通气和双水平气道内正压）可以降低气管插管率，HFNC的效果存在争论。此外，在NPPV治疗ARF的结局预测模型、NPPV相关的心搏骤停事件和人机界面对NPPV治疗效果的影响等方面也取得了一定进展。NPPV在气管插管前预氧合和辅助撤机拔管的研究中显示，NPPV可以减少气管插管过程中严重低氧血症的发生；有助于减少拔管后再次气管插管的风险。在长期家庭应用NPPV方面，提出成功启动的5个指标，但临床实践中符合5个指标的比例低，以及心理干预对长期NPPV依从性的影响等，这些研究结果有助于临床上合理选择和优化应用NPPV。

无创正压通气（non-invasive positive pressure ventilation，NPPV）是临床治疗各类呼吸衰竭患者的常用手段，在急诊、普通病房及家庭等多个治疗场景均有应用。为了解NPPV在本年度的研究进展，本文通过Medline检索2021-10-01至2022-09-30期间NPPV相关临床研究的文献并进行综述。包括NPPV治疗新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）相关及非新冠肺炎相关的急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）、NPPV辅助气管插管及拔管、慢性呼吸衰竭（chronic respiratory failure，CRF）、患者的长期家庭NPPV治疗等内容。

一、NPPV在新冠肺炎中的应用

急性低氧型呼吸衰竭是新冠肺炎重要的临床特征。当普通氧疗无法满足患者的需求时，NPPV和高流量鼻导管氧疗（high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC）均为常见的升级治疗，但普通氧疗、HFNC和NPPV治疗新冠肺炎的有效性一直存在争议。在不同无创通气策略治疗新冠肺炎有效性方面，2022年美国医学会杂志（JAMA）发表了3篇大型随机对照试验。

为探索HFNC是否可改善重症新冠肺炎患者的插管率与临床康复时间，Ospina-Tascón等［1］在HiFLo-Covid研究中，纳入哥伦比亚3所医院2020年8月至2021年1月期间、共220例新冠肺炎合并中重度ARF［氧合指数<200 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）］的患者。受试者被随机分为HFNC组（109例）和普通氧疗组（111例），共同首要结局为第28天插管率及临床好转所需时间（临床好转定义为临床状态改善2级以上，共分7级）。研究发现，在28 d内，HFNO组中34例（34.3%）、传统氧疗组中51例（51.0%）需气管插管（HR=0.62，P=0.03）；而临床好转所需时间方面，HFNO组为11（IQR：9~14）d，传统氧疗组为14（IQR：11~19）d（HR=1.39，P=0.047）。因此，研究者认为在重症新冠肺炎患者中，与传统氧疗相比，应用HFNC可明显降低有创机械通气的需求，并缩短临床康复所需的时间。

头盔NPPV是一种相对新型的通气策略，其双管回路降低了病毒气溶胶的传播，尤其适合作为疫情期间的呼吸支持治疗方式。Grieco等［2］发表在JAMA上的HENIVOT研究指出，在治疗新冠肺炎合并中重度ARF患者（氧合指数≤200 mmHg）时，与单用HFNC相比，应用头盔NPPV并未能明显改善疾病进程（表现为28 d内无需通气支持时长相近），但可更有效改善患者氧合，降低插管率。随后，Arabi等［3］在HELMET-COVID随机对照试验中，对比了头盔NPPV（159例）和常规呼吸支持手段（161例，包括面罩NPPV、HFNC及普通氧疗）在降低新冠肺炎相关ARF患者28 d全因病死率方面的有效性，受试者氧合指数均低于200 mmHg。研究发现，头盔NPPV组和普通氧疗组的28 d全因病死率无显著差异（27% vs 26.1%，RR=1.04，95%CI：0.72~1.49，P=0.85）；同样，两组在插管率方面无显著差异（47.2% vs 50.3%，RR=0.94，95%CI：0.75~1.17）；气压伤、皮肤损伤等副作用方面同样未发现组间差异。因此，该研究指出头盔NPPV并未在病死率和插管率方面比常规呼吸支持手段带来更多的获益。但需要注意，本研究对照组受试者在观察期内可以在面罩NPPV、HFNC和普通氧疗之间任意选择和切换，故不同受试者间异质性较大，无法实现头盔NPPV与其中任意一种呼吸支持手段的单独对比，虽然可能更加贴切临床实际，但降低了研究的准确性。

本年度也有研究直接对比NPPV、HFNC和普通氧疗的疗效。Perkins等［4］在RECOVERY-RS研究中，从英美48家医院随机纳入2020年4月至2021年5月期间、共1 273例新冠肺炎相关低氧性ARF住院患者，对比接受单水平持续气道正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）、HFNC与普通氧疗的患者在30 d插管或死亡事件复合结局的区别。该研究为平行、适应性随机临床研究，分为CPAP组380例，HFNC组418例，普通氧疗组475例。研究结果显示，CPAP组30 d内插管或死亡事件发生率明显低于普通氧疗组（36.3% vs 44.4%，P=0.03），但HFNC组与普通氧疗组无明显差异（44.3% vs 45.1%，P=0.83）。研究还对CPAP和HFNC组进行了事后分析，发现CPAP组的插管或死亡事件发生率更低。虽然该研究表明，CPAP较HFNC和普通氧疗在降低气管插管率或病死率方面明显更有效，但是该研究因新冠肺炎患者数量的减少及资助中断而提前结束，样本量的不足可能导致HFNC与普通氧疗的对比检验效能不足。

综上所述，不同的NPPV模式包括CPAP模式（RECOVERY-RS试验）和压力支持模式（HENIVOT试验），均可比普通氧疗或HFNC更有效降低插管率，可作为一线治疗手段用于救治新冠肺炎相关中重度ARF患者（表1）。但HFNC的定位仍存在争议，与普通氧疗对比，有研究指出HFNC在插管率和病死率方面均无获益（RECOVERY-RE试验），也有研究指出HFNC可降低插管率（HiFLo-Covid试验）。因此，未来仍需要对HFNC救治新冠肺炎合并中重度ARF患者有效性作进一步探讨。

二、NPPV在非新冠肺炎相关ARF中的应用

预测NPPV治疗ARF成败仍为研究热点问题，以往曾提出不少临床预测模型，但临床上一直缺乏金标准。针对慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）急性加重合并高碳酸型急性呼吸衰竭（acute hypercapnic respiratory failure，AHRF）患者，Hartley等［5］发表在欧洲呼吸杂志的文章中，提出利用无创通气结局（noninvasive ventilation outcomes，NIVO）评分系统来预测此类患者院内病死率。该研究通过回顾性纳入两家医院共489例因慢阻肺急性加重伴AHRF接受辅助通气（主要为无创通气）治疗的患者作为模型推导队列，应用多变量回归分析得到与院内病死率相关性最高的6个简单分类变量（包括医学研究委员会呼吸困难扩展评分1-4/5a/5b、酸中毒>12 h、pH<7.25、发生房颤，Glasgow昏迷评分≤14以及胸部影像学提示肺实变），形成简单的评分系统。随后，利用10个中心的前瞻性数据（共733例受试者）作为外部验证队列。研究发现，该预测模型ROC曲线下面积为0.79（95%CI：0.75~0.83），高于既往研究所用的DECAF（呼吸困难、嗜酸性粒细胞缺少、肺实变、酸中毒和房颤）、APACHE、CAPS等评分模型，可更为准确预测院内病死率。因此，研究者认为NIVO评分有助于临床医师早期对患者进行危险程度分级，筛选出NPPV治疗失败的高危人群并及早干预。

此外，Shu等［6］在另一项中国多中心前瞻性研究中，从17所医院ICU共纳入306例ARDS患者，其中146例为肺型ARDS（pulmonary，ARDSp），160例为肺外型ARDS（extrapulmonary ARDS，ARDSexp），评估ARDS类型与NPPV成败的关系并探索NPPV失败的预测模型。研究结果发现，NPPV治疗的前24 h内，ARDSp组较ARDSexp组，在呼吸频率、心率、氧合指数、PaCO₂方面改善更慢；同时，ARDSp组NPPV失败风险（OR=5.47，95%CI：3.04~9.86）、28 d死亡风险（OR=10.13，95%CI：5.01~20.46）更高。另一方面，研究者结合数个指标，包括是否ARDSp、是否存在脓毒性休克、年龄、SOFA评分、NPPV应用1~2 h后呼吸频率、NPPV应用1~2 h后氧合指数等，建立NPPV失败风险评分系统，在推导队列与验证队列中的ROC曲线下面积分别为0.84、0.81；此外，应用5.5作为界值预测NPPV失败的敏感性和特异性良好，提示该风险评分系统可指导临床医师在ARDS人群中筛查NPPV失败风险高的患者。

在NPPV治疗副反应方面，Rolle等［7］对NPPV治疗ARF过程发生心搏骤停的风险进行了一项荟萃分析。研究共筛查了308个NPPV治疗ARF的研究，发现其中仅19个研究（共1 729人接受NPPV治疗）报道了49次NPPV相关心搏骤停事件，心搏骤停在308个研究中总体发生率为0.01%（95%CI：0.00~0.02），在19个研究中发生率为2.8%。此外，回归分析提示，NPPV相关心搏骤停增加了NPPV治疗失败风险（OR=2.06，95%CI：1.47~2.88）。

目前，大部分NPPV治疗ARF的研究中均采用面罩作为人机界面，而头盔作为相对新型的人机连接方式应用日益广泛，具有耐受性优于面罩、提供的PEEP高于HFNC等优势。为进一步论证头盔NPPV的效果，Chaudhuri等［8］在欧洲呼吸杂志发表了一篇对比头盔NPPV、面罩NPPV和HFNC治疗ARF疗效的荟萃分析。作者共纳入16个随机对照试验（949例）和8个观察性研究（396例），研究结局包括病死率、插管率、机械通气时长、ICU住院时长、住院时长、患者舒适度、治疗耐受度、NPPV相关不良反应。结果显示，相比于面罩NPPV，头盔NPPV可降低低氧与高碳酸型ARF患者的死亡风险（RR=0.56，95%CI：0.33~0.95）与插管风险（RR=0.35，95%CI：0.22~0.56），但未减少NPPV应用时长及ICU住院时长。此外，基于证据等级低的观察性研究的数据提示，与HFNC对比，头盔NPPV可降低插管风险（RR=0.59，95%CI：0.39~0.91），但对死亡风险的影响不大。因此研究者认为，与面罩NPPV相比，头盔NPPV可降低病死率与插管率，但头盔相对于HFNC的额外获益并不明确。

三、NPPV在辅助插管及拔管中的应用

关于将NPPV作为气管插管前预氧合、拔管后序贯治疗预防再插管的无创呼吸支持方法，本年度亦有新的研究进展。

既往研究发现［9］，肥胖患者在插管过程更容易发生低氧血症。为此，Rodriguez等［10］对2019年发表在柳叶刀呼吸的一项随机对照试验进行事后分析，针对其中的肥胖患者［体重指数（BMI）≥30 kg/m²］，对比NPPV和HFNC预氧合预防严重低氧血症的效果。该研究纳入人群为ARF患者且氧合指数低于300 mmHg，主要观察指标为插管过程中严重低氧血症［外周脉氧饱和度（SpO₂）<80%］发生率。原始队列共纳入313例，其中91例（29%）存在肥胖，平均BMI为（35±5）kg/m²，结果显示，肥胖患者较非肥胖患者更易发生插管过程中严重低氧血症（34% vs 22%，P=0.03）。肥胖患者中，40例应用NPPV，51例应用HFNC进行预氧合，两组发生严重低氧血症者分别为15%±37% 和16%±31%（P=0.54），两组最低SpO₂分别为87% 和86%（P=0.98），差异均无统计学意义。多因素分析提示，肥胖患者插管过程中发生严重低氧血症的独立危险因素包括：插管困难评分>5、因呼吸衰竭收治ICU。该研究提示，肥胖患者较非肥胖患者更易发生插管过程中严重低氧血症，但NPPV相比于HFNC未能进一步降低低氧血症的发生风险。

此外，关于NPPV作为拔管后序贯呼吸支持方式能否降低肥胖患者再插管风险，Thille等［11］同样对2019年发表在JAMA上的一项多中心随机对照研究进行事后分析，在不同BMI分层的患者中对比NPPV联合HFNC和单独HFNC预防再插管的疗效。联合组拔管后4 h内必须维持NPPV治疗，且48 h内NPPV总时长不低于12 h，其余时间可交替使用HFNC；而单独HFNC组则只能接受HFNC治疗。研究纳入623例拔管失败高风险患者中，其中206例（33%）为肥胖（BMI≥30 kg/m²），204例（34%）为超重（25 kg/m2≤BMI<30 kg/m²），213例（34%）正常或低于正常体重（BMI<25 kg/m²）。在肥胖及超重患者中，与单独HFNC组对比，联合组第7天再插管率（7% vs 20%，P=0.000 2）、ICU内病死率（2% vs 9%，P=0.006）均明显降低，但在正常及低体重患者中，联合组和单独HFNC组组间未见明显差异。因此，对肥胖患者而言，拔管后联合应用NPPV的临床获益高于单独应用HFNC。此外，Fernando等［12］在一项荟萃分析中也发现，拔管后患者使用NPPV和HFNC均可较常规氧疗降低患者再插管风险，联合使用效果更加明显，尤其在再插管风险高人群中获益更大。

四、NPPV在CRF中的应用

NPPV在CRF患者中的长期家庭应用一直是研究热点，本年度关于成功启动长期家庭NPPV比例，和患者心理健康对NPPV耐受的影响方面均有新发现。

家庭NPPV存在部分患者不耐受的问题，多大比例的患者可「成功启动」家庭NPPV一直是临床医师关心的问题。Jolly等［13］通过一个为期2年的真实世界队列的数据，评估「成功启动」及「勉强成功启动」家庭NPPV的预测因素。研究在受试者开始家庭NPPV 8周后进行随访，观察「成功启动」（同时实现以下5项：①每天使用多于4 h；②改善气体交换；③改善与健康相关的生活质量（生活质量评分）；④不影响睡眠质量；⑤无严重不良反应和「勉强成功启动」（上述5项中达到3项）NPPV的比例，并分析「勉强成功启动」NPPV的预测因素。研究共纳入250例受试者，包括肥胖低通气综合征95例（38%），神经肌肉疾病70例（28%），慢阻肺 66例（26%），胸廓疾病19例（8%），随访过程中共可获得141例患者上述5个目标的评估数据。结果显示96例（68%）受试者「勉强成功启动」NPPV，12例（9%）「成功启动」NPPV。多变量分析提示，潮气量≥7.8 ml/kg理想体重的患者「勉强成功启动」NPPV可能性大（HR=5.765，P=0.006）。日间PaCO₂改善与健康相关生活质量（health-related quality of life，HRQL）、睡眠质量改善无相关。其中114例（47%）受试者出现重度至极重度NPPV相关副作用，如口干、明显漏气等，并与更高的日间PaCO₂相关。从该研究可以看出，在真实世界中，家庭NPPV很少能达到「成功启动」。因此，医师应积极定期评估患者HRQL改善程度和NPPV耐受性。

患者对NPPV的耐受性同时受到焦虑、抑郁等情绪影响，从而降低NPPV治疗依从性，因此积极的心理干预可能对提高NPPV依从性有获益。Volpato等［14］进行了一项临床随机对照实验，探索短暂的心理支持干预是否影响慢阻肺患者NPPV依从性。研究纳入90例起始接受NPPV治疗的慢阻肺患者，实验组接受连续4~8周、每周1次的认知行为疗法（cognitive behavioural therapy，CBT）治疗，对照组接受标准治疗及连续6周、每周1次在心理医生陪伴下观看慢阻肺疾病管理相关教育视频，但仅在患者寻求帮助时给予支持，研究持续随访1年。结果显示，与对照组对比，心理干预组患者接受8次CBT治疗后，其每周使用NPPV时长显著增长（8.02 h vs 6.15 h，P<0.001）、EuroQoL-5D问卷评分降低（64 vs 66，P=0.002）。该研究结果提示，心理干预可提高慢阻肺患者家庭NPPV治疗依从性、改善患者生活质量。

总体而言，本年度NPPV在临床研究方面取得一定的进展。在NPPV治疗新冠肺炎相关ARF方面，JAMA发表了HiFLo-Covid、HELMET-COVID、RECOVERY-RS等3项大型随机对照试验，为进一步推动NPPV在新冠肺炎中的应用提供了较高的循证医学证据。在非新冠肺炎相关ARF方面，提出了NIVO等评分系统可有效预测NPPV治疗成败，也有针对NPPV相关心搏骤停、不同人机界面的疗效对比相关研究。针对NPPV辅助插管和拔管方面的研究提示，肥胖患者插管过程发生低氧血症风险更高，但NPPV未能比HFNC更好降低该风险；但另一方面，NPPV比HFNC能更有效降低肥胖患者拔管后再插管的风险，提示未来研究应该考虑将BMI归入受试者纳入标准。在NPPV治疗CRF方面，真实世界数据提示能「成功启动」家庭NPPV的比例不高，临床医师应该积极对此类患者定期进行评估；此外，积极的心理干预也对提高患者的依从性具有促进作用。期望未来可以由更多高质量的研究，推动NPPV在临床的应用。

参考文献（略）

作者：查姗姗 何振锋 关力理 牛建一 黄巧云 陈荣昌；单位：广州医科大学附属第一医院 广州呼吸健康研究院 呼吸疾病国家重点实验室/国家呼吸系统疾病临床医学研究中心

引用本文: 查姗姗, 何振锋, 关力理, 等. 无创正压通气治疗呼吸衰竭临床研究年度进展2022 [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2023, 46(1) : 77-81. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20221023-00840.

本文转载自订阅号「中华结核和呼吸杂志」（ID：cmjlung）

原链接戳：【年度综述】无创正压通气治疗呼吸衰竭临床研究年度进展2022

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本文完

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