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肥胖低通气综合征的无创通气治疗新进展
作者: 来源:中华结核和呼吸杂志 2017-09-13

 肥胖不仅是一种疾病状态,同时还是许多其他疾病的重要危险因素。肥胖低通气综合征(OHS)是指由肥胖引起的慢性通气不足,这一概念最先由Bickelmann等在1956年提出,定义为伴有不同程度睡眠呼吸疾病的肥胖患者(体重指数≥30 kg/m2),在清醒状态下存在CO2潴留(PaCO245 mmHg1 mmHg0.133 kPa),同时除外其他原因所致的高碳酸血症,如阻塞性气道疾病和神经肌肉疾病等。发病率约0.3%0.4%,其中约90%的患者同时合并阻塞性睡眠呼吸暂停( OSA)。发病机制目前仍不明确,可能由多种因素共同引起,如呼吸力学的改变、肥胖引起的肌肉功能不全、呼吸驱动中心功能异常、激素水平的改变及OSA等。未治疗的患者预后较差,18个月的病死率高达23%,死因多为心力衰竭、心肌梗死等心脑血管疾病及肿瘤、呼吸衰竭和感染等,经治疗上述病死率可降至3%。目前的主要治疗方式为减肥及无创正压通气支持,后者是指夜间通过呼吸机向患者提供单或双水平正压通气,以消除呼吸暂停及低通气事件、改善PaCO2水平。本文主要就目前广泛应用的无创通气类型及相关研究进展进行阐述,旨在为此类患者的治疗提供一定的指导。

 

一、OHS患者常用的无创通气类型及特点

 

目前常用的类型有持续单水平正压(CPAP)通气、双水平正压(BPAP)通气、容量保证压力支持(VAPS)的BPAP等,分别适用于不同的人群。

 

1982Rapoport等首先提出将CPAP应用于OHS的治疗。其主要通过减少或消除睡眠时大气道的间歇性狭窄或塌陷,从而降低或防止夜间阻塞性呼吸事件的发生。同时呼气末正压可使小气道张开,改善肺功能残气量,减少通气灌注的不匹配,以及降低呼吸肌负荷,减少做功。

 

不同于CPAP的单水平正压通气,BPAP可提供不同的吸气正压(inhale positive airway pressureIPAP)及呼气正压(exhalepositive airway pressureEPAP)。EPAP辅助气道扩张,阻止气道塌陷,用于消除睡眠呼吸暂停事件;IPAP则可减轻呼吸肌疲劳,消除低通气、打鼾等其他睡眠事件;二者之差可增加潮气量,维持肺泡通气量,促进CO2排出的同时增加呼吸中枢对CO2的敏感性。

 

VAPS是近几年出现的新型模式,是压力支持和容量控制的杂合模式。使用前需设定目标潮气量、IPAP变化范围及初始EPAP水平。机器通过测定患者在一定时间内的潮气量或分钟通气量来调整IPAP水平,当实际潮气量低于设定值时,机器会上调IPAP使潮气量接近目标值。目标值一般基于标准体重计算(通常为8 ml/kg×标准体重)或患者平均潮气量的110%。其优势在于可以保证潮气量及分钟通气量的稳定,提供更高效的呼吸支持。

 

二、不同无创通气类型的相关研究及进展


关于三种通气模式治疗OHS的研究目前有很多。有文献报道,CPAP一方面可以改善患者的睡眠质量,提高Epworth睡眠量表得分,另一方面可改善日间通气状况,提高呼吸中枢对低氧及高碳酸的反应。CPAP的优点在于应用简单,价格便宜,但仅适用于主要由OSA参与引起的低通气的治疗。Banerjee等通过对23OHS合并OSA的患者进行整夜CPAP治疗发现,有43%的患者无法通过CPAP完全纠正氧减,仍有超过20%的睡眠时间其氧合低于90%,这一结果与Kawata2007年的研究结果基本一致。由于CPAP仅能纠正由OSA引起的通气不足,患者呼吸暂停低通气指数(AHI)越高,治疗效果越明显,AHI较低则治疗效果可能不理想。此外,Salord29OHS合并OSA的患者进行为期3个月的CPAP治疗,发现其中9例患者无法纠正高碳酸血症或夜间低氧,患者第一夜CPAP滴定时夜间氧合越差,或治疗开始后1个月的日间PaCO2越高,长期治疗的成功率便越低。因此,CPAP更适合于肥胖不明显、肺功能保存较好,同时AHI较高、血氧<90%的睡眠时间所占比例较小的患者。因此,在对OHS患者行CPAP压力滴定时,若压力水平调至最大,但患者仍有明显的氧减或低通气存在时,则需要采取增加吸气正压或吸氧的措施来达到治疗目的

 

目前已有临床试验结果表明BPAP可改善高碳酸血症患者的日间症状,减少睡眠障碍Piper36OHS患者分别给予3个月的BPAPCPAP治疗,发现两组的依从性、氧合及日间PaCO2水平和体重均无明显差异,但BPAP组在提高患者主观睡眠质量及日间精神状态方面明显优于CPAP组。Ojeda Castillejo提出,无论是否合并OSABPAP均为治疗OHS的有效手段,在改善血气、肺功能及远期生存率等方面都具有显著疗效。2015Masa在一项大型多中心随机对照研究中发现,2个月的BPAPCPAP治疗都能明显降低OHS患者血碳酸浓度,提高夜间氧合,改善睡眠质量及多导睡眠监测(polysomnography, PSG)的多项指标,但前者在降低PaCO2水平、提高生活质量、改善肺功能及6 min步行试验方面更胜一筹,其原因考虑与肺动脉收缩压的明显降低相关,提示BPAP可能对代谢及心血管功能具有一定的改善作用。但Borel等对35例新诊断的OHS患者进行为期1个月的BPAP治疗,却并未发现其在上述方面与对照组有明显差异,考虑可能与该研究样本量较小,同时观察时间较短有关。

 

BPAP可以提供3种不同的呼吸支持模式:S模式,由患者的自主呼吸来触发呼吸机的每一次压力的升高;S/T模式,在S模式的基础上,若患者在一定时间内不能自主触发,则呼吸机自动送气;T模式,呼吸机按照预先设定的呼吸频率送气,与患者的自主呼吸无关BPAP治疗OHS时模式的选择及参数的设定目前仍缺乏充分的循证医学证据。美国睡眠医学会所颁布的指南建议将S模式作为治疗慢性肺泡低通气综合征的首选模式,除非患者同时合并严重的中枢性呼吸暂停,或自发性呼吸频率过低无法带动机器工作Contal10例稳定期的OHS患者随机给予连续3夜的治疗:S模式、低频S/T模式(呼吸频率设定为平均夜间呼吸频率-2)及高频S/T模式(夜间平均呼吸频率的95%水平),发现S模式下患者睡眠呼吸事件较另外两组明显多,且以中枢及混合性事件为主,氧减指数明显高,但经皮CO2水平、睡眠结构及质量与另外两组无明显差异;低频组的睡眠质量比高频组稍好,主要表现在觉醒次数减少。但该试验因样本量少,所以具有一定的局限性。近期提出新的概念"高强度无创通气",即在控制模式下向患者提供一个较高的吸气压力(可达28 cmH2O1 cmH2O0.098 kPa)及呼吸频率(可达20/min),以尽快控制患者的PaCO2水平。研究结果表明,与传统模式相比,该模式可以明显减少吸气做功,改善气体交换及肺功能,同时不会对睡眠质量产生较大影响,适用于严重的高碳酸血症患者,与其他通气模式相比,无特殊禁忌证,但可能会带来较高的气压伤风险

 

BPAP可用于CPAP治疗失败或合并严重高碳酸血症的OHS患者。然而仍有部分患者不能通过BPAP完全纠正其高碳酸血症。Mokhlesi34OHS患者进行规范的上述治疗后,发现仍有8例患者PaCO2较高。对于此类患者,单纯的靠提高IPAP来改善通气是难以实现的,且持续的IPAP>20 cmH2O对大部分患者来说难以耐受,因此需要提供给其更高级的通气模式。

 

容量控制型通气通过调节IPAP水平可以维持稳固的吸气容积,提高患者的通气效率,更有效地降低CO2水平,但有相当一部分患者表示难以耐受。平均容量保证压力支持(averagevolume assured pressure supportAVAPS)正是一项可以将压力控制及容量控制两者优点结合起来的新型通气模式,通过检测患者的潮气量来自动调节IPAP水平,在保证通气稳定性的同时,具有较好的耐受性。目前关于AVAPS的优势研究仍十分有限。最早的报道见于2006年,Storre在一项随机交叉试验中,对10OHS患者给予6周的AVAPSBPAP及固定压力的BPAP治疗,发现AVAPS提供的吸气峰压较高变异率,漏气量较少,潮气量较大,患者的高碳酸血症能得到更为明显改善,但两种模式在改善健康相关的生活质量及日间气体交换方面无明显差异。同年Janssens收入了12例稳定期规律行BPAP治疗的OHS患者,发现与BPAP相比,AVAPS虽然在改善PaCO2分压、提高潮气量上具有一定的优势,但不断变化的压力值容易引起睡眠干扰及睡眠片段,导致该组睡眠总时间的减少和觉醒次数的增多,削弱了整体治疗效果,但需注意的是,该试验中入组的患者在纳入研究前已使用过BPAP呼吸机,而AVAPS模式对于他们来说则是首次尝试,故其结果存在一定的偏倚。该研究的结论与AmbrogioMurphy的研究结果存在分歧,后者认为两组模式对患者的睡眠质量及睡眠结构的影响并无明显差异。

 

此外,虽有大量的研究表明AVAPSBPAP与固定压力的BPAP相比可显著降低夜间CO2水平,但目前此结论仍有异议。2012Murphy收入了50OHS患者,分别予以3个月的AVAPSBPAP和固定压力的BPAP治疗,结果显示在接近的平均IPAP水平下,两组在改善PaCO2水平、肺通气状况、肺容积、日间嗜睡及生活质量等方面并无显著差异。Pluym总结既往研究成果,认为AVAPS模式所带来的优势,在提高患者生活质量、生存率及减少住院率方面并不明显。

 

综上,目前OHS无创正压通气治疗主要包括CPAP、固定压力的BPAPAVAPSBPAP 3种。其中CPAP对于绝大部分稳定期的患者是有效的,尤其同时合并严重OSA的患者。治疗失败者或不合并明显OSA的患者,则建议更换BPAP治疗。AVAPS模式具有较为稳定的潮气量及良好的人机同步性,但在改善睡眠质量及健康相关生活质量等方面究竟有何优势,对远期预后指标如病死率等的影响,目前仍缺乏大规模、更有力的随机对照试验来明确。无论采用何种治疗,均需定期随访,如出现症状的反复或日间低通气的表现时,临床医生需警惕现有的模式及参数是否适用于患者目前的情况,必要时需重新进行PSG或压力滴定。

 

来源:乔一娴,肖毅.中华结核和呼吸杂志, 2017,4007: 527-529