经鼻高流量湿化氧疗对老年AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者肺动脉压、ET-1及NLR的影响

刘春艳 乔志飞 李福龙 张丽骞 丁维敏

(河北北方学院附属第一医院ICU，河北 张家口 075000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一类以小气道损伤、持续气流受限为主要临床特征的呼吸系统疾病，其特点为病程较长，发病率及死亡率高〔1〕。世界卫生组织一项报道预测，到2020年，全球因COPD死亡人数将升至第3位，带来的经济负担升至第5位〔2〕。我国一项流行病学调查结果显示，2010年COPD患病人数为4 176.4万例，较1990年增加了42.14%，且随着社会的发展，其患病率也呈逐年上升的趋势〔3〕。COPD患者往往由于呼吸道感染、气道阻塞、呼吸肌疲劳等因素进而导致病情加重，部分患者还会表现出肺动脉高压，Ⅱ型呼吸衰竭是COPD急性加重期(AECOPD)常见的一类并发症，也是导致患者死亡的主要原因之一〔4〕。目前，临床上治疗方式主要为机械通气，取得一定疗效同时也存在局限性〔5～7〕。经鼻高流量湿化氧疗是近年来国外运用较为广泛的一类无创呼吸支持模式，在此方式下，患者吸入的气体已通过加热加湿处理，相较于其他治疗方式具有更加舒适、简便，并降低护理强度等特点〔8〕。氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)作为评估左心功能的一项指标，已有研究表明其与AECOPD患者预后也存在密切联系〔9〕。血浆内皮素(ET)-1是目前发现的作用最强的一类收缩血管的活性因子，而肺部是ET-1代谢及作用的最为主要的脏器，在呼吸系统的生理及病理过程中扮演重要角色〔10〕。中性粒细胞/淋巴细胞(NLR)作为临床上评价炎性反应指标之一，其与危重疾病的发生发展存在密切联系。但目前临床上关于上述指标与AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的研究报道尚少，基于此，本研究探讨经鼻高流量湿化氧疗治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者，临床疗效及对肺动脉压力、ET-1、NLR及NT-proBNP的影响。

1 资料与方法

1.1一般资料 2015年1月至2018年1月河北北方学院附属第一医院收治的老年AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者82例按照随机数表法分为观察组和对照组，每组各41例。其中观察组男性23例，女性18例，平均年龄(69.8±4.4)岁；对照组男性25例，女性16例，平均年龄(69.4±4.1)岁。两组性别、年龄比较无统计学差异(P>0.05)，具有均衡可比性。患者均符合2013年中华医学会呼吸病学分会COPD学组制定的相关诊断标准〔2〕，患者及其家属均自愿参与本研究并签署知情同意书。

1.2排除标准 达到以下一项者排除研究：(1)具有严重影响血浆NT-proBNP水平的基础病史，如心绞痛、左心衰竭等；(2)合并严重其他疾病者；(3)呼吸暂停或出现呼吸抑制者；(4)面部、颈部损伤无法进行治疗者；(5)鼻咽部异常者；(6)依从性差者。

1.3治疗方法 患者均给予常对症规治疗，包括抗感染、吸氧、化痰、平喘、调节电解质平衡、营养支持等。对照组在此基础上给予经鼻导管低流量氧气吸入治疗，氧流量控制在3 L内，吸入氧浓度控制在25%～30%，每日持续吸氧16 h以上，并密切观察患者生命体征及血气分析结果，如出现病情恶化应进行进一步无创正压通气治疗。观察组给予经鼻高流量湿化氧疗，采用Optiflow经鼻高流量湿化氧疗系统(新西兰Fisher-Paykel公司)进行治疗，参数设置为：吸入氧浓度为30%～50%，流量为20～40 L/min，37℃、100%相对湿度气体。并根据患者血气分析结果及生命体征随时调整参数，如出现病情恶化应进行进一步无创正压通气治疗。

1.4观察指标 记录治疗前及治疗2 d后患者心率、呼吸频率及肺动脉压(PAP)；于治疗前及治疗2 d后清晨空腹采集患者动脉血检测患者pH值、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、动脉血氧分压(PaO2)、血氧饱和度(SaO2)水平(美国GEM3500全自动血气分析仪)，采用全自动血液分析仪(BC-5000，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)检测外周血中性粒细胞、淋巴细胞计数，并计算中性粒细胞/淋巴细胞(NLR)值；于治疗前及治疗2 d后清晨空腹采集患者静脉血，离心分离上清液后酶联免疫吸附法(美国BIO-BAD全自动酶标仪)对患者血清白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平进行检测；采用电化学发光免疫夹心法(Elecsys免疫分析系统)检测患者血浆ET-1、NT-proBNP水平；记录两组治疗期间不良反应发生情况、需要进行无创正压通气例数及28 d死亡例数。

1.5统计分析 通过SPSS19.0软件进行t检验和χ2检验。

2 结 果

2.1治疗前后各生理指标比较 治疗前，两组心率、呼吸频率及PAP比较无统计学差异(P>0.05)；治疗2 d后，两组心率、呼吸频率及PAP均显著下降，且观察组水平均显著低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 治疗前后两组各生理指标及PAP比较

与治疗前比较：1)P<0.05；与对照组比较：2)P<0.05；下表同

2.2治疗前后血清分析结果 治疗前，两组pH值、SaO2、PaCO2及PaO2水平无统计学差异(P>0.05)；治疗2 d后，两组PaO2、SaO2水平较治疗前均有所上升，且观察组PaO2水平显著高于对照组(P<0.05)；两组PaCO2水平较治疗前均有所下降，且观察组水平显著低于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 治疗前后两组血清分析结果比较

2.3治疗前后ET-1、NLR、NT-proBNP及炎性因子水平比较 治疗前，两组ET-1、NLR、NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平比较无统计学差异(P>0.05)；治疗2 d后，两组ET-1、NLR、NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平均显著下降，且观察组水平显著低于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 治疗前后两组ET-1、NLR、NT-proBNP及炎性因子水平比较

2.4不良反应发生率及有效率比较 观察组治疗后痰液稀释易咳出24例，对照组治疗后痰液稀释易咳出11例，观察组明显高于对照组(χ2=8.424，P=0.004)。对照组最终8例予以无创正压通气，总有效率为80.5%，观察组最终1例予以无创正压通气，总有效率为97.6%，两组差异具有统计学意义(χ2=4.493，P=0.034)。观察组28 d内病死1例(2.4%)，对照组3例(7.3%)，两组无统计学差异(χ2=0.263，P=0.608)。

3 讨 论

经鼻高流量湿化氧疗是目前临床上运用较为广泛的一类无创通气方式，主要由加温湿化器、空气混合器及加热管路组成。其工作原理为通过对气体进行物理加热，从而为患者呼吸系统提供理想状态下的温气体。COPD患者气管中嗜中性粒细胞等游走、渗出，进而促进炎性反应的发生，导致柱状上皮细胞纤毛输送系统出现障碍，气道黏液分泌量异常增加，痰液增多且难以排出体外，最终导致呼吸衰竭进行性加重，而经鼻高流量湿化氧疗可为患者提供接近体温且相对湿度100%的吸入气体，气道完全湿化，痰液有所稀释，并促进其排出〔11〕。COPD的病理改变可造成气道狭窄，进而导致固定性气道阻塞，气管内黏液增多、黏膜细胞纤维化则大大增加了患者呼出气流的阻力，进而导致患者肺部呼气末残气量及肺残气量增多，气道狭窄还可形成内源性呼气末正压，增加患者的呼气负荷，降低呼吸肌效率，导致呼吸机做功增多，辅助呼吸肌参与做功，长期处于高负荷做功状态下，患者会出现呼吸肌疲劳，最终导致低氧及高碳酸血症反复加重。而经鼻高流量湿化氧疗可产生低水平的气道内正压，从而降低内源性呼气末正压，支持气道开放、促进机体排出CO2〔12～14〕。远青钊〔15〕研究结果显示，经鼻高流量湿化氧疗治疗COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者，临床疗效显著高于常规治疗，且不良反应发生率低。本研究结果提示，经鼻高流量湿化氧疗可显著提高治疗效果，改善不良反应发生情况。

低氧血症、高碳酸血症和呼吸性酸中毒等现象的发生是导致Ⅱ型呼吸衰竭患者器官功能障碍的主要因素。一定程度上，机体PaO2水平的降低及PaCO2水平的上升可刺激机体的呼吸和循环系统，主要表现为心率及呼吸频率加快，心脏排血量和心脏负荷增加，而早期呼吸性酸中毒则会导致血压的异常升高〔16，17〕。而当PaO2水平降低，PaCO2水平上升达到一定范围时，上述的效应则会从兴奋转变为抑制状态，表现为心律、呼吸频率的减缓，血压下降，严重时会导致机体出现肺性脑病、肺源性心脏病、心搏骤停并发症，严重影响患者的生命质量〔17〕。韩晓霖等〔18〕通过对AECOPD患者进行经鼻高通量氧疗，结果显示患者心率、呼吸频率及血气指标较治疗前均有所缓解。本研究结果提示AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者经鼻高流量湿化氧疗后低氧血症及高碳酸血症有所纠正，兴奋效应减弱，病情缓解。

大量研究证实，NT-proBNP是心源性死亡的独立危险因素之一，也是影响心血管疾病预后的因素之一。有研究表明，血浆NT-proBNP可作为评价COPD进展的预后指标，并可提示COPD患者是否合并肺动脉高压〔19〕。NT-proBNP参与COPD合并肺动脉高压的形成〔19，20〕。ET-1是血管收缩活性因子之一，在呼吸系统的生理及病理过程中也发挥重要作用。COPD发病过程中肺血管内皮细胞受损后，微血管内皮细胞切变应力有所改变，毛细血管内压力上升，进而刺激前内皮素原基因的表达，促进ET-1的合成及释放。而机体长期处于低氧状态下，血管活性物质可增加刺激ET-1的表达。ET-1在此途径下，促进肺血管收缩、细胞增殖发育及细胞外基质的合成，最终促进肺血管重构〔21〕。而AECOPD的发病机制与肺病的炎症存在密切联系。研究发现，机体发生炎性反应后，会促进炎性因子如IL-6、TNF-α等释放，这一类物质进而导致肺组织的结构功能出现损伤，参与慢性炎性反应，导致患者病情加重〔22〕。近年来NLR被作为反映机体炎性反应的标志物之一，已有研究运用于心血管疾病的严重程度及预后的评估〔23〕。Hamzaoiu等〔24〕发现，COPD患者呼吸道中T淋巴细胞存在过度凋亡，导致局部免疫防御功能下降。而COPD炎性反应可促进中性粒细胞凋亡的减少及淋巴细胞的过度凋亡，进而导致NLR水平上升，提示机体NLR水平越高，患者炎性反应越强。本研究结果提示经鼻高流量湿化氧疗可显著降低AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者血浆NT-proBNP、ET-1水平，改善炎性反应。

综上，经鼻高流量湿化氧疗可显著缓解AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者临床症状、改善氧合状况、降低PAP，并降低患者NT-proBNP、NLR及ET-1水平，改善炎性反应，疗效确切。但本研究未动态分析患者各指标变化情况，因此仍需进一步研究加以证实。