無(wú)創(chuàng)通氣 (NIV) 是由蘇格蘭醫(yī)生 John Dalziel 在 18 世紀(jì)中葉首次報(bào)道的。1864年,，阿爾弗雷德·F·瓊斯（Alfred F. Jones）獲得美國(guó)第一臺(tái)鐵肺罐式呼吸器的專利,，稱為無(wú)創(chuàng)負(fù)壓通氣。1938 年,，Barach 等人描述了一種新形式的 NIV,。作為肺水腫的治療。然而,，Oertel 早先描述了間歇正壓 (NPPV) 的使用 (1878),。在脊髓灰質(zhì)炎流行期間，由于死亡率非常高（超過(guò) 80%）,，來(lái)自丹麥哥本哈根的麻醉師 Bjorn Ibsen 等醫(yī)生激發(fā)了創(chuàng)新,，他于 1952 年通過(guò)氣管切開(kāi)術(shù)應(yīng)用了正壓通氣，但需要人工分娩,。該方法將死亡率降低一半以上（接近 40%）,；然而，壓力的輸送是一個(gè)后勤問(wèn)題,，因?yàn)闆](méi)有正壓呼吸機(jī),，并且需要手工給病人裝袋。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里,，正壓通氣 (NPPV) 得到了顯著改善,，并用于治療多種病因引起的呼吸 衰竭。事實(shí)證明,，與緊急情況下的標(biāo)準(zhǔn)氧療相比,，它可以有效預(yù)防插管。NPPV 包括多種呼吸支持方法,，最常見(jiàn)的是雙水平氣道正壓通氣 (BPAP),。最新的美國(guó)胸科學(xué)會(huì)/歐洲呼吸雜志指南支持將 NPPV 用于治療慢性阻塞性肺疾病急性加重 (AECOPD) 和心源性肺水腫繼發(fā)的急性 呼吸 衰竭,，其證據(jù)和推薦水平是最強(qiáng)的。然而,，有大量證據(jù)和有條件的建議表明 NPPV 在急性 呼吸 衰竭 的其他情況下有效,，例如術(shù)后和胸部創(chuàng)傷。此外,，一些研究支持 NPPV 在各種慢性呼吸道疾病中的應(yīng)用,。

解剖學(xué)和生理學(xué)

肺順應(yīng)性是指伴隨肺壓力變化的體積變化。順應(yīng)性根據(jù)公式 dV/dP 計(jì)算,，其中 V 指肺容積,，P 指跨肺壓 (TPP)，也可表示為肺泡壓 (Palv) – 胸膜內(nèi)壓 (Ppl),。TPP 可以被認(rèn)為是防止肺部向內(nèi)反沖的壓力,，或者更確切地說(shuō)是防止肺部自行塌陷的壓力。休息時(shí),，TPP 略為正值,，吸氣時(shí)，隨著膈肌收縮,，Ppl 會(huì)降低,，導(dǎo)致 TPP 增加，隨后肺部擴(kuò)張,。正常肺組織基于順應(yīng)性曲線,，其中 TPP 的變化將產(chǎn)生肺容量的最大增加。肺部疾病會(huì)導(dǎo)致肺順應(yīng)性增加或減少以及曲線扭曲,，從而導(dǎo)致 TPP 增加,，從而產(chǎn)生肺容量的適當(dāng)變化。例如,，肺氣腫會(huì)導(dǎo)致順應(yīng)性曲線向上移位,，導(dǎo)致 TPP 處于增加 TPP 會(huì)導(dǎo)致肺容量最小增加的區(qū)域。相反,，急性 呼吸窘迫綜合征和心源性肺水腫等疾病會(huì)由于充滿液體的肺泡對(duì)充滿空氣的肺泡施加機(jī)械應(yīng)力而導(dǎo)致順應(yīng)性整體下降,。NPPV 通過(guò)三種不同的方法減少呼吸做功。通過(guò)呼氣氣道正壓 (EPAP) 施加呼氣末正壓 (PEEP),，NPPV 使身體能夠克服開(kāi)始呼吸所需的動(dòng)態(tài)內(nèi)在呼氣末正壓閾值,，并增加肺順應(yīng)性。通過(guò)應(yīng)用吸氣正壓通氣 (IPAP),，NPPV 貢獻(xiàn)了吸氣期間所需 TPP 的更重要部分,，從而減少了身體的呼吸做功。

適應(yīng)癥

根據(jù) 2020 年最新的 ATS/ERJ急性 呼吸 衰竭指南，NPPV 對(duì)急性 呼吸 衰竭(ARF)的情況提出了強(qiáng)烈建議：BPAP 用于治療繼發(fā)于 COPD 惡化的急性或慢性急性呼吸性酸中毒,，其中 pH 值 <= 7.35,。BPAP 用于預(yù)防病情未立即惡化的患者進(jìn)行氣管插管和機(jī)械通氣,，BPAP 或持續(xù)氣道正壓通氣 (CPAP) 治療心源性肺水腫,，ATS/ERJ 指南對(duì) ARF 環(huán)境中的以下內(nèi)容提出了有條件的建議：

免疫功能低下的 ARF 患者的早期 NIV

術(shù)后 ARF

作為晚期癌癥或其他晚期疾病中呼吸困難患者的姑息治療

胸部外傷合并 ARF 的患者

高危患者拔管后呼吸 衰竭的預(yù)防

此外,，NPPV對(duì)于治療各種慢性呼吸道疾病也有效,。這些疾病包括伴有高碳酸血癥的慢性穩(wěn)定型慢性阻塞性肺病、肥胖性低通氣綜合征,、阻塞性睡眠呼吸暫停,、繼發(fā)于神經(jīng)肌肉疾病的呼吸 衰竭和限制性胸廓疾病。

禁忌癥

絕對(duì)禁忌癥

面部外傷/燒傷

固定上呼吸道阻塞

主動(dòng)嘔吐

呼吸或心臟驟停

相對(duì)禁忌癥

最近接受過(guò)面部,、上呼吸道或上胃腸道手術(shù)

無(wú)法保護(hù)呼吸道

危及生命的低氧血癥

醫(yī)療或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定（低血壓休克,、需要干預(yù)的心肌梗塞、不受控制的缺血或心律失常）

精神狀態(tài)改變/煩躁

腸梗阻

呼吸道分泌物較多

局灶性實(shí)變

不引流氣胸

嚴(yán)重合并癥

設(shè)備

NPPV 管路

NIV 設(shè)備：雖然 CPAP 是使用連續(xù)氣流輸送的,，但 BPAP 通常使用兩種模式產(chǎn)生：自發(fā)或自發(fā)/定時(shí) (S/T),。自主模式是機(jī)器增強(qiáng)患者的自主呼吸，而 S/T 模式包括略低于患者呼吸頻率的備用頻率,。開(kāi)發(fā)了新版本的 NPPV 設(shè)備,，以添加更多監(jiān)測(cè)功能和通氣輔助，例如平均容量保證壓力支持 (AVAPS),。AVAPS 設(shè)備為患者提供恒定的潮氣壓力量,，并使用特定的算法自動(dòng)計(jì)算維持最佳潮氣量所需的壓力變化。此外,，AVAPS 可以與自動(dòng)呼氣氣道正壓通氣 (AVAPS-AE) 結(jié)合使用,，以保持患者上呼吸道通暢。

BPAP S/T 模式與 AVAPS 模式

固定 IPAP 固定壓力支持 (PS)：

口罩：存在多種類型的口罩,，包括鼻罩,、口鼻罩和頭盔，每種都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

管道,，供氧,，電源，加濕器

NPPV 的啟動(dòng)必須在仔細(xì)選擇患者,、呼吸機(jī)和接口后進(jìn)行,。由于NPPV的成功實(shí)施主要取決于患者的配合，因此在開(kāi)始前必須向患者詳細(xì)解釋該手術(shù)的目標(biāo),、過(guò)程和并發(fā)癥,。此后，開(kāi)始佩戴面罩，在固定面罩之前應(yīng)給患者時(shí)間來(lái)適應(yīng)面罩,。然后將呼吸機(jī)連接至面罩并打開(kāi)并補(bǔ)充氧氣,。 NPPV 的啟動(dòng)和滴定必須在臨床醫(yī)生、護(hù)理和呼吸治療的密切監(jiān)測(cè)下仔細(xì)進(jìn)行,。滴定方案通常因機(jī)構(gòu)和病理而異,。此外，文獻(xiàn)中發(fā)表的滴定方案也很少,。一項(xiàng)針對(duì) OSA 的 NPPV 滴定方案已發(fā)表在《臨床睡眠醫(yī)學(xué)雜志》上,。此外，最近在《Annals of ATS》上發(fā)表的一篇評(píng)論詳細(xì)介紹了COPD 背景下慢性高碳酸血癥呼吸 衰竭的滴定方案,。

急性環(huán)境下 NPPV 的滴定

臨床醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)表明,，重癥監(jiān)護(hù)病房急性環(huán)境下的 NPPV 滴定可分為三類。第一類適用于患有簡(jiǎn)單氣道疾病的患者,，例如阻塞性睡眠呼吸暫停,、需要呼氣末氣道正壓通氣或單獨(dú)使用 CPAP 呼吸機(jī)。這種情況下的壓力滴定需要克服上呼吸道的塌陷壓力,，這可以根據(jù)實(shí)際體重來(lái)估計(jì),。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，使用患者實(shí)際體重的 10%（以千克為單位）作為 EPAP 或 CPAP 的起點(diǎn),。第二類是患有高碳酸血癥或混合性呼吸衰竭的患者,，例如COPD急性加重且無(wú)上氣道阻塞（無(wú)肥胖或懷疑有OSA）的患者。對(duì)于此類高碳酸血癥患者,，臨床醫(yī)生可以使用 5 cmH2O 的 EPAP,，并添加 10 至 15 cmH2O 的高強(qiáng)度壓力支持，可根據(jù)減少 CO2 的反應(yīng)（通過(guò)動(dòng)脈血?dú)鉁y(cè)量）進(jìn)行滴定,。第三類是因高碳酸血癥呼吸 衰竭住院的患者與肥胖或阻塞性睡眠呼吸暫停有關(guān),。這組患者最具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗麄冃枰屑?xì)調(diào)整吸氣和呼氣壓力,，以防止上呼吸道塌陷,，同時(shí)保持足夠的通氣。因此,，在這組患者中,，必須結(jié)合前兩類患者使用的策略，臨床醫(yī)生可以使用實(shí)際體重（公斤）的10％規(guī)則應(yīng)用足夠的呼氣壓力來(lái)克服上呼吸道塌陷壓力,，并添加高劑量的呼氣壓力,。 10 至 15 cmH2O 之間的強(qiáng)度壓力支持，以提供充足的通氣并根據(jù)動(dòng)脈血?dú)膺M(jìn)行滴定,。一旦 pH 值恢復(fù)正常,，就可以緩慢地停止壓力支持,，以稍微降低高碳酸血癥，這可以在門(mén)診環(huán)境中進(jìn)行管理,。懷疑患有 OHS的慢性呼吸 衰竭患者應(yīng)接受 NPPV 出院,，直到接受門(mén)診診斷性多導(dǎo)睡眠圖和實(shí)驗(yàn)室 PAP 滴定。同時(shí),，BPAP S/T 模式可與經(jīng)驗(yàn)設(shè)置或自動(dòng)滴定 NPPV 結(jié)合使用,，例如 VAPS 與自動(dòng)呼氣正壓通氣 (VAPS-AE) 結(jié)合使用，可自動(dòng)調(diào)整 EPAP 以確保上呼吸道足夠通暢由于 OSA,。當(dāng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以確保在急性情況下對(duì) NPPV 產(chǎn)生足夠的反應(yīng)時(shí),，臨床醫(yī)生必須考慮患者的主觀和生理反應(yīng)。臨床醫(yī)生在詢問(wèn)患者的呼吸狀況時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎,，因?yàn)橛行┗颊邥?huì)盡量減少或否認(rèn)不適，從而混淆臨床情況,。在急性情況下 NPPV 可能成功的患者將在 1 至 2 小時(shí)后出現(xiàn)呼吸頻率下降,、心率下降以及呼吸機(jī)同步性更好的情況。開(kāi)始 BPAP 一小時(shí)后應(yīng)進(jìn)行血?dú)夥治?，因?yàn)?PCO2 的降低和 pH 值的升高預(yù)示著 NPPV 的成功,。除了上述參數(shù)外，還必須密切監(jiān)測(cè)潮氣量和漏氣量,，因?yàn)槿绻患右约m正,，這些可能會(huì)導(dǎo)致治療失敗。治療期間還必須密切監(jiān)測(cè)患者的血流動(dòng)力學(xué),，包括血壓和心率,，因?yàn)樾貎?nèi)壓和右心室后負(fù)荷會(huì)增加，右心室前負(fù)荷會(huì)減少,，這與先前的研究一致,，這些研究表明 NPPV 開(kāi)始后心輸出量減少。

慢性環(huán)境中 NPPV 的滴定

1）COPD合并慢性高碳酸血癥性呼吸 衰竭：NIV用于COPD合并穩(wěn)定高碳酸血癥（CO2≥52mmHg）的患者,。前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯著改善了生存率和臨床結(jié)果（更少的惡化率和更好的疾病控制）,。與之前的研究相反，NIV 在穩(wěn)定 COPD 中的臨床益處似乎是由于以 CO2 正?；ɑ?CO2 水平至少降低 20%）為目標(biāo)的高強(qiáng)度壓力支持,。穩(wěn)定的 COPD 和慢性高碳酸血癥呼吸 衰竭患者的臨床經(jīng)驗(yàn) 如果沒(méi)有阻塞性睡眠呼吸暫停或肥胖的證據(jù),，則表明使用 BPAP S/T 模式和 IPAP 15-20 cmH2O,。然而，當(dāng)懷疑患有阻塞性睡眠呼吸暫?；蚍逝郑∣SA/COPD 重疊）時(shí),，需要根據(jù)其開(kāi)放壓力（來(lái)自阻塞性呼吸暫停消除時(shí)的 PAP 滴定睡眠研究）調(diào)整 EPAP 水平,，或者如果沒(méi)有，則根據(jù)壓力進(jìn)行調(diào)整根據(jù)實(shí)際體重,，使用上述 10% 規(guī)則憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)置（例如,，對(duì)于體重為 70 kg 的患者，EPAP 將設(shè)置為 7 cmH2O）,。

2）肥胖低通氣綜合征：OHS定義為肥胖（體重指數(shù)≥30）,、日間高碳酸血癥（動(dòng)脈CO2≥45 mmHg）和OSA（呼吸暫停低通氣）診斷的組合指數(shù) ≥ 5 次事件/小時(shí)）在排除肺泡通氣不足的其他原因后。OHS 和 OSA 并存的治療方法是 CPAP,；然而,，當(dāng) CPAP 無(wú)法耐受或無(wú)法糾正通氣（CO2 >= 45mmHg）時(shí)，建議使用 NPPV（BPAP S/T 模式或 VAPS）（參見(jiàn)下面的處方參數(shù)）,。[24] 與 OSA 相關(guān)的 OHS 的壓力選擇需要消除呼吸暫停和呼吸不足（AHI <5 事件/小時(shí)）并修復(fù)通氣不足和持續(xù)缺氧,。因此，建議在睡眠實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專門(mén)的壓力滴定,，并在診所進(jìn)行隨訪,，以測(cè)量 ABG 和對(duì)設(shè)備治療依從性（通常在 4 至 6 周內(nèi)）。

3）胸廓限制性障礙（TRD）伴高碳酸血癥性呼吸 衰竭：TRD定義為因神經(jīng)肌肉疾?。∥s側(cè)索硬化癥,、脊髓損傷、肌營(yíng)養(yǎng)不良,、膈肌麻痹,、脊柱裂、和先天性中樞性通氣不足綜合征）,、胸壁畸形和其他沒(méi)有間質(zhì)性肺疾病證據(jù)的通氣驅(qū)動(dòng)缺陷,。TRD 中 NPPV 治療的使用與其他通氣不足綜合征相似。開(kāi)始治療后,，需要在患者清醒和睡眠狀態(tài)下仔細(xì)評(píng)估 OSA 并監(jiān)測(cè) CO2 和氧合,。在這種情況下，應(yīng)考慮進(jìn)行 BPAP S/T 或 VAPS,，而不進(jìn)行睡眠測(cè)試,。

并發(fā)癥

NPPV 最常見(jiàn)的并發(fā)癥是面罩不適。更嚴(yán)重的不良反應(yīng)包括繼發(fā)于過(guò)敏或感染的皮疹,，以及罕見(jiàn)的鼻梁潰瘍,。吞氣和流涎也是可能出現(xiàn)的并發(fā)癥?；颊呖赡軙?huì)出現(xiàn)與壓力相關(guān)的癥狀,，包括不適、耳朵和鼻竇疼痛或胃脹氣,。壓力引起的嚴(yán)重副作用包括氣胸,、頭氣,，以及最近在 SARS-CoV-2 肺炎中由 NPPV 引起的縱隔氣腫。誤吸是 NPPV 的嚴(yán)重并發(fā)癥,，在選擇患者時(shí)應(yīng)采取措施,，確保接受 NPPV 的患者發(fā)生誤吸的風(fēng)險(xiǎn)較低。NPPV 中的鎮(zhèn)靜尚未得到充分研究,，因?yàn)槿藗冋J(rèn)為它會(huì)導(dǎo)致誤吸和通氣不足的風(fēng)險(xiǎn)增加,。極少數(shù)情況下，當(dāng)患者同時(shí)出現(xiàn)呼吸 衰竭和心輸出量受損時(shí),，NPPV 會(huì)因胸內(nèi)壓和右心室后負(fù)荷增加以及前負(fù)荷減少而導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)受損,。 最后并發(fā)癥是患者與呼吸機(jī)與 BPAP 不同步。這分為兩類：未能觸發(fā)和未能循環(huán),，導(dǎo)致氣體交換不足和不必要的呼氣肌肉使用,。循環(huán)失敗的一個(gè)例子是在慢性阻塞性肺病期間，快速吸氣可能無(wú)法給 BPAP 足夠的時(shí)間從吸氣到呼氣進(jìn)行循環(huán),。因此,，患者將在呼吸機(jī)輸送吸氣壓力的作用下呼氣，從而導(dǎo)致呼吸不適和窘迫,。失敗觸發(fā)可以在 ALS 等神經(jīng)肌肉疾病中看到，患者在吸氣期間無(wú)法產(chǎn)生足夠的負(fù)壓來(lái)觸發(fā)輔助呼吸,。

臨床意義

呼吸 衰竭是一種危及生命的疾病,，約占院內(nèi)死亡率的 30%。呼吸 衰竭的最終治療方法是機(jī)械插管和通氣,。然而,，這個(gè)過(guò)程與顯著的發(fā)病率和死亡率相關(guān)。這些包括插管并發(fā)癥,，如喉痙攣,、支氣管痙攣、插管不正確,、誤吸和低血壓,，以及長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械通氣引起的并發(fā)癥，包括呼吸機(jī)引起的肺損傷,、呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎和胃腸道并發(fā)癥,，包括消化性潰瘍和需氧革蘭氏陰性菌在胃腸道的定植。NPPV 已被證明可以減少 COPD,、心源性肺水腫和肺炎的插管次數(shù),，并減少拔管后高碳酸血癥性呼吸 衰竭的重新插管的需要。然而,，NPPV 是耗時(shí)的過(guò)程,，需要高資源利用率,，并且只能在熟練使用其使用的臨床醫(yī)生和支持人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。

臨床要點(diǎn)

盡早開(kāi)始治療

當(dāng)動(dòng)脈pH值低于7.35且PaCO2升高時(shí),，表明存在急性 或急性慢性高碳酸血癥呼吸 衰竭,，需要入住ICU。對(duì)于慢性高碳酸血癥急性呼吸 衰竭,，首要目標(biāo)是糾正動(dòng)脈pH值,。對(duì)于動(dòng)脈 PaCO2 超過(guò) 51 mmHg 的慢性高碳酸血癥性呼吸 衰竭，需要使用高強(qiáng)度壓力支持,。其目標(biāo)應(yīng)該是將二氧化碳糾正至正常水平或至少?gòu)某跏妓綔p少 20%,。當(dāng)懷疑 OSA 時(shí)，如果未進(jìn)行 PAP 滴定,，則應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整 EPAP（使用實(shí)際體重的 10% 規(guī)則）,。

Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-.