遠程監控調節家用無創呼吸機改善COPDⅡ型呼吸衰竭患者癥狀有效性的分析

李春艷 賀斌峰 王 丹 甘志新黃朝旺 焦玉丁 胡明冬,2 徐劍鋮

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)，是一種嚴重威脅人類健康的全球性疾病，目前是全球第四大死因，預計將成為第五大致殘病因。隨著人口老齡化加劇，室內室外環境污染的增加以及不良的生活方式導致該病在全球呈逐年迅猛上升的趨勢[1-4]。當COPD患者合并Ⅱ型呼吸衰竭時，其行動能力將受到限制，導致患者生活質量嚴重下降。近年來大量臨床研究表明家用無創呼吸機可有效改善COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的癥狀。并且由于其簡便、有效、經濟等優點在患者家庭治療中得到廣泛的應用。但由于患者及家屬不具備呼吸機使用的專業知識，無法根據一段時間疾病的具體情況進行呼吸機參數尤其是舒適性參數的調節，只能固定使用已調節好的參數，這樣患者就易發生不能耐受的情況，實際上這部分患者既沒有效降低醫護工作者的工作量，也沒有效利用家庭呼吸機輔助通氣改善呼吸功能減少住院次數的目的。因此，亟待需要一種可以實施精確調整呼吸機參數的設備，以保證無創呼吸機全時段有效工作，改善患者癥狀。

基于上述現實問題，我們研發一款家用無創呼吸機，通過Wi-Fi與藍牙技術與移動客戶端建立數據通信，可無線接入移動互聯網方便醫務人員對患者病情進行遠程評估，遠程調節呼吸機參數，使患者實時獲得最佳輔助通氣效果。本文旨在評估該種新型家用無創呼吸機是否可以改善COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者癥狀。

對象與方法

一、一般資料

從2018年2月至2019年4月在我院招募70例COPD患者合并Ⅱ型呼吸衰竭患者。采用納入和排除標準后，最終60例COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者入組，其中男性39名，女性21名，年齡53～79歲。將60例患者隨機分配到觀察組30例和對照組30例。觀察組和對照組的男性比例分別為63.33% (19/30)和60.00% (18/30)，中位年齡分別為67.47歲和67.8歲，兩組一般資料相比，差異無統計學意義(P>0.05)。

納入標準：①40歲≤年齡≤80歲，男女不限；②符合中華醫學會呼吸病學分會制定的COPD診治指南；③合并慢性Ⅱ型呼吸衰竭，PaO2<60 mmHg，PaCO2>50 mmHg；④未合并結構性肺疾??；⑤簽署知情同意書。排除標準：①拒絕參與研究；②合并有肝腎、造血系統、代謝內分泌系統等嚴重疾病導致器官功能不全者；③腫瘤進展期。

二、干預措施

兩組均維持COPD穩定期藥物治療方案，并采取常規家庭氧療?；颊卟∏榉€定時通常低流量吸氧(2～3 L/min)，每日使用時間至少12 h (午休和夜間休息必須使用)。觀察組在常規基礎上加上遠程監控調節家用無創呼吸機治療，該無創呼吸機由深圳市心之星醫療技術有限公司合作提供。具體基礎參數設置如下：呼吸機設置為S/T模式，吸氣壓為10～20 cmH2O，呼氣壓為 4～8 cmH2O，并調節氧流量確?；颊逽aO2>90%，并根據患者通氣舒適度和移動互聯網反饋的遠程監測參數由醫務人員及時遠程調節呼吸機參數(IPAP、PEEP、吸氣時間、吸氣上升時間等)。干預時間為12個月，入組后的第4、8、12個月進行電話或門診隨訪。

圖1 技術流程圖

三、觀察指標

終點指標為呼吸困難評分(mMRC)和CAT評分；RR、HR、PaCO2、PaO2、SaO2的變化情況、6分鐘步行實驗(6MWD)、一年內的急性加重次數、CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α水平。

四、統計學方法

結 果

一、兩組患者的基準資料

觀察組和對照組的CAT和mMRC評分分別為34.63±2.33和34.23±2.49、3.40±0.72和3.33±0.88，兩組間無顯著差異(P>0.05)。觀察組患者既往每年的住院次數為4.47±0.73，而對照組為4.13±0.82，兩者無顯著差異。此外，兩組患者的6MWT步行實驗、炎癥因子(IL-6、IL-8、TNF-α)水平、PCT和CRP、SaO2、PaCO2、PaO2等均無顯著性差異(P>0.05)。

表1 兩組患者治療前基礎數值比較

二、接受呼吸機治療后患者CAT和mMRC評分比較

對觀察組和對照組的患者進行為期12個月的隨訪，評估每個患者CAT和mMRC評分。觀察組第1、4、8和12個月的CAT和mMRC評分分別是34.63±2.33和3.40±0.72、26.43±2.13和2.50±0.82、22.67±1.61和1.77±0.63、16.97±1.69和1.10±0.80；對照組第1、4、8和12個月的CAT和mMRC評分是34.23±2.49和3.33±0.88、28.30±1.93和2.80±1.06、24.00±1.80和2.47±0.97、20.37±1.69和2.07±0.83。觀察組患者的CAT和mMRC隨訪的第4、8和12個月較對照組有明顯的改善(P<0.05)，提示呼吸機治療可有效改善COPD患者的癥狀，見圖2。

圖2 兩組患者隨訪期間CAT評分和mMRC評分；注：A：兩組患者入組后隨訪期間CAT評分的變化；B：兩組患者入組后隨訪期間mMRC評分的變化。*，與對照組相比，P<0.05

三、接受呼吸機治療后患者心肺功能，住院次數比較

評估隨訪第12個月時每個患者6分鐘步行距離，發現觀察組和對照組的6分鐘步行距離分別為497.00±13.71米和428.70±61.06米，觀察組患者行走距離顯著長于對照組(P<0.05)；同時觀察組的一年內的住院次數為2.20±0.67次，而對照組的為3.57±0.73次。觀察組患者的住院次數明顯低于對照組(P<0.05)。上述結果提示接受呼吸機治療后可改善患者心肺功能，減少住院次數，見圖3。

圖3 兩組患者治療12個月后6分鐘步行距離和住院次數的變化；注：A：兩組患者入組后隨訪期間6分鐘步行距離的變化；B：兩組患者隨訪期間住院次數的變化。*，與對照組相比P<0.05

四、接受呼吸機治療后可提升患者體內氧含量比較

觀察組和對照組PaCO2在接受呼吸機治療后的第4個月、第8個月、第12個月的水平分別(43.43±3.89)mmHg和(53.07±5.44)mmHg、(35.9±3.59)mmHg和(44.80±4.68)mmHg、(32.57±3.05)mmHg和(39.27±4.03)mmHg；觀察組在第4個月、第8個月、第12個月PaCO2明顯低于對照組(P<0.05)。同時，觀察組和對照組PaO2在第4個月、第8個月、第12個月的水平分別(85.33±4.61)mmHg和(73.03±5.90)mmHg、(91.97±1.88)mmHg和(79.00±4.81)mmHg、(95.64±1.13)mmHg和(85.27±3.89)mmHg；觀察組在第4個月、第8個月、第12個月PaO2明顯高于對照組(P<0.05)。此外，觀察組和對照組SaO2在第4個月、第8個月、第12個月的水平分別(90.45±1.50)mmHg和(85.30±3.04)mmHg、(95.20±1.65)mmHg和(90.60±1.13)mmHg、(96.73±1.41)mmHg和(90.77±1.77)mmHg。觀察組在第4個月、8個月、第12個月SaO2明顯高于對照組(P<0.05)，見圖4。上述結果提示接受呼吸機治療后可提升患者體內氧含量。

五、接受呼吸機治療后降低患者炎癥水平

對兩組受試者隨訪12個月后的炎癥水平進行評估，發現兩組受試者中血清PCT、CRP、IL-6、IL-8以及TNF-α炎癥水平較入組時(第1個月)均有顯著的下降(P<0.05)。同時，我們還發現觀察組患者的血清炎癥因子PCT、CRP、IL-6、IL-8以及TNF-α水平顯著低于對照組(P<0.05)，說明呼吸機治療能更有效的降低體內炎癥反應，見表2。

討 論

圖4 兩組患者治療12個月后PaCO2、PaO2和SaO2的變化；注：A：兩組患者入組后隨訪期間PaCO2的變化；B：兩組患者入組后隨訪期間PaO2的變化；C：兩組患者入組后隨訪期間SaO2的變化。*，與對照組相比P<0.05

表2 兩組患者治療前后各時間點炎癥標志物比較

對于COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭的患者，臨床上常采取抗感染、祛痰、低流量吸氧、糖皮質激素等常規處理，但臨床隨訪患者療效不明顯。近年來，家用無創呼吸機因無創傷、靈活方便、操作簡單、性能穩定等應用特點成為COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭治療的重要設備，得到廣泛的應用。Sietske等[8-9]在隨機對照實驗中表明，無創呼吸機可以減少動脈的PaCO2，減少呼吸機疲勞，開放小氣道以減少氣流阻塞和呼氣末氣道內固有正壓，減少腎素-血管緊張素系統的活性，從而減少氣道和肺水腫，增加呼吸動力，改善與患者生活質量，降低COPD和高碳酸血癥患者的惡化頻率并降低病死率。Vasiliki等[10-11]對COPD合并高碳酸血癥的生活質量的觀察顯示：使用無創呼吸機可減少患者急性加重次數、生活質量明顯提高、病死率均明顯下降。本文分析了兩組患者經過治療后第4個月，第8個月，第12個月的生命體征及血氣分析，結果顯示，觀察組與治療組在治療后，生命體征及血氣分析較前改善，說明遠程監控調節家用無創呼吸機能夠有效克服患者的氣道阻力、增加肺泡通氣量、改善氣體在體內的分布, 從而減少肺中的無效死腔;同時還能夠有效對抗內源性呼氣正壓，改善彌散功能，防止肺泡萎陷，幫助CO2的排出，從而提高患著者動脈血PaO2并降低PaCO2。

呼吸困難量表 (mMRC) 評分和慢性阻塞性肺疾病評估測試(CAT)評分均可用于評估COPD患者病情嚴重程度，其中mMRC評分僅適用于氣流受限明顯患者，而CAT評分是針對健康狀況的多維度評估方法。6MWT作為一種簡單安全、經濟實用，易于執行，可用于評估患者的心肺功能鍛煉表現[12-13]。本文分析了兩組患者經過治療后第4、8、12個月的癥狀評估及急性加重次數。結果顯示，觀察組與治療組在治療后，各項指標較前改善，但觀察組的mMRC評分、CAT評分、急性加重次數均低于對照組，觀察組6MWT高于對照組，與孫雅等[14]研究結果一致。說明遠程監控調節家用無創呼吸機能提高患者的生活質量，降低急性加重次數，降低住院的風險，降低患者的治療成本。

COPD屬于一類全身性炎癥性疾病，許多炎癥介質與COPD有關，包括脂質、自由基、細胞因子、炎癥因子、趨化因子、生長因子。這些介質來源于肺部的炎癥細胞和結構細胞，并以復雜的方式相互作用[15]。Shahriary等[16]的Mate分析表明，CRP、TNF-α在COPD中會增加。COPD急性加重期，外周血單核細胞產生的TNF-α進一步增加，這可能會放大炎癥反應，炎癥因子可損傷血管內皮功能，促進血小板聚集，加重高凝狀態，甚至抑制心肌及肺部組織細胞，從而引起多臟器功能衰竭。此外，異常表達的IL-6、IL-8、TNF-α可加重肺泡和小氣道平滑肌細胞的完整性破壞，促進支氣管組織的重塑，影響氣道流動的穩定性，可以激活下游炎癥信號通路，從而促進疾病的發展[17-18]。朱幼鳴等[19-22]研究表明家用無創呼吸機能降低機體炎癥因子、心衰標志物等。本文分析了接受呼吸機治療后，受試者CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α均低于對照組，結果與已有研究結果一致，說明遠程監控調節家用無創呼吸機能改善患者氣道功能，降低全身炎癥反應的發生[23-25]。

綜上所述，本文使用的遠程調節監控家用無創呼吸機在一般家用無創呼吸機的基礎上，用Wi-Fi與藍牙技術和移動客戶端建立數據通信，無線接入移動互聯網方便醫務人員對患者病情進行遠程評估，遠程調節呼吸機參數，使患者實時獲得最佳輔助通氣效果，從而有效改善患者呼吸困難癥狀，增強心肺功能，抑制炎癥反應。該設備提高了患者的生活質量、臨床療效，降低急性加重住院的風險，同時減少了醫師上門干預的頻率，減少醫務人員的工作量，值得臨床嘗試。