具有双通道通气和恒定泄气量功能的新型无创正压通气面罩治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重合并CO2潴留患者的临床效果研究

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0088

中国全科医学 ›› 2023, Vol. 26 ›› Issue (03): 343-347.DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0088

具有双通道通气和恒定泄气量功能的新型无创正压通气面罩治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重合并CO₂潴留患者的临床效果研究

黄桃¹^,², 罗娜¹, 罗松¹, 徐钦³^,^*()

1．400016　重庆市，重庆医科大学附属第一医院重症医学科
2．400016　重庆市，重庆医科大学医学数据研究院
3．400010　重庆市，重庆医科大学附属第二医院全科医学科

收稿日期:2022-03-10 修回日期:2022-04-25 出版日期:2023-01-20 发布日期:2022-06-05
通讯作者: 徐钦
黄桃，罗娜，罗松，等.具有双通道通气和恒定泄气量功能的新型无创正压通气面罩治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重合并CO₂潴留患者的临床效果研究[J].中国全科医学，2023，26（3）：343-347，355.[www.chinagp.net]
作者贡献：黄桃负责面罩发明设计、试制、临床试验、数据收集及论文撰写，对文章整体负责；罗娜负责面罩临床试验及数据采集；罗松负责面罩临床试验的数据采集、清洗和统计学分析；徐钦提出面罩研究思路，设计研究方案和临床试验质量控制。
基金资助:
重庆市科卫联合医学科研项目(2022MSXM032); 2021年重庆医科大学智慧医学研究项目(ZHYX202107); 重庆医科大学附属第一医院管理科研基金项目(GLJJ2021-01)

Clinical Application of a Novel Noninvasive Positive Pressure Ventilation Face Mask with Two Channels and Constant Leakage for Patients with Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Carbon Dioxide Retention

HUANG Tao¹^,², LUO Na¹, LUO Song¹, XU Qin³^,^*()

1.ICU, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
2.Medical Data Science Academy, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
3.Department of General Medicine, the Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400010, China

Received:2022-03-10 Revised:2022-04-25 Published:2023-01-20 Online:2022-06-05
Contact: XU Qin
About author:
HUANG T, LUO N, LUO S, et al. Clinical application of a novel noninvasive positive pressure ventilation face mask with two channels and constant leakage for patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and carbon dioxide retention [J] . Chinese General Practice, 2023, 26 (3) : 343-347, 355.

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摘要/Abstract

摘要： 背景无创正压通气（NPPV）是治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）合并CO2潴留患者的重要呼吸支持技术。但现有NPPV面罩内存在明显无效腔效应，容易导致CO2重复呼吸而影响患者CO2潴留的纠正。目的研发一种具有双通道通气和恒定泄气量功能的NPPV面罩（即TCCL面罩），并探讨其在NPPV治疗AECOPD合并CO2潴留患者中的价值。方法选择重庆医科大学附属第一医院重症医学科2020—2021年收治的30例AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭行NPPV治疗的患者为研究对象。根据不同的NPPV面罩类型随机分为试验组（n=15）和对照组（n=15）。试验组采用TCCL面罩；对照组采用传统NPPV面罩和侧孔型呼气阀的组合。监测两组NPPV治疗0 h、4 h、8 h、24 h、48 h及停止NPPV 24 h的动脉血氧分压（PaO2）和二氧化碳分压（PaCO2）水平。结果两因素重复测量方差分析结果可见，时间和组间对PaO2、PaCO2不存在交互作用（P>0.05），时间对PaO2、PaCO2主效应显著（P<0.001），组间对PaO2主效应不显著（F组间=0.153，P组间=0.699），组间对PaCO2主效应显著（F组间=5.129，P组间=0.031）。两组治疗0 h的PaO2水平均低于治疗4 h、8 h、24 h、48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05）；两组治疗4 h的PaO2水平均低于治疗8 h、24 h、48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05）；两组治疗8 h的PaO2水平均低于治疗48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05）；对照组治疗24 h的PaO2水平低于治疗48 h（P<0.05）；试验组治疗24 h的PaO2水平低于治疗48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05）；相同时间点两组间PaO2水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）。试验组治疗4 h、8 h、24 h的PaCO2水平低于对照组（P<0.05）。两组治疗0 h时PaCO2水平高于治疗4 h、8 h、24 h、48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05），两组治疗4 h时PaCO2水平高于治疗8 h、24 h、48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05），两组治疗8 h的PaCO2水平高于治疗24 h、48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05）。对照组治疗24 h时PaCO2水平高于治疗48 h及停止NPPV 24 h（P<0.05），试验组治疗24 h、48 h时PaCO2水平高于治疗停止NPPV 24 h（P<0.05）。结论 TCCL面罩有助于快速纠正AECOPD患者的CO2潴留，并能有效改善其血氧水平。

关键词: 肺疾病, 慢性阻塞性, 肺疾病, 呼吸衰竭, 面罩, 血气分析, 正压呼吸, 专利, 治疗结果, 无创正压通气

Abstract:

Background

Noninvasive positive pressure ventilation (NPPV) is a major respiratory support technique for patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) and carbon dioxide (CO₂) retention. However, the obvious dead space in available masks used for NPPV could easily lead to repeated CO₂ inhalation, which affects the correction of CO₂ retention.

Objective

To develop a face mask with two channel and constant leakage (TCCL) used for NPPV, and to examine its value in NPPV treatment of AECOPD patients with CO₂ retention.

Methods

Thirty patients with AECOPD and typeⅡ respiratory failure treated with NPPV were recruited from the ICU, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University from 2020 to 2021, and equally randomized into an experimental group (using the TCCL mask) and an control group (using the traditional mask with an exhalation valve on the side for NPPV) . Treatment effectiveness was assessed using arterial partial pressure of oxygen (PaO₂) and partial pressure of carbon dioxide (PaCO₂) monitored at baseline, and at the end of 4, 8, 24, and 48 hours of NPPV treatment as well as 24 hours after NPPV cessation.

Results

The two-way repeated measures ANOVA indicated that treatment time and treatment approach had no interactive effects on PaO₂ (P>0.05) . Treatment time produced significant main effects on PaO₂ (P<0.001) , while treatment approach did not (F=0.153, P=0.699) . In both groups, the level of PaO₂ at baseline was lower than that at the end of 4, 8, 24, and 48 hours of NPPV treatment and 24 hours after NPPV cessation (P<0.05) ; the level of PaO₂ at the end of 4 hours of treatment was lower than that measured at the subsequent four time points (P<0.05) ; the PaO₂ level at the end of 8 hours of treatment was lower than that at 48 hours of treatment and 24 hours after NPPV cessation (P<0.05) . The PaO₂ level at 24 hours of treatment was lower than that at 48 hours of treatment in the control group (P<0.05) . The PaO₂ level at 24 hours of treatment was lower than that at 48 hours of treatment and 24 hours after NPPV cessation in the experimental group (P<0.05) . But there was no significant difference in PaO₂ level measured at each time point between the groups (P>0.05) . Treatment time and treatment approach had no interactive effects on PaCO₂ (P>0.05) . Treatment time produced significant main effect on PaCO₂ (P<0.001) , treatment approach also exerted obvious effect on it (F=5.129, P=0.031) . Compared with the control group, the experimental group demonstrated lower PaCO₂ levels at the end of 4, 8 and 24 hours of treatment (P<0.05) . In both groups, the PaCO₂ level at baseline was higher than that at the end of 4, 8, 24, and 48 hours after NPPV treatment and 24 hours after NPPV cessation (P<0.05) . The PaCO₂ level at the end of 4 hours of treatment was higher than that measured at the subsequent four time points (P<0.05) . The PaCO₂ level at the end of 8 hours of treatment was higher than that measured at the subsequent three time points (P<0.05) . The PaCO₂ level of the control group at 24 hours of treatment was higher than that at 48 hours of treatment and 24 hours after NPPV cessation (P<0.05) . The PaCO₂ level in the experimental group at 24 or 48 hours of treatment was higher than that at 24 hours after NPPV cessation.

Conclusion

TCCL mask may contribute to rapid correction of CO₂ retention and effective improvement of oxygenation in AECOPD patients.

Key words: Pulmonary disease, chronic obstructive, Lung diseases, Respiratory failure, Mask, Blood gas analysis, Positive-pressure respiration, Patent, Treatment outcome, Noninvasive positive pressure

黄桃,罗娜,罗松,等. 具有双通道通气和恒定泄气量功能的新型无创正压通气面罩治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重合并CO₂潴留患者的临床效果研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(03): 343-347. DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0088.
HUANG Tao,LUO Na,LUO Song, et al. Clinical Application of a Novel Noninvasive Positive Pressure Ventilation Face Mask with Two Channels and Constant Leakage for Patients with Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Carbon Dioxide Retention[J]. Chinese General Practice, 2023, 26(03): 343-347. DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0088.

图/表 4

参考文献 22

[1]	中国医师协会急诊医师分会，中国医疗保健国际交流促进会急诊急救分会，国家卫生健康委员会能力建设与继续教育中心急诊学专家委员会. 无创正压通气急诊临床实践专家共识（2018）[J].中国急救医学，2019，39（1）：1-11.
[2]	ZHU J J，LIU L J. Analysis of factors influenced by the effectiveness of non-invasive ventilation in the treatment of acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease with different severities[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2016，20（22）：4775-4781.
[3]	鲁杰，孙宇涵，张婷婷，等. 不同连接介质对无创正压通气时CO₂重复呼吸和吸入气氧浓度的影响[J]. 中国实用内科杂志，2019，39（8）：685-689. DOI：10.19538/j.nk2019080107.
[4]	SCHETTINO G P，CHATMONGKOLCHART S，HESS D R，et al. Position of exhalation port and mask design affect CO₂ rebreathing during noninvasive positive pressure ventilation[J]. Crit Care Med，2003，31（8）：2178-2182. DOI：10.1097/01.CCM.0000081309.71887.E9.
[5]	NAKAMURA M A，COSTA E L，CARVALHO C R，et al. Performance of ICU ventilators during noninvasive ventilation with large leaks in a total face mask：a bench study[J]. J Bras Pneumol，2014，40（3）：294-303. DOI：10.1590/s1806-37132014000300013.
[6]	王梅，廖浩，裴文迪，等. 长期无创正压通气治疗重度稳定期慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的效果评价：一项随机对照试验的Meta分析[J]. 中国呼吸与危重监护杂志，2018，17（3）：223-229.
[7]	黄桃，徐钦. 一种多功能双通道恒定泄气量的无创通气面罩：CN209529857U[P]. 2019-10-25[2021-12-05].
[8]	慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）诊治专家组.慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）诊治中国专家共识（2017年更新版）[J].国际呼吸杂志，2017，37（14）：1041-1057. DOI：10.3760/cma.j.issn.1673-436X.2017.14.001.
[9]	黄桃，周发春，万东，等. 使用BiPAP Vision呼吸机单孔型和平台型呼气阀治疗慢性阻塞性肺疾病合并高碳酸血症[J]. 中国危重病急救医学，2011，23（4）：216-219. DOI：10.3760/cma.j.issn.1003-0603.2011.04.009.
[10]	彭渤，王东，张波，等. 无创正压通气治疗时不同呼气阀对二氧化碳重复呼吸的影响[J]. 中华结核和呼吸杂志，2005，28（12）：875-876. DOI：10.3760/j.issn.1001-0939.2005.12.024.
[11]	黄桃，王华，谭继翔. 无创正压通气应用中呼气阀安装位置及类型对CO₂重复呼吸影响的实验研究[J]. 中华危重病急救医学，2015，27（10）：791-795. DOI：10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2015.10.002.
[12]	ZHANG Z G，LI Z X，ZHANG Y F，et al. Individualized design of the ventilator mask based on the residual concentration of CO₂[J]. Comput Modeling Eng Sci，2018，117（2）：157-167. DOI：10.31614/cmes.2018.04067.
[13]	李振潇，张翼飞，张治国. 全脸式睡眠呼吸机面罩内CO₂残留的数值分析及优化设计[J]. 生物医学工程研究，2018，37（3）：297-302，308. DOI：10.19529/j.cnki.1672-6278.2018.03.11.
[14]	STELL I M，PAUL G，LEE K C，et al. Noninvasive ventilator triggering in chronic obstructive pulmonary disease. A test lung comparison[J]. Am J Respir Crit Care Med，2001，164（11）：2092-2097. DOI：10.1164/ajrccm.164.11.2011147.
[15]	李春燕，曹志新，王辰. 管路漏气对无创机械通气影响的研究[J]. 中华护理杂志，2007，42（9）：805-806.
[16]	CARTEAUX G，LYAZIDI A，CORDOBA-IZQUIERDO A，et al. Patient-ventilator asynchrony during noninvasive ventilation：a bench and clinical study[J]. Chest，2012，142（2）：367-376. DOI：10.1378/chest.11-2279.
[17]	SADEGHI S，FAKHARIAN A，NASRI P，et al. Comparison of comfort and effectiveness of total face mask and oronasal mask in noninvasive positive pressure ventilation in patients with acute respiratory failure：a clinical trial[J]. Can Respir J，2017：2048032. DOI：10.1155/2017/2048032.
[18]	ODA S，OTAKI K，YASHIMA N，et al. Work of breathing using different interfaces in spontaneous positive pressure ventilation：helmet，face-mask，and endotracheal tube[J]. J Anesth，2016，30（4）：653-662. DOI：10.1007/s00540-016-2168-3.
[19]	CHACUR F H，VILELLA FELIPE L M，FERNANDES C G，et al. The total face mask is more comfortable than the oronasal mask in noninvasive ventilation but is not associated with improved outcome[J]. Respiration，2011，82（5）：426-430. DOI：10.1159/000324441.
[20]	ANTONAGLIA V，FERLUGA M，MOLINO R，et al. Comparison of noninvasive ventilation by sequential use of mask and helmet versus mask in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease：a preliminary study[J]. Respiration，2011，82（2）：148-154. DOI：10.1159/000324259.
[21]	黄桃，王华，徐钦. 一种具有双通道恒定泄气量功能的无创正压通气面罩研制及应用效果评价[J]. 第三军医大学学报，2020，42（4）：421-426. DOI：10.16016/j.1000-5404.201905009.
[22]	MORTAMET G，AMADDEO A，ESSOURI S，et al. Interfaces for noninvasive ventilation in the acute setting in children[J]. Paediatr Respir Rev，2017，23：84-88. DOI：10.1016/j.prrv.2016.09.004.

组别	例数	性别〔n（%）〕		年龄（±s，岁）	APACHEⅡ评分（±s，分）	呼吸频率（±s，次/min）	动脉血气分析（±s）
组别	例数	男	女	年龄（±s，岁）	APACHEⅡ评分（±s，分）	呼吸频率（±s，次/min）	pH	PaO₂（mm Hg）	PaCO₂（mm Hg）
对照组	15	10（66.7）	5（33.3）	54.9±8.6	15.53±3.11	29±4	7.29±0.05	59±6	74±7
试验组	15	8（53.3）	7（46.7）	56.3±7.1	15.33±2.72	31±4	7.27±0.04	56±6	74±7
t（χ²）值		—		-0.487	0.187	-1.049	1.168	1.481	0.162
P值		0.710		0.630	0.853	0.303	0.252	0.150	0.873

组别	例数	性别〔n（%）〕		年龄（±s，岁）	APACHEⅡ评分（±s，分）	呼吸频率（±s，次/min）	动脉血气分析（±s）
组别	例数	男	女	年龄（±s，岁）	APACHEⅡ评分（±s，分）	呼吸频率（±s，次/min）	pH	PaO₂（mm Hg）	PaCO₂（mm Hg）
对照组	15	10（66.7）	5（33.3）	54.9±8.6	15.53±3.11	29±4	7.29±0.05	59±6	74±7
试验组	15	8（53.3）	7（46.7）	56.3±7.1	15.33±2.72	31±4	7.27±0.04	56±6	74±7
t（χ²）值		—		-0.487	0.187	-1.049	1.168	1.481	0.162
P值		0.710		0.630	0.853	0.303	0.252	0.150	0.873

组别	例数	PaO₂						PaCO₂
组别	例数	0 h	4 h	8 h	24 h	48 h	停止NPPV 24 h	0 h	4 h	8 h	24 h	48 h	停止NPPV 24 h
对照组	15	59±6	74±6^a	82±8^ab	87±8^ab	94±7^abcd	90±8^abc	74±7	72±6^a	66±6^ab	62±8^abc	56±6^abcd	54±4^abcd
试验组	15	56±6	75±9^a	82±7^ab	87±5^ab	93±5^abcd	90±6^abcd	74±7	67±5^af	61±7^abf	56±6^abcf	54±4^abc	52±4^abcde
F值		F_时间=125.241，F_组间=0.153，F_交互=0.366						F_时间=83.142，F_组间=5.129，F_交互=1.516
P值		P_时间<0.001，P_组间=0.699，P_交互=0.871						P_时间<0.001，P_组间=0.031，P_交互=0.209

组别	例数	PaO₂						PaCO₂
组别	例数	0 h	4 h	8 h	24 h	48 h	停止NPPV 24 h	0 h	4 h	8 h	24 h	48 h	停止NPPV 24 h
对照组	15	59±6	74±6^a	82±8^ab	87±8^ab	94±7^abcd	90±8^abc	74±7	72±6^a	66±6^ab	62±8^abc	56±6^abcd	54±4^abcd
试验组	15	56±6	75±9^a	82±7^ab	87±5^ab	93±5^abcd	90±6^abcd	74±7	67±5^af	61±7^abf	56±6^abcf	54±4^abc	52±4^abcde
F值		F_时间=125.241，F_组间=0.153，F_交互=0.366						F_时间=83.142，F_组间=5.129，F_交互=1.516
P值		P_时间<0.001，P_组间=0.699，P_交互=0.871						P_时间<0.001，P_组间=0.031，P_交互=0.209

具有双通道通气和恒定泄气量功能的新型无创正压通气面罩治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重合并CO₂潴留患者的临床效果研究

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[1]	慢性阻塞性肺疾病中西医结合管理专家共识写作组. 慢性阻塞性肺疾病中西医结合管理专家共识（2023版）[J]. 中国全科医学, 2023, 26(35): 4359-4371.
[2]	姚裕忠, 马晓骏, 宋懽, 钟瑜. 基于"全专精准管理"的糖尿病"1358模式"对社区糖尿病患者的管理效果研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(34): 4308-4314.
[3]	李茜, 张云淑, 严保平, 王健, 马燕娟, 王媛, 秦英杰, 那龙, 任智勇, 孙俊伟, 邓怀丽, 马宏筠, 曲雪慧, 周楠, 司天梅. 注射用利培酮微球（Ⅱ）治疗急性期精神分裂症患者的疗效及安全性研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(32): 4007-4012.
[4]	陆彬, 项崇, 袁雪松, 蔡高军, 魏文锋, 严永敏. 经远端桡动脉入径在脑血管造影中的有效性、安全性及满意度研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(27): 3378-3382.
[5]	姚俊杰, 商强强, 王宇峰, 栗嘉徽, 刘畅, 庞婷婷. 基于可穿戴式惯性传感器对中医综合疗法治疗气滞血瘀型腰椎间盘突出症的疗效评价研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(27): 3450-3455.
[6]	刘明浩, 王攀, 高立建, 徐淑清, 王欢欢, 赵光贤, 陈珏, 乔树宾, 徐波, 袁晋青. 经远端桡动脉入径行二次经皮冠状动脉介入治疗的可行性、安全性和手术时机研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(27): 3366-3372.
[7]	刘健, 张天一, 艾力扎提·艾则孜, 常蕊静, 张建立, 王婉, 姜鹏. 外科口罩和N95口罩对慢性阻塞性肺疾病患者心肺功能的影响：一项随机交叉对照试验[J]. 中国全科医学, 2023, 26(24): 3028-3032.
[8]	冯佳, 王洁, 余丹, 刘永恒, 赵伟栋, 田宏远. 2010—2021年国内外老年多重慢病研究热点分析[J]. 中国全科医学, 2023, 26(21): 2574-2580.
[9]	沈俊希, 朱星, 陈云志, 李文. 肺部、肠道菌群及其相互作用与慢性阻塞性肺疾病发生发展的研究进展[J]. 中国全科医学, 2023, 26(20): 2548-2554.
[10]	高扬, 王贇霞, 高传玉. ≤45岁急性冠脉综合征患者可能家族性高胆固醇血症的临床特点及血脂达标影响因素研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(18): 2232-2237.
[11]	杨蓓, 韩琳, 王茵, 程康耀. 持续皮下胰岛素注射治疗老年2型糖尿病效果的Meta分析与试验序贯分析[J]. 中国全科医学, 2023, 26(15): 1892-1901.
[12]	刘传芬, 李政, 伍满燕, 崔淯夏, 宋婧, 张椿英, 陈红. 急性心肌梗死患者血脂水平变化及用药情况研究[J]. 中国全科医学, 2023, 26(11): 1325-1329.
[13]	梁振宇, 王凤燕, 陈子正, 陈荣昌. 2023年GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、管理及预防全球策略更新要点解读[J]. 中国全科医学, 2023, 26(11): 1287-1298.
[14]	费静雯, 林蕙泽, 张萍萍, 柳兰萍, 王翔, 申江红, 朱可欣, 杨涛, 于金娜. 运动针法可有效提高急性非特异性腰痛有效性：一项Meta分析[J]. 中国全科医学, 2023, 26(09): 1044-1052.
[15]	关宁笑, 姚卓娅, 李烨, 刘子薇, 刘芳丽. 非侵入性脑刺激技术可有效缓解卒中后疲劳症状：一项Meta分析[J]. 中国全科医学, 2023, 26(08): 1008-1014.