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-、背景：
机械通气是治疗呼吸衰竭和生命支持的重要措施,在各种原因所致的呼吸衰竭和危重症患者的救治中起重要作用,已经成为现代医学中常用的治疗。无创正压通气(NPPV)通过面罩、鼻罩、鼻囊管等方法连接病人和呼吸机,无需气管插管或气管切开等有创措施,其临床价值日益得到重视。近十余年来,随着呼吸机性能的提高和面罩材料和构型的改造,NPPV得到了广泛地应用发展。
目前NPPV已被广泛地用于COPD急性加重的治疗。在适当选择的病例中,与有创通气比较,采用NPPV治疗的患者院内感染发生率显著下降,机械通气时间和住院时间明显缩短,并降低了医疗费[1,2]。NPPV临床应用中令人关注的问题是如何合理选择通气模式和参数。目前常用的通气模式是压力支持(PSV)和呼气末正压(PEEP)。PSV水平的设置无统一的标准,主要根据病人的感觉、耐受性和通气监测指标,缺乏科学的设定方法。
二、目的：
本研究的目的主要通过测定死腔通气计算肺泡通气量和设置NPPV后目标的PaCO2水平,应用肺泡通气方程式预计需要设置的潮气量,在通气过程中以预设潮气量为目标指导PSV压力水平的调节。探索此PSV压力水平调节方法通气治疗后实际的辅助通气效果(PaCO2)与设定目标的一致性,探讨肺泡通气方程导向的通气参数设置的方法的可行性。
三、实验方法：
1、研究对象：
2005年12月至2007年3月期间符合慢性阻塞性肺疾病(COPD)II型呼哀诊断标准的住院病人15例[5],排除合并气胸或心功能衰竭、支气管哮喘、肺结核或其它器官的严重疾病,其中14例病人为男性,1例为女性,平均年龄为：69.3±7.1岁；用面罩治疗的5人,用鼻罩治疗的10人；预设PaCO2下降10mmHg的3人,预设PaCO2下降5mmHg的12人。
2、应用设备：
(1)动脉血气分析：用血气分析仪(瑞士AVL compact3)(2)VD/VT的测定：用美国RESPIRONICS公司的NICO无创心肺监测系统7300型测定。测定VD/VT的同时记录十次平静呼吸的平均潮气量和平均呼吸频率。
(3)呼吸机和面罩：采用美国伟康公司Synchrony呼吸机和美国伟康公司comfortclassic鼻罩或image3面罩.
3、预置潮气量的计算根据肺泡通气方程式PaCO2=K×VCO2/V∧[25],而V∧=VT(1-VD/VT)×f[25],根据治疗前测定的PaCO2和V∧,设定目标的PaCO2,用上述公式推导出预置潮气量。
4、呼吸机的应用程序和参数调节：取S/T模式,EPAP为4cmH2O,IPAP从8-10 cmH2O开始,同时从NICO机上记录十次呼吸的平均潮气量,每隔2-5分钟上升1-2 cmH2O,直到达到预置的潮气量。达到预置潮气量后,在此压力水平上通气,每隔5分钟记录十次呼吸的平均呼吸频率,直到呼吸频率在同一水平稳定半小时；如果呼吸频率发生变化,则根据公式计算维持相同的目标肺泡分钟通气量所需要的预置潮气量,再调节IPAP水平,直到达到新的潮气量水平。在此压力水平上继续通气,直到呼吸频率稳定在同一水平半小时,抽取动脉血测血气分析,撤机。
四、结果：
一、治疗后的PaCO2的变化(d2)与预设的PaCO2的变化(d1)的相关分析1、治疗后PaCO2降低的有11例,占73.3％(11/15);其中大于预设值的有5例(大于5或10mmHg),占33.3％(5/15);接近预设值的有6例(|d2-d1|≤3),占40％(6/15)。预设PaCO2下降10mmHg的3人,其中2例治疗后PaCO2降低,占66.7％(2/3),1例升高,占33.3％(1/3);预设PaCO2下降5mmHg的12人,其中9例治疗后PaCO2降低,占75％(9/12),3例升高,占25％(3/12)。 2、将｜d2～d1｜≤3作为阳性,则｜d2-d1｜>3为阴性；15例中有8例为阳性,7例为阴性,阳性率为53.3％。
3、治疗后的PaCO2的下降值与预设的PaCO2下降值的差(d2-d1)为：-0.2±9.6,采用单组样本t检验,P=0.944)0.05,无统计学差异。提示治疗后的实际PaCO2的水平与预设水平基本一致。
二、PaCO2的变化(d2)与预设的PaCO2的变化(d1)相关性的分层分析
(一)漏气量与治疗后PaCO2下降预测效果的分层分析：根据撤机前15分钟测出的Vti-Vte的平均值的大小分为>150ml组与≤150ml组。
1.d2-d1的差值的比较:Vti-Vte≤150ml组d2-d1为-2.4±2.3,Vti-Vte>150ml组d2-dl为1.7±13.0,两组之间无统计学差异(P>0.05)。
2.达到预设范围阳性率的比较:Vti-Vte≤150ml组阳性率85.7％,Vti-Vte>150m1组阳性率28.6％,采用四格表确切概率法检验,双侧P=0.041<0.05,单侧P=0.032<0.05,两组的阳性率有统计学差异。
(二)依据面罩/鼻罩分组,探索对治疗后的PaCO2的变化预测的影响1.d2-d1的差值的比较：鼻罩组d2-d1为4.1±15.1,面罩组d2-d1为-2.3±5.1,两组之间无统计学差异(P=0.398>0.05)。
2.达到预设范围阳性率的比较：鼻罩组阳性率为60％,面罩组阳性率为40％,采用四格表确切概率法检验,P=0.3263>0.05,两组的阳性率无统计学差异。
三、通气治疗后PaCO2的变化的相关因素分析(单因素分析)
(一)基础PaCO2与治疗后的PaCO2的变化实验前后PaCO2的下降值与实验前PaCO2的值的相关性统计结果表明：两者之间呈线性相关,也就是说,实验前PaCO2的值越高,实验前后PaCO2的下降值越大。建立回归模型,得到回归方程为：＾y=-40.631+0.592X。
(二)通气参数(IPAP)与治疗后的PaCO2的变化实验前后PaCO2的下降值与IPAP的最高值的相关性统计结果表明：两者之间无线性相关性(相关系数r=0.217,P=0.436>0.05)。
四、通气治疗后PaCO2的实际下降值与预设下降值的差(d2-d1)多因素相关分析：
1.(d2-d1)的多因素分析：采用多重线性相关分析,得出(d2-d1)与治疗前PaCO2、连接界面、治疗前PaO2具有线性相关关系,其中治疗前PaCO2对其作用强度最大；(d2-d1)与治疗后Vti-Vte,f1,f2,预设Vte,死腔分数,身高,体重,最高IPAP,性别,年龄,pH值,治疗前SaO2,FiO2无线性相关关系。
2.|d2-d1|在目标范围(±3mmHg)的多因素多重线性相关分析,结果显示：只与治疗后Vti-Vte具有线性相关关系,与f1,f2,预设Vte,死腔分数,治疗前PaCO2,附加死腔,身高,体重,连接界面,最高IPAP,年龄,pH值,治疗前SaO2,FiO2无线性相关关系。
3.实验前后PaCO2的下降值的绝对值|d2-d1|在目标范围的logistic回归分析：其统计结果与采用多重线性相关分析相似,与|d2-d1|≤3相关因素只有一个,就足治疗后Vti-Vte(X2)(漏气量)
五、结论：在无创正压通气过程中,通过检测基础的PaCO2、潮气量和死腔/潮气量比例,应用肺泡通气方程式指导预设潮气量,53.3％的受试者治疗后PaCO2达到预计的目标范围。漏气量大是影响预测阳性率的重要因素。如果控制漏气量在150ml以内,85.7％的受试者治疗后PaCO2达到目标范围,提示此法是一种有参考价值的无创通气参数设定的方法,但仍需要大样本的临床应用研究进一步论证其临床普及应用的价值。