上气道阻塞患者的无创通气视频喉镜检查 / 开普饭

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Respir Care 2017;62(2):222–230.

介绍

在过去20年中，在各种临床条件和情境下，无创通气(NIV)的使用显著增加。在NIV过程中，呼吸机协助患者，事件可由患者、呼吸机产生或反映患者-呼吸机同步性差。已经尝试在NIV下创建呼吸多导睡眠图或多导睡眠图中发现的不同事件的分类。上气道间歇性阻塞是一种常见现象，可能与2种机制有关。第一种对应于由于呼气正压(EPAP)不足导致的上气道塌陷导致的口咽阻塞性事件。这一机制可能存在于上气道不稳定的患者中，如阻塞性睡眠呼吸暂停或肥胖-低通气综合征患者。这些事件的特征是吸气活动增加，表明与上气道塌陷作斗争。目前的建议指出了如何调整压力水平来解决这些阻塞性事件。第二种机制对应于周期性低碳酸血症引起的间歇性声门阻塞，其主要特征是吸气努力减少或消失。正压通气诱导的过度通气已被证明可促进正常人清醒或睡眠时的主动声门闭合。在这种情况下，建议的方法是减少每分钟通气量。

在NIV期间使用夜间SpO2记录监测患者时，即使与呼吸机的内置软件相连接，这两种机制也不明显地表现为去饱和下降。根据用力模式，需要呼吸机多导睡眠图或多导睡眠记录仪来区分这两种机制。

鼻罩和面罩均用于提供NIV。对已发表研究的综述显示，在急性NIV期间，面罩占主导地位(63%)，但鼻罩最常用于慢性NIV。有人认为，在阻塞性睡眠呼吸暂停患者中，面罩的耐受性比鼻罩差，鼻罩的依从性更高。最近的数据表明，接受鼻罩治疗的受试者残余呼吸暂停低通气指数(AHI)显著降低，当使用面罩时需要更高的压力。此外，2份报告描述了使用面罩时CPAP和NIV无效的病例，尽管呼气压力逐渐升高，而使用较低压力的鼻罩NIV治疗是足够的。本研究描述了一个受试者队列，所有受试者均佩戴面罩并表现出持续性阻塞性事件，对根据现行指南进行的压力滴定增加无效。这些受试者通过动态内镜检查进行评估，作为常规临床检查的一部分，以评价自主呼吸和不同压力水平NIV下的上呼吸道。本研究的目的是描述难以滴定受试者上气道阻塞的不同位置和模式，并分析内镜检查结果对NIV滴定过程的影响。

当前知识

NIV滴定通过使用多导睡眠或多导睡眠描记图来进行，以保持上呼吸道通畅并支持通气。如果随着吸气努力的增加仍然存在残余阻塞性事件，目前的建议是逐渐升高呼气压力以稳定上呼吸道。然而，在某些情况下，尽管使用了高呼气压力，阻塞性事件仍持续存在。在这些难以滴定的患者中，解释上呼吸道阻塞事件的具体机制仍不清楚。

这篇论文对我们的知识有什么贡献

在超过一半难以滴定的受试者中，NIV下的光导纤维视频喉镜有助于确定上呼吸道阻塞的解剖和功能机制。因此，使用该技术的系统性评价指导医生选择改善通气质量的最合适策略。

方法

环境

西班牙马德里universitéario 12 de Octubre医院是一家拥有1300张床位的教学医院，是长期机械通气的参考中心。它关注患有肥胖-低通气综合征、慢性阻塞性肺病和神经肌肉疾病的患者。

受试者和伦理

在2012年9月至2014年12月期间连续招募的具有长期NIV适应症的受试者被纳入研究。在两种情况下考虑长期NIV：（1）根据1999年美国胸科医师学会的建议和共识，选择NIV治疗的慢性呼吸衰竭受试者和（2）从急性或慢性呼吸衰竭恢复的受试者，选择长期NIV治疗的适应证维持。在后一种情况下，为了确保临床稳定性，在出院后至少1个月进行评估。因此，在这两种情况下，所有受试者在纳入时至少1个月处于稳定的临床状态。本观察性研究获得了Hospital Universitario 12 de Octubre(CEIC 084)机构审查委员会的批准，该委员会认为该研究符合常规护理。

常规NIV滴定方案

在医院、高级肺科医生和经过培训的护士的监测下进行适应长期NIV。根据已发表的指南开始NIV。所有受试者均在压力支持通气和备用呼吸频率下开始NIV。备用呼吸频率计算为低于自主清醒呼吸频率-2次/分。通过进行夜间血氧测量结合经皮二氧化碳测定和/或清晨动脉血气评估通气的有效性。趋势和原始数据来自与呼吸机耦合的内置软件。根据监测结果逐渐调整设置，以达到SomnoNIV组报告的满意滴定的结果。如果这种简化监测显示显著的累积去饱和下降（> 10%的记录 > 3%）和/或内置软件显示相关的流量限制事件（> 10%的记录降低 > 30%），尽管EPAP升高至12 cm H2O，认为受试者出现对压力滴定增加抵抗的持续性阻塞性事件，并计划进行整夜通气多导睡眠监测。为了避免“第一晚效应”并确保受试者很好地适应NIV，需要从适应开始到多导生理记录仪之间至少4周的适应时间。

使用多导生理记录仪(Embla Systems,Denver,Colorado)进行通气性多导生理记录。这种多导生理记录仪至少包括，基于呼吸速度描记图的气流、面罩压力、胸腹运动和spo2记录。将呼吸速度描记仪放置在回路和面罩之间（故意泄漏）。根据SomnoNIV建议对呼吸事件进行手动评分。简言之，呼吸事件定义为通气改变、中断或不稳定≥10 s，对SpO2、PtcCO2和/或睡眠产生有害后果。上气道阻塞事件定义为流量减少，而压力信号的幅度保持不变，当流量减少同时腹部和胸带信号逐渐增加时，将其记为上气道阻塞，通气驱动增加，有或没有相位相反。当流量减少导致胸腹带信号同时减少或消失而无相位对立时，考虑为通气驱动减少的上气道阻塞。图 1 总结了研究方案。

无创通气方案下的视频喉镜检查

由同一名耳鼻喉外科医生(IJH)进行所有视频喉镜检查。使用光纤鼻咽镜（直径4.3 mm）(Machida,Chiba,Japan)检查上呼吸道。该器械与视频系统连接，以记录所有光纤评价，并允许由另一名独立专家进行后续审查和评价。检查时受试者清醒，仰卧位（头部抬高30°）。为避免气道通畅性的改变，避免使用表面麻醉和血管收缩剂。在自主呼吸期间进行首次评价，并彻底检查并记录整个上呼吸道。之后，在NIV下进行了第二次评价。通过设计用于内镜检查的面罩(Intersurgical Explorer,Intersurgical,Wokingham,United Kingdom)在NIV下进行视频喉镜检查。最后，使用新生儿尺寸面罩(Intersurgical Explorer)作为鼻罩进行第三次评价。在每种情况下，在内镜检查过程中，通过将吸气和呼气压力设置为接近先前在适应中使用的压力来进行通气。然后逐渐增加至12 cm H2O的EPAP和最多24–26 cm H2O的吸气压力。直至气道阻塞得到纠正；如果阻塞持续超过这些限度，压力不再进一步增加。在视频喉镜检查结果后提出了后续的治疗修改，并进行了进一步的多导生理记录仪检查其有效性。在基线（PaCO2-1和AHI-1）、第一次多导生理记录仪检查后（PaCO2-2和AHI-2）和使用第二次多导生理记录仪进行视频喉镜治疗调整后（PaCO2-3和AHI-3）记录PaCO2水平和AHI。

统计学

定量值表示为平均值 +-SD或中位数及四分位距。使用配对Student t检验或Wilcoxon符号秩检验（非正态分布情况下）比较AHI前后和PaCO2值。显著性设定为P <0.05。使用SPSS 21.0 for Windows(SPSS,Chicago,Illinois)进行统计分析。

结果

在研究期间，208例受试者重新开始家庭NIV。肥胖-低通气综合征(52%)是导致NIV指征的主要病因。平均年龄为67.2岁+-12.5岁，112例(54%)为女性。在平均年龄为71.4岁+-16.9岁的13例受试者(6%)中观察到难以滴定，平均体重指数为30.6+-9.4 kg/m2；7例(54%)为女性。平均备用呼吸频率为13.5+-1.2次/分。达到临床稳定后，基线pH值为7.40+-0.44，基线PaCO2为68.6+-11.2 mmHg，基线AHI(AHI-1)为44.5+-22.2事件/小时。COPD、肥胖-通气不足综合征和脊柱后侧凸是最常见的诊断包括。表1总结了基线特征，包括睡眠研究特征。一旦进行通气性多导生理记录仪检查，平均每小时阻塞性事件指数(AHI-2)为37.5+-21.4事件/小时。视频喉镜结果如表2所示，图2和图3显示了与手术相关的特征。

在视频喉镜检查结果后，在每种临床情境中提出个体化治疗。在6例受试者(46%)中，引入了鼻罩，同时降低了IPAP和EPAP水平并补充氧气，而3名受试者（23%）继续使用面罩，尽管IPAP和EPAP由于大量的空气泄漏而减少。建议对3名拒绝接受NIV的受试者（23%）进行CPAP治疗。其中一名受试者也接受了悬雍垂腭咽成形术，并出现了明显的改善。最后，一名后凸畸形患者（15.4%）在NIV下会厌卷曲，下咽部完全阻塞，在尝试了几次治疗后，包括切换到鼻接口和降低NIV压力后，没有改善。所有受试者，除了刚才提到的一个，在建议的治疗中都有所改善。表3和表4显示了视频喉镜检查后PaCO2水平和残留梗阻事件指数的统计学显著降低。

图2. ALS受试者。直视(Philips Respironics)内置软件在无创通气（口鼻面罩、吸气气道正压[IPAP]22、呼气气道正压[EPAP]12）(A)、通气多导生理记录仪（压力、流量、SpO2、呼吸运动）(B)和视频喉镜检查结果(C–E)下显示复发性阻塞性事件。注意会厌是如何后移的，随着压力的增加，梗阻加重。显示的图像对应于自主呼吸(C)、IPAP 10、EPAP 4(D)和IPAP 18、EPAP 12(E)。

图3.无创通气下ResCAN(ResMed)描记（面罩、吸气气道正压[IPAP]24、呼气气道正压[EPAP]12）(A)以5 min延时显示，显示反复发生的上气道阻塞。下图：通过向后推动软腭和悬雍垂，随着IPAP和EPAP的增加，口咽部被阻塞。使用鼻罩，即使在更低的压力下，阻塞也会消退(B)。

讨论

我们研究的主要发现可总结如下。首先，NIV下的视频喉镜可能有助于确定难以滴定受试者上气道阻塞的机制和部位。其次，内镜检查结果可以帮助临床医生在NIV期间选择替代方法（例如，修改IPAP/EPAP值、改变面罩，甚至提出手术）。

据我们所知，在有家庭NIV指征的受试者中，尚未报告对双水平正压的上气道反应进行系统的内镜评价，尽管早在1995年Jounieaux等人就描述了健康志愿者中声门对过度通气的反应。有延髓损害的神经肌肉患者，特别是肌萎缩侧索硬化(ALS)，比无延髓损害的患者更有可能NIV失败。在最近的一项评价179例ALS受试者的研究中，Georges等发现，由于气道阻塞事件，48例(27%)在夜间最佳调整呼吸机设置后仍通气不足。有趣的是，这些受试者的1年生存率显著低于充分通气的同龄人。由于延髓肌无力引起的会厌扑动可能是NIV治疗失败的另一个原因。Ito等报道了2例ALS受试者会厌松软的病例，仅在自主通气中进行了评价。Sanches等人报告了另一例病例，一名阻塞性睡眠呼吸暂停受试者，其会厌松弛导致CPAP反应不良。此外，瑞典一项使用机械咳嗽辅助对健康志愿者上气道变化的研究发现，在某些情况下，会厌后屈堵塞了整个喉入口。同样，应用NIV的方式（即根据呼吸机参数，尤其是IPAP）也会加重会厌功能障碍。当使用高压值时，会厌功能障碍可能导致喉腔阻塞。这些发现应该被铭记在心，作为可能的例外，建议吸气和呼气压力应增加存在上呼吸道阻塞。

会厌解剖结构在支持这些阻塞性事件中的作用尚不清楚。我们几乎所有的会厌松软的受试者都呈现卷曲形状的解剖结构。我们还在1例会厌肥大的受试者中发现了阻塞，但目前对这些解剖变异对不同压力水平的反应知之甚少。既往研究评估了一般人群中悬雍垂腭咽成形术后残留梗阻的内镜模式，发现22%的受试者会厌是梗阻部位。正如所建议的，当发现会厌异常时，这些受试者应考虑手术方法的可能性，如部分U形会厌切除术。

如前所述，接受NIV的患者的上气道阻塞可能位于口咽或声门水平。在通气多导生理记录仪中，两个阻塞事件均将显示吸气流量减少。然而，在第一种情况下，这种减少与吸气努力的进行性增加相关，而在第二种情况下，显示胸廓和腰带信号的减少或缺失。

在我们的系列研究中，所有受试者均表现为阻塞性事件，吸气努力增加。正如预期，内镜检查显示大多数受试者的阻塞部位为口咽或声门上方（即软腭塌陷或舌根阻塞；见表2和表5）。然而，在受试者6和10中，阻塞位于声门。这些发现挑战了声门闭合的经典定义，并提示了与被动过度通气相关的另一种机制的可能性。Georges等描述了接受NIV的ALS人群中的相同机制。因此，在一些患者中，尤其是延髓功能障碍患者，声门关闭的机制可能与正压诱导的过度通气无关，而与内源性声带功能障碍有关。需要进一步的研究来更详细地研究这些不同的机制。

表5

另一个结果是，40%的受试者受益于将界面转移到鼻罩。在一些受试者中，使用面罩会加重阻塞性事件。这种阻塞的建议机制是由面罩在下巴处的压力诱发的舌根后移，将整个下颌骨向后推，使前后气道直径变窄。当增加压力以克服这种舌根阻塞时，可能发生由于舌根下移而导致的矛盾阻塞。

一些作者认为，至少在一个患者亚组中，由于相似的机制，使用面罩的有效性可能低于鼻罩。高压空气将舌根向后推移，使咽部塌陷，会厌扑动，阻塞气道入口。一项随机对照试验研究了接受CPAP治疗的睡眠呼吸暂停受试者队列，结果显示当受试者佩戴鼻罩而不是面罩时，残留AHI显著降低。同样，最近的一项前瞻性观察性队列研究表明，使用面罩比鼻罩和鼻枕与更高的CPAP压力需求相关。我们的研究可能为这些发现提供解释。

应提及本研究的几个局限性。首先，我们对清醒受试者进行了视频喉镜检查。在清醒的自主呼吸受试者中，睡眠诱导的内镜检查被认为是比内镜检查更有效的识别梗阻部位的程序。然而，由于在所有病例中均明确了梗阻的部位和机制，我们认为睡眠诱导的内镜检查不是必要的，特别是要记住它需要镇静，不是一种无风险的程序。其次，根据SomnoNIV建议进行滴定，主要使用多导生理记录仪。结果大多数受试者未接受美国睡眠医学学会提出的全多导睡眠监测。在我们的环境中，重复多导睡眠监测的获取是有限的。多导生理记录仪不允许评估睡眠效率，上气道阻塞（即使是机械诱导的）被认为在睡眠期间发生或加重。因此，本研究可能低估了严重程度（或滴定困难的受试者数量）。此外，治疗调整后的改善可能是由于睡眠效率的夜间变异性。最近，提出了一种基于内置呼吸机软件分析的方法。在少数受试者中，Georges等发现商业软件获得的自动AHI与全多导睡眠监测获得的AHI高度相关。第三，我们发现了多种阻塞机制，并根据我们的发现提出了修改。然而，我们无法评估其他治疗方法的影响；例如，增加下颌推进器械可改善佩戴面罩的睡眠呼吸暂停受试者的气道阻塞。最后，我们没有关于内镜评价期间PCO2动力学的数据。由于PCO2变化可能对气道通畅性有显著影响，这可能解释了在3种不同情况（自主呼吸和使用面部或鼻罩通气）下评估受试者时观察到的差异。

结论

由于上气道阻塞难以滴定的受试者占我们家庭NIV候选者系列的6%。在这些受试者中，在自主呼吸和接受NIV期间使用光导纤维视频喉镜进行系统评价有助于确定阻塞部位。该工具的使用提供了一种基于解剖结构的方法，有可能提高NIV的有效性。