出院回家后要不要继续使用呼吸机？临床上很多急性呼吸衰竭慢阻肺患者在经无创通气治疗后，PaCO2降至45-55mmHg，在无创通气期间，患者的睡眠质量、痰液清除效率以及其他临床症状得到了很大的改善。

图1 NIV对COPD患者呼吸系统负荷增加和容量下降之间平衡的影响

基于住院期间的临床获益，出院后要不要继续使用家庭呼吸机？家庭无创通气能不能有效的减少急性加重几率，提高生活质量？对很多患者以及医务人员来说，这是个饶有兴趣的话题。但长期家庭NIV (LTH-NIV)治疗COPD合并高碳酸血症性的临床疗效的证据较少，其次，在我国目前对COPD稳定期居家使用NIV治疗的患者缺乏长期管理标准。好在近些年有部分关于家庭无创通气指南的发布给我们提供了参考，如2019年欧洲呼吸学会关于长期家庭无创通气治疗慢阻肺的指南和2020年美国胸科学会慢性稳定型高碳酸血症慢阻肺长期无创通气指南。因此本文从长期家庭无创通气的生理机制、患者选择、开始时机以及呼吸机模式和参数设置等方面进行整理！

图2 COPD患者NIV的决策流程

· 一、高碳酸血症发生机制 ·

外呼吸功能包括肺通气和肺换气两个环节，无论是急性呼衰还是慢性呼衰,都是由各种病因通过引起严重的通气障碍和(或)换气障碍而导致的，包括①肺总通气量减少或无效腔通气量增大→肺泡通气不足而引起呼衰；②弥散过程受阻、肺泡通气/血流比例失调或肺内解剖分流增加→换气障碍→呼吸衰竭。

图3 呼吸衰竭的分类

其中CO2的排出主要受肺泡通气量( alveolar ventilation,Va)的控制。肺泡通气量=分钟通气量-死腔通气量=（潮气量-死腔量）*呼吸频率;

通常情况下，COPD患者因为体内激素浓度的变化、感染应激、营养不良、动态肺过度充气以及通气需求增加等因素出现呼吸泵功能障碍。而呼吸泵功能障碍进一步加剧了吸气肌负荷和/或降低吸气容量。最终影响CO2的排出。

图4 影响呼吸肌功能的因素

急性呼吸衰竭的特征是低氧血症和/或高碳酸血症。慢性通气功能不全时，高碳酸血症可能持续存在，但肾脏代偿机制可以通过碳酸氢盐潴留改善呼吸性酸中毒。在这种情况下，pH值可能是正常的，血液和组织HCO3−浓度升高。持续慢性低通气伴动脉血二氧化碳压(PaCO2)升高可能被理解为中央呼吸中枢的保护机制，以避免呼吸肌持续过度做功导致的重度损伤。但长期高碳酸血症本身是一个独立的负面预后因素。

细胞层面：在细胞水平上，高碳酸血症会降低脂多糖刺激的中性粒细胞释放IL-8，而高碳酸血症则会减弱肺中性粒细胞的募集和功能。

抑制肺上皮细胞修复和功能：可能的机制是通过抑制NF-kB途径，减少细胞迁移和改变基质金属蛋白酶活性。

肾功能：减少肾血浆流量，增加肾血管阻力

膈肌：高碳酸酸中毒已被证明通过内皮介导的膈动脉张力改变来调节大鼠膈肌生成反应。当PaCO2值<80mmHg的高碳酸性酸中毒引起膈肌张力增强。相反，PaCO2>80mmHg的高碳酸性酸中毒通过内皮依赖的抑制机制抑制肌张力。

肺循环：引起平均肺动脉压(mPAP)和肺血管阻力(PVR)的升高

图4 高碳酸血症对机体的影响

因此，为维持慢阻肺患者PaCO2在合理的范围，长期或家用无创正压通气在过去几年中越来越多地用于COPD患者。

· 二、什么时候开始？·

无创机械通气的生理目标是减少呼吸泵负荷、重置中枢呼吸中心对CO2的敏感性以及肺力学的改善。

在COPD患者中，白天高碳酸血症(PaCO2＞45mmHg)会影响患者的再次住院率和死亡率。而在睡眠期间，由于上呼吸道阻力/阻塞增加以及睡眠对呼吸控制的影响等生理变化，CO2可能进一步积累。因此对这类患者的长期居家无创通气不仅要观察白天的指标还要观察夜晚的PaCO2指标。

图6 高碳酸血症COPD患者家庭无创通气决策流程

根据德国国家慢性呼吸衰竭治疗指南发布的有条件建议，居家NIV开始的标准是白天PaCO2水平为50mmHg或更高，夜间PaCO2水平为55mmHg或更高，或轻度日间高碳酸血症(PaCO2＞45-50mmhg;，夜间PaCO2升高至少10mmHg。

·三、哪些患者适合长期无创通气？·

在既往，长期家庭无创通气的对象往往是限制性通气功能障碍患者（如脊髓损伤）、神经肌肉疾病合并高碳酸血症性呼吸衰竭患者以及睡眠呼吸暂停患者。

而晚期慢性阻塞性肺病管理的一个主要问题是急性高碳酸血症性呼吸衰竭的频繁加重和需要立即机械通气，所以而在慢性稳定型高碳酸血症性COPD患者长期家庭无创通气一直是大家高度关注的问题，但其适应证也一直是一个有争议的问题，在既往的研究中，以平均PaCO2＜55mmHg的COPD为研究对象，采取平均吸气压力(IPAP)支持范围为12~14cmH2O，许多患者每天使用NPPV少于5小时，得到了稳定期COPD患者进行长期家庭无创通气提高患者的生存率。

因此，最近的临床试验集中在更严重的高碳酸血症患者身上，并应用更高的压力支持（IPAP水平为28cmH2O，频率为17.5-21次/分）和每天更长的治疗时间（＞6h/d），结果提示，长期家庭无创通气的COPD患者的生存率、6分钟步行距离、急性加重次数、生活质量有显著改善！

·四 如何实施家庭无创通气？·

· 4.1 面罩的选择·

面罩的选择取决于呼吸机的技术、通气策略、患者的偏好、患者的脸型以及治疗团队的经验。在早期的家庭机械通气中，最常用的是鼻罩。最近一项2016年关于欧洲通气模式的调查中发现人们比较喜欢口鼻面罩或全面罩。

图7 家庭机械通气常用的面罩

随着长期家庭机械通气更高压力和更长的通气时间的设置，目前相关人员放弃了不太合适且更容易漏气的鼻罩，转而使用口鼻罩或全脸罩

· 4.2 呼吸机的选择·

除了选择适当的面罩外，呼吸机的选择，呼吸机设置和空气加湿在成功的NIV治疗中起着重要作用。为家用NIV设计的呼吸机需要高触发灵敏度和足够的空气泄漏补偿量。

· 4.3 呼吸支持模式与参数设置·

压力支持模式：从长期来看，慢阻肺患者的呼吸力学可能在疾病过程中发生变化。其次在单次治疗过程中，上呼吸道通畅程度也可能随体位和睡眠阶段变化而变化。理论上应该使用自适应或自动滴定压力模式来提供优化的IPAPs支持，以实现充分的肺泡通气和优化的呼气压力，以稳定喉咽部和下呼吸道。由于缺乏足够的科学证据支持自适应压力的通气模式，欧洲呼吸学会的NIV工作小组建议将定压型通气模式作为COPD患者的首选通气模式。

支持压力：建议采用22-24cmH2O的IPAP水平和较高备用频率的压力控制通气或压力支持通气模式。

· 参考文献 ·

[1]Duiverman, Marieke L. “Noninvasive ventilation in stable hypercapnic COPD: what is the evidence?.” ERJ open research vol. 4,2 00012-2018. 9 Apr. 2018, doi:10.1183/23120541.00012-2018

[2]Orr, Jeremy E et al. “Summary for Clinicians: Clinical Practice Guideline for Long-Term Noninvasive Ventilation in Chronic Stable Hypercapnic Chronic Obstructive Pulmonary Disease.” Annals of the American Thoracic Society vol. 18,3 (2021): 395-398. doi:10.1513/AnnalsATS.202009-1171AG

[3]Barreiro, Esther et al. “Guidelines for the evaluation and treatment of muscle dysfunction in patients with chronic obstructive pulmonary disease.” Archivos de bronconeumologia vol. 51,8 (2015): 384-95. doi:10.1016/j.arbres.2015.04.011

[4]Macrea, Madalina et al. “Long-Term Noninvasive Ventilation in Chronic Stable Hypercapnic Chronic Obstructive Pulmonary Disease. An Official American Thoracic Society Clinical Practice Guideline.” American journal of respiratory and critical care medicine vol. 202,4 (2020): e74-e87. doi:10.1164/rccm.202006-2382ST

[5]Macrea, Madalina, and John M Coleman 3rd. “The Role of Long-Term Noninvasive Ventilation in Chronic Stable Hypercapnic Chronic Obstructive Pulmonary Disease.” The Medical clinics of North America vol. 106,6 (2022): 961-969. doi:10.1016/j.mcna.2022.07.004