نقش تهویه با فشار مثبت غیرتهاجمی (NIV) یا بای پپ در بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) بحث برانگیز بوده است. در طول دو دهه گذشته، داده‌هایی که عمدتاً از اروپا به دست آمده‌اند، شروع به تعریف ویژگی‌های بالینی بیمارانی که احتمالاً پاسخ می‌دهند، نقش NIV با شدت بالا و بهترین زمان‌بندی بالقوه شروع درمان را مشخص کرده‌اند. با این حال، این رویکردها در زمینه سیستم ارائه مراقبت های بهداشتی ایالات متحده تأیید نشده اند. استفاده از NIV یا همان بای پپ در COPD شدید در ایالات متحده به دلیل عملی بودن انجام تیتراسیون در بیمارستان و همچنین سیستم پیچیده بازپرداخت محدود شده است. این پیچیدگی های سیستماتیک، همراه با یک پایگاه داده کارآزمایی بالینی هنوز در حال ظهور در مورد مؤثرترین ابزار برای ارائه NIV، منجر به عدم اطمینان پایدار در مورد اینکه چه زمانی درمان COPD شدید با NIV واقعاً مناسب است، منجر شده است. در این بررسی، ما یک الگوریتم ارزیابی و طرح درمانی را پیشنهاد می‌کنیم که می‌تواند در عمل بالینی در ایالات متحده استفاده شود، اما اذعان می‌کنیم که عدم وجود آزمایش‌های بالینی محوری تا حد زیادی مانع یک رویکرد مبتنی بر شواهد قوی برای این درمان بالقوه ارزشمند می‌شود.

بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) یک بیماری پر بار هم در ایالات متحده و هم در سطح بین المللی است. تشدید COPD یکی از علل اصلی پذیرش در بیمارستان است و COPD سومین علت شایع بستری مجدد در بیمارستان در بین بیماران (22.6٪) است. پیشرفت قابل توجه در مراقبت از COPD و بیماری های قلبی عروقی همراه به احتمال زیاد منجر به این شده است که بیماران مبتلا به COPD پیشرفته زندگی طولانی تری داشته باشند و در برخی از بیماران نیاز به کشف روش های درمانی فراتر از دارودرمانی های سنتی گشادکننده های برونش استنشاقی و کورتیکواستروئیدها و همچنین توانبخشی ریوی را ایجاد کرده است.

 

در این بررسی، نقش تهویه با فشار مثبت غیرتهاجمی (NIV) در COPD را مورد بحث قرار می‌دهیم، موضوعی که در گذشته بحث‌برانگیز بوده است اما اکنون یک پایگاه شواهد نوظهور از استفاده از آن پشتیبانی می‌کند. ما یک چشم‌انداز تاریخی در مورد استفاده از NIV در COPD ارائه می‌کنیم، داده‌های فعلی را برای درمان COPD با نارسایی مزمن تنفسی با NIV بررسی می‌کنیم، و یک رویکرد عمل‌گرایانه برای استفاده از NIV ارائه می‌کنیم که می‌تواند در عمل بالینی در سیستم مراقبت‌های بهداشتی اعمال شود.

نقش  بای پپ NIV در COPD کاهش کار تنفس و بهبود مکانیک تنفسی از طریق تأثیر بر چندین ناهنجاری پاتوفیزیولوژیک موجود در COPD شدید است. در COPD شدید، ریه‌ها به دلیل وجود آمفیزم و بیماری کوچک راه هوایی که با هم باعث افزایش مقاومت راه هوایی پایین‌تر می‌شوند، بیش از حد متورم می‌شوند. تورم شدید همراه با سایر مکانیسم های پاتوبیولوژیکی مرتبط با اختلال عملکرد عضلانی در COPD شدید منجر به آتروفی عضله دیافراگم می شود. ترکیبی از آتروفی عضله دیافراگم و انسداد جریان هوا در پاتوفیزیولوژی COPD منجر به افزایش بار ماهیچه‌های تنفسی می‌شود. هدف بای پپ  NIV در COPD خنثی کردن این اختلال عملکرد دیافراگمی و دستیابی به کنترل تنفس خود به خودی با از بین بردن تقریباً فعالیت دیافراگم، کاهش هیپرکاپنی مزمن است. اگرچه تأثیر مستقیمی که اختلال در تبادل گاز بر کار تنفس دارد نامشخص است، شواهدی وجود دارد که هیپوکسمی می‌تواند بر قدرت و استقامت ماهیچه‌های اسکلتی تأثیر بگذارد و هیپرکاپنی مزمن می‌تواند باعث اختلال در عملکرد عضلات اسکلتی شود. علاوه بر این، داده های در حال ظهور نشان می دهد که هایپرکاپنی مزمن ایمنی ذاتی را سرکوب می کند و کاهش سطح گاز خون  CO2 ممکن است یک اثر مکانیکی در کاهش تشدید COPD منجر به پذیرش در بیمارستان داشته باشد.

به خوبی ثابت شده است که استفاده از NIV در تشدیدهای حاد COPD باعث بهبود مرگ و میر، کاهش نیاز به لوله گذاری داخل تراشه و کاهش طول مدت بستری ICU در بیمارستان می شود.

این سوال که، آیا بای پپ در بیماران مبتلا به آپنه تنفسی شدید خارج از تشدیدها مفید است یا خیر؟

تمرکز چندین مطالعه در اواخر دهه 1990 و اوایل تا اواسط دهه 2000 بود. اهمیت این سوال زمانی تقویت شد که گزارشی از 252 شرکت‌کننده مبتلا به COPD شدید و هیپوکسمی نشان داد که هایپرکاپنی یک فاکتور پیش آگهی منفی مهم با مرگ و میر است. یک سوال کلیدی که در این مطالعات اولیه هنگام ارزیابی NIV در COPD باید به آن توجه شود، هدف درمان بود: کار تنفس (همانطور که در زمینه نارسایی حاد تنفسی توصیه شده است) یا عامل پیش آگهی خاص هیپرکاپنیا.

 

در سال 2000، کازانووا و همکارانش یک کارآزمایی تصادفی کنترل شده (RCT) را روی 52 شرکت‌کننده انجام دادند و به نقش NIV در حالت خودبخودی دوسطحی (بدون نرخ پشتیبان اجباری) در COPD شدید (حجم بازدم اجباری در 1 ثانیه [FEV1]، <45) پرداختند. درصد در بیماران سرپایی پایدار و در مقایسه با اکسیژن درمانی مکمل طولانی مدت. نتایج این مطالعه شامل میزان تشدید COPD حاد، بستری شدن در بیمارستان، لوله گذاری و مرگ و میر بود. پس از یک سال، هیچ تفاوتی بین مداخلات وجود نداشت. متعاقباً، کلینی و همکارانش 122 شرکت‌کننده پایدار مبتلا به هیپرکاپنی مزمن (تنش دی اکسید کربن [PaCO2]، > 50 میلی‌متر جیوه) و نیاز به اکسیژن مکمل را در یک کارآزمایی آینده‌نگر چند مرکزی در مورد نقش NIV با نرخ پشتیبان و اکسیژن مکمل در مقایسه با اکسیژن مکمل ثبت‌نام کردند. تنها. پیامدهای اولیه اندازه گیری شده تغییر در PaCO2 و بستری شدن در بیمارستان بود. آنها مستند کردند که NIV به طور متوسط ​​با کاهش نسبتاً کمی در PaCO2 (2 میلی متر جیوه) همراه بود، اما این تفاوت در شرکت کنندگان طولانی تر با NIV درمان شد. هیچ بهبودی در بستری شدن در بیمارستان یا ICU مشاهده نشد، اما آنالیزهای ثانویه بهبودی را در تنگی نفس گزارش شده توسط بیمار نشان دادند.

McEvoy و همکارانش فرض کردند که استفاده از NIV شبانه در بیماران مبتلا به COPD شدید باعث بهبود عملکرد ریه، بقا و کیفیت زندگی (QoL) می شود. در یک مطالعه چند مرکزی، نقش NIV به علاوه اکسیژن مکمل در مقابل اکسیژن مکمل به تنهایی در 144 شرکت‌کننده مورد مطالعه قرار گرفت. همه شرکت کنندگان برای آموزش و حساسیت زدایی با دستگاه دو سطحی به مدت 3 تا 4 روز در بیمارستان بستری شدند. هدف درمان اختلاف فشار بین فشار دمی و بازدمی بیشتر از 10 سانتی متر H2O بود. NIV در بیمارانی که قادر به تحمل 3 ساعت خواب شبانه بودند، موفق در نظر گرفته شد. استفاده از NIV کیفیت خواب و هیپرکاپنی مرتبط با خواب را بهبود بخشید، اما هیچ تغییری در سطح CO2 در روز یا FEV1 مشاهده نشد. این مطالعه مزیت بقا را به نفع NIV در تجزیه و تحلیل های چند متغیره تنظیم شده برای تنش اکسیژن شریانی (PaO2)، PaCO2 و نمره پرسشنامه تنفسی سنت جورج برای هر دو قصد درمان نشان داد (نسبت خطر [HR]، 0.63؛ فاصله اطمینان 95٪ [CI]، 0.40-0.99؛ P = 0.045) و تجزیه و تحلیل هر پروتکل (HR، 0.57؛ 95٪ CI، 0.33-0.96؛ P = 0.036)، اما HR بقای تعدیل نشده تفاوت معنی داری با HR، 0.8 نداشت. ؛ 95٪ CI، 0.53-1.25). علاوه بر این، اشاره شد که شرکت کنندگان تحت درمان با NIV در این مطالعه کاهش کیفیت زندگی را گزارش کردند .

 

به طور خلاصه، این RCTهای خوب انجام شده در نهایت هیچ مزایای واضحی از استفاده از NIV در COPD شدید نشان ندادند. در هر سه مطالعه، سطوح PaCO2 تغییر چندانی نکرد، بقا بهبود نیافت، و همگی برای شروع درمان نیاز به بستری در بیمارستان داشتند که کاربرد آنها در عمل بالینی را محدود کرد. با این حال، بر اساس مکانیسم سود NIV در COPD، می توان حدس زد که نتایج منفی تا حدی به دلیل ناکافی بودن فشار دمی اعمال شده در گروه های NIV است. ممکن است برای افزایش قابل توجه حجم جزر و مدی، فشار دمی بزرگتر با اختلاف حمایت فشار بیشتر مورد نیاز باشد. بهبود تهویه آلوئولی، تبادل گاز و سطح CO2. و در نهایت به دیافراگم استراحت دهید

نقش سطوح بالای پشتیبانی فشار ابتدا توسط دیاز و همکارانش در یک RCT کوتاه مدت (3 هفته) مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه 36 شرکت کننده با COPD شدید پایدار را وارد مطالعه کرد و آنها را به صورت تصادفی به NIV یا Sham NIV تقسیم کرد. شرکت‌کنندگان در طول روز با NIV تحت درمان با هدف بیش از 3 ساعت در روز قرار گرفتند. سطح فشار دمی از 8 سانتی‌متر H2O آغاز شد و 2 سانتی‌متر H2O افزایش یافت تا بالاترین سطح تحمل‌شده به دست آید، که سپس برای بقیه مطالعه ثابت نگه داشته شد. میانگین فشار راه هوایی مثبت دمی در بای پپ  (IPAP) مورد استفاده 18 ± cm H2O بود. نشان داده شد که شرکت‌کنندگانی که فشار دمی بالاتری داشتند، کاهش خستگی دیافراگم را بر اساس مصرف اکسیژن ماهیچه‌های تنفسی برآورد شده توسط شاخص فشار-زمان دیافراگم داشتند. فشارهای دمی بالاتر با حجم جزر و مد بیشتر و کاهش تعداد تنفس همراه بود. این مطالعه بهبودهایی را در PaO2 و PaCO2 در طول تنفس خود به خود و بهبود FEV1 (93 میلی‌لیتر؛ 13 درصد افزایش) ثبت کرد . مطالعه دوم با استفاده از همان پارامترها بهبود در مسافت 6 دقیقه پیاده روی و کاهش امتیاز تنگی نفس را نشان داد.

 

در سال 2009، کار بنیادی ویندیش و همکارانش نقش NIV با شدت بالا (HI) را در COPD بررسی کردند. HI NIV فشارهای دمی بالا و همچنین تعداد تنفس اجباری را بیشتر از تنفس خود به خودی هدف قرار می دهد. این سری موارد گذشته‌نگر شامل 73 شرکت‌کننده با COPD پایدار شدید (FEV1، 30 ± 12% پیش‌بینی شده) بود که در بیمارستان بستری شدند و با NIV با شدت بالا شروع شدند. فشار دمی در یک فرآیند گام به گام تیتر شد تا اینکه دیگر توسط بیمار تحمل نشد. هنگامی که حداکثر فشار دمی قابل تحمل به دست آمد، برای کنترل تهویه، تعداد تنفس فراتر از نرخ های خود به خود افزایش یافت. هدف از درمان، عادی سازی سطوح PaCO2 و بهبود اکسیژن رسانی بود. در این مجموعه، نویسندگان میانگین فشار دمی 28.0 ± 5.4 سانتی‌متر H2O (حداقل، 17 سانتی‌متر H2O؛ حداکثر، 42 سانتی‌متر H2O)، میانگین فشار بازدم 4.6±  ± 1.3 سانتی‌متر H2O، و میانگین تعداد تنفس 2.8±0‰21 را اعمال کردند. در هر دقیقه پس از 1 سال NIV با شدت بالا، سطوح PaCO2 از 6.6±51.7 به 44.9 ±12.7 میلی‌متر جیوه کاهش یافت (95% فاصله اطمینان (CI)، 11.6- تا 1.9-؛ P = 0.008 ±  ) در حالی که PaO2 1±0.008 ± 5.1 5. جیوه (95% فاصله اطمینان (CI)، 7.6 تا 15.6؛ P < 0.001)

این سری موارد مشاهده‌ای با مجموعه‌ای از RCT دنبال شد که تهویه HI را در مقابل تهویه با شدت کم (LI) (محدود کردن فشار دمی و اجباری نکردن تعداد تنفس) و تأثیرات بر سطوح PaCO2، کیفیت خواب و بقای طولانی‌مدت را ارزیابی کردند. در سال 2010، درهر و همکارانش 17 فرد مبتلا به نارسایی مزمن تنفسی هیپرکاپنیک را با PaCO2 در روز بیش از 45 میلی‌متر جیوه و PaCO2 شبانه بیش از 50 میلی‌متر جیوه به‌صورت تصادفی در بازوهای تهویه HI و LI قرار دادند. میانگین فشار دمی بازوی HI 9/1±6/28 میلی‌متر جیوه و تعداد تنفس 1/2±5/17 تنفس در دقیقه بود. بازوی LI دارای میانگین فشار دمی 14.6 ± 0.8 میلی متر جیوه و تعداد تنفس 8.0 ± 0.0 تنفس در دقیقه بود. فشارهای بازدمی در هر دو بازوی درمان مشابه بود. نتایج نشان داد که افراد در بازوی تهویه HI پیشرفت های آماری قابل توجهی را در سطوح PaCO2 شبانه تجربه کردند (001/0= P) (18). علاوه بر این، اشاره شد که افراد در بازوی تهویه HI فشار دمی و حجم بازدم بالاتری داشتند، اما این با نشت هوای بالاتر از رابط ماسک همراه بود. با افزایش نشت ماسک، انتقاد از این مطالعه این بود که تهویه HI ممکن است بر کیفیت خواب تأثیر منفی بگذارد. برای رفع این نگرانی ها، درهر و همکارانش یک کارآزمایی تصادفی کوچک بعدی را طراحی کردند که کیفیت خواب را ارزیابی می کرد. سیزده فرد مبتلا به COPD پایدار شدید با هیپرکاپنی دریافت کننده اکسیژن مکمل طولانی مدت که تحت درمان با HI NIV بودند، برای بررسی تهویه HI در مقابل LI و تأثیر آن بر کیفیت خواب و مراحل با پلی سومنوگرافی یک شبه ثبت نام کردند. این مطالعه تفاوت آماری معنی داری بین بازوها برای خواب غیر REM، کیفیت کلی خواب و ضربان قلب شبانه نشان نداد. نتایج همچنین نتایج مطالعه اول را تأیید کرد که افراد مبتلا به HI NIV سطوح PaCO2 شبانه کمتری دارند (میانگین اختلاف 6.4 میلی‌متر جیوه در مقایسه با گروه LI؛ P = 0.01).

این مطالعات آزمایشی توسط یک کارآزمایی تصادفی چند مرکزی بزرگ توسط کوهنلین و همکارانش دنبال شد که 195 فرد مبتلا به COPD شدید پایدار (ابتکار جهانی برای بیماری مزمن انسدادی ریه [GOLD] 4) با هیپرکاپنی (PaCO2، 51.9 میلی‌متر جیوه) را ثبت‌نام کردند و آنها را بین یک بیمار تصادفی انتخاب کردند. گروه کنترل (n = 93) تحت درمان استاندارد COPD و یک بازوی مداخله (n = 102) تحت درمان با درمان استاندارد و HI NIV. هدف HI NIV کاهش PaCO2 حداقل 20٪ یا تا سطح مطلق زیر 48.1 میلی متر جیوه بود. هر دو گروه برای شروع درمان و بهبود تنظیمات به مدت 5 تا 6 روز در بیمارستان بستری شدند. نقطه پایانی اولیه مرگ و میر در 1 سال بود. در گروه HI NIV، میانگین فشار دمی 21.6±  4.7 سانتی متر H2O، با میانگین فشار بازدمی 4.8±  1.6 سانتی متر H2O و تعداد تنفس 16.1 ± 3.6 تنفس در دقیقه بود. میانگین استفاده 5.9 ± 3.1 ساعت در روز بود. برای نقطه پایانی اولیه، 31 (33%) از 93 شرکت‌کننده در گروه کنترل و 12 (12%) از 102 شرکت‌کننده در گروه مداخله در عرض 1 سال پس از تصادفی‌سازی فوت کردند (0004/0= P). در بیماران دریافت کننده NIV در مقایسه با افراد شاهد، بهبودهایی از ابتدای شروع تا پیگیری در PaCO2، pH، اشباع اکسیژن، بی کربنات سرم و FEV1 مشاهده شد. این اولین RCT چند مرکزی بزرگ بود که مزایای بقای NIV را نشان داد، که ممکن است به دلیل این واقعیت باشد که کاهش هدفمند در سطوح PaCO2 وجود داشت، که در مطالعات قبلی ویندیش و درهر چنین نبود. این یافته‌ها از این مفهوم حمایت می‌کنند که تخلیه ماهیچه‌های تهویه با میانگین IPAP بالا و تعداد تنفس بالا اجباری می‌تواند تهویه آلوئولی را بهبود بخشد و در نتیجه هیپرکاپنی مزمن را کاهش دهد.

بهترین زمان شروع بای پپ NIV برای COPD مشخص نیست و تمرکز کارآزمایی RESCUE (حمایت تنفسی در COPD پس از تشدید حاد) بود . این یک RCT چند مرکزی بود که 201 شرکت کننده با COPD شدید (GOLD 3-4) را که با تشدید COPD حاد در بیمارستان بستری شدند، ثبت نام کرد. فرض بر این بود که شرکت‌کنندگانی که هیپرکاپنی مداوم (PaCO2، > 52 میلی‌متر جیوه) 48 ساعت یا بیشتر پس از قطع حمایت از ونتیلاتور (NIV یا تهاجمی) داشتند، از NIV مزمن شبانه سود می‌برند. شرکت کنندگان به طور تصادفی به مداخله با NIV (n = 101) یا درمان استاندارد (n = 100) تقسیم شدند. شرکت‌کنندگانی که در NIV شروع شده‌اند، میانگین IPAP 19.2 سانتی‌متر H2O و فشار متوسط ​​تنفسی مثبت (EPAP) 4.8 سانتی‌متر H2O با نرخ تنفس پشتیبان 15 تنفس در دقیقه داشتند. پس از 1 سال، 54 شرکت کننده در NIV باقی ماندند و میانگین استفاده 6.9 ساعت در شب بود. در مقایسه با درمان استاندارد، NIV PaCO2 روزانه و PaCO2 از طریق پوست شبانه را بهبود بخشید، اما بقا، دفعات تشدید، زمان بستری مجدد برای علل مرتبط با تنفس، عملکرد ریه، کیفیت زندگی مرتبط با سلامت، حالت خلق و خو، سطح فعالیت روزانه یا تنگی نفس را بهبود بخشید. ).

 

مطالعه محوری حمایت از استفاده از NIV مکانیکی خانگی در COPD، مطالعه HOT-HMV UK (تهویه مکانیکی خانگی در مقابل اکسیژن درمانی خانگی در COPD) بود. این یک RCT اروپایی از 116 شرکت‌کننده با هیپرکاپنی (PaCO2، > 53 میلی‌متر جیوه) و هیپوکسمی (PaO2، ​​<55 میلی‌متر جیوه) بود. همه شرکت‌کنندگان اخیراً به دلیل تشدید حاد COPD بستری شده بودند که نیاز به استفاده از NIV برای اسیدوز تنفسی داشت، اما حداقل 2 هفته پس از رفع اسیدوز جبران‌نشده تصادفی شدند (22). شرکت کنندگان برای دریافت اکسیژن درمانی خانگی (HOT) و تهویه مکانیکی خانگی (HMV) (n = 57) در مقابل HOT به تنهایی (n = 59) تصادفی شدند. در بازوی HOT-HMV، IPAP میانه 24 سانتی متر H2O، و میانگین EPAP 4 سانتی متر H2O بود، با نرخ پشتیبان 14 تنفس در دقیقه. میانگین استفاده در علامت 6 هفته 4.7 ساعت بود که متعاقباً در 12 ماهگی به 7.6 ساعت افزایش یافت (22). زمان متوسط ​​تا نقطه پایانی مرکب مطالعه بستری مجدد یا مرگ در افراد در بازوی HOT-HMV 4.3 ماه در مقایسه با 1.4 ماه در بازوی HOT بود. نقطه پایانی ناشی از کاهش میزان تشدید COPD بود (3.8 تشدید در سال در بازوی HOT-HMV در مقابل 5.1 تشدید در سال در بازوی HOT). تفاوت معنی داری در مرگ و میر 12 ماهه بین گروه ها وجود نداشت (28٪ در HOT-HMV در مقابل 32٪ در HOT).

همه این مطالعات انجام شده در اروپا از این فرضیه حمایت می کنند که HI NIV با افزایش پشتیبانی فشار و تعداد تنفس باعث بهبود هایپرکاپنی مزمن و بستری مجدد در بیمارستان در مقایسه با اکسیژن درمانی سنتی می شود. علاوه بر این، زمان شروع درمان کلیدی برای اثربخشی درمان است. مزایای نشان‌داده‌شده توسط کارآزمایی HOT-HMV UK با فقدان فایده نشان‌داده‌شده در کارآزمایی RESCUE، که NIV را بلافاصله پس از تشدید COPD حاد آغاز کرد، در تضاد است، که نشان می‌دهد زمان بهینه برای تهویه HI ممکن است در حالت هیپرکاپنی مزمن پایدار باشد. نه در زمان تشدید حاد.

منبع: https://www.atsjournals.org/doi/10.1513/AnnalsATS.201810-657CME