摘要
无创间歇正压通气(NiIPPV)提高慢性阻塞性肺疾病(COPD)运动能力的证据有限。在这种情况下,不同的呼吸机的有效性尚未被研究。
使用3台双级压力支持呼吸机(Bipap S/T 30、Nippy2和Vpap II ST)通过在八个受试者的八次受试者中比较喉舌。受试者随着每个呼吸机耗尽,同时单独呼吸嘴巴,以随机顺序。此外,还执行了四个未击败的散步。
无障碍步行距离(mean±sd) 259±123 m。单独使用吹口时,这一数值下降到211±96 m, NiIPPV时进一步下降到145±76 m。不同牌子的呼吸机无差异。在运动的断点,与单独使用通气口相比,呼吸机行走的潮气量和分钟通气量显著增加。
在本研究中,无创间歇正压通气增加了通气,但没有提高受试者的运动能力。呼吸机之间没有显著差异。这一技术的有效性和最佳援助方法需要进一步澄清。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)受试者在运动高峰时最大通气量降低1尽管显着的心血管储备,但停止锻炼2.运动中应用无创间歇正压通气(NiIPPV)可增加通气,减少呼吸困难3.,吸气努力3.以及吸气肌肉的负荷5.
最初人们认为限制COPD患者的运动通气会限制肺康复的生理益处6.然而,随后已经证明,超越COPD中的厌氧阈值,以更高的强度运动,导致培训的更大改善7.如果Niippv在康复期间允许更长的延长或剧烈运动,那么可能会导致生理培训效应增强。如果用来缓解日常活动的呼吸困难,小便携式呼吸机也可能使高级COPD患者受益。
NiIPPV导致锻炼能力增加的直接证据是有限的8.比例辅助通风(PAV)在详尽的循环循环中测压期间增加了耐久性10效果比压力支持通气(PSV)的效果更大。9.因此,不同的通气方式对于决定运动时的反应是很重要的。
PAV目前没有广泛可用。Bilevel PSV机器更常用,但它们的性能特征存在显着差异11.目前的作者先前已经显示了触发敏感度和潮气量的差异(VT)12.此外,一些机器可能无法在高呼吸率下触发。这些差异可能与运动期间Niippv的有效性特别相关。
在本研究中,8名COPD患者在NiIPPV下进行亚最大平板运动直至精疲力竭。我们使用了三种不同的双层PSV机,目的是确认NiIPPV在增强运动能力方面的有效性,并探讨个体呼吸机之间的差异在这种情况下是否重要。
方法
主题
受试者从参加本作者中心的COPD患者中招募。纳入标准为气流阻塞(定义为一秒内用力呼气量(FEV)1) < 70%预测13和一个FEV1/用力肺活量(FVC)比值(pred <70%)和呼吸困难限制的运动耐量受损史。这进一步通过如下所示的稳态跑步机运动进行检验(见实验方案第1天)。如果受试者能在跑步机上以穿梭行走测试中发现的最大速度步行>10分钟,则被排除14.如果受试者记录了类固醇的可逆性、慢性阻塞性肺病以外的另一种肺部疾病、可能限制运动能力的另一种医疗条件(如心血管或神经肌肉疾病),或在研究前4周有任何症状改变或药物治疗,则被排除。所有受试者均给予知情同意。
通风
比较了三种不同的呼吸机:Bipap S / T 30(Respironics Inc.,Murrayville,帕,美国),Nippy2(B + D电气有限公司,埃文,英国斯特拉福德)和VPAP II ST(Resmed Ltd,英国Abingdon Abingdon)。利用NoSeclips和呼吸的每个主体应用Niippv通过吹嘴。触发/定时模式和最小备用速率与每台机器一起使用,以确保受试者触发所有呼吸机呼吸。全部使用最小呼气气道压力(EPAP)。最大吸气气道压力(iPAP)和吸气时间(T我),根据患者休息时的舒适度来设定,运动时不受影响。使用相同的电路将呼吸机连接到吹口上,其中包含一个Whisper旋转II呼吸阀(呼吸器公司)。一个Fleisch 3号气速计(Phipps+Bird, Richmond, VA, USA)和一个量程为200 cmH的Vyggo压力传感器(Vygon Ltd, East Rutherford, NJ, USA)2O被插入吹口与呼气阀之间的回路中,以记录呼气量(VT)和电路内的压力。
试验协议
协议的概要如图1所示⇓.受试者被要求在跑步机上进行行走测试,以比较他们在三种不同条件下的运动能力。这些是:无阻碍呼吸通过带有鼻子的喉舌和呼吸通过带鼻夹的口器,连接在一个呼吸机上。所有步行测试,脉搏血氧计(年代p O2),使用手指探针(Ohmeda, Hatfield, UK),记录测试前后的呼吸频率(RR)和心脏频率。走路时使用吹口(带或不带呼吸机),呼气VT,rr,T我呼气时间持续记录。在呼吸机行走期间也记录了iPAP。这些储存在心脏数据测井系统(Oxcams Medical Sciences Ltd,牛津,英国)进行后续分析。此外,在这些步道期间,每个受试者也连接到三个引线心电图(ECG),并且在整个主题中使用手指探针。
所有的跑步机行走都以恒定的速度进行,并以呼吸停止。速度最初被设定为在之前的穿梭行走测试中达到的最大速度的50%。然后将速度升高到每个受试者觉得相当于快步行走的速度(并在随后的测试中保持不变)。为了完成方案,受试者被要求在最多8天的时间内,每天同一时间参加三次活动。受试者被要求在就诊前2小时内避免进食、含咖啡因的饮料和任何支气管扩张药物。除此之外,受试者在整个研究期间继续正常服药。
第一天
在第一次出席时记录基线测量值。这些包括静息心电图、静息周围氧饱和度(年代p O2)和动脉血气紧张呼吸空气。采用滚动密封肺活量计(Vitalograph Ltd, Maids Moreton, UK)进行肺活量测定,采用体体积描记法(Masterlab;Jaegar AG, Würzburg,德国)。一氧化碳转移因子校正肺泡容积测量与气体分析仪(TT Autolink;PK Morgan, Rainham, UK)和最大自主通气(MVV)在12秒内使用低阻力肺量计(Vitalograph Ltd)测量。
受试者进行了一个练习的穿梭行走测试,然后进一步的穿梭行走测试,并记录了结果。然后受试者熟悉设备,建立呼吸机设置。受试者练习在跑步机上用每个呼吸机呼吸,但不会走到精疲力尽,以防止疲劳。进行了两次无障碍行走。如上所述,一些受试者能够以他们在穿梭行走测试中的最大速度行走>10分钟,因此被排除在外。两次步行之间至少还有30分钟的时间来恢复。
第2天和3天
肺量测定法和休息年代p O2如果这些值有10%的变化,则被排除在外。每天随机进行一次无障碍行走和另外四种行走中的两种,即呼吸行走通过吹嘴,但没有呼吸机和通过一个接在三个呼吸机中的一个上的吹口。
统计数据
在所有测试中,p‐值<0.05被认为是显著的。数据以均数±标准差表示。一个因果对无障碍步行时间顺序对步行距离的影响进行了功率分析。
结果
主题
对研究进行了筛选了12个受试者。四个被排除在外,因为他们能够以跑步机在班车行走的测试上实现的最高速度走上跑步机上的> 10分钟。八个受试者(两名女性),平均年龄为66±8 YRS,完成了研究方案。人口统计详细信息在表1中给出⇓.平均fev.1平均FVC为2.8±0.8 L(85%)。平均fev.1/FVC为34±13%。三名受试者已经在使用夜间室内通风设备;两名受试者之前使用过这种治疗,一名受试者正在使用夜间持续气道正压(CPAP)治疗。通过用于阻塞性睡眠呼吸暂停的鼻罩。平均步行距离为235±83 m。跑步机平均速度为3.7±1.1 km·h−1,这是在穿梭行走测试中确定的最大速度的87±12%。呼吸机行走时预设的平均IPAP为12.2±2.2 cmH2O。
距离
采用重复测量方差分析(ANOVA), 4种无障碍步行距离无显著差异,并将它们合并进行进一步分析。有时间顺序改善的趋势,尽管这在统计学上不显著(p=0.3)。然而,该研究方案给出的估计观察功率为50%,因此缺乏显著性不能被证实。三组呼吸机行走之间没有差异(图2)⇓),数据因此被合并。混合效应方差分析用于比较不同类型的步行距离(图3⇓).无障碍步行的平均步行距离为259±123 m。增加监测设备和吹口后,平均距离减少到211±96 m,应用NiIPPV后进一步下降到145±76 m。组间差异有统计学意义(p=0.02)。后HOCScheffe检验分析显示,无障碍行走与呼吸机行走间差异有统计学意义(p<0.01)。
锻炼生理学
混合效应方差分析还用于比较三种步行方式之间的去饱和程度、心血管反应和运动后立即测量的RR(表2⇓).各组间未观察到显著差异。
对于使用口器的步行,比较了运动后20秒的测量参数。重复测量采用方差分析,呼吸机之间有显著差异(p<0.05)T我和iPAP。意思是T我Bipap为0.85±0.14,Nippy2为1.0±0.13,Vpap为0.89±0.14 s。IPAP的平均值为:Bipap 12±2,Nippy2 15±3,Vpap 13±2 cmH2O.在运动开始前测量的iPAP呼吸机之间没有显着差异:Bipap 11±2,Nippy213±3和VPAP 13±2 CMH2其他参数在呼吸机之间没有显著差异。混合效应方差分析用于区分呼吸机和吹口行走的差异(表3⇓);显著的增加VT和微小的通风(V'E)在呼吸机行走过程中被发现。
讨论
讨论结果
NiIPPV并没有改善慢性阻塞性肺病患者的运动能力,而且测试的不同品牌的呼吸机之间没有差异,尽管他们的性能特征有文献记载的差异12.使用NiIPPV没有任何好处,尽管有显著的增加VT,V'E和VT/肺活量与话筒行走比较。在之前的研究中,Dolmage和Goldstein10显示了增长V'E和锻炼耐力使用Pav,而Bianchi等等。9使用PSV(和PAV)发现锻炼耐久性的显着增加,这些耐用性并不增加V'E.因此,仅增加最大通气量对于提高运动性能既不是必要的,也不是充分的。
可能会增加V'E本研究中患者使用PSV时,呼吸困难感觉增加,运动提前终止。也有可能是成本增加了V'E是更大的呼吸力。病人的工作花费在触发呼吸机吸气和呼气上,而主体与呼吸机之间的任何不协调将增加工作。不协调在Nippy2上表现得尤为明显T我预设。在运动期间看到的iPAP的崛起是由于呼吸机之前到期的受试者T我完成了。对于测试的每个机器,EPAP代表了额外流量的额外抵抗力。在COPD患者中,呼气气流受到严重损害,EPAP可能导致腹部肌肉招募的积极到期15导致呼吸困难。
与目前的研究结果相反,其他作者发现使用PSV时,在没有呼气末正压(PEEP)的情况下,运动能力增加了。8PAV伴CPAP10,PAV,PSV和CPAP下降效率顺序9.然而,这些研究都存在方法论上的问题。在其中的两项研究中,研究人员没有包括无阻碍的控制练习测试9.而在另一组中,进行了对照行走,但结果没有直接与呼吸机行走进行比较8.使用监控和呼吸设备可能会损害性能16这一点在使用鼻罩的研究中会特别明显9.鼻腔呼吸常见于静止,但在运动期间,口腔呼吸似乎是普遍的,因此这不是一个现实的运动条件18.在目前的研究中,因果分析表明,只有呼吸机之间的步行距离和未被击败的散步之间的差异很大,展示了在统计分析中包括所有测试结果的需要。
在早期的两个研究中,运动测试的顺序没有完全随机化,并且使用循环测力计作为运动条件9.随机选择很重要,因为运动测试取决于学习效果14.在目前的研究结果中,这可以从在无障碍步行中观察到的学习效果(尽管统计上不显著)中得到说明。由于将四种无障碍行走与三种呼吸机行走进行比较,学习效果可能夸大了行走类型之间的差异。然而,这种学习效果与行走类型的差异相比很小。研究人员使用了跑步机,因为这更类似于正常的日常活动,而不是自行车运动。在慢性阻塞性肺病中,骑自行车和踏车运动是不可互换的,因为骑自行车会导致同等工作量下乳酸含量的更大增加21呼吸更加顺畅,呼吸更加急促22,这可能会限制性能。
本研究的局限性
招募的受试者的数量很小,但与其他研究的研究相比8.与以前的作者一致17在美国,目前的数据显示,COPD患者的运动能力因使用吹口而受损。与面罩相比,吹口的死空间要小得多,但可能会增加气流阻力。它还可以防止抿嘴呼吸,因此,受试者可能失去对内在PEEP程度的控制。在本研究中使用的耳语旋转阀,多达60%的废气可能会在排气结束时留在通风器回路中24.为了保持等量的血气V'E必须增加25.其他关于辅助通气和运动的研究使用了回路和呼气阀,可以减少二氧化碳再呼吸8- - - - - -10.
COPD患者在运动中由于肺血管阻力增加而发展为肺动脉高压26.NiIPPV增加静息时肺动脉压,可能降低心排血量27.在具有心脏衰竭的受试者中,CPAP可能会改善28或损害29心输出。高肺毛细血管楔压的患者中可以看到最大的改进29和左心室合规性28.和以前的作者一样8- - - - - -10,未确定左心室功能。偷窥功能障碍可能是由窥视恶化的,是解释当前结果和Keilty的一些差异的可能混淆因素等等。8.
实际意义
从目前的结果中,可以说它送达贝尔纤维PSV通过具有耳语旋转阀的吹嘴不会增加运动能力,并且在肺康复运动计划中没有作用。呼吸机条件和未击球之间的巨大差异在运动期间对其他通风支持模式进行了肯定试验,这些态度在运动期间没有与未被衡量的病情进行比较。需要进一步的研究来进行这些比较并研究呼吸机和心功能之间的相互作用。
结论
这些结果没有显示使用三种不同的呼吸机中的任何一种的双层压力支持通气有任何好处,尽管可以增加呼气量。对这些负面结果的可能解释包括:由于受试者数量不足、呼气末正压引起的呼吸功增加、呼气时不协调、二氧化碳再呼吸以及心功能障碍或肺动脉高压引起的心排血量下降而未能检测到真正的差异。在之前的辅助通气和运动研究中也发现了方法上的不足,特别是缺乏与无阻碍基线的比较。无创辅助通气对慢性阻塞性肺疾病患者增加运动能力的价值尚不确定。
- 收到了2001年11月6日。
- 接受2002年2月6日。
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