无创通气连接方式
无创通气（noninvasive ventilation，NIV）是一种无需建立有创人工气道的辅助通气技术，30余年来，NIV技术已成为轻中度急慢性呼吸衰竭患者的一线治疗方式。研究结果表明，NIV可有效缓解急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）患者的呼吸困难症状、缩短住院时间、降低气管插管率和住院病死率。而NIV治疗的成功与否，除与ARF严重程度、基础疾病和是否存在多器官功能损害等多种因素有关，也与人机连接方式等技术因素相关。目前，NIV连接方式主要包括口鼻面罩、鼻罩、口罩、全脸面罩和头罩，虽然近年来在连接方式的材质、形状、固定条带等设计方面不断改进，但仍有一些并发症存在，比如面部皮肤损伤、眼部刺激、漏气和排痰障碍等。研究结果表明，20%~30% NIV失败的患者是由于鼻罩或面罩的并发症和不舒适引起的人机不同步，使患者的住院病死率上升3倍以上。近几年随着“新型头罩”连接方式越来越多的应用，其特殊的优势引起了许多研究者的关注，NIV的不同连接方式在性能、舒适度和耐受性方面各有特点，在不同疾病中的应用效果也有一定差异，本文对NIV连接方式的研究现状和在不同疾病中的临床应用综述如下。
一、NIV连接方式的一般特性
NIV连接方式是一种允许加压气体进入气道的特殊“人机连接”装置，其通过带或不带呼气阀的单呼吸回路或者双呼吸回路使患者与呼吸机之间紧密连接。大多数连接装置是由两部分材料组成，一是由聚氯乙烯、聚碳酸酯或热塑性塑料制成的框架结构，二是固定框架结构的条带或软垫（材质一般为聚氯乙烯、聚丙烯、硅、硅弹性体或水凝胶）。这两部分通过粘合或挂钩固定一起。这些连接装置与患者面部、口周、鼻梁和额头等部位接触，可能会引起相应的并发症。近年来覆盖整个头部的更大框架“头罩”的设计使NIV的人机连接拥有更多可能性。这些连接方式各有不同特点，为了达到NIV最佳通气效果，合理选择NIV连接方式十分必要，这需要认真评估患者的面部特征、疾病特点、通气模式和ARF类型等。
二、不同NIV连接方式的特征与优缺点
1. 口鼻面罩：口鼻面罩或面罩是通过口和鼻进行正压通气的连接方式，常通过四头带与患者头部固定，在临床上应用最广泛（约70%以上）。ARF患者吸气时通常需要较大的驱动力，此连接方式可以通过经口正压通气，其在一定程度上减少经鼻的吸气阻力，尤其适用于张口呼吸或鼻罩通气时大量气体经口漏出的患者。此外，对于较严重呼吸困难或急性缺氧患者，多选用口鼻面罩。然而，与鼻罩相比，口鼻面罩具有一定的缺点，比如不易进行语言交流、进食和吐痰，发生幽闭症的可能性较大。由于该装置固定时与患者面部、口周和鼻梁直接接触，则可能会出现面部皮损、鼻梁溃疡和眼部刺激等并发症，若连接不紧密则可能出现漏气。
2. 鼻罩：经鼻腔通气的连接方式有鼻罩和鼻塞两种类型，除口鼻面罩外最为常用（约为24%），通过固定带或软垫固定至患者头部。该连接方式允许患者进食、交谈，并且较少的患者发生幽闭症，可能耐受性较面罩好。不过，使用该装置需要一定的适用条件，比如鼻腔通畅、无鼻甲肥大等，并且要求患者闭口呼吸，当患者经口呼吸或说话时，该装置难免会产生漏气，进而可能使NIV的通气效能下降。此外，该装置对患者呼吸困难的缓解较慢，通常适用于轻症慢性缺氧患者，为长期通气的慢性呼吸疾病患者的首选。
3. 口罩：口罩是指将正压通气直接输送至患者口腔的连接装置，通常因避免鼻腔漏气而使用鼻夹。该连接装置有不同形状和大小，适用于需要长期通气的慢性疾病患者。由于口罩不与患者鼻梁接触不会引起鼻部皮肤损伤，为了减少并发症和提高患者舒适度，一些研究中心建议长时间连续通气的患者选择口罩与鼻罩交替使用。该口罩装置由于漏气可能性大、人机同步性差，并且需要患者极为积极的配合，可能限制了在ICU患者中的应用。
4. 全脸面罩：全脸面罩覆盖患者整个面部，包括口鼻、眼睛和额头，其体积较大。它是由透明树脂制成，边缘为硅胶软垫，其与患者全面部紧密连接。该连接方式不与患者鼻梁直接接触，减少了鼻梁损伤和溃疡的发生，近些年随着对该装置的不断改进，目前常用的全脸面罩具有重量更轻、边缘更柔软轻薄、含有通过密闭连接器的进食管道、头部条带多于4个附着点等特征，但其价格较昂贵。全脸面罩的设计适用于大多数患者，减少了面部轮廓的限制，理论上更适合于急症患者。然而，研究结果表明它与口鼻面罩相比在急性低氧患者中的应用并无特殊优势，两者具有相似的舒适度和佩戴时间。对于口腔支撑能力较差的老年或无牙齿患者，可能更适用全脸面罩。此外，该连接方式短期应用时一般具有良好的耐受性，长期通气情况下患者耐受性差异较大，部分患者耐受性较差。
5. 头罩：头罩由不含硅胶的透明聚氯乙烯制成，覆盖患者整个头部，体积大（约为10 L），其通过前后两端挂钩连接至腋窝背带进行固定，下方连接硬质支撑环，支撑环内衬充气软领，前侧内置特殊的密封连接器，可使胃管通过。头罩连接方式不与患者面部皮肤、鼻梁和额头直接接触，避免了面部皮损的可能性；头罩对患者面部条件要求低，适用于各种脸形患者，口腔畸形、严重龋齿等也不妨碍头罩的应用；头罩密封性良好，其特殊“C形”软领内充气后与颈肩部紧密贴合，起到二次密封作用，很少发生漏气。然而，头罩作为新型连接装置也有一定局限性，比如无法对患者的潮气量和吸气流量进行监测；安装和移除常需要他人协助；内部容积较大且具有扩张性，对气体流量和压力的变化具有一定缓冲作用，可能会影响NIV的触发和吸呼切换的灵敏性；通气时大流量气体进出可能产生一定噪音，可能使患者感觉不适。
三、NIV的人机连接方法
根据患者的面部轮廓、ARF类型、疾病严重程度和患者对连接方式的偏好，选择合适大小和形状的连接装置，并且注意人机连接的先后步骤。由于连接方式的佩戴过程本身对患者的舒适性和耐受性有很大的影响，建议在吸氧状态下将“罩”与患者紧密连接，此时不接呼吸机或给予持续气道正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）4~5 cmH2O，摆好“罩”的位置并调节条带的松紧度后，再连接呼吸机管路，避免在较高吸气压力状态下佩戴罩，以免增加患者的不适。NIV需要患者的积极配合，应当对患者适当教育，以减少或消除患者恐惧感和提高依从性。
四、不同NIV连接方式在临床中的应用
ARF的病因众多，其病理生理学变化也有较大差异，不同连接方式在不同疾病致ARF患者中的应用效果可能有一定的差异。以下针对临床上常见的不同疾病患者进行论述。
1. 不同连接方式在Ⅱ型ARF患者中的应用：目前，不同连接装置对二氧化碳的清除效能尚存在一定争议。Navalesi等发现，与通气模式相比，NIV连接方式的选择可能对患者的预后影响更大，该研究结果表明全脸面罩和鼻塞对高碳酸血症患者的二氧化碳清除作用显著优于鼻罩。Callegari等研究结果表明，近几年，在高碳酸血症患者中全脸面罩的应用比例明显高于鼻罩。Antonelli等和Antonaglia等两项研究结果表明头罩NIV可以有效改善高碳酸血症，但PaCO2下降的幅度小于面罩，不过在改善氧合、缓解呼吸困难和缩短住院时间等方面的作用相似。Fodil等的研究对两种不同的口鼻面罩、全脸面罩和头罩四种连接方式进行体外数值监测模拟后发现，适当的高气体流量很可能有助于降低头罩连接方式引起的二氧化碳重复吸入，可能进一步降低PaCO2，这对NIV的实施应用可能有所帮助。
2. 不同连接方式在免疫功能健全的Ⅰ型ARF患者中的应用：在非高碳酸血症的Ⅰ型ARF患者中，头罩NIV的应用疗效可能优于面罩。Antonelli等纳入无慢性阻塞性肺疾病基础疾病的Ⅰ型ARF患者，结果表明头罩NIV的改善氧合作用、NIV的持续时间和气管插管率等相似，头罩组并发症发生率为0，明显少于面罩组的21%，并且具有良好的耐受性。头罩NIV对H1N1病毒引起的Ⅰ型ARF也具有改善氧合和缓解呼吸困难的作用，并且在该研究中所有患者均避免了气管插管。近年一项荟萃分析结果表明，NIV可降低急性低氧血症患者的气管插管率和病死率，其亚组分析表明，与面罩或鼻罩NIV相比，头罩NIV在降低气管插管率方面无明显差异。
3. 不同连接方式在免疫功能不健全的Ⅰ型ARF患者中的应用：目前研究推荐NIV作为免疫抑制的轻中度ARF患者的首选治疗方式，而有大型随机对照研究结果表明面罩NIV与普通氧疗相比，在这类患者中降低气管插管率和病死率方面并无优势。不过，近些年研究结果表明头罩NIV在免疫抑制的ARF患者中可以改善氧合、降低呼吸频率，并且具有良好的耐受性。Principi等的研究纳入血液系统恶性肿瘤患者，结果表明头罩NIV在改善氧合方面与面罩NIV相似，但患者对头罩的耐受性更好，NIV持续应用时间更长，具有较少的气管插管率（0∶41%）和较低的病死率（23%∶47%）。Rocco等的病例对照研究显示头罩NIV可以提高初始24 h的NIV成功率和减少并发症，但在改善氧合、降低气管插管率和病死率方面可能有限。
4. 不同连接方式在急性心源性肺水肿患者中的应用：目前，研究结果表明面罩无创CPAP模式可以明显降低急性心源性肺水肿患者的气管插管率和病死率。Foti等表明在院前救治疑似急性心源性肺水肿患者时，头罩NIV可迅速改善患者氧合、维持血流动力学稳定，表明了头罩CPAP也是一种可行、安全且有效的通气方式。Tonnelier等的研究结果表明即使在严重呼吸性酸中毒的心源性肺水肿患者中，头罩NIV可以作为面罩NIV的替代方式，并且头罩组患者的耐受性更好，没有任何NIV相关的并发症出现，有利于长期持续应用，但是否可降低患者气管插管率和病死率等预后尚不明确。
5. 不同连接方式在手术后患者中的应用：研究结果表明，与普通氧疗相比，面罩NIV可以降低腹部术后低氧血症患者的气管再插管率，头罩NIV也可以明显改善其氧合作用、降低术后插管率和肺炎发生率。Barbagallo等对肺叶切除患者术后预防性应用头罩NIV可改善氧合作用和缩短住院时间。Yang等和Conti等将头罩或面罩NIV应用于胸腹部术后低氧血症患者，结果表明头罩NIV可以更好的改善缺氧、提高患者的耐受性、减少并发症和降低气管插管率。
6. 不同连接方式在ARDS患者中的应用：在既往罹患ARDS人群中，许多ARDS幸存者的长期不良预后可能与“有创”机械通气期间的呼吸支持治疗有关。尽管NIV可作为轻中度ARDS患者首选的早期通气方式，但研究结果表明面罩NIV在ARDS患者中的应用并未见明显益处。近期一项大型的随机对照研究结果表明，头罩NIV与面罩NIV相比可明显降低ARDS患者气管插管率（18.2%∶ 61.5%，P<0.001），也可降低ARDS患者的90 d病死率（P=0.02），然而，是否可改善ARDS患者的长期预后仍需要更多的循证医学证据。Patel等对该随机对照研究的长期随访数据进一步分析，结果表明有创通气治疗后的ARDS患者功能恢复不佳的现象普遍存在，面罩NIV患者的1年病死率显著增加，而头罩NIV可能是ARDS患者降低长期并发症的首选干预措施。总之，与面罩NIV相比，头罩NIV显著降低了ARDS患者的气管插管率、90 d病死率和改善了患者的长期预后，并且明显降低医疗花费和节省ICU的资源利用。
五、小结及展望
综上所述，不同NIV连接方式在性能、舒适度和耐受性方面各有特点，在不同疾病中的应用效果也有一定差异，合理选择连接方式是NIV通气成功的关键。目前临床中最常用的连接方式为口鼻面罩，近些年改进后的全脸面罩和新型头罩也越来越多的应用于临床。头罩NIV在不同疾病中具有与面罩相似的改善氧合作用，并且可缩短住院时间和降低气管插管率，尤其在ARDS患者中可能改善患者长期预后。最近有研究推荐可选择不同连接方式交替使用以进一步提高患者的耐受性和依从性。随着NIV连接方式设计与材质的不断改进、NIV通气效能的进一步提高，NIV必然会得到越来越多的研究和应用。