高强度无创通气在20多年前首次用于慢性阻塞性肺疾病（COPD）和慢性高碳酸血症患者。高强度无创通气旨在实现正常碳酸血症，或尽可能降低升高的动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）水平。为此，通过逐步增加吸气正压来个性化调整驱动压，直至建立正常碳酸血症或达到可耐受的最大压力（20-30 cm H₂O）。这一方法与低强度无创通气（<18 cm H₂O）的方法有明显区别。随机对照试验已在慢性病程中确立了高强度与低强度无创通气的生理优越性。
后续的随机临床试验显示，高强度无创通气可改善稳定高碳酸血症COPD患者的1年生存率，并延长急性COPD加重后持续高碳酸血症患者在12个月内的再次入院或死亡时间。相比之下，以往的结果研究未能明确低强度无创通气的显著获益。
在本期《美国医学会杂志》（JAMA）中，Luo等人展示了一项在中国30个中心进行的随机临床试验结果，研究包含300名患者。高强度无创正压通气（NPPV）首次与低强度NPPV在急性COPD加重和持续高碳酸血症（PaCO₂>45 mm Hg）患者中进行比较（患者在6小时低强度NPPV试验后进行）。随机化后住院期间气管插管的需要作为主要结局（气管插管的需求定义为动脉pH<7.25，且PaCO₂比基线水平增加>20%，或氧分压与吸入氧分数比率<100 mm Hg，并伴随≥1项危重临床表现）。
高强度NPPV组的147名患者中，有7名（4.8%）需要气管插管，而低强度NPPV组的153名患者中有21名（13.7%）需要插管（绝对差异，-9.0% [95% CI，-15.4%至-2.5%]；单侧P值 = .004）；两组的总体死亡率均较低。组间插管率无显著差异（高强度NPPV组3.4% [5/147] vs 低强度NPPV组3.9% [6/153]；绝对差异，-0.5% [95% CI，-4.8%至3.7%]；P = .81），因低强度NPPV组允许转换至高强度NPPV。PaCO₂水平在高强度NPPV中降低更迅速且更显著，但也更频繁地导致腹胀（高强度NPPV组患者的37.4% [55/147] vs 低强度NPPV组患者的25.5% [39/153]；绝对差异，11.9% [95% CI，1.5%至22.4%]；P = .03）。尽管如此，由腹胀或其他安全性指标引起的无创通气严重不耐受在两组间无显著差异。
Luo等人的研究首次提供证据表明，无创通气技术在持续高碳酸血症和COPD患者中是成功的。研究也明确展示了不同的通气设置对生理和结果的影响。虽然COPD急性加重合并呼吸性酸中毒患者的无创通气总体作用不容置疑，但Luo等人的研究引发了对急性无创通气的主要生理目标以及如何最佳调整急重COPD患者的通气设置的讨论。
对Luo等人研究的一项局限可能是，预定义的插管需求标准并未转化为实际插管率，因为并非所有符合这些标准的患者最终都被插管，而低强度NPPV组允许转换至高强度NPPV。从临床角度看，需要证明结局的明确获益，包括实际插管率或死亡率的减少。因此，高强度NPPV的真实临床效果可能低于组间插管需求差异所反映的结果。
研究的一个优点是详细记录了在NPPV应用期间的生理和临床参数；大部分2、6、24、48和72小时的基线数据在文中补充材料3中展示。显著的是，高强度NPPV组的pH和PaCO₂改善更大，并在随机化后2小时内出现；这一趋势在72小时观察期内仍具有统计学显著性。此外，6小时和48小时后高强度NPPV组的呼吸困难和辅助呼吸肌使用情况也更有利。随机化后住院时间中位数减少1天（P = .08）。患者在高强度NPPV上的通气时间也更长（第1天中位数为20小时vs18小时；第2天为18小时vs17小时；第3天为17小时vs16小时）。综上所述，Luo等人首次有力地证明了通气压力在急性COPD患者无创通气中的重要性。
是否所有急性COPD加重的患者都应接受高强度无创通气？可能不然。三点主要问题值得讨论。首先，高强度NPPV组中有19%的患者在研究前长期使用无创通气，而低强度组则为21%，另外55%和58%的患者在先前住院期间使用过无创通气。所有参与Luo等人研究的患者在随机化前接受了6小时低强度NPPV试验。因此，大多数患者在随机化前已适应了面罩通气，尚不清楚如果患者从未接受无创通气，高强度NPPV是否会同样成功和耐受。
其次，患有酸中毒的COPD患者通常需要在重症监护室（ICU）接受治疗。Luo等人的研究中，患者并非在ICU病房治疗，尚需明确研究结果是否适用于其他国家的非ICU病房，或ICU环境。
第三，这些患者为急性呼吸恶化合并呼吸性酸中毒，但存在显著的既往慢性高碳酸血症。两组的基线PaCO₂平均水平均为79 mm Hg，表明有较温和的呼吸性酸中毒（pH平均水平为7.31），且有显著的代谢性酸中毒代偿（高强度NPPV组的平均碳酸氢根水平为38 mm Hg，低强度组为39 mm Hg）。基线呼吸频率均为每分钟22次，与建立无创通气的经典研究存在明显差异。Brochard等人的开创性论文中，呼吸频率基线均为每分钟33次，尽管酸中毒更严重，患者的高碳酸血症更轻。此类患者相比Luo等人的研究患者，更可能在更高强度的无创通气下发展为动态肺过度充气。
临床医生应认识到，COPD患者的急性与慢性高碳酸血症之间并无严格界限。急性-慢性呼吸衰竭伴高碳酸血症可能表现出不同程度的急性，从急性为主到慢性为主不等。根据Luo等人的研究，切换至高强度NPPV可能在COPD加重和持续高碳酸血症且在低强度NPPV 6小时后未见好转的患者中优于继续低强度NPPV；但结果可能仅适用于具有既往无创通气经验、慢性高碳酸血症合并较轻急性呼吸失代偿的患者。此外，建议在急性期优先选择高强度无创通气之前，需进一步验证其对插管率或死亡率等临床获益的显著改善。
Luo等人报告的结果不应推广至呼吸窘迫更严重且可能出现动态肺过度充气的患者。不过，这项研究确实拓宽了对COPD加重合并呼吸性酸中毒患者的潜在治疗策略的视角。这些结果也应鼓励国际研究界进一步研究和确认降低PaCO₂水平对接受高强度NPPV治疗的COPD加重患者的生理和临床结果的影响。
