编者按：

在日前召开的中华医学会呼吸病学年会-2017第十八次全国呼吸病学学术会议上，北京大学第三医院呼吸与危重症医学科张立强教授精彩的演讲引起了关注。今天我们将张立强教授的文章分享给大家。

睡眠呼吸疾病是一组睡眠中呼吸异常的疾病，主要包括不同原因造成的睡眠呼吸暂停、睡眠低通气和睡眠低氧性疾病。其发病率高，涵盖患者群广，涉及疾病种类多，对睡眠、健康和生命危害严重。无创通气（或称为无创正压通气）是睡眠呼吸疾病的主要治疗手段。无创通气的最初创意是1979年由加拿Remmers教授提出。1981年澳大利亚Sullivan教授最先制作并应用CPAP（continuouspositive airwaypressure）治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。1990年Sanders首先在临床应用双水平正压通气（BiPAP）治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。之后有自动压力调节型CPAP或BiPAP问世，呼吸机可以根据监测呼吸指标的变化对每次呼吸暂停和低通气进行实时调整，输出足以解除低通气和呼吸暂停的最低压力。对于睡眠低通气疾病目前常采用BiPAP模式，提供足够的吸气压与压力支持，消除睡眠期间肺泡低通气，通过压力滴定的方式获取相对低的压力支持，改善患者的舒适度。

然而，事实上患者可能需要更高压力支持才能改善患者的通气不足，降低夜间高碳酸血症，而伴随压力支持的增加，可能导致面罩漏气和睡眠质量下降，降低患者BiPAP使用的依从性。为改善这类患者BiPAP的使用的依从性，确保通气效果，平均容量保证型压力支持（Averagevolume-assured pressuresupport，AVAPS）应运而生。本文综述近年AVAPS在睡眠低通气疾病中的工作原理、临床应用与使用方法，以飨读者。

AVAPS的工作原理

AVAPS模式无创呼吸机是一种基于 BiPAP模式的双重控制通气，双重控制型通气具有定容型通气（VCV）和定压型通气（PCV）的优点，通过在呼吸机内部建立起一套负反馈控制系统，当患者的呼吸力学特性及吸气努力发生变化时，呼吸机自动调控吸气压力和供气容积，使实际供应的潮气量与预置值（V_T target）相符，并限制过高的肺泡压和过大的潮气量，人-机协调性得到明显改善。对连续多次通气进行双重控制的通气模式包括压力调节容积控制通气（PRVCV）和容积支持通气（VSV）等，应用时呼吸机对连续多次通气时的患者胸肺顺应性和气道阻力的持续监测，自动计算出下一次通气所需的吸气压力和吸气流速，力求作到在最低气道压的前提下供给与V_T target相符的潮气量。PRVCV 和VSV 等一 般多能在较短的时间内（3～5次通气）调整实际吸气压水平，相邻二次通气的吸气压力调整幅度最大可达3～6cmH ₂ O。

    使用BiPAP时存在不同程度的漏气，呼吸机始终在调整供气流量，若此时同时大幅度地调整吸气压力，极易造成下一次通气的潮气量过大，反而会使人机协调性变差，引起患者觉醒。 AVAPS是VSV在BiPAP中的特殊应用，但其吸气压力的调幅较小，在患者呼吸较为平稳时其吸气压力的调幅为每分钟0.5～1.0cmH₂O，当患者的通气状态不稳定时AVAPS自动暂停工作。AVAPS启动后呼吸机自动计算患者近2min内的平均潮气量和平均吸气压，若二者的变化幅度＜20%均值时，呼吸机计算出此时患者的动态顺应性以及下一分钟通气时所需的吸气压力，试图使下一分钟的实际潮气量与V_T target相符。应用AVAPS后所有患者的实际吸气压力处于不断调整中，但高限不超过最高设定吸气压，患者的实际潮气量也更接近V_T target，其潮气量的变化幅度明显减小，有效潮气量的数量比却明显增高。同时由于潮气量的相对恒定，患者的呼吸频率也有所降低。患者睡眠、翻身等环境发生改变时，呼吸机会感知到这种变化而重新计算、调整参数使患者的潮气量稳定在目标水平，因此容量保证型无创呼吸机理论上更易达到通气目标，并具有良好的漏气补偿能力，可有效改善患者依从性。AVAPS模式呼吸机也可简化复杂的监测以及压力滴定参数调整的过程。

临床应用

1.肥胖低通气综合征（Obesity-hypoventilationsyndrome，OHS）

夜间无创通气用于OHS治疗近20年，临床研究表明无创通气可改善症状，减少住院次数，降低死亡率。至今，已有少数研究比较OHS患者应用普通BiPAP与AVAPS的疗效。2006年最早报告了10例对CPAP治疗无反应的OHS患者随机分到BiPAP与AVAPS组，分别治疗6周，AVAPS治疗组夜间与日间PaCO₂水平降低更显著，但两组睡眠质量与健康相关生活质量无差异。2009年另一项研究观察了AVAPS对OHS患者睡眠结构与舒适性的影响，结果显示AVAPS较BiPAP增加平均夜间潮气量更有效，降低夜间PaCO₂水平更明显，但增加觉醒时间，降低总睡眠时间和2期睡眠时间，舒适程度差。但近期更大规模的研究显示AVAPS并未增加睡眠觉醒时间。2015年发表的一项至今最大规模的研究，221例OHS合并重度OSA的患者随机分入AVAPS、CPAP与改变生活方式组，AVAPS与CPAP组PaCO₂水平和碳酸氢盐水平均较改变生活方式组改善明显，但AVAPS与CPAP两组间无差异。AVAPS组健康相关生活质量，肺功能指标与6分钟步行距离均较CPAP、改变生活方式组改善明显。

总之，现有证据表明AVAPS在改善OHS患者PaCO₂水平、夜间氧合水平、身体活动能力与健康相关生活质量方面与CPAP和BiPAP至少一样有效。部分研究提示AVAPS改善OHS患者PaCO₂水平效果优于BiPAP。但是，减少住院次数、降低死亡率和生活质量改善是否归因于OHS患者PaCO₂水平降低尚不清楚。AVAPS对OHS的治疗效应仍需进一步研究证实。

2.COPD相关睡眠低通气（急、慢性呼吸衰竭）

急性二型呼吸衰竭是指机体不能提供足够的通气到血液和全身器官，形成需要数分钟或数小时。患者表现为呼吸性酸中毒（PH＜7.3），急性低氧血症或两者兼有。研究表明无创通气是血流动力学稳定的急性呼吸衰竭患者有效治疗方法，可在24-48小时获得临床改善。CPAP和BiPAP是最常见的通气模式。临床研究显示无创通气可降低急性呼吸衰竭患者院内感染发生率，气管插管率，改善生存率。一项早期研究显示AVAPS在治疗急性二型呼吸衰竭过程中患者的呼吸肌做功明显低于容量控制模式呼吸机。2013年一项比较AVAPS与BiPAP治疗因感染出现COPD急性加重伴肺性脑病患者疗效，结果显示AVAPS改善患者意识状态更明显，在治疗1、3、12小时降低PaCO₂水平效果更好。AVAPS较BiPAP提供更高的吸气压和潮气量，这是AVAPS改善PaCO₂水平效果更好的原因。

慢性二型呼吸衰竭是指数天或更长时间形成，因患者可经肾脏增加碳酸氢根重吸收，而使动脉血气PH＞7.3。这些患者也由于夜间睡眠低通气进一步损害通气功能，而加重二氧化碳的潴留。膈肌收缩受限、营养不良和神经肌肉疾病都可致慢性二型呼吸衰竭。夜间BiPAP治疗可降低PaCO₂水平和日间嗜睡，延长生存期。

夜间无创通气已经用于COPD合并慢性二型呼吸衰竭的治疗，代偿期COPD患者接受AVAPS或BiPAP治疗，两种模式无创通气治疗3个月后，氧合和PaCO₂水平都得以改善，但两种治疗模式之间改善效果无差异。AVAPS较BiPAP治疗唯一差异在于前者明显降低了患者住院时间。

至今，AVAPS与BiPAP治疗稳定期COPD二型呼吸衰竭患者，两种无创通气模式对改善氧合和PaCO₂水平疗效相当。临床实践中，两种通气模式呼吸机对COPD合并慢性二型呼吸衰竭都是备选治疗方式。

因为，急性与慢性二型呼吸衰竭都存在夜间睡眠低通气，尽管没有AVAPS对睡眠低通气疗效的研究，但从目前研究推断AVAPS可能较其他无创通气模式具更好的改善睡眠低通气效应。

3.胸廓疾病与神经肌肉疾病相关的睡眠低通气

许多研究证实BiPAP用于治疗神经肌肉疾病和胸廓疾病显示可改善睡眠相关症状，生活质量与生存时间。至今，这类患者使用AVAPS的研究有限，仍没有专门针对这类患者比较AVAPS与其他模式无创通气疗效的临床研究。但是，有AVAPS成功治疗脊柱后侧凸与神经肌肉疾病患者呼吸衰竭的报告。有研究者报告应用AVAPS治疗12例脊柱后侧凸患者1年，治疗5天与1年时患者日间PaCO₂水平较治疗前明显改善，治疗1年时通气功能（FVC）明显改善，表明AVAPS治疗可改善患者睡眠低通气与日间通气功能，治疗期间没有患者中断使用AVAPS，提示依从性良好。

总之，无创通气对神经肌肉疾病和胸廓疾病具有确切疗效，AVAPS对该类患者呼吸衰竭治疗效果显著，但是，与其他模式无创通气比较AVAPS对该类患者睡眠低通气与呼吸衰竭疗效差异尚未见研究报告。这类患者是否需优先选择AVAPS需进一步研究提供证据，指导治疗。

AVAPS使用方法

OHS、COPD相关睡眠低通气和胸廓疾病与神经肌肉疾病相关睡眠低通气患者可使用AVAPS。若患者伴发OSA，长期使用CPAP，EPAP可设为消除呼吸暂停的压力值，最小IPAP值设为高于EPAP值4cm H₂O,最大IPAP值可设为30-35cm H₂O,备用频率设为10-14次/分钟，或低于休息时呼吸频率2次/分钟。潮气量设定要依据睡眠低通气的原因和患者的理想体重。COPD稳定期睡眠低通气患者潮气量设为6-8ml/kg×理想体重，OHS患者潮气量可设为7-10ml/kg×理想体重。神经肌肉疾病睡眠低通气患者的潮气量可依据患者的舒服程度与PaCO₂水平进行滴定后设定，可设定为8-12ml/kg×理想体重。

为降低PaCO₂水平，必须增加分钟通气量时，只需要增加设定的潮气量，不需要调整EPAP值、最大IPAP值、最小IPAP值。如果患者以设定的备用频率呼吸，可增加备用频率值以获取更大的分钟通气量。增加设定潮气量，或增加备用频率需根据临床状况来确定。如果患者需要更大的压力达到设定的潮气量，那么增加备用频率更合适。另一个常见问题是患者患有OSA需要高水平的CPAP，但出现急性的二氧化碳潴留，这种情况下需降低EPAP值以达到足够的压力梯度而改善通气。当需要增加氧合时，可通过增加吸入氧浓度或增加EPAP而达到理想的氧合状态。

综上所述，目前应用AVAPS治疗急慢性二型呼吸衰竭的临床研究提示这种模式呼吸机在睡眠呼吸疾病治疗中是一种备选方式。很可能改善睡眠低通气，降低PaCO₂水平优于其他传统模式无创通气呼吸机。AVAPS治疗睡眠低通气疾病的优势需大样本、多中心、随机对照研究证实。

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作者介绍

张立强

北京大学第三医院呼吸与危重症医学科

主任医师，教授，研究生导师

中国医师协会睡眠医学专业委员会常委兼总干事

中华医学会呼吸分会睡眠呼吸障碍学组委员