无创呼吸机参数智能调节联合氢化可的松时序干预对COPD患者膈肌功能重构的影响研究

[摘要]：目的 探讨无创呼吸机参数智能调节联合氢化可的松时序干预对慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者膈肌功能重构的影响。方法  选取2021年1月至2023年12月期间在绵阳市第三人民医院呼吸与危重症医学科住院的COPD急性加重期患者共100例，采用随机数字表法分为对照组与观察组各50例。对照组给予常规无创通气及基础药物治疗，观察组在此基础上实施呼吸机参数智能调节联合氢化可的松时序干预，干预周期15天。比较两组膈肌厚度、膈肌增厚分数、mMRC评分、CAT评分及肺功能指标变化。结果  观察组在吸气末和呼气末的膈肌厚度，还有膈肌增厚分数都明显比对照组高（均P<0.001）。从症状评估情况看，mMRC评分及CAT得分，观察组都更低。其中观察组mMRC评分为2.08±0.35，CAT得分为17.39±3.37，这两个指标都明显低于对照组（P<0.05）。肺功能指标中，观察组FVC是1.56±0.19L，FEV₁为1.95±0.26L，FEV₁/FVC比值为80.26±2.91%，都显著高于对照组（P<0.001）。结论  无创呼吸机参数智能调节联合氢化可的松时序干预可有效改善COPD患者膈肌结构与功能，缓解呼吸困难，提高肺功能，具有较高的临床应用价值。

[关键词]：慢性阻塞性肺疾病；无创呼吸机参数智能调节；氢化可的松；膈肌功能重构；炎症因子

Effects of Intelligent Ventilator Adjustment Combined with Sequential Hydrocortisone on Diaphragmatic Remodeling in COPD Patients

Abstract:Objective:To evaluate the impact of intelligent non-invasive ventilator parameter adjustment combined with sequential hydrocortisone therapy on diaphragmatic remodeling in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).Methods: A total of 100 patients with acute exacerbation of COPD admitted from January 2021 to December 2023 were randomly assigned to a control group or an intervention group (n=50 each). The control group received standard non-invasive ventilation and medication, while the intervention group received additional intelligent ventilator adjustment and sequential hydrocortisone for 15 days. Diaphragmatic thickness, diaphragmatic thickening fraction (DTF), modified Medical Research Council (mMRC) dyspnea scores, COPD Assessment Test (CAT) scores, and pulmonary function indicators were assessed pre- and post-treatment.Results:The intervention group showed significantly greater diaphragmatic thickness at end-inspiration and end-expiration, as well as a higher diaphragmatic thickening fraction compared to the control group (all P<0.001). In terms of symptom assessment, the mMRC and CAT scores were lower in the intervention group. Specifically, the mMRC score was 2.08±0.35 and the CAT score was 17.39±3.37, both significantly lower than those in the control group (P<0.05). Regarding pulmonary function, the intervention group demonstrated significantly higher values for FVC (1.56±0.19 L), FEV₁ (1.95±0.26 L), and FEV₁/FVC ratio (80.26±2.91%) compared to the control group (all P<0.001).Conclusion: Intelligent ventilator parameter adjustment combined with sequential hydrocortisone intervention effectively improves diaphragmatic structure and function, alleviates dyspnea, and enhances pulmonary function in COPD patients.

Keywords: Chronic obstructive pulmonary disease; Intelligent ventilator adjustment; Hydrocortisone; Diaphragmatic remodeling; Inflammatory markers

慢性阻塞性肺疾病（COPD）属于一种以持续气流受限为特征的慢性呼吸系统疾病，它表现出不可逆、进展性以及高致残率这些特征[1]。在疾病发展过程中，常常会出现肺通气不足、呼吸肌疲劳以及气体交换障碍的情况，严重时可能发展成呼吸衰竭[2]。膈肌作为主要的吸气肌，它的功能出现异常是COPD患者呼吸力学异常的重要基础，这会对患者的肺康复情况以及生活质量产生影响[3]。无创正压通气可减轻呼吸肌负担，改善氧合，但传统参数调节存在滞后和适配性差等问题。智能调节技术可根据通气参数变化实时优化设置，具有同步性好、操作简便等优点[4]。氢化可的松为常用糖皮质激素，时序干预通过分阶段合理用药可改善炎症与呼吸肌疲劳。现有研究多聚焦单一干预方式，联合干预对膈肌功能重构的研究较少，机制探讨不足。本研究拟探讨无创呼吸机参数智能调节联合氢化可的松时序干预对COPD患者膈肌功能的影响。

1  资料与方法

1.1  一般资料

本研究纳入了2021年12月至2023年12月期间在我院呼吸与危重症医学科住院治疗的100例慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）患者。所有受试者按照随机数字表法分为观察组（n=50）和对照组（n=50）。观察组中男性31例，女性19例，平均年龄为（64.18 ± 7.82）岁；对照组中男性32例，女性18例，平均年龄为（63.74 ± 8.05）岁。两组在性别比例及年龄分布方面差异无统计学意义（P > 0.05），具有良好的可比性。本研究严格遵循《赫尔辛基宣言》的相关伦理原则。纳入标准：(1)患者符合《慢性阻塞性肺疾病诊断和治疗指南（2021年修订版）》诊断标准[5]；(2)排除了合并其他严重呼吸系统疾病的情况；(3)患者签署书面知情同意书。排除标准：(1) 合并有支气管哮喘、肺结核等疾病的患者；(2)近1个月内使用过系统性糖皮质激素的患者；(3)干预期间出现严重并发症的患者。

1.2  方法

1.2.1  治疗方法

对照组采取了常规的无创通气治疗以及基础药物治疗：用支气管扩张剂，包括沙丁胺醇气雾剂（100μg/喷），每次吸入200μg，每天4次；异丙托溴铵气雾剂（20μg/喷），每次吸入40μg，每天4次。选用飞利浦V60型双水平正压通气呼吸机，通气模式为S/T模式。初始参数设置为：吸气相正压（IPAP）8～10 cmH₂O，呼气相正压（EPAP）4～6 cmH₂O，呼吸频率12～14次/分，吸呼比1:2.0。夜间使用时间不少于6小时，必要时根据血气结果调整参数。进行戒烟指导、呼吸功能锻炼（缩唇呼吸、腹式呼吸等）、营养支持及疾病管理宣教。

观察组治疗方法在对照组治疗基础上，实施以下联合干预措施：（1）无创呼吸机参数智能调节：采用Mindray NB350无创呼吸机，启用设备内置的智能通气管理系统。系统通过监测患者血氧饱和度（SpO₂）、潮气量（Vt）和自主呼吸频率，对通气参数进行实时动态调节。FiO₂初始设定范围为0.21～0.35，目标SpO₂维持在90%～94%之间。压力支持水平（PS = IPAP - EPAP）可在4～8 cmH₂O之间自动调节。呼吸频率控制范围为10～16次/分，根据潮气量和呼吸模式进行自适应匹配。吸呼比范围为1:1.5～1:2.5，依据呼气末二氧化碳分压（PetCO₂）进行调整。监测探头置于指端，通过设备自带监护系统进行连续追踪。夜间通气时间要求与对照组一致。若SpO₂持续低于目标区间，系统可自动将FiO₂上调至最大0.60，以保障氧合安全。（2）氢化可的松时序干预：给予口服氢化可的松片（20mg/片），实施晨高晚低的时序给药模式：每日08:00给予80mg，16:00给予40mg，疗程共15天。干预期间定期监测血压、血糖、电解质水平，注意防范激素相关不良反应。

1.2.2  评估指标

膈肌功能：采用床旁超声对膈肌功能进行检测。受试者取仰卧位，在平静呼吸状态下指导其完成深吸气与呼气动作。通过超声观察并记录吸气末与呼气末膈肌的厚度。膈肌增厚分数（DTF）按以下公式计算：DTF =（吸气末厚度 − 呼气末厚度）/ 呼气末厚度 × 100%；每例患者重复测量三次，取平均值作为最终结果。该评估分别在治疗开始前及治疗第15天进行，以比较干预前后膈肌功能的变化。呼吸困难程度：采用改良版英国医学研究委员会（modified Medical Research Council, mMRC）呼吸困难量表[6]慢性阻塞性肺疾病评估测试（COPD Assessment Test, CAT）[7]对患者的呼吸困难程度及整体症状严重性进行评分。mMRC量表评分范围为0至4分，用于评价日常活动中因呼吸困难所受到的限制。其中0～1分为轻度呼吸困难，2分及以上提示存在中重度呼吸困难。CAT总分为0～40分，反映COPD患者的整体症状负担。评分标准如下：0～10分为轻微症状，11～20分为中度症状，21～30分为较重症状，31～40分为极重症状。肺功能检测：采用肺功能仪，依据操作规范进行测试；观察指标包括用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV₁）及FEV₁/FVC比值，检测时间设在治疗前及治疗结束前24小时内，结果取三次测值中的最优值记录。

1.3  统计学处理

采用SPSS 26.0版本统计软件对数据进行分析处理，满足正态分布及组间方差齐性条件时，计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；计数资料以构成比或率表示，采用X2检验，等级资料采用非参数秩和检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2  结果

2.1  两组治疗前后膈肌功能指标比较

治疗后膈肌功能指标均较治疗前显著升高（P<0.05），观察组改善幅度显著优于对照组（P<0.05）。见表1。

表 1 两组治疗前后膈肌功能指标比较（`x±s）

注：与本组治疗前相比，*P<0.05。

2.2  两组治疗前后mMRC评分与CAT评分比较

治疗后，两组评分均明显下降，观察组改善幅度更大，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表 2 两组治疗前后mMRC评分与CAT评分比较（`x±s，分）

注：与本组治疗前相比，*P<0.05。

2.3  两组治疗前后肺功能指标比较

治疗前，两组FVC、FEV₁及FEV₁/FVC指标接近（P>0.05）。治疗后上述肺功能指标较治疗前均有提升，且观察组改善幅度显著高于对照组（P<0.05）。见表3。

表 3 两组治疗前后肺功能指标比较（`x±s）

注：与本组治疗前相比，*P<0.05。

3  讨论

COPD 是一种以气流受限为特征的慢性气道疾病，在病程中常伴随气体交换障碍、呼吸肌疲劳和肺功能下降。膈肌功能减退与COPD患者的呼吸困难密切相关，膈肌功能障碍将进一步影响肺通气效率和呼吸力学稳定性[8]。

本研究显示，联合干预后患者膈肌厚度、膈肌增厚分数显著提高，提示膈肌结构和收缩功能改善明显。智能通气通过动态调节压力和频率，减少了呼吸肌负荷，维持了气体交换的稳定性，从而促进了膈肌收缩功能的恢复和结构的重塑。氢化可的松在急性期使用可快速发挥抗炎、抗水肿作用，减轻气道阻力，降低呼吸功耗，进而减轻膈肌疲劳[9]。联合干预对膈肌功能的改善作用明显优于常规治疗。在临床实践当中，经常会运用mMRC评分以及CAT评分来评估COPD患者的症状表现和生活质量情况。从本次研究的结果来看，观察组患者的mMRC评分以及CAT评分出现了比较明显的降低，究其原因为患者的主观症状得到了改善。智能调节通气技术通过精准匹配通气参数，减少呼吸不适感和呼吸负荷，从而降低了呼吸困难的主观评分。氢化可的松通过抑制炎症介质释放，改善气道高反应状态，减轻气道痉挛和痰液阻塞，有助于缓解慢性咳嗽、喘息等症状，进一步提高患者的日常生活状态[10]。联合干预在改善呼吸困难和缓解主观症状方面具有优势。

肺功能是评估COPD的重要指标，比如说会涉及FVC、FEV₁以及FEV₁/FVC这些指标。本研究的结果显示，观察组在接受治疗之后，各项肺功能指标都有了比较明显的上升，并且改善的情况比对照组更好，与何亚丽[11]等的研究结果差不多，究其原因可能是因为联合干预能有效提高肺通气功能。智能呼吸支持通过调节通气参数提高肺泡通气效率，改善气体交换，减少无效通气，增强肺顺应性。氢化可的松抑制气道慢性炎症，减轻气道水肿和黏液分泌，降低气道阻力，提高肺通气能力。两种干预措施在改善肺功能方面具有协同效果。

膈肌结构改善、症状缓解和肺功能提升均提示联合干预具有良好的综合效果。本研究显示智能通气联合时序激素干预具有治疗优势。联合干预可在改善呼吸肌功能、缓解主观症状、提高肺功能等方面发挥重要作用，疗效优于常规治疗方案。联合干预作为COPD急性加重期的综合管理措施具有较高的临床应用价值，值得进一步推广与验证。

参考文献

李慧颖.无创呼吸机治疗慢性阻塞性肺疾病合并高碳酸血症的效果及并发症分析[J].中国医疗器械信息,2024,30(13):134-136.

闵茜,贺田红,杨丽,等.不同氧浓度无创机械通气在慢性阻塞性肺疾病急性加重期合并Ⅱ型呼吸衰竭患者中的应用[J].实用临床医药杂志,2023,27(24):59-62+67.

李莹.超声膈肌功能评估在COPD伴Ⅱ型呼吸衰竭患者无创通气中的应用研究[J].智慧健康,2023,9(17):195-198.

朱孝红,章黎娟,周庆女,等.无创通气智能氧控技术在呼吸窘迫综合征早产儿氧疗监护中的应用[J].浙江医学教育,2021,20(04):43-45.

李建江.不同机械通气方案在ICU慢性阻塞性肺疾病急性加重期伴呼吸衰竭患者中的应用[J].实用中西医结合临床,2022,22(20):47-49+64.

肖力英,郭镕杰,李伟,等.NIV联合HFNCO序贯治疗对老年慢阻肺急性加重期患者膈肌疲劳及血气指标的影响[J].中国老年保健医学,2021,19(04):27-29.

李少滨.吸入用糖皮质激素联合BiPAP无创呼吸机治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的临床效果分析[J].医药前沿,2021,11(21):48-49.

邬林,米洁.无创通气联合经鼻高流量氧疗序贯治疗对改善患者膈肌疲劳及呼吸肌力恢复的影响[J].中国处方药,2021,19(05):13-14.

周碧芳,涂双燕,杨蓉.SIMV、PSV及A/C模式对呼吸机相关性膈肌功能障碍影响对比[J].中国医学装备,2020,17(06):103-107.

李世樟,陈永华,揭翠萼,等.超声膈肌功能评估在COPD伴Ⅱ型呼吸衰竭患者无创通气中的应用[J].现代医用影像学,2020,29(03):540-541.

何亚丽.吸入用糖皮质激素联合BiPAP无创呼吸机治疗AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的临床疗效分析[J].现代诊断与治疗,2020,31(19):3086-3087.