【OLE文献解读】肺内叩击通气的临床应用方案：范围综述

持续肺内振荡及肺扩张治疗（Oscillation & Lung Expansion therapy）OLE包含CPEP和CHFO两种疗法：

CPEP（Continuous Positive Expiratory Pressure）为持续呼气期正压治疗，提供持续正压结合雾化治疗，

CHFO（Continuous High-Frequency Oscillation）为持续高频振荡治疗，提供持续肺内高频振荡结合雾化治疗。

下文IPV(Intrapulmonary Percussive Ventilation)所指包含了Metaneb的OLE疗法（参考干预措施章节）。

摘要

急性或慢性呼吸系统疾病导致的呼吸功能受损给临床和医疗带来了极大的负担。肺内叩击通气（IPV）目前已经在多种临床环境中用于治疗气道分泌物过多、肺不张和气体交换障碍。

虽然IPV的临床应用广泛，但是由于缺乏相应的临床操作指引，导致临床实际使用方法可能并不一致。本范围综述旨在总结临床医生和研究人员使用IPV的操作方法和频次，以为临床提供指导。

通过检索最终纳入了25项研究共905名参与者。本综述是首个总结IPV在重症监护病房（ICU）、急症住院（非ICU）和门诊环境中的应用方法和频次的研究，虽然不足以作为基于证据的临床指南，但是为IPV的应用提供了详细信息，并为未来制定临床实践指南奠定了基础。

一、引言

急性或慢性潜在呼吸系统疾病导致的呼吸功能受损给临床和医疗带来了极大的负担。呼吸功能受损的患者通常需要住院，而呼吸状况稳定后患者在门诊仍需干预。此外，住院患者中肺部并发症如肺不张、肺炎和呼吸衰竭的发生率较高，且与发病率和死亡率增加相关。除药物治疗外，多模式呼吸物理治疗干预已经被用于治疗这些肺部并发症，旨在促进气道廓清、增加肺复张，从而改善肺通气和肺换气。

肺内叩击通气（IPV）是物理治疗师用作辅助或替代呼吸物理治疗的一种干预措施。IPV已在多种肺部疾病患者的各种临床环境中用于促进气道廓清、治疗或预防肺不张、改善肺换气和/或呼吸衰竭。IPV是气体驱动的设备，在患者或呼吸机设定的呼吸周期的基础上，叠加输送一个高频的振荡式呼吸。其作用机制为高频呼吸引起黏液崩解，不对称流量模式（更高的呼气峰流量）将黏液推向近端气道。此外正压通气也会增加肺泡复张。

IPV已在ICU、急症住院（非ICU）和门诊环境中有数十年的使用经验，用于多种肺部疾病，如慢性阻塞性肺疾病（COPD）、胸腹部手术后、支气管扩张、囊性纤维化、神经肌肉疾病和吸入性损伤等。尽管其应用广泛，但缺乏临床医生使用IPV的循证指南。近期的系统综述报道了IPV操作方法和使用频次的一些差异，如IPV治疗时选择的患者机器连接方式、气道压力、频率、治疗时间和患者体位等。本范围综述旨在总结临床医生和研究人员使用IPV的操作方法和频次，以为其提供指导。

二、方法

患者类型：

研究纳入了处于稳定期或仍在急性期的成年患者（>=16岁），他们存在急性或慢性呼吸功能不全急性加重，接受气管插管或气管切开的有创机械通气治疗、无创机械通气治疗或自主呼吸。

干预措施：

纳入使用IPV、叩击通气和高频振荡的所有研究，这些干预措施主要用于治疗目的，包括使用任何向气道/肺部输送振荡或高频气流的气动装置（与IPV治疗同义），如Percussionator、IPV1r、IPV2r、Percussionairer、Impulsator、MetaNeb或IMP2r系统。将这些干预措施用于持续机械通气的研究被排除在外。

治疗场景：

包含在急症场景（如普通病房和ICU），以及门诊（如医院门诊或社区医院）环境中使用IPV干预的研究。

三、结果

纳入的研究特征：

最终25项研究共905名患者符合数据提取的审查标准。

在25项纳入研究中，14项在ICU中进行，5项在急症住院（非ICU）环境中进行，其余6项在门诊环境中进行。

包含有5项RCT、7项随机交叉研究和2项非RCT实验研究，其余为观察性研究、准实验研究和病例报告。

纳入的患者特征：

常见的临床疾病包括COPD、肺不张、腹部和胸部手术后、脓毒症、肺炎、肺实变、囊性纤维化、支气管扩张、烧伤（吸入性肺损伤）和杜氏肌营养不良（DMD）。

急症病患者会收入住病房或ICU（自主呼吸或机械通气）。而门诊研究主要包括临床稳定的气道高分泌疾病患者。

急症住院和ICU中最常见的疾病是AECOPD和肺不张（继发于手术、吸入性损伤和机械通气），而门诊接受治疗的常见疾病包括稳定的囊性纤维化和支气管扩张。

IPV的使用：

▪︎ 适应证：

研究中使用IPV的适应证包括气体交换不良、气道分泌物潴留、肺不张和肺功能受损。

急症住院（非ICU）和ICU中的研究使用IPV促进气道廓清、改善气体交换和/或促进肺复张；

门诊患者主要使用IPV来帮助气道廓清。

▪︎ 禁忌证：

纳入的研究中提及的IPV治疗禁忌证包括气胸、血流动力学不稳定（收缩压≤80mmHg、严重心律失常、急性心肌梗死）、肋骨骨折、肺切除术、食管切除术、咯血、肺出血、胃肠道出血、颜面部损伤、患者无法配合，以及GCS评分≤8分的患者。在应用IPV之前，还应考虑气道正压治疗的其他禁忌证和注意事项。

▪︎ IPV设备：

研究使用的IPV设备包括Percussionator、IPV1r、Percussionairer、MetaNeb和IMP2r系统等，所有IPV设备均内置雾化器。11项研究使用生理盐水（0.9%NaCl），仅1项研究在稳定的COPD患者中使用高渗盐水（3%NaCl），6项研究使用支气管扩张剂（含或不含生理盐水），1项研究使用黏液溶解剂，另一项ICU研究使用灭菌注射用水进行雾化。

▪︎ 治疗接口：

研究使用了各种类型的接口来进行IPV治疗。最常用的是面罩，其次是咬嘴。对于气管切开患者，使用气管切开管连接器；对于气管插管患者，IPV连接到机械通气管路的吸气支。在大多数研究中，IPV由物理治疗师和呼吸治疗师提供，但有两项研究分别由护理专家和医疗人员提供。

▪︎患者体位：

25项研究中有11项报告了IPV期间的患者体位。在描述了患者体位的研究中，7项研究（主要在门诊环境）在患者端坐位进行以促进气道廓清，其余ICU的研究采用45°半卧位、侧卧位或仰卧位进行。

IPV治疗剂量：

IPV剂量（如IPV频率、气道压力、吸呼比、治疗持续时间和治疗天数）在纳入的研究中存在差异，具体如下：

1、IPV的频率：

共19项研究报告了IPV的治疗频率。大多数研究（尤其是来自ICU的研究）使用200-300次/分钟（cpm）的频率范围，主要用于气道廓清和/或治疗肺不张及改善气体交换。但也有研究使用400cpm以减少细菌定植和改善住院（非ICU）囊性纤维化患者的肺功能，另有一例在门诊环境中使用100cpm治疗局限性气胸的病例报道。

2、IPV治疗压力：

25项研究中只有12项报告了治疗压力，其中7项为ICU研究，3项为门诊研究，2项为住院（非ICU）研究。

在3项ICU研究中观察到一些差异，1项研究中治疗压力最低为6cmH₂O（用于治疗吸入性肺损伤患者以逆转肺不张和辅助气道廓清）；2项研究中治疗压力高达40cmH₂O（一项COPD患者和一项气管切开气道高分泌患者，用于治疗肺不张、改善气体交换和预防肺炎的发生）。

ICU中报道的最常见的气道压力范围为10-20cmH₂O，目的是促进气道廓清，改善气体交换，治疗肺不张；在门诊研究中IPV压力范围为10-30cmH₂O，主要用于实现气道廓清。

3、吸呼比：

只有4项研究提及吸呼比，其中3项研究使用1:2.5的比例治疗COPD导致的严重呼吸衰竭患者，1项研究在气道分泌物增加的气管切开患者中使用1:1.2的比例。

4、IPV治疗持续时间：

22项研究报告了IPV治疗的持续时间。一项DMD患者的研究中单次IPV治疗为5分钟以促进气道廓清。6项在ICU、普通病房和门诊机构的研究中，使用30分钟的时长来帮助COPD、支气管扩张、囊性纤维化和烟雾吸入性损伤患者促进气道廓清。其余研究中IPV持续时间在10-25分钟之间。总体而言，ICU中最常见的治疗持续时间为10-20分钟，住院（非ICU）和门诊环境中为15-20分钟。

5、治疗频次：

22项研究报告了治疗频次。从门诊慢性局限性气胸患者的每两天一次，到吸入性肺损伤患者（为了促进气道廓清和治疗肺不张）每两小时一次不等。8项ICU和住院（非ICU）研究每天使用IPV两次以改善气体交换、辅助气道廓清、逆转肺不张和预防肺炎，7项主要在门诊环境的研究每天使用IPV一次进行气道廓清。有两项研究（一项包括419名ICU术后患者，另一项为两名急性神经肌肉疾病患者的病例报告）每天应用IPV干预达4-6次。

6、治疗天数：

IPV应用的天数从单次干预研究的1天到门诊环境中的22天不等。另一项ICU研究应用IPV直至患者从ICU出院。住院（非ICU）和ICU环境中最常见的治疗天数为2-5天。

结局的统计：

常见的结局报告包括氧合和二氧化碳（CO₂）水平的变化、气道廓清情况、肺不张的缓解、肺实变的缓解、术后肺部并发症的减少、呼吸频率、ICU住院时长（ICULOS）和医院住院时长（LOS）等。

1、气道廓清情况：

12项研究在ICU、住院（非ICU）和门诊环境中使用IPV进行气道廓清，但只有6项研究测量了痰液重量（湿重或干重）。

2、肺不张的缓解：

8项研究评估和报告了肺不张的变化，其中7项来自ICU，1项来自住院（非ICU）环境。6项研究使用胸部X线片进行评估，1项使用放射学肺不张评分，另1项使用CT扫描。

3、氧合：

18项研究测量了氧合（包含PaO2，SpO2，P/F ratio的评估），其中11项在ICU进行，4项在门诊环境，其余3项在住院（非ICU）环境。

4、CO₂清除情况：

8项基于ICU的研究报告了CO₂的清除情况，其中3项研究为AECOPD患者，其余5项研究为气道高分泌、脓毒症、低氧性呼吸衰竭、肺不张、DMD和有再插管风险的患者。

5、肺炎：

5项研究评估了肺炎的发生率，其中4项在ICU环境进行，1项在住院（非ICU）环境。

6、呼吸频率：

9项急症环境中的研究评估和报告了呼吸频率的变化，其中5项在ICU进行，4项在住院（非ICU）环境。

7、住院时长：

共8项研究测量了住院时长，其中5项报告了ICU住院时长，3项统计了医院住院时长。

不良事件：

只有两项研究报告了轻微不良事件。一项ICU研究报告了两次心动过速（心率>150次/分）和一次SpO₂<90%的事件；另一项包括22名支气管扩张住院患者的研究报告在IPV和胸部物理治疗干预期间，27%的患者出现恶心、咽干和疲劳，但作者认为这些不良事件太轻微，无需停止治疗。

四、讨论

气道廓清是IPV的主要适应证之一。理论上，高频IPV呼吸振荡产生的剪切力可通过降低痰液黏稠度来改变痰液流变学，而较大的呼气流量波可将分泌物推向气道近端。此外，吸气和呼气周期中的持续气道正压可增加侧支通气，促进气道廓清。

在本综述中，纳入的研究显示IPV的治疗频率和压力选择存在差异。一项在健康受试者中进行的实验研究表明，应用高频振荡（500次/分钟）可增加气道廓清。另一项研究报告称，与200次/分钟相比，400次/分钟的IPV频率在减少急性囊性纤维化患者肺部细菌定植和改善肺功能方面更有效。相反，一项对8例住院的杜氏肌营养不良症（DMD）患者的研究报告称，较低频率120次/分钟可改善肺部分泌物过多患者的气道廓清。治疗频率的这些差异可能是由于缺乏关于促进气道廓清的最有效的频率的证据和指南。尽管体外研究表明高频振荡具有更强的叩击效果，可能会增加气道廓清，但在人体研究中，几乎没有证据证实IPV频率与其对气道廓清和改善肺功能的效果之间存在关联。除了治疗效果，一项针对稳定期慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者的研究报告称，250次/分钟的频率比350次/分钟患者的耐受性更好。在本综述中，除了少数研究的IPV治疗频率存在差异，我们发现在所有临床环境中更多选择使用200~300次/分钟的IPV治疗频率。

总结陈述：

气道廓清常使用200~300次/分钟的IPV治疗频率。

IPV产生的气道正压可增加肺容积，改善肺不张。在IPV应用过程中，肺 维持在 部分吸气状态，使气道扩张，增加潮气量和功能残气量。纳瓦（Nava）及其同事对稳定期COPD患者的研究推测，当IPV频率保持在250次/分钟不变时，较高的气道压力比较低的气道压力更能有效地增加肺容积和肺泡通气量。本综述中各研究使用的IPV压力有所不同。危重症COPD患者和气管切开且气道分泌物过多的患者使用高达40cmH ₂ O的气道压力，以改善气体交换，增强气道廓清。相比之下，在ICU中，吸入性损伤患者应用低至6cmH ₂ O的压力也能改善气 道廓清、氧合和肺不张。这些不一致的结果使得难以确定应用的气道压力与其对气道廓清和改善肺不张的效果之间的相关性。

总结陈述：

急症环境中，接受IPV治疗的患者，通常会接受10-20cmH₂O的处方压力，门诊环境气道压力通常达到15-20cmH₂O。

患者体位在呼吸物理治疗干预中起着重要作用，选择特定体位旨在促进气道廓清、改善气体交换或治疗肺不张。令人惊讶的是，ICU和住院患者研究中对IPV治疗期间的患者体位报道较少。尽管有生理证据表明仰卧位会降低胸壁和肺的顺应性及功能残气量，导致气体交换不良，但一项小型观察性研究将患者在仰卧位接受肺不张治疗，并报告肺不张得到改善。IPV设备不受体位限制，因此可以在能最大化治疗效果的体位下使用，如端坐位、侧卧位或改良的体位引流位。

各研究报告的患者结局类型差异很大。根据研究的目的不同，一些研究报告了短期结局，如氧合或二氧化碳清除情况，而另一些研究则报告了长期结局，如肺不张的缓解、肺炎的发生率或ICU住院时长和总住院时长。虽然使用短期结局的优点之一是临床医生可以立即获得治疗效果的反馈，但这些短期结局与实际中长期临床结局之间的相关性尚不清楚，包括IPV对这些患者发病率和死亡率的影响。

本范围综述存在一些局限性。尽管数据库检索范围广泛，涵盖了1979年至2022年的五个数据库，以检索所有将IPV用于治疗目的的研究，但仍有可能遗漏部分研究。由于研究的异质性，纳入的研究无法提供足够的证据来综合制定指南。然而，本综述中提供的IPV应用方案和频次总结可能有助于指导临床医生使用IPV进行治疗，并为未来制定临床实践指南做出贡献。

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