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围拔管期是危重病人管理的关键时期。拔管失败定义为在计划拔管后2-7天内需要再次插管，这与机械通气时间延长、呼吸机相关性肺炎发生率增加、ICU和住院时间延长以及病死率增加有关。拔管后一般采用传统氧疗。其他无创呼吸支持方法，如无创通气和经鼻高流量氧疗，可用于避免再次插管。该综述描述了拔管后呼吸衰竭的病理生理机制，以及为避免再次拔管而采用的呼吸支持技术和策略。我们总结并讨论了支持使用这些策略实现个体化治疗的证据。   围拔管期是危重病人管理的关键时期。10-20%符合所有脱机标准并成功进行自主呼吸试验的患者会发生拔管后急性呼吸衰竭(ARF)，这些患者可能需要紧急再次插管。再次插管通常与气道衰竭(误吸、无效咳嗽或上气道梗阻)、脱机失败(原发性呼吸衰竭、充血性心力衰竭、新发脓毒症、急性冠状动脉综合征或神经功能障碍)或出血或吻合口瘘等外科并发症有关。尤其手术并发症是术后拔管失败的主要原因，需要及时识别和纠正。 拔管失败定义为在计划拔管后2-7天内需要再次插管，这导致病死率增高（25-50%）、机械通气时间延长、呼吸机相关性肺炎发生率增加、ICU和住院时间延长以及病死率增加。因此，确定拔管后ARF高危患者至关重要，以便选择合适的呼吸支持策略以改善预后。 传统氧疗(COT)通常用于纠正拔管后的残留的氧合障碍，这是一种导致脱机失败的常见情况。虽然COT能改善氧合，但对导致拔管后ARF和再次插管诸如肺不张、呼吸负荷过高或呼吸肌力下降等主要病理生理机制影响甚微。无创通气(NIV)和经鼻高流量氧疗(HFNT)已作为保护拔管的有效替代方法而应用。 本文阐述内容如下：拔管后ARF的病理生理机制、拔管后主要的无创呼吸支持技术 (NIV、HFNT和COT)、拔管后呼吸支持策略(辅助、预防和治疗)及其适应症，以实现针对特定类型患者进行个体化治疗，以及不确定方面和未来研究。 拔管及随后从正压机械通气到自主呼吸会引起气道状态或脱机(心肺)状态的一些病理生理变化，包括肺通气、血流动力学和神经肌肉功能，其单独或协同作用，是拔管失败的基本机理，尤其对于高危患者(下图)。 1 气道状态改变 上气道梗阻是导致拔管失败的常见原因之一(2-16% ICU患者)，一些患者需要紧急再次插管。拔管后上气道梗阻最常见的原因是喉部水肿，这是由插管引起的机械创伤引起的，尤其在以下情况出现：困难插管、多次插管尝试、插管时间延长、使用不适当的偏大的气管插管型号、气囊压力高、女性、意外拔管后再次插管。 气管内插管取出后，气道直径可能会大幅度减小，从而增加气道阻力，转而导致呼吸窘迫。推荐定量气囊漏气试验作为存在拔管后喘鸣高风险的患者拔管前的筛查试验。当气囊漏气量(即气囊充气时的呼气量与气囊不充气时的呼气量之差)小于130ml或者气囊不充气时呼气量小于吸气量的12%，可认为漏气实验阳性。在这些病例中，在拔管前至少4h使用激素可能会减轻喉部炎症和水肿。上气道梗阻的另一个较少见的原因是喉痉挛，这是由于炎性气道反射性刺激如咽上和喉咽刺激的敏感性更高。 此外，拔管时过多的气管支气管分泌物，加上虚弱或无效咳嗽，可导致气道功能受损，从而导致拔管失败。 2 脱机状态改变 脱机状态包括肺通气、血流动力学和神经肌肉功能。中断机械通气可能导致肺通气功能丧失，导致肺顺应性下降、通气灌注失调、分流效应。不同的病理生理变化与肺通气的丧失有关，如肺不张、肺泡渗出和水肿。在自主呼吸过程中，呼气末跨肺压的降低会使肺容积降低至肺泡闭合容积以下，导致肺塌陷和肺不张的形成。肺实质异质性可导致局部驱动压（吸气末跨肺压与呼气末跨肺压差）升高、肺损伤加重、肺水肿、呼吸窘迫，因此肺不张在拔管后ARF的病理生理中起着基础性作用。此外，肺内分流在肺膨胀不全区域引起低氧性肺血管收缩，增加肺血管阻力。拔管后肺泡渗出及水肿是由于毛细血管内压力与肺泡压力差增大及心输出量增加所致。 停止机械通气可能导致胸内压力显著负向波动，这取决于病人的吸气努力。这意味着左心室跨壁压和后负荷增加，这由收缩期主动脉压和胸腔内压的差异产生。停止机械通气后跨膈压(腹压与胸内压的差值)增加，因为自主呼吸时的膈肌偏移量大于机械通气时的膈肌偏移量，导致腹压更高，对腹部脏器和血管产生压缩作用，而胸内压力下降至负值。这种压力梯度导致静脉回流和右心室前负荷增加。此外，在拔管时，气道感受器受到刺激引起交感神经活动增加，这可能导致高血压、心率加快和心律失常。 停止机械通气需要足够的神经肌肉活动来克服呼吸系统的阻抗，以满足代谢需求，并保持足够的气体交换。机械通气可导致膈肌无力、损伤和萎缩，这些在危重病人中迅速发生，从而导致脱机困难。膈肌萎缩与过度的通气辅助有关，其作用于驱动中枢，抑制患者的吸气努力，而不充分的通气支持可能引起呼吸肌去除负荷不足，从而导致负荷诱导的膈肌炎症和损伤。 其他危险因素与危重症患者的膈肌功能障碍有关，如原发性神经肌肉无力和危重症多发性神经病、肌病。一些研究表明，机械通气过程中膈肌功能障碍的发生与脱机困难和临床预后恶化密切相关。 在拔管后的自主呼吸过程中，膈肌功能的改变会导致呼吸肌能力与呼吸负荷之间的失衡，临床表现为呼吸窘迫，如动用辅助呼吸肌、反常呼吸、浅快呼吸、气体交换障碍等。  所有这些病理生理变化可导致呼吸功和CO2产量增加、氧合恶化、动用辅助呼吸肌、反常呼吸、快浅呼吸，从而进一步增加呼吸负荷。有效呼吸肌力与所需肌力的不平衡最终导致肌肉衰竭和ARF。此外，缺氧和代谢性酸中毒损害呼吸肌肉功能和心功能，引发恶性循环，在缺乏足够的治疗措施的情况下，可导致心肺骤停。 不同的技术，如NIV, HFNT或COT， 用于支持氧合或自主通气，以保护拔管。 我们总结了每种技术主要的生理效应， 重点介绍了拔管后的相关方面内容。 1 无创通气 NIV是一种不需要人工气道(气管内插管或气管切开)的机械通气支持形式，通过各种接口提供(如面罩、头盔、插头)。NIV通常包括持续气道正压通气(CPAP)和无创双水平正压通气，常为压力支持通气和呼气末正压通气。在这篇综述中，NIV指的是双水平正压通气，CPAP专门指不同的模式。CPAP在整个呼吸周期提供恒定的气道正压，包括吸气和呼气过程，对病人的吸气努力不提供任何支持。NIV是由呼吸机提供正的吸气压力(即压力支持通气)，协助病人吸气的一种通气技术。 没有诸如无气道保护、心跳骤停等需立即插管因素的患者，NIV与有创机械通气相比，具有以下几方面的优势:改善患者舒适度，减少镇静需求，降低院内感染的发生率，以及与插管操作相关的并发症(如气道损伤、喉水肿和声门水肿)更少。 NIV和CPAP对呼吸和心血管系统有多种生理影响。CPAP和呼气末正压可防止呼气末气道闭合和肺泡塌陷，从而促进肺泡复张，增加充气肺容积，减少通气-灌注失调，改善低氧血症。应用高于呼气末正压的压力(如在压力支持通气模式下)在吸气阶段给予支持、增加潮气量和肺泡通气，从而改善气体交换。NIV也减少呼吸做功。吸气压力支持降低了膈肌做功和能量消耗(例如，跨膈压和压力-时间乘积、膈肌电活动) 。呼气末正压通过降低存在呼气末正压的患者吸气阈值负荷，增加呼吸系统的顺应性，进一步减少呼吸做功。呼吸模式的改变和呼吸困难的减轻是改善气体交换和减少病人吸气努力的重要临床效果。与自主呼吸相比，在NIV和CPAP期间进行正压通气可降低健康个体的左心室前负荷、后负荷和依从性。这些影响可能在病理条件下是有用的，如由于心源性肺水肿及心力衰竭导致的ARF是胸内压变化的一个结果(从机械通气时的正压通气到拔管后负压通气)，这种情况在患有心脏疾病(如冠状动脉疾病或二尖瓣疾病)患者拔管期间并不少见。在这种情况下，CPAP在整个呼吸周期提供了恒定的正压会增加胸内压，减少右心房静脉回流，降低左室跨壁压(相应地降低左室后负荷)，从而增强左室功能，减少血管外肺水。一些研究表明，与COT相比，在心源性肺水肿患者中应用CPAP和NIV有许多有利的生理效应，包括改善呼吸力学和气体交换，减少呼吸做功，降低收缩压和心率，可以减少插管和改善预后。 2 经鼻高流量吸氧 HFNT的临床疗效已在新生儿和儿科中得到证实，但近年来HFNT已越来越多地用于危重症成人。该设备提供高流量的湿化气体，具有固定的FiO2和高达100 L/min的固定气体流量(通常是50-60 L/min)。 HFNT的几种生理效应已经被阐述，强调了它是一种真正的呼吸支持技术，而不是简单地提供氧气治疗的替代方法。首先，HFNT能够提供更高更稳定的FiO2。事实上，持续的高气体流量可以抵过甚至超过病人的吸气流量，从而减少吸气时周围空气的输送进而提高氧合。第二，高流量的气体会冲刷掉上气道（解剖）死腔。在一项针对十位健康志愿者的研究中，Moller等人表明气体流量与上气道放射性示踪气体的清除有直接关系，证实了他们之前在上气道模型中的发现。在3例气管切开术患者中，作者报道了气道内FiO2呈流速依赖性增加和CO2呈流速依赖性减少，这支持了HFNT减少重复呼吸和死腔，从而改善肺泡通气和气体交换的假设。第三，HFNT产生气道正压。高气体流量增加呼气阻力，从而提高呼气时上气道压力(呼气末正压效应)。这种效果取决于气体流量、张口呼吸和鼻导管的大小。研究表明，气体流量与气道平均压值呈线性正相关，在闭口呼吸时给予50 L/min流量，气道平均压平均达到3.3cm H2O (SD 1)。较高的气道压力增加呼气末肺容积，促进肺泡复张，防止肺泡塌陷，改善通气-灌注比和氧合。 HFNT的另一个生理作用是减少病人的吸气努力。在一项针对急性呼吸衰竭患者的生理学研究中，Mauri等人报告，与标准面罩相比，HFNT降低了食道压力波动(平均降低19%)和压力-时间乘积(平均降低28%)，压力-时间乘积是呼吸代谢做功的一个测量值。一些机制可能解释了患者使用HFNT吸气做功降低原因，包括与氧合改善相关的低氧性驱动的降低，与上气道冲刷相关的CO2清除增强，以及肺力学的改善。此外，高气体流量支撑上呼吸道，减少气道塌陷倾向。这导致吸气气道阻力降低和对抗阻力呼吸做功较低。最后，HFNT通过保护上皮细胞的正常纤毛功能和黏液成分，改善吸入气体的湿化，促进分泌物的清除。此外，提供加温加湿气体降低了与气体湿化相关的呼吸代谢消耗。 所有这些作用都有助于提高患者的舒适度和缓解HFNT期间的呼吸困难。与其他通过面罩提供氧气治疗和呼吸支持技术相比，HFNT的舒适性更好也与鼻导管有关，不会干扰正常的日常活动，即使是对其他设备不耐受的幽闭恐惧症患者，也能提高治疗依从性。 3 氧疗 氧疗是医院最常用的治疗方法之一。氧疗法是用来纠正低氧血症和防止组织缺氧，防止转向无氧代谢、乳酸酸中毒，最终导致细胞和组织损伤。COT由简易设备提供，这些设备分为低流量设备(如鼻导管和简单口罩，有或没有储气囊)和高流量设备(如文丘里面罩)。低流量鼻导管的最大设置O₂流量4 L / min，超过该流量就会因气道干燥产生不适，而文丘里面罩或储氧面罩可以设置最大O2流量15 L / min 。文丘里面罩设置FiO₂更可靠，而其他设备只能在设置氧流量的基础上估计FiO₂。所有传统氧疗设备真正输送的FiO₂不仅依赖于氧流量，还依赖病人的吸气流量、呼吸频率、潮气量，在最高的值时会导致吸入室内空气、减少输送FiO₂ 。 将病人从有创机械通气中解放出来是ICU每天面临的挑战。计划拔管是一个关键时刻，其时机取决于ARF潜在原因的解决和自主呼吸试验成功与否。即使自主呼吸试验成功，拔管也可能失败，并可能导致再次插管。再插管与不良预后风险更高相关，导致机械通气时间延长、呼吸机相关性肺炎风险增加、ICU和医院住院时间延长以及病死率增加。实施适当的拔管后通气支持策略可改善预后。 拔管后可采用三种通气支持策略：辅助，对于自主呼吸试验失败但要减少有创通气的持续时间及其相关并发症的特定患者应用支持通气可允许早期拔管；预防，防止拔管后ARF的发生；治疗，拔管后ARF患者避免再次插管(下图及表1)。 1 辅助策略 脱机困难的患者可能出现有创机械通气延长相关的并发症。在这些患者中，脱机阶段持续时间可超过总通气周期的40-50%，有较高脱机失败风险的患者往往因COPD急性加重或在自主呼吸试验期间发生高碳酸血症，或两者兼有。当这些患者在自主呼吸试验后不能满足拔管标准时，无创通气策略的辅助目的即允许早期拔管、有创机械通气时间更短和脱机进程更快。NIV是COPD或高碳酸血症患者拔管后唯一用于辅助目的的呼吸支持技术，一些研究支持NIV在这种情况下的有效性。Vitacca等人在一项有关12例受慢加急高碳酸血症性ARF影响而不能维持自主呼吸的患者使用NIV的生理学原理研究。他们发现，在有创通气(拔管前)和NIV(拔管后)期间进行的压力支持通气，其气体交换、膈肌做功和呼吸力学方面产生了相同的效果。此外，在NIV期间，呼吸困难评分明显较低。Nava等人对50例COPD和高碳酸血症ARF患者进行了第一次关于在脱机期间使用NIV的临床研究，这些患者有创通气48h，并且第一次自主呼吸试验失败。报告说，与有创通气传统脱机相比，早期持续的NIV，在拔管后作为连接自主呼吸的桥梁，可以缩短机械通气的持续时间、ICU住院时间、呼吸机相关性肺炎和60天病死率。在33例慢加急性呼吸衰竭患者，Girault等人发现，与标准的脱机方法相比，辅助性NIV在脱机成功率、存活率和ICU住院时间方面相似。虽然总体机械通气时间增加，但NIV减少有创机械通气时间。在随后的一个更大的随机对照试验中也发现了类似的结果。在一项小型随机对照试验中，进一步证实了辅助使用NIV对持续脱机失败患者的临床益处（如缩短有创机械通气时间3天）。由于NIV组在有创通气时间、医院获得性感染、气管切开、ICU住院时间、病死率和其他严重并发症方面显著减少，该试验在第一次计划的中期分析之后停止(纳入33名患者)。Burns等人进行了几项系统回顾和meta分析，最后一项包括16项随机对照试验，总共994例患者，因各种原因(COPD、非COPD、术后、医疗)导致ARF而行有创通气，早期拔管后立即应用NIV或有创脱机进行脱机。大多数试验纳入的AECOPD患者，8项试验只包括AECOPD患者，7项试验为混合人群(但主要是AECOPD患者)，一项试验包括低氧血症患者。他们发现，与有创脱机相比，利用NIV脱机只有COPD患者死亡率显著降低、获益更大 ( COPD的RR 0.36，95% CI 0.24-0.56 vs . 混合人群RR 0.81，95% CI 0.47-1.40)。此外，接受NIV的患者ICU住院时间、总住院时间、有创机械通气的持续时间和总通气时间都明显缩短，而且脱机失败、呼吸机相关性肺炎、气管切开和再插管率也明显降低。然而，对这些结果的解释应该考虑到这些研究的局限性，这些研究主要是由于对不同类别的患者的通用性较差以及每个研究中包含的患者数量较少。一项试点试验(Burns的meta分析中包含的一项低氧血症试验)评估了NIV作为低氧性ARF患者一种辅助脱机策略的效果。有创通气48h后，将20例低氧血症患者随机分为标准脱机组和应用NIV早期拔管组。两组在气体交换和脱机成功的可能性方面没有差异，但是在NIV组中有创通气的天数显著减少。虽然这些结果表明，有经验的中心在低氧血症患者中应用NIV辅助治疗的可行性，但由于患者数量较少，因此无法得出任何有意义的结论。 在现有证据的基础上，欧洲呼吸学会（ERS）和美国胸科学会（ATS）指南建议使用NIV来辅助高碳酸血症性ARF患者的机械通气脱机(条件性推荐，证据等级中级)，而没有为低氧血症患者提供建议。没有研究评估HFNT辅助机械通气脱机的效果。双水平气道正压与正常气道正压的比较研究析因分析表明，在接受心胸外科手术的患者中，HFNT或NIV治疗失败的可能性有相似的影响( HFNT 28%vs NIV 41%，p=0.33)，但纳入的患者太少，无法得出有意义的结论。 2 预防策略 拔管后的呼吸支持预防目的是为了避免计划拔管患者出现拔管后ARF。确定有危险的患者对于选择最合适的呼吸支持技术和预防拔管失败非常重要。文献中描述了拔管失败的各种危险因素。它们可以分为与患者相关或合并症相关的危险因素、急性病理相关的危险因素以及与功能参数相关的危险因素，如床旁预测试验。最常见的危险因素是高龄(>65岁)和潜在的心脏或呼吸系统疾病。患者的类别(即内科或外科)也很重要，与外科术后(拔管失败率<10%)相比，拔管失败在危重病人中更为常见(高达20%以上)。 危重患者 在拔管后早期应用NIV和HFNT作为COT的替代技术的效果已经在未筛选的、非高危患者(即没有任何计划拔管后危险因素的患者)和高危患者中进行了评估。 在未筛选的非高危患者中，两项研究没有显示预防性NIV和COT在再次插管率和病死率上的差异。根据这些数据，ERS-ATS指南建议不要在这种情况下使用NIV来预防拔管后ARF(条件性推荐，证据等级极低)。 研究强调了HFNT在预防拔管后ARF中的作用。Maggiore等人做了一个非盲双中心随机对照试验，比较了105例拔管前自主呼吸试验末中度低氧血症(即PaO₂ / FiO₂≤300)危重患者，拔管后立即使用HFNT和COT（文丘里面罩）的效果。输送相同的FiO₂，经HFNT治疗患者显示出比文丘里面罩更好的氧合作用，这种效应可持续48 h。病人接受HFNT治疗还显示呼吸频率和PaCO2下降，尤其拔管后3小时后差异显著。此外，患者的不适更少，接触面移位更少，HFNT的脱饱和更少。最后，更少的患者发生拔管后ARF需呼吸机支持，（HFNT 8% vs文丘里面罩35%，p<0.001）；（NIV 4% vs文丘里面罩15%，p=0.042），再插管（HFNT 4% vs文丘里面罩21%，p=0.005），提示HFNT在预防拔管失败中的潜在作用。HFNT减少再次插管的益处主要见于因低氧血症或无法清除分泌物而再次插管的患者。Hernàndez 等人在527例机械通气(内科和外科)拔管失败风险较低的患者中进行了多中心随机对照试验，以评估应用24小时HFNT和COT在预防拔管的效果。符合Maggiore等人的结果，他们发现使用HFNT与72 h再插管患者比例减少相关 (5% vs 12%，p = 0.004)，与拔管后发生ARF率减少相关(8% vs 14%，p = 0.03), 与喉水肿需要再插管减少相关 (0%比3%，p = 0.001)，而两组再插管时间相似89。包括上述两项研究在内的七项研究针对632名危重患者的meta分析表明，与COT相比，HFNT显著降低了再插管率（RR 0.35，95%CI 0.19-0.64；p=0.0007）。总之，在未筛选的ICU患者中，HFNT是一种比COT更有吸引力和更有效的方法来预防拔管后ARF。 一些研究评估了NIV在高危ICU患者中的预防作用。Nava等人进行了第一次多中心随机对照试验，以评估与COT和标准医疗相比，拔管后立即早期应用NIV是否能有效预防高危危重患者拔管后ARF。在Nava等人的研究中，高风险的危重患者定义由以下标准:脱机试验多次连续失败试验、慢性心脏衰竭、拔管后PaCO2 >45mmHg，合并症1项以上(不包括慢性心力衰竭)、咳嗽无力（气道护理评分>8且<12），或拔管时上呼吸道喘鸣但不需要立即再次插管。该试验包括文献中报道的最常见的危险因素，包括上述因素(也有不同的术语)。作者报道了NIV组再插管率显著降低(NIV组48例中有4例[8%]，而COT组49例中有12例[24%]再插管，p=0.03)，这反过来又与NIV组ICU病死率较低有关。在随后Ferrer等人对162名患者进行的研究中，发现在拔管后有ARF风险的患者中，NIV和文丘里面罩提供的COT之间再插管率没有差异。使用NIV可以观察到拔管后ARF (NIV 16% vs COT 33%，p=0.03)和ICU病死率(NIV 3% vs COT 14%，p=0.015)降低，尽管两组的医院病死率和90天生存率相似。自主呼吸试验中存在高碳酸血症患者，NIV与ICU和医院病死率显著降低以及90天生存率增加有关84。同样的作者在一项随机对照试验中重复了这些结果，该试验包括106名在自主呼吸试验期间发生高碳酸血症的慢性呼吸系统疾病患者。NIV组拔管后ARF发生率低于对照组(15% vs 48%，p<0.0001)。此外，使用NIV患者90天的存活率显著提高。在一项前后对比的研究中，Thille等人发现，实施预防性NIV治疗可以显著降低存在拔管失败风险患者的再插管风险(23/150例 [15%] vs 23/83例 [28%]，p=0.02)。在对照组中，没有患者接受预防性NIV，他们接受COT治疗。根据现有数据，ERS-ATS指南建议，应该使用NIV来预防高危患者拔管后ARF(如年龄>65岁或有潜在心脏或呼吸疾病的患者)；（条件性推荐，证据等级低）。同样的建议也被美国胸科医师学会的临床实践指南推荐用于危重患者机械通气脱机（强推荐，证据等级中级）。 只有一项研究比较了HFNT和NIV对存在拔管失败风险的危重病人的影响。Hernàndez等人对604例高危患者进行了多中心随机对照试验，比较拔管后立即应用HFNT或NIV并维持24小时的预防性作用83。HFNT在预防再插管方面并不劣于NIV (NIV 19.1% vs HFNT 22.8%；绝对风险差- 3.7；95% CI – 9.1到∞；在多变量分析中，OR为1.25；95% CI 0 ~ 1.74)，尽管NIV组拔管后72h 发生ARF概率更高(NIV 39.8% vs HFNT 26.9%；绝对风险差12.9；95% CI 6.6到∞)，可能是因为更多患者出现不适，难以优化应用NIV；这可能由于NIV组中NIV的持续时间比计划的要短(实际14小时，而不是研究方案中规定的24小时)。与NIV相比，HFNT的优势在于它的易用性和操作人员所需的技能和专业知识较低。这项试验的结果支持先前的研究发现，即HFNT的耐受性非常好，这反过来可能促进其应用，并能增加患者对治疗的依从性。研究也表明HFNT可以作为NIV的有效替代治疗方法来预防高危患者发生ARF，尽管其应用仍有待进一步研究。 术后 由于术后ARF增加了再插管率、发病率、病死率和住院时间，因此已经制定了术前风险评分以确定存在风险的患者(如：高龄或患有肥胖、COPD或心脏病的患者)，并应用于预防性围手术期支持策略。一些研究对行全身麻醉的大手术患者术后应用CPAP和NIV进行了专门的评估。ERS-ATS指南建议术后ARF患者使用NIV(条件性推荐，证据等级中级)，但没有区分预防性或治疗性使用NIV11。Chiumello等人对NIV和CPAP在各种类型的大手术(腹部、胸部、胸腹血管、心脏和肥胖治疗手术)后用于预防和治疗目的的使用进行了系统的回顾。他们发现，与COT相比，术后预防性的NIV或CPAP均可改善肺容量和气体交换，并可能减少肺部并发症、再次插管和住院时间。在一项多中心随机对照试验中，Squadrone等人评估了209名腹部手术后1h内出现低氧血症的患者使用CPAP和COT的效果。早期使用CPAP作为一种有效的预防策略，可以减少再插管率(1% vs 10%， p=0.005)、肺炎(2% vs 10%；p=0.02) 及脓毒症(2% vs 9%；p=0.03)。 很少有试验评估HFNT和COT在预防心脏或胸外科手术患者术后ARF方面的效果。这些研究关于HFNT对于肺不张及氧合的影响报道不一致。一项针对340名接受过心脏手术的患者研究发现，使用HFNT后，由于ARF发作而引起的呼吸支持增加的比例较低(HFNT 38% vs COT 62%)。另外两项关于胸外科手术后的研究报道了HFNT减少了再次插管或住院时间。然而，这三项研究并没有为这些结果提供促进作用。双水平气道正压通气vs高流量给氧这一研究是该领域第一个大型多中心随机对照试验，比较了830例心胸手术患者在自主呼吸试验期间或拔管后发生低氧血症使用HFNT和NIV效果。在这项试验中，NIV和HFNT根据三种不同的策略应用:辅助、预防或治疗。治疗失败定义为再次插管、转向其他治疗措施、过早中断治疗；两组患者的治疗失败(治疗失败率：HFNT 21%，NIV 21.9%；绝对风险差0.9%，95% CI – 4.9%至6.6%，p=0.003)，两组再插管率相同(均为14%)。一项析因分析表明，HFNT和NIV作为辅助策略或治疗策略使用时，治疗失败的患者比例没有差异79。然而，当考虑作为预防策略时，治疗失败的发生率HFNT组(6%)低于NIV组(13%)(p = 0.04)。Futier等人评估了220例腹部手术后出现肺部并发症中高危患者拔管后使用HFNT和COT临床效果，中高危患者指的是Catalonia风险评分≥26分（注：Catalonia风险评分用于评估手术患者呼吸风险)，该实验称之为OPERA试验。两组拔管后1 h和治疗终止时发生低氧血症(PaO₂/FiO₂≤300)的患者比例无明显差异。两组患者术后肺部并发症、住院时间和病死率也相似。由于在接受腹部外科手术的病人中可用的数据很少，OPERA试验的结果也很有限，因此，HFNT在这些患者拔管后的潜在作用仍不清楚。 3 治疗策略 在拔管后ARF患者中应用通气支持治疗策略，目的是避免危重患者和术后患者再次插管。 危重患者 ERS-ATS指南建议，NIV不应该用于治疗拔管后ARF(条件性推荐，证据等级低级)。这个建议是基于比较NIV和COT对临床结果的影响的两个随机对照试验的结果。在一项单中心随机对照试验中，Keenan等人将81例拔管后呼吸窘迫的高危患者随机分为NIV组或COT组，发现两组需要再插管的比例上无差异(72% vs 69%；RR 1.04，95% CI 0.78-1.38)或医院病死率(两组均为31%，RR 0.99，95% CI 0.52-1.91)。Esteban等人做了一个多中心随机对照试验来评估NIV和COT对221例拔管后ARF患者全因病死率的影响。两组再插管率和ICU住院时间无明显差异。然而，在NIV组中，ICU全因病死率更高(25%vs14%;RR 1.78,95% CI 1.03-3.20,p=0.048)，而NIV组从发生呼吸窘迫到再次插管的时间较长(中位数12h，IQR， 2h10min-28h)，标准治疗组为(中位数2h30min，IQR， 45min- 16h30min，p = 0.02；RR和CI均未提示该结果)，提示延迟再插管可能会使预后恶化。值得注意的是，这两项试验纳入了少数患有拔管后ARF的COPD患者，因此他们的结果不能适用于这种情况。 据我们所知，迄今为止没有关于危重病人使用HFNT治疗是可行的数据。 术后 与内科患者相比，ERS-ATS指南建议术后ARF患者使用NIV用于治疗(条件性推荐，证据等级中级) 。Chiumello等人报道：与COT相比，术后应用NIV和CPAP改善了肺不张和气体交换，并可能减少再插管率、病死率、ICU住院时间和并发症。特别是，研究表明，治疗性NIV可以改善胸腹外科手术和接受实体器官移植的患者的预后。Auriant 等人报道，48例肺切除后ARF患者中，与应用COT相比，NIV可以减少再插管的需要(21% vs 50%；p=0.035)和医院病死率(13% vs 38%；p=0.045)。Jaber等人进行一项多中心随机对照试验，比较了293例腹部手术后发生ARF的患者应用NIV和COT结果。NIV减少了7天内再插管患者的比例(33%vs 46%；p=0.03)和卫生保健相关感染(31% vs 49%；p = 0.003)。Antonelli等人发现，在40例实体器官移植术后ARF患者中，与COT相比，NIV改善了氧合，减少了再插管的需要(20% vs 70%；p=0.002)，并发症发生率及ICU病死率。 在心胸外科手术后出现ARF的患者中，HFNT和NIV当用于治疗目的时，两者在避免再次插管方面等效。一项关于双水平气道正压通气vs高流量给氧研究的析因分析显示：事实上，在两者作为治疗策略时，两种技术在治疗失败方面没有差异(HFNT 27% vs NIV 28%，p=0.93)。这可能表明，心胸外科术后HFNT可以用作一线无创呼吸支持技术，因为它不劣于NIV，甚至在某些病人将HFNT作为预防策略使用时可以减少治疗失败的可能性，并提供了一些诸如易于应用等优于NIV的优势。 机械通气脱机是一个复杂的过程，应尽早开始。 理论上讲，在机械通气开始后不久，并持续到可能发生拔管后ARF并必须进行管理的这一段时间。因此，第一步是在肺保护的基础上对有创机械通气进行适当的管理。这一先决条件对危重病人和正在接受外科手术的病人都是有效的，在外科手术中，由于无肺保护，术中机械通气的潜在肺损伤往往被低估。与无肺损伤的患者相比，肺损伤可导致有创通气时间较长和脱机及拔管后ARF风险较高。 拔管后应根据患者类别(内科或外科)、拔管后ARF风险水平，以及引起ARF的原因选择合适的呼吸支持策略。table 2列出了拔管后不同通气支持技术的设置水平建议。 危重病人应每天进行自主呼吸能力评估，以尽早评估拔管的可能性。在这个阶段，评估患者是否有拔管失败的危险因素也很重要。在选定的患者类别中，如COPD患者或在自主呼吸试验期间发生高碳酸血症的患者，即使在自主呼吸试验失败后，如果ARF的最初原因已经某种程度恢复并且无NIV的禁忌症，也应考虑早期拔管和辅助NIV(如48 h之后)。在自主呼吸试验成功后，根据拔管失败的风险不同，策略也不同。如果没有发现危险因素(低危患者)，如果有HFNT设备可用，考虑到HFNT优于COT， HFNT是更好的预防策略。在高危患者中，与COT相比，NIV可能预防拔管后ARF， 这种保护作用对高碳酸血症、AECOPD、心衰患者更加显著，然而，对于低氧性ARF患者，NIV的使用还存在争议。预防性NIV应在拔管后立即开始，第一个24h至少持续使用。对于高危患者，HFNT可以作为NIV替代疗法，因为在预防拔管后ARF方面HFNT不劣于NIV，并且患者舒适度更好和易用性更强。除了设备的实用性，在这些患者中选择NIV还是HFNT还取决于使用这些技术的人员技能和专业知识。如果拔管后发生ARF，对于内科病人，不推荐使用NIV作为治疗策略，应首选气管插管。然而，在COPD患者中，如果环境安全，则可以考虑NIV试验。 在术后病房中，拔管后发生ARF的高危患者应考虑预防性呼吸支持策略。根据手术的类别选择不同。腹部和腹部血管手术后，早期应用NIV或CPAP是有益的。在心外科手术后，包括胸部血管手术，NIV也是有用的11。在这些患者中，HFNT可以作为NIV的替代疗法；它对结果有类似的影响，并且更容易使用。如果拔管后ARF在手术后7天内出现，且排除了手术并发症、患者愿意合作、有自我保护气道，那么接受过腹部或心胸手术的患者可考虑NIV。在心胸外科手术患者，HFNT可作为NIV的替代疗法。 无论在何种情况下，对于内科和外科患者，任何拔管后呼吸支持技术的使用都不应延迟气管插管，并在更合适的时机将其升级为有创机械通气，因为延迟插管会使患者的预后恶化，并增加病死率。 拔管后使用通气支持有一些方面存在不确定性。 如何个体化治疗以保护拔管尚不清楚，这是在精准医疗和个性化护理的时代相关问题。在已发表的研究中纳入和排除标准的差异造成了相当大的异质性。因此，我们需要更好地识别存在拔管失败风险的患者，这意味着更好地消除拔管后ARF的危险因素。了解拔管后ARF病因和症状之间联系的机制将改善患者个体的治疗选择。数据表明，头盔和面罩等接口的选择可能影响NIV产生的后果。评估不同NIV接口作用，以及HFNT或体外气体交换等新兴技术必将是未来研究的领域。治疗量、时间和强度对于已确定的实践(NIV, CPAP)和新技术(如HFNT)也是需要研究的领域。不同的拔管后通气支持策略（辅助、预防、治疗）的价值并未完全阐明，尤其对于特定人群如高碳酸血症患者，以及其他技术如通过经静脉膈神经刺激对膈肌进行电起搏以减少膈肌功能失调，对此需要进一步研究。最后，早期物理治疗可以在脱机过程中发挥重要作用。 在这些领域的研究正在进行中，可能有助于改善脱机结果(表3)。
拔管后无创通气支持对提高机械通气脱机效果具有重要作用。现在有一些可用的技术，还有一些正在出现。这些技术被纳入不同的策略，以促进拔管，并预防或治疗拔管后ARF。指南应在日常临床实践中指导实施NIV策略。在一些领域，研究正在进行中，需要更多的证据支持。举例来说，这将是重要的精确定义拔管失败的危险因素，NIV和 HFNT的相对价值，拔管后呼吸支持使用量、时间和持续时间，以帮助临床医生在合适的地点、合适的时机给予合适的病人使用合适的设备。 |
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