新的雾化吸入位置对无创正压通气时雾化吸入有效率和人机同步性的影响

Aerosol inhalation therapy during Noninvasive Positive Pressure ventilation (NPPV) without interruption is optimal for patients with respiratory failure who require NPPV and bronchodilators. However, few studies focused on the influence factors on aerosol delivery during NPPV，especially concerning nebulizer position, and these conclusions were inconsistent. In our previous studies, we reported a new nebulizer position in which aerosol delivery was higher than the other nebulizer positions. In this project, we use a lung simulator set to mimic the lung mechanics of a COPD patient and a asthma patient, and use Next Generation Impactor (NGI) and High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) techinques to investigate the influences of the new nebulizer position on nebulization efficiency and patient-ventilator synchrony during NPPV. In addition, currently no in vivo clinical studies focused on the influence of different nebulizer positions. So this project use pulmonary function analysis in combination with vibration response imaging(VRI) to evaluate the influences of new nebulizer position on the therapeutic effects of aerosol inhalation therapy in patients with acute exacerbation of asthma and AECOPD who receive NPPV. Overall, the results of this proposal will improve the therapeutic effects of nebulization and NPPV.

无创正压通气（NPPV）同时给予雾化吸入是需要NPPV治疗的呼吸衰竭患者进行雾化吸入的首选治疗方式。对NPPV时雾化吸入影响因素的研究较少，特别是雾化位置对雾化吸入有效率的影响，目前的结论并不一致。我们的前期研究发现一个新的雾化位置，发现其气溶胶的输送效率优于其他雾化位置。因此在本研究中我们将在体外主动模拟肺上设置不同的疾病模型，应用新一代撞击器和高效液相色谱分析仪，从气溶胶空气动力学粒径和人机同步性的角度，进一步比较新的雾化位置对雾化吸入的有效率以及NPPV人机同步性的影响。目前关于雾化位置对于雾化吸入有效率影响的研究还只有体外试验，亟需临床试验来验证。我们将联合应用肺功能和振动反应成像（VRI）等方法来评价不同雾化位置对哮喘重度急性发作和AECOPD患者NPPV时雾化吸入临床疗效的影响。本研究将有助于寻找更合适的雾化位置，提高雾化吸入和NPPV的疗效。

背景：无创正压通气（NPPV）同时雾化吸入治疗的影响因素较有创通气时雾化吸入更为复杂，特别是关于雾化位置对气溶胶输送效率的影响，目前研究结论并不一致，并且喷射雾化吸入治疗时额外增加的气流会对有创通气患者的潮气量和人机同步性产生较大的影响，而对于NPPV患者的影响尚不清楚。主要研究内容：通过体外主动模拟肺模型，无创通气时雾化吸入治疗，研究不同雾化位置对NPPV时雾化吸入的气溶胶输送效率的影响，比较喷射雾化吸入治疗对7款无创呼吸机和4款有创呼吸机无创模式时无创通气的影响。结果：不同雾化位置的气溶胶输送效率有显著的差异（P值<0.05），最大差异波动在10%~32%。靠近呼气阀的雾化位置（如位置2和3）和呼吸机出口（位置6），气溶胶输送效率相对较低。当雾化装置在近端（包括位置3、4、5和6），吸气压力和呼气压力对于气溶胶输送效率影响较为复杂，无明显的规律。雾化有降低呼吸机触发性能和增加显示潮气量的趋势，但无显著差异（临床意义﹤10%）,不同位置之间无显著差异（P值>0.05）。所有呼吸机在雾化过程中未观察到自动触发和误触发，在不同雾化位置和驱动气流的条件下，雾化导致部分呼吸机无创通气时触发性能的下降，无创呼吸机总体要好于有创呼吸机，雾化对NPPV时峰压和峰流速都没有显著性影响。雾化导致部分呼吸机平均流速的显著下降、吸气时间和T90%的显著增加。雾化对绝大多数呼吸机模拟肺显示潮气量无显著的影响，但导致大部分无创呼吸机的呼吸机显示潮气量的显著增加，而有创呼吸机显示吸入潮气量都是显著性降低，而呼吸机显示呼出潮气量都是显著性增加。结论和意义：无论雾化位置位于呼吸机的近端或是远端，越靠近呼气阀或呼吸机，气溶胶的输送效率越低。喷射雾化对NPPV有显著的影响，这种影响在有创和无创呼吸机之间，不同款式呼吸机之间有明显的差异，不同雾化位置和驱动气流对无创通气的影响有显著性差异。研究结果有助于优化NPPV时雾化吸入，从而提高NPPV的疗效，减轻气压伤等不良后果的风险。