氦-氧混合气治疗慢性阻塞性肺疾病合并高二氧化碳血症的临床研究
作者：解立新 梁学文 刘又宁 马迎民
单位：100853 北京中国人民解放军总医院呼吸内科(解立新、刘又宁、马迎民)进修医生(梁学文)
关键词：
中华医学杂志/980916 慢性阻塞性肺疾患(COPD)临床广泛采用鼻(面)罩呼吸机治疗，但疗效并不令人满意。氦气(Helium, He)是一种
小分子惰性气体，可明显降低呼吸负荷，节省呼吸功，氦-氧混合气(Heliox)应用于无创辅助呼吸治疗中，可促进氧合及二氧化碳排出，减轻呼吸肌疲劳，以利患者的康复。本研究探讨Heliox的治疗机理，以期能成为治疗COPD的有效途径之一[1]。
一、对象与方法
选择慢性阻塞性肺疾患合并高二氧化碳血症患者17例，男14例，女3例，年龄42～76岁，平均65.9岁，均符合COPD诊断标准[2]。按完全随机分为实验组(8例)和对照组(9例)。实验组患者半卧于床上，戴上鼻罩，与辅助呼吸装置连接；启动装置后，记录参数，开启氦-氧混合气，呼吸Heliox 15分钟氧浓度=21%(FiO2=21%)，测定肺功能及血气分析各项指标；休息30分钟后，接呼吸装置，吸入气氧浓度升至40%，呼吸15分钟，测定指标(同上)；按同样步骤测定FiO2分别为60%和80%Heliox的各项指标；移开鼻罩，呼吸空气15分钟后再次测定指标。对照组实验步骤及FiO2同实验组，将氦-氧混合气换成氮-氧混合气，其余同上。
, 百拇医药
实验结果以
±s表示，组内比较均用F检验和q检验，组间比较均用t检验。
二、结果
实验组患者第一秒用力呼气/肺活量(FEV1/FVC)各浓度FiO2与对照组比较均有明显差异，并较实验前也有显著性提高；实验组停止吸入Heliox 15分钟后FEV1.0/FVC则恢复到实验前水平(表1)。
表1 吸入Heliox对COPD患者FEV1/FVC的影响(%，±s) 组别
, 百拇医药
例数
实验前
FEV1/FVC
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
34±3
, http://www.100md.com
75±6*△**
74±6*△**
72±4*△**
60±5*△
33±3**
24.03
0.0001
对照组
9
41±5
, 百拇医药 37±3
36±3
36±4
38±6
1.73
0.1682
t值
0.1810
5.9755
5.9400
6.4621
3.0801
, 百拇医药
P值
0.8588
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
注：21%～80%为吸入Heliox的氧浓度(下同)与实验前比较* P<0.05；与80%比较** P<0.05；与停机15分钟比较△ P<0.05表2 吸入Heliox对COPD患者PEFR的影响(L/S，±s) 组别
, 百拇医药
例数
实验前
PEFR
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
0.83±0.20
, 百拇医药
2.11±0.30*△
1.65±0.33*△**
1.45±0.30*△**
1.20±0.27**
0.85±0.22
12.63
0.0001
对照组
9
0.68±0.10
, 百拇医药
0.63±0.08
0.61±0.09
0.55±0.08
0.60±0.06
0.80
0.5319
t值
0.6965
5.0917
3.2026
3.1091
, 百拇医药
2.3011
P值
0.4968
0.0001
0.0059
0.0072
0.0361
注：与实验前比较* P<0.05；与21%比较** P<0.05； 与停机15分钟比较△ P<0.05表3 吸入Heliox对COPD患者FEF50的影响(L/s，±s) 组别
, 百拇医药
例数
实验前
FEF50
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
0.40±0.15
, http://www.100md.com
0.91±0.17*△**
0.79±0.25*△
0.72±0.20*△
0.61±0.21
0.42±0.17
8.10
0.0001
对照组
9
0.24±0.04
0.23±0.03
, 百拇医药
0.24±0.04
0.24±0.03
0.27±0.04
2.50
0.0621
t值
1.1275
4.0415
2.3283
2.4985
1.6509
P值
, 百拇医药
0.2733
0.0011
0.0343
0.0246
0.1195
注：与实验前比较* P<0.05；与80%比较** P<0.05；与停机15分钟比较△ P<0.05表4 吸入Heliox对COPD患者PaO2的影响(mmHg，±s) 组别
例数
, 百拇医药
实验前
PaO2
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
64± 4
89.2±3.0*
93.3±3.4*
, 百拇医药
101.7±2.9*△
105.7±2.8*△
26.90
0.0001
对照组
9
56±12
60.5±2.2〓
73.5±1.9*△
84.8±2.3*△
93.5±2.9*△
, 百拇医药
7.31
0.0001
t值
1.7023
7.7937
5.1064
4.6081
3.0196
P值
0.1194
0.0001
0.0003
0.0004
, http://www.100md.com
0.0089
注：与实验前比较* P<0.05； 与80%比较△ P<0.05；1 mmHg=0.133 kPa表5 吸入Heliox对COPD患者PaCo2的影响(mmHg，±s) 组别
实验前
PaCO2
F值
P值
21%
, 百拇医药 40%
60%
80%
实验组
59±3
40±3*△
44±5*△
47±4
53±4
11.31
0.0001
对照组
, 百拇医药
56±4
62±4
67±4*△
74±3*△
83±3*△
38.34
0.0001
t值
0.4924
4.0923
3.4869
5.3943
, 百拇医药
6.4379
P值
0.6296
0.0010
0.0033
0.0001
0.0001
注：与实验前比较*P<0.05；与80%比较 △ P<0.05；与60%比较△ P<0.05
实验组患者吸入Heliox后最大呼气流速(PEFR)、FEF50均有明显改善，与对照组比较有显著性差异，停机后均再次下降(表2，3)。
, 百拇医药
实验组患者吸入Heliox后PaO2较对照组明显上升，尤其在FiO2较低情况下；实验组PaCO2有明显下降，与对照组比较有显著性差异；但也可以看出，随着FiO2的升高，实验组PaCO2也有上升趋势(表4，5)。
三、讨论
1.氦-氧混合气治疗COPD的机理及其应用：由于氦气特有的物理特性，吸入氦氧混合气可以增加肺泡有效通气量，促进氧合；增大呼气流速，减少肺过度通气，促进CO2排除，降低呼吸功耗[3，4]。患者吸入Heliox(79%He)15分钟，PaO2即由64.03 mmHg升至89.2 mmHg；且吸入不同浓度的Heliox与对照组比较，PaO2均比对照组要高。本组COPD患者吸入Heliox后FEV1.0/FVC、PEFR、FEF50均有明显好转，PaCO2在吸入Heliox(21%O2)时较实验前降低32.1%，对照组则较实验前上升8.3%，各浓度实验组与对照组比较PaCO2亦均有显著性差异。
, 百拇医药
2.氦-氧混合气的最适浓度范围、作用时间及后续效应：本组COPD患者吸入Heliox在40%～79%He范围内有明显的优势。结合国外报道，我们也发现患者吸入Heliox后15分钟肺功能和血气即有明显改善，表明Heliox起效是迅速的[5]。另外本结果发现，停止吸入Heliox后15分钟肺功能指标则有明显下降，提示Heliox的后续效应极短。吸入Heliox可能使早期COPD并发呼吸衰竭患者避免气管插管，使气管插管机械通气患者降低机械通气并发症，有利于病情康复。可以认为该方法会成为今后治疗COPD的有效手段之一。 参考文献
1 Burchardi H, Sydow M. Artificial ventilation: some unresolved problems. Eur J Aneasth, 1994, 11:53-63.
2 Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmonary disease. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med. 1995,152(5 pt 2):s77-121.
, http://www.100md.com
3 Orr JB. Helium-oxygen gas mixtures in the management of patients with airway obstruction. Ear Nose Throat J, 1988, 67: 866-869.
4 Anderson M, Svartengren M, Bylin G, et al. Deposition in asthmatics of particles inhaled in air or in helium-oxygen. Am Rev Respir Dis, 1993, 147: 524-528.
5 Fleming MD, Weigelt JA, Brewer V, et al. Effect of helium and oxygen on airflow in a narrowed airway. Arch Surg, 1992, 127: 956-960., 百拇医药
单位：100853 北京中国人民解放军总医院呼吸内科(解立新、刘又宁、马迎民)进修医生(梁学文)
关键词：
中华医学杂志/980916 慢性阻塞性肺疾患(COPD)临床广泛采用鼻(面)罩呼吸机治疗，但疗效并不令人满意。氦气(Helium, He)是一种
小分子惰性气体，可明显降低呼吸负荷，节省呼吸功，氦-氧混合气(Heliox)应用于无创辅助呼吸治疗中，可促进氧合及二氧化碳排出，减轻呼吸肌疲劳，以利患者的康复。本研究探讨Heliox的治疗机理，以期能成为治疗COPD的有效途径之一[1]。
一、对象与方法
选择慢性阻塞性肺疾患合并高二氧化碳血症患者17例，男14例，女3例，年龄42～76岁，平均65.9岁，均符合COPD诊断标准[2]。按完全随机分为实验组(8例)和对照组(9例)。实验组患者半卧于床上，戴上鼻罩，与辅助呼吸装置连接；启动装置后，记录参数，开启氦-氧混合气，呼吸Heliox 15分钟氧浓度=21%(FiO2=21%)，测定肺功能及血气分析各项指标；休息30分钟后，接呼吸装置，吸入气氧浓度升至40%，呼吸15分钟，测定指标(同上)；按同样步骤测定FiO2分别为60%和80%Heliox的各项指标；移开鼻罩，呼吸空气15分钟后再次测定指标。对照组实验步骤及FiO2同实验组，将氦-氧混合气换成氮-氧混合气，其余同上。
, 百拇医药
实验结果以
±s表示，组内比较均用F检验和q检验，组间比较均用t检验。二、结果
实验组患者第一秒用力呼气/肺活量(FEV1/FVC)各浓度FiO2与对照组比较均有明显差异，并较实验前也有显著性提高；实验组停止吸入Heliox 15分钟后FEV1.0/FVC则恢复到实验前水平(表1)。
表1 吸入Heliox对COPD患者FEV1/FVC的影响(%，
±s) 组别, 百拇医药
例数
实验前
FEV1/FVC
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
34±3
, http://www.100md.com
75±6*△**
74±6*△**
72±4*△**
60±5*△
33±3**
24.03
0.0001
对照组
9
41±5
, 百拇医药 37±3
36±3
36±4
38±6
1.73
0.1682
t值
0.1810
5.9755
5.9400
6.4621
3.0801
, 百拇医药
P值
0.8588
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
注：21%～80%为吸入Heliox的氧浓度(下同)与实验前比较* P<0.05；与80%比较** P<0.05；与停机15分钟比较△ P<0.05表2 吸入Heliox对COPD患者PEFR的影响(L/S，
±s) 组别, 百拇医药
例数
实验前
PEFR
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
0.83±0.20
, 百拇医药
2.11±0.30*△
1.65±0.33*△**
1.45±0.30*△**
1.20±0.27**
0.85±0.22
12.63
0.0001
对照组
9
0.68±0.10
, 百拇医药
0.63±0.08
0.61±0.09
0.55±0.08
0.60±0.06
0.80
0.5319
t值
0.6965
5.0917
3.2026
3.1091
, 百拇医药
2.3011
P值
0.4968
0.0001
0.0059
0.0072
0.0361
注：与实验前比较* P<0.05；与21%比较** P<0.05； 与停机15分钟比较△ P<0.05表3 吸入Heliox对COPD患者FEF50的影响(L/s，
±s) 组别, 百拇医药
例数
实验前
FEF50
停机15分钟
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
0.40±0.15
, http://www.100md.com
0.91±0.17*△**
0.79±0.25*△
0.72±0.20*△
0.61±0.21
0.42±0.17
8.10
0.0001
对照组
9
0.24±0.04
0.23±0.03
, 百拇医药
0.24±0.04
0.24±0.03
0.27±0.04
2.50
0.0621
t值
1.1275
4.0415
2.3283
2.4985
1.6509
P值
, 百拇医药
0.2733
0.0011
0.0343
0.0246
0.1195
注：与实验前比较* P<0.05；与80%比较** P<0.05；与停机15分钟比较△ P<0.05表4 吸入Heliox对COPD患者PaO2的影响(mmHg，
±s) 组别例数
, 百拇医药
实验前
PaO2
F值
P值
21%
40%
60%
80%
实验组
8
64± 4
89.2±3.0*
93.3±3.4*
, 百拇医药
101.7±2.9*△
105.7±2.8*△
26.90
0.0001
对照组
9
56±12
60.5±2.2〓
73.5±1.9*△
84.8±2.3*△
93.5±2.9*△
, 百拇医药
7.31
0.0001
t值
1.7023
7.7937
5.1064
4.6081
3.0196
P值
0.1194
0.0001
0.0003
0.0004
, http://www.100md.com
0.0089
注：与实验前比较* P<0.05； 与80%比较△ P<0.05；1 mmHg=0.133 kPa表5 吸入Heliox对COPD患者PaCo2的影响(mmHg，
±s) 组别实验前
PaCO2
F值
P值
21%
, 百拇医药 40%
60%
80%
实验组
59±3
40±3*△
44±5*△
47±4
53±4
11.31
0.0001
对照组
, 百拇医药
56±4
62±4
67±4*△
74±3*△
83±3*△
38.34
0.0001
t值
0.4924
4.0923
3.4869
5.3943
, 百拇医药
6.4379
P值
0.6296
0.0010
0.0033
0.0001
0.0001
注：与实验前比较*P<0.05；与80%比较 △ P<0.05；与60%比较△ P<0.05
实验组患者吸入Heliox后最大呼气流速(PEFR)、FEF50均有明显改善，与对照组比较有显著性差异，停机后均再次下降(表2，3)。
, 百拇医药
实验组患者吸入Heliox后PaO2较对照组明显上升，尤其在FiO2较低情况下；实验组PaCO2有明显下降，与对照组比较有显著性差异；但也可以看出，随着FiO2的升高，实验组PaCO2也有上升趋势(表4，5)。
三、讨论
1.氦-氧混合气治疗COPD的机理及其应用：由于氦气特有的物理特性，吸入氦氧混合气可以增加肺泡有效通气量，促进氧合；增大呼气流速，减少肺过度通气，促进CO2排除，降低呼吸功耗[3，4]。患者吸入Heliox(79%He)15分钟，PaO2即由64.03 mmHg升至89.2 mmHg；且吸入不同浓度的Heliox与对照组比较，PaO2均比对照组要高。本组COPD患者吸入Heliox后FEV1.0/FVC、PEFR、FEF50均有明显好转，PaCO2在吸入Heliox(21%O2)时较实验前降低32.1%，对照组则较实验前上升8.3%，各浓度实验组与对照组比较PaCO2亦均有显著性差异。
, 百拇医药
2.氦-氧混合气的最适浓度范围、作用时间及后续效应：本组COPD患者吸入Heliox在40%～79%He范围内有明显的优势。结合国外报道，我们也发现患者吸入Heliox后15分钟肺功能和血气即有明显改善，表明Heliox起效是迅速的[5]。另外本结果发现，停止吸入Heliox后15分钟肺功能指标则有明显下降，提示Heliox的后续效应极短。吸入Heliox可能使早期COPD并发呼吸衰竭患者避免气管插管，使气管插管机械通气患者降低机械通气并发症，有利于病情康复。可以认为该方法会成为今后治疗COPD的有效手段之一。 参考文献
1 Burchardi H, Sydow M. Artificial ventilation: some unresolved problems. Eur J Aneasth, 1994, 11:53-63.
2 Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmonary disease. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med. 1995,152(5 pt 2):s77-121.
, http://www.100md.com
3 Orr JB. Helium-oxygen gas mixtures in the management of patients with airway obstruction. Ear Nose Throat J, 1988, 67: 866-869.
4 Anderson M, Svartengren M, Bylin G, et al. Deposition in asthmatics of particles inhaled in air or in helium-oxygen. Am Rev Respir Dis, 1993, 147: 524-528.
5 Fleming MD, Weigelt JA, Brewer V, et al. Effect of helium and oxygen on airflow in a narrowed airway. Arch Surg, 1992, 127: 956-960., 百拇医药