2023机械气道廓清技术临床应用专家共识.docx

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1、2023机械气道廓清技术临床应用专家共识机械气道廓清技术是指通过机械方法清除气道淤积分泌物、维持气道通畅的治疗手段。目前机械气道廓清技术在临床中应用广泛，在清除呼吸道分泌物、改善呼吸困难症状、预防和减少呼吸道感染等方面有显著作用，但有关机械气道廓清技术临床应用的专业指导和规范流程尚未达成共识，因此，中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组组织相关专家撰写了机械气道廓清技术临床应用专家共识。共识对机械气道廓清技术的定义、发展历史、工作原理和作用机制及临床应用等方面进行了系统性阐述，旨在增强对机械气道廓清技术的认知，为临床工作者提供规范的机械气道廓清技术应用流程，指导临床规范应用。人体生理状态下具有主动

2、气道廓清的能力，然而，当人体气道屏障、黏液清除系统和主动咳嗽能力因疾病等各种因素而受损时，机械气道廓清技术的规范应用具有积极的临床价值，能够有效地清除气道分泌物，预防并减少呼吸道感染，促进患者呼吸功能尽快恢复。该技术主要借助机械廓清设备清除气道淤积物和分泌物，并改变气道气流来改善呼吸困难等症状。目前机械气道廓清技术包括呼气正压、气道振荡技术、外部高频胸部加压技术等111虽然机械气道廓清技术在原理及应用方面可能有所不同，但它们的目标都是相同的，即清除呼吸道异常黏液分泌物，促进气道廓清。研究表明，机械气道廓清技术可在减少病情加重、改善症状、提高运动能力和改善生活质量等方面有显著作用2，但因受患者年

3、龄、疾病严重程度、个人气道病理生理学、设备易用性和舒适度等因素影响，机械气道廓清疗效差异较大,有必要撰写机械气道廓清共识指导和规范临床应用11为此，中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组、中国老年保健医学会呼吸病学专委会、中国呼吸医师分会呼吸职业发展委员会呼吸治疗师工作组、中国康复医学会呼吸康复专委会组织相关专家特制订本专家共识，指导临床医务人员对机械气道廓清技术合理和规范使用。一、共识制订方法学1指南发起机构与专家组成员：本共识由中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组，中国老年保健医学研究会呼吸病学分会，中国呼吸医师分会呼吸职业发展委员会呼吸治疗师工作组和中国康复医学会呼吸康复专委会联合发起，专家组

4、成员涵盖呼吸与危重症医学、呼吸治疗、康复相关领域、生物医学工程等专业专家。2.文献检索：本共识英文文献检索以Pubmed.Embase.WebofScience和Scopus数据库内容为基础，中文文献检索以中国生物医学文献数据库、维普中文生物医学期刊数据库、万方医学数据库和中国学术期刊网络出版总库这4个数据库收录文献为基础，查询已发表的机械气道廓清技术的综述、临床实践指南、共识、指导意见和临床研究。英文检索词包括airwayc1earancetechnique或osci11ationand1ungExpansionintrapu1monarypercussiveventi1ation”或Hig

5、hfrequencychestwa11ComPreSSion或highfrequencychestwa11OSCiI1ation或Mechanica1insuff1ation-exsuffIationnSJcExpiratoryF1owACCeIeratOr或（osci11atory）positiveexpiratorypressure,SKnnon-invasiveventi1ationintermittentpositivepressurebreathing中文检索词包括气道廓清技术或呼气气流量增加及肺扩张或肺内振荡及肺扩张、肺内叩击通气或高频胸壁震荡或咳痰机。检索时限：除机械气道廓清技术

6、发展历史部分，其余部分均为2018年1月I日以后发表文献。对于纳入的文献进一步追溯其参考文献。对上述检索结果进行人工核对，排除以下3项：（1）与检索内容无相关性；（2）动物实验研究；（3）研究对象未满18周岁的临床研究。3 .文献筛选和证据总结：本共识的证据质量分级标准采用的是GRADE方法，证据质量分为高（A）、中（B）、低（C）、极低（D）4个等级13,4,5,a级：证据来自高质量的随机对照研究（RCT）或者系统评价/Meta分析；B级：证据来自有研究缺陷的RCT或低质量的系统评价/Meta分析、高质量的观察性研究；C级：证据来自非随机、病历对照或其他观察性研究；D级：病例报道、专家意见。

7、3名证据评价组人员按照纳入和排除标准使用EndnoteX9文献管理软件独立进行文献筛选,并依据不同GRADE方法对循证医学证据进行分类总结。若遇分歧，则第4名研究人员介入讨论解决。4 .推荐意见产生和共识：本共识在总结国内外最新的临床研究及相关应用指南基础上，对机械气道廓清各类技术的发展历史、廓清原理和临床应用情况进行了系统全面阐述，但由于高质量临床证据的缺乏，本共识暂未形成推荐意见。我们将持续关注机械气道廓清技术领域的最新进展，在未来的更新版本中进行针对性的技术推荐。二、机械气道廓清的概述（-）气道廓清的定义气道廓清技术是指通过人工、药物或机械等方法清除气道淤积分泌物、维持气道通畅的治疗手段

8、。正常健康的支气管上皮纤毛通过自主摆动运动以及人体咳嗽反射清除气道分泌物，防止黏液瘀滞、保持气道通畅，维持局部微环境稳定和正常的呼吸功能。多种内外理化因素、异常病理生理改变，均可影响机体呼吸道的正常自清功能。机械气道廓清技术是借助气道廓清设备清除气道淤积分泌物、改变气道气流，改善肺通气/换气功能、促进肺复张、改善氧合【6,7早期识别高危人群并尽早启动气道廓清治疗，对于提高患者生活质量、延缓疾病进展、改善预后有重要作用。本专家共识重点关注机械气道廓清技术相关内容。（二）机械气道廓清技术的发展历史（图1）MI-E*PEP*HFCWOO1E*主动ACT194719531970SO1980SO1990

9、SC201OSIIPPBeIPV-OPEP*NIV-EFAe注：ACT:airwayc1earancetechnique,气道清除技术；IPPB:intermittentpositivepressurebreathing,间歇正压呼吸;MI-E:mechanica1insuff1ation-exsuff1ation,机械吸-呼技术;PEP:positiveexpiratorypressure,呼气正压;IPV:intrapu1monarypercussiveventi1ation,肺内叩击通气;HFCWO:highfrequencychestwa11osci11ation,高频胸壁震荡;OPE

10、P:osci11ationpositiveexpiratorypressure,振荡呼气正压;NIV:non-invasiveventi1ation,无创通气;O1E:osci11ationand1ungexpansion,肺内振荡及肺扩张；EFA:expiratoryf1owacce1eratorz呼气流量加速器图1机械气道廓清技术的发展进程图1947年首次报道间歇正压呼吸(intermittentpositivepressurebreathing,IPPB)治疗概念,并于1990年起被应用于囊性纤维化的治疗【811953年出现改变气管树内气流改善神经肌肉病变患者咳嗽无力的机械吸-呼技术(m

11、echanica1insuff1ation-exsuff1ation,MI-E)8。20世纪70年代末,呼气正压(positiveexpiratorypressure,PEP)作为一种新兴气道廓清技术在丹麦出现并在临床中广泛应用6。同期，ForrestBird于1979年首次提出了肺内叩击通气(intrapu1monarypercussiveventi1ation,IPV)16120世纪80年代末和90年代初高频胸壁震荡(highfrequencychestwa11osci11ation,HFCWO)、振荡呼气正压(osci11ationpositiveexpiratorypressure,O

12、PEP)和无创通气(non-invasiveventi1ation,NIV)技术开始在临床应用9,10,11,12近十年来，随着机械气道廓清技术不断发展，肺内振荡及肺扩张（osci11ationandIungexpansion,O1E）和呼气流量加速器（expiratoryf1owacce1erator,EFA）等新型机械气道廓清技术应用于临床，对患者呼吸道功能康复起到了重要作用【6】。三、机械气道廓清功能障碍的病理生理机制（-）正常成人气道廓清的生理学机制人体正常气道廓清生理学功能包括纤毛黏液清除（mucoci1iaryc1earance,MCC）系统和咳嗽，通过MCC系统捕获气道内异物并形

13、成黏液，推动至主气道和咽喉部，引起主动或被动咳嗽排出体外【13（二）气道廓清功能障碍病理生理机制1 .纤毛黏液系统障碍：分为纤毛摆动障碍和纤毛数量减少；常见原因有：化学物质刺激、基因突变、痰液黏性增加和感染，表现为纤毛摆动异常、纤毛脱落、纤毛生长抑制等14。2 .黏液特性改变：表现为黏液蛋白增多，气管支气管上皮细胞凋亡、增加痰液黏附力。3 .气道阻力改变：（1）气道内阻塞，常见支气管哮喘、支气管扩张和慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）患者，病理生理特点是气道结构性改变，中小气道重塑、变窄和气道高反应造成【”】。（2）气道外部受压，由于异物、肿瘤和先天性或获得性胸椎畸形对呼吸道造成压迫，导致气道狭窄

14、。4 .咳嗽功能障碍：（1）神经传导障碍：包括传入功能障碍、反射性咳嗽的神经通路损伤和运动神经元障碍，可导致咳嗽超敏反应综合征、神经退行性疾病、脊髓损伤、胸部或上腹部手术【16。（2）咳嗽肌力下降：呼吸肌力下降，表现为呼吸肌无力和呼吸肌疲劳；咳嗽前肺容积减少，咳嗽峰流速下降，由于呼吸肌无力造成呼气末肺容积增加和咳嗽峰流速下降，常见于慢阻肺。四.机械气道廓清技术原理机制（-）机械气道廓清技术的原理压力输入B.气道犷张后痰液推出1 .气道扩张及肺复张：生理情况下，小气道及其肺泡正常开放，气流进出正常。气道病理生理改变致使气管塌陷，黏液腺体高分泌使小气道及其肺泡因黏液栓塞而发生局限性肺气肿或肺不张，

15、或黏液难以通过狭窄的气道形成痰栓，加重气道阻塞（图2A）。机械气道廓清通过提高气道内压力促进气道扩张、增加肺内压和肺泡通气量，有利于扩张陷闭的小气道并复张肺泡，促进分泌物引流（图2B）。机械气道扩张技术包括PEP、IPPB等。At气道埸陷痍液排不出图2气道及肺扩张廓清原理示意图2 .气道/胸壁振荡：振荡技术分为气道振荡（内振荡）和胸壁振荡（外振荡），气道振荡技术是指向大气道持续输入高频振荡波，并向中小气道扩散（图3A）,包括OPEP.IPVxO1E等；胸壁振荡技术主要通过定向叩击或脉冲气流产生器调节充气背心内部的充气和放气，产生一定频率和幅度的高频振荡并作用于胸壁（图3B）,如HFCWO等。气

16、道振荡和胸壁振荡均可以使呼吸道表面黏液和代谢物松解、液化，振荡所引起的气道内气体流速变化可以产生一定强度的剪切力，促使分泌物脱离气管壁；另外，振荡还可以促进气道纤毛的摆动，推动痰液排出。B：外震荡廊清气道原理示意图图3气道/胸壁振荡廓清气道原理示意图3 .增加呼气流速2009年推出了一种新型的ACT呼气流量加速器（图4 ）,利用文丘里效应（图4A）,当外接的辅助气流经过类似文丘里管狭窄处时，流速为Vi的气流因通过变窄的管路而增速到V2,使得在狭窄处的气压P2低于外接辅助气流的气压P1。随着外接气流V1流速增加，狭窄处气压P2成比例降低，甚至可以降为负压。由于P2低压的形成，使得流经该处的呼气气流速度增加，且P2压力越低，呼气气流增速越大。呼气气流流经呼吸道内部的黏液时，在黏液表面产生剪切力，