慢阻肺所致慢性呼吸衰竭物联网医学分级诊疗

慢性呼吸衰竭多由慢阻肺、严重肺结核、肺间质纤维化、肺尘埃沉着症等支气管肺疾病引起。胸廓和神经肌肉病变如胸部手术、外伤、广泛胸膜增厚、胸廓畸形、脊髓侧索硬化症等，也可导致慢性呼吸衰竭。这里仅以慢阻肺急性发作（AECOPD）所致慢性呼吸衰竭为例，探讨如何应用三级联动的物联网医学平台管理这些患者，提高医疗质量及抢救成功率，延长再次急性发作时间和提高患者满意度。

一、分级诊疗分工

    通过物联网医学平台，协调一级医院、二级医院和三级医院分工，三级联动、高效精准地完成分级诊疗工作。

（一）一级医院工作

    主要为慢性呼吸衰竭预防、筛查、患者教育、初步诊断、非急性加重期治疗和康复治疗。为保证医疗质量，与二级医院和三级医院进行三级联动物联网医学管理和双向转诊治疗。

（二）二级医院工作

    主要为协助一级医院确诊和管理慢性呼吸衰竭患者、与一级医院进行双向转诊、对于疑难病例与三级医院研究诊治方案、指导和负责会诊、无创机械通气、氧疗和双向转诊。

（三）三级医院工作

    主要为慢性呼吸衰竭管理、呼吸衰竭治疗及联网会诊。对于疑难病例，协助区中心医院专家研究诊治方案。负责质量控制、复核诊断率、治疗方案及双向转诊率。

二、物联网医学分级诊疗五步法

物联网医学分级诊疗五步法应用于慢性呼吸衰竭示意图见图3-20。

图3-20  物联网医学分级诊疗五步法用于慢性呼吸衰竭患者示意图

（一） 第一步 询问（1A）：

    通过询问，或扫描二维码收集患者与疾病相关的重要个人信息，如年龄、性别、身高、体重、吸烟状况、家族史、生活和工作环境污染情况，以及咳痰喘等临床表现和急性变化的现象。尽可能引用问卷和量表，直接传到云计算器，协助诊断和评估。

主要危险因素包括：

1、病毒感染   目前已有明确证据表明上呼吸道病毒感染会诱发AECOPD，常见病毒为鼻病毒属、呼吸道合胞病毒和流感病毒。在AECOPD之前，几乎50%患者合并上呼吸道病毒感染，64%的患者有感冒病程。最常见的诱因是鼻病毒属，呼吸道合胞病毒感染也是AECOPD的一个重要因素，流感病毒感染所致的相对较少。冬季由于气温较低，呼吸道病毒感染流行增加，AECOPD的发病也随之增多。病毒感染后，痰液中不仅中性粒细胞增高，且嗜酸细胞数量也增高。AECOPD患者还常存在细菌和病毒混合感染，约25% 的住院患者存在病毒和细菌混合感染，并且这类患者病情较重，住院时间明显延长。

2.细菌感染   可以从40%～60% 的AECOPD患者痰液中分离出细菌，最常见的为流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌和肺炎链球菌，其次为铜绿假单胞菌、肠道阴性菌、金葡菌和副流感嗜血杆菌等。近来一项国内大型多中心研究表明，884例AECOPD患者中331例痰液培养获得细菌菌株(37.4%)。其中78.8％为革兰氏阴性菌，常见的是铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌属，其次为流感嗜血杆菌，15％为肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌革兰阳性球菌。抗感染对其诱发的AECOPD有效，尤其对呼气流受限严重以及伴有呼吸困难、痰量增加和痰液变脓、急性加重症状明显的患者。此外，非典型病原体也是不容忽视的因素，有研究表明3％～5％的AECOPD急性发作是由肺炎衣原体所致，其感染率可达60.9％。

3.环境因素   气道炎症也可以由吸烟、大气污染等非感染因素引起，吸入变应原等也可引起气道粘膜水肿、平滑肌痉挛和分泌物增加，进而导致易生细菌的过度生长。空气污染，尤其是10 µm和2.5µm 左右的微粒浓度(PM 10，PM 2.5)与AECOPD发病有关，室内温度以及室外温度的降低也能诱发AECOPD。

    （二）第二步 评估（2A）：

    评估包括提出检查项目，如血气分析、胸部影像学，获取疾病相关信息后传到云计算器上进行自动评估。特别注意呼吸监护室监护传感器和呼吸机的端口开放，以及将结果传到云计算器做智能处理，才能为诊断、鉴别诊断、评估和治疗提供重要参考意见。

（1）动脉血气分析   在海平面呼吸室内空气条件下，PaO₂<60 mmHg和（或）PaCO₂>50 mmHg, 提示呼吸衰竭。如PaO₂<50 mmHg, PaCO₂>70 mmHg, pH<7.30, 提示病情危重，需严密监控病情发展或入住ICU治疗。

（2）血常规   血红细胞计数和红细胞压积有助于了解红细胞增多症或有无出血。血白细胞计数对了解肺部感染情况有一定帮助，部分患者肺部感染加重时白细胞计数可增高和（或）出现中性粒细胞核左移。

（3）胸部X线片   胸部X线片可以协助鉴别是否合并胸腔积液、气胸与肺炎，也有助于AECOPD与其它具有类似症状的疾病鉴别, 如肺水肿和胸腔积液等。

（4）痰培养及药物敏感试验等   痰液为脓性或粘液性脓性时，应在抗菌药物治疗前留取合格痰液行涂片及细菌培养。若患者对最初选择的抗菌药物反应欠佳，应及时根据痰培养及药物敏感试验结果指导临床治疗。但咽部共生菌群可能干扰微生物学检测的结果。较长时间使用抗菌药物和反复全身应用糖皮质激素治疗的患者，也应注意真菌感染的可能性，特别是近期内反复加重者更应该重视。

（5）血液生化检查   有助于确定低钠、低钾和低氯血症等电解质紊乱，糖尿病危象或低白蛋白营养不良等，亦可发现合并存在的代谢性酸碱失衡。

（6）心电图（ECG）和超声心动图(UCG)   对右心室肥厚、心律失常及心肌缺血诊断有帮助，有助于及早发现并发症和指导临床治疗。

    （三） 第三步 建议（3A）：

    结合上述信息和评估结果，提出诊断、鉴别诊断和进一步评估意见，详细鉴别诊断、评估病情和并发病，应特别注意引用指南或共识意见。

   （1）诊断   慢性呼吸衰竭的血气分析诊断标准参见急性呼吸衰竭，但在临床上Ⅱ型呼吸衰竭患者还常见于另一种情况，即吸氧治疗后，PaO2＞60mmHg，但PaCO2仍高于正常水平者。 

  （2）鉴别诊断   10％～30％急性加重的慢阻肺患者疗效差，应重新评估是否存在与AECOPD混淆的其它疾病，如肺炎、充血性心衰、气胸、胸腔积液、肺栓塞和心律失常等。治疗依从性差也可引起症状加重，需与真正急性加重区分。血脑钠肽水平升高结合其他临床资料，可以将由充血性心衰而引起的急性呼吸困难与AECOPD区分开来。

   （四） 第四步 安排（4A）：

    应针对不同患者信息特征和风险等级，给予个体化治疗、康复，出院时的继续教育和次级预防建议，应特别注意经端口开放获得的信息，在智能处理后给与处理意见，包括三级联动和报警和提示，确保安全和疗效。

1、慢性呼吸衰竭时机械通气的目的为： ①纠正严重低氧血症，改善 PaO_２，使 SaO_２> 90%，满足机体供氧需要；②纠正危及生命的急性高碳酸血症，但不必要急于恢复 PaCO_２至正常范围，达到急性发作前的基础值即可；③缓解呼吸窘迫，逆转患者的呼吸困难症状；④纠正呼吸肌群的疲劳，为脱机做好准备；⑤降低全身或心肌的氧耗量，呼吸衰竭时呼吸肌群或其它肌群的剧烈活动、损害全身氧释放并使心脏的负荷增加时，此时应用机械通气可降低全身和心肌的氧耗量。

2、无创机械通气的适应证和相对禁忌证：慢阻肺呼吸衰竭首选无创通气，可改善呼吸性酸中毒、提高pH、降低PaCO₂及呼吸频率、减轻呼吸困难、降低气管插管率、住院天数以及死亡率。慢阻肺患者发生急性呼吸衰竭或慢性呼吸衰竭急性加重时，无创机械通气（NIV）的适应证和相对禁忌证见表1。

表1： AECOPD患者 NIV的适应证和相对禁忌证

3、有创通气指证：对于AECOPD患者，早期NIV的干预可明显减少有创通气的使用，但对于少数NIV禁忌或使用失败的严重呼吸衰竭患者，一旦出现严重的呼吸形式、意识、血流动力学等改变，应及早插管改用有创通气（IMV）。AECOPD并发呼吸衰竭时有创通气指证见表2，此时应告知患者家属，IMV的并发症远多于无创通气，并且可能产生脱机困难。

表2： AECOPD患者有创通气指证

有创通气时监测： 临床上应用有创呼吸机所提供的各项参数，可以动态测定/观察患者气流动力学的参数变化。在有物联网医学平台时，这些信息均可经端口开放自动传到云计算器，智能分析后提出处理意见。

1）气道压   应严密监测气道峰压（＜35～40 cmH₂O）和平台压（＜30 cmH₂O），以避免发生气压伤。AECOPD患者在机械通气时若出现气道峰压增加，提示存在气道阻力增加和/或DPH加重，如果同时出现平台压的同步增高，则提示DPH加重是引起气道压增加的主要原因。

2）内源性PEEP（PEEPi）   PEEPi形成的原因主要与气道阻力增加、肺部弹性回缩力下降、呼气时间缩短和每分钟通气量增加等有关。临床症状、体征及呼吸循环监测情况有助于判断是否存在PEEPi：①呼吸机检测示呼气末有持续的气流；② 患者出现呼吸困难和吸气负荷增加的征象（如“三凹征”等）以及由此引起的人机不协调；③难以用循环系统疾病原因解释的低血压；④容量控制通气时峰压和平台压升高。如需准确判断PEEPi，可采用呼气末气道阻断法（expiration hold）和食道气囊测压法测量。

3）气道阻力（Airway resistance，Raw）   与气道压相比，影响Raw的因素较少，主要为：Raw=压力X流量，能更准确地判断患者对治疗的反应，如对支气管舒张剂疗效的判断。

4）气体交换监测   可应用血气分析、呼出气CO₂监测等来指导通气参数调节。应尤其注意监测pH和PaCO₂水平，避免PaCO₂下降过快而导致严重碱中毒的发生。

在有创通气过程中，应精确评估AECOPD的药物治疗反应以及有创通气呼吸支持的效果，同时评估患者自主呼吸能力和排痰状况。建议尽可能保持存在患者自主呼吸，缩短机械控制通气时间，增加自主呼吸比例，从而避免因呼吸肌群费用性萎缩导致的呼吸机依赖，致使撤机困难。

在AECOPD并发肺部感染得以控制，脓性痰液转为白色且痰量明显下降、肺部啰音减少、临床情况改善后表明呼吸衰竭获得初步纠正，如果吸氧浓度小于40%，血气接近正常，pH大于7.35，PaCO₂低于50 mmHg, 通常可以考虑停机或拔管，之后换成为无创通气呼吸支持。有创与无创序贯性机械通气策略有助于减少呼吸机相关性肺炎的发生与早日撤机。

    （五）第五步 物联网医学辅助（5A）：

    物联网医学辅助功能主要包括：①提问答疑；②帮助挂号；③直面名家；④帮助转诊；⑤全时空照护；⑥协助双向转诊；⑦控制医疗质量。物联网医学技术的三大基本流程和十大功能特别有利于完成这些工作，其中三大基本流程（全面感知→可靠传送→智能处理）可用于医学，物联网的十大基本功能也可移植到医学上（表3），进行全时空预防、保健、诊疗和康复。

表3 基于物联网的物联网医学十大功能

    其中在线监测、定位跟踪、警报联动、急救调度功能有利于全时空在线监测病情和指导治疗；预案管理、远程管理、领导桌面和统计决策功能可拓展海量信息深度挖掘功能，应用预先设定的规章全天候管理和及时处置慢性病，改善生命质量和延长生存时间；安全隐私和在线升级功能是物联网医学技术的保障，可保证物联网系统能够正常运行，更适用于医疗的联网服务。

与传统医学相比，物联网医学有如下优点：

（1）模式转变：使专业医疗走进家庭，干预潜在的健康危机，由被动治疗转变为主动健康管理；

（2）缩小四大差别：利用无线传感设备和现代因特网技术，可缩小三级医院医生的医学知识的时间和空间差别、同时也缩小医院之间的资源和经验的差别，使患者足不出户即可享受专业医疗健康服务。

（3）全时空：可实现实时在线任何时间任何地点的监测和管理，通过筛查、评估、预防、干预、随访和教育等多种方式对民众的健康进行全面管理；

（4）全周期：即贯穿预防、诊断和治疗全程或终身的健康档案及各项健康管理服务；

（5）多渠道：通过网站、电话、短信、邮件、微博、微信、语音、视频和现场等多种形式实现与专家的实时高效沟通；

（6）个体化：针对不同人群提供个性化的诊断和治疗方案；

    物联网医学模式既缓解了大医院人满为患的现状，又为社区医师解决了一些慢性病诊治和管理的依从性差的高技术难题，可以高效监测疾病，动态协助疾病和病人管理；此外，GPS定位和报警装置可协助抢救患者生命并减少住院次数。

三、应用注意事项和质量控制

1、注意事项主要为：

（1）慢阻肺患者多为中、老年人，部分理解力有限。在软件设计中应针对这些群体的特点，尽量简化，易用，界面清晰，避免过多内容出现在同一界面，伴语音朗读的方式帮助患者理解。在患者培训初始阶段，可要求其子女参与，从而更顺畅地实现起步。

（2）在无线传感肺功能仪使用前，必须经过医务人员培训，从而使远程采集的患者数据确切可靠。

（3）定性和定量识别急性加重，即要早期识别急性加重，又要识别其程度。如为轻度急性加重，通过物联网医学远程干预通常能够阻断该次急性加重，但如果确系中、重度急性加重，应及时发出建议医院就诊的建议。

（4）部分慢阻肺患者有家庭氧疗和家庭呼吸机应用的情况，在物联网医学远程监护中应按需加入氧饱和度、呼吸频率等参数的采集，并设置相应预警指标和报警装置。

2、质量控制   物联网医学的应用和实施效果，与设备、社区、专科医师和患者的理解有关，每个环节均应该保持通畅和准确，才能取得最佳效果。除了共性的培训外，在临床应用中，还应针对慢阻肺自身的特征，特别注意质控的要点，主要需要质控的指标为五步法中：①既往呼吸病史；②危险因素史；③呼吸次数；④胸片；⑤血气分析；⑥无创机械通气；⑦氧疗。此外，还应兼顾分级诊疗质控的指标为：①诊断复核率；②治疗方案复核率；③疗效复核率；④12小时物联网会诊率；⑤双向转诊率。当然，为实施这些质控指标和督导三级医院医师达到质控要求，需要制定平台操作规程和工作细则，根据最新指南及循证医学证据不断更新，并在实践中逐步改善。如专家、社区医师和技术人员的职责，突发事件应急处理流程，患者知情同意与信息安全规则，故障处理流程等。详见第五章。

                                           （高习文，宋元林，白春学）