Homem, 69 anos, tabagista de 60 anos-maço, com diagnóstico de DPOC, procura o pronto-socorro por piora progressiva da dispneia, aumento do volume e da purulência do escarro há três dias. Após broncodilatadores inalatórios, corticosteroide sistêmico e oxigenoterapia controlada, permanece dispneico.
Ao exame: consciente, orientado e cooperativo, PA: 138 × 82 mmHg, FC: 104 bpm, FR: 30 irpm, SpO₂ : 90% com máscara de Venturi a 28%. Apresenta uso de musculatura acessória e sibilos difusos, sem instabilidade hemodinâmica.
Gasometria arterial: pH: 7,29 PaCO₂ : 68 mmHg PaO₂ : 61 mmHg HCO₃ ^– : 31 mEq/L

A intervenção mais apropriada neste momento é