高流量濕化氧療的臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

吳月姣，楊淑梅，陳瑞琳

呼吸支持可使患者保持足夠的氧合和肺泡通氣，高流量濕化氧療（HFNC）作為一種新型呼吸支持的替代手段一直備受關(guān)注，其可提供2～70 L/min 的高流量氧氣，濃度為21%～100%，恒溫37 ℃，44 mg H2O/L（100%相對(duì)濕度），治療各種原因?qū)е碌暮粑ソ呔行А，F(xiàn)HFNC 已被廣泛應(yīng)用于急性呼吸功能不全、慢性呼吸衰竭、急性心力衰竭的治療等。而傳統(tǒng)氧療（如低流量鼻導(dǎo)管、非儲(chǔ)氣囊和儲(chǔ)氣囊面罩等）存在供氧量有限、吸氧量不精確、吸入氣干燥、影響纖毛功能等缺點(diǎn)，影響治療效果，且易造成患者不適。雖然HFNC 的臨床應(yīng)用效果仍需進(jìn)一步研究，但與傳統(tǒng)氧療相比存在諸多益處。本文旨在探討HFNC 的生理效應(yīng)及其在臨床中的一系列應(yīng)用。

1 HFNC 與傳統(tǒng)氧療相比的生理益處

（1）可改善氧合狀態(tài)：HFNC 輸送氧氣流量高于自發(fā)吸氣需求，可防止室內(nèi)空氣進(jìn)入，故氧濃度精確可調(diào)。（2）改善波動(dòng)的低水平呼氣末正壓：可產(chǎn)生一定量的肺膨脹壓力并促進(jìn)肺泡復(fù)張。（3）降低無效腔通氣：持續(xù)高流量氣流的吸入可沖洗解剖無效腔，降低PaCO2。（4）加溫加濕：干冷的氧氣會(huì)刺激并損傷呼吸道黏膜，影響纖毛運(yùn)動(dòng)致痰黏不易咳出，間接影響氧合。而溫暖濕潤(rùn)的氧氣可降低鼻腔阻力、減輕黏膜炎癥、減少氣道收縮，改善黏膜纖毛清除率，使痰液充分濕化易于咳出，降低呼吸道感染的風(fēng)險(xiǎn)。（5）減少呼吸做功（WOB）：HFNC 通過提供符合生理所需氧氣，節(jié)省了患者主動(dòng)加溫保濕所需的能量做功；HFNC 機(jī)械支撐氣道，提供符合患者吸氣流量的流速，降低與鼻咽相關(guān)的吸氣阻力，減少WOB。（6）減少吸氣相下腔靜脈的塌陷：HFNC 可以增加肺容積并維持氣道內(nèi)正壓，一定程度降低了呼吸對(duì)于下腔靜脈變異的影響。（7）增加患者的舒適感和依從性，鼻腔創(chuàng)傷較小，易于臨床應(yīng)用且方便操作〔只需設(shè)置吸入氧濃度比（FiO2）和氧氣流量〕。

2 HFNC 臨床應(yīng)用

目前HFNC 尚沒有明確的適應(yīng)證和禁忌證，但鑒于已發(fā)表的高質(zhì)量臨床研究和國(guó)內(nèi)外同行臨床應(yīng)用的實(shí)際療效，初步總結(jié)如下。

2.1 急性呼吸功能不全 （1）急性低氧血癥：一組大型多中心RCT 納入310 例低氧血癥急性呼吸衰竭（ARF）合并PaO2/FiO2≤300 的患者，將其分為HFNC 組、常規(guī)氧療（面罩）組和無創(chuàng)通氣（NIV）組，結(jié)果顯示HFNC 組的插管率為38%，常規(guī)氧療（面罩）組插管率為47%，NIV 組插管率為50%，且HFNC 降低了患者90 d 的病死率［1］。一項(xiàng)多中心RCT 納入830 例心胸外科手術(shù)后進(jìn)行預(yù)防或治療的ARF 患者，每天至少進(jìn)行4 h HFNC，結(jié)果顯示需要NIV 進(jìn)一步治療的患者較少，HFNC 的療效并不遜于NIV，HFNC 與NIV 治療后的病死率無差異［2-4］。一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究調(diào)查了40 例急性呼吸困難和/或低氧血癥患者接受HFNC 治療與傳統(tǒng)氧療后的生理情況，結(jié)果顯示HFNC 在改善氧合指數(shù)及依從性、舒適度、耐受性上較傳統(tǒng)氧療有明顯優(yōu)勢(shì)。（2）肺間質(zhì)纖維化：BOYER 等［5］采用HFNC 治療1 例因服用1 個(gè)月胺碘酮所致肺間質(zhì)纖維化的患者30 d，結(jié)果顯示HFNC 確實(shí)可減輕患者呼吸困難，降低呼吸頻率，增加SpO2，改善氧合。（3）存在免疫抑制的ARF 患者：研究顯示，HFNC 在提高存在免疫抑制的ARF 患者氧分壓方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)氧療，與NIV 療效比較無顯著差異，但其有更好的舒適性和耐受性［6］。因此，推薦HFNC 作為存在免疫抑制ARF 患者的一線呼吸治療手段［7］。（4）HFNC 在早產(chǎn)或足月新生兒中的基本應(yīng)用［8］：可作為分娩后不久患兒氣管插管和機(jī)械通氣的替代方法，用于預(yù)防或治療新生兒呼吸窘迫綜合征（RDS）；作為拔管的后續(xù)治療；用于早產(chǎn)兒呼吸暫停的治療。較大的嬰兒需要較高的氧流量才能對(duì)其產(chǎn)生一定的肺泡膨脹壓力，可能的原因包括：較高的氧流量可刺激早產(chǎn)或足月新生兒呼吸中樞，減少呼吸暫停，可提供比經(jīng)鼻持續(xù)氣道正壓通氣（NCPAP）更方便、安全、溫和的方法。（5）胸腹異步：對(duì)于呼吸衰竭患者，肋骨和腹壁的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)常受到損害，胸腹異步的患者需要行機(jī)械通氣但預(yù)后較差。ITAGAKI 等［9］應(yīng)用呼吸感應(yīng)體積描記法比較呼吸衰竭患者的胸腹同步性，發(fā)現(xiàn)HFNC 的效果要好于面罩給氧，患者的呼吸頻率從25 次/min 降至21 次/min（P＜0.01），因此HFNC 每分通氣量較低，PaCO2恒定表示肺泡通氣穩(wěn)定，研究結(jié)果還表明無效腔的通氣量（分鐘容積-肺泡通氣）較少，推測(cè)無效腔通氣量較少、WOB 降低有助于降低HFNC 呼吸頻率［10］，不過HFNC 改善胸腹同步性的原因尚不清楚。

2.2 慢性呼吸衰竭 （1）慢性氣道疾?。涸?08 例慢性阻塞性肺疾病（COPD）和/或支氣管擴(kuò)張癥患者中，采用HFNC治療或常規(guī)護(hù)理治療12 個(gè)月，結(jié)果顯示HFNC 治療組COPD加重天數(shù)減少，初次加重時(shí)間推遲，加重頻率降低，HFNC 顯著改善了COPD 和/或支氣管擴(kuò)張癥患者的生活質(zhì)量評(píng)分和肺功能［11］。一項(xiàng)針對(duì)30 例男性穩(wěn)定期 COPD 合并慢性高碳酸血癥患者的研究表明，與長(zhǎng)期家庭氧療相比，HFNC（氧流量為30 L/min）可顯著降低患者PaCO2、吸呼比、呼吸頻率，提高潮氣量和呼氣末肺容積［12］。（2）阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（OSASH）：盡管持續(xù)正壓通氣（CPAP）被認(rèn)為是最有效的治療阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）的方法，但患者依從性并不理想。吳秀等［13］發(fā)現(xiàn)配合合適的體位（側(cè)臥），HFNC 可減輕OSA 兒童上呼吸道阻塞，并且在兒童和成人中，HFNC 可減少呼吸暫停指數(shù)和覺醒指數(shù)，成為輕度、中度、部分重度OSAHS 兒童和成人的有效替代治療方式。

2.3 急性心力衰竭 各種氧合方法可用于治療急性心力衰竭誘發(fā)的呼吸衰竭。CARRATALá PERALES 等［14］對(duì)行NIV 后HFNC 的呼吸困難和低氧血癥患者研究發(fā)現(xiàn)，5 例急性左心衰竭伴肺水腫患者的臨床癥狀均得到明顯改善。ROCA 等［15］通過超聲心動(dòng)圖檢查發(fā)現(xiàn)紐約心臟病協(xié)會(huì)（NYHA） Ⅲ級(jí)心力衰竭患者吸氣相下腔靜脈塌陷，而HFNC 的使用減少了這種現(xiàn)象，表明HFNC 對(duì)于嚴(yán)重心力衰竭患者是有幫助的。MORIYAMA 等［16］也報(bào)道了1 例再灌注肺水腫危重患者氧合維持成功的案例。

2.4 呼吸肌無力 呼吸肌無力是導(dǎo)致肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）患者死亡的主要原因。HUTCHINGS 等［17］報(bào)告了1 例ALS 伴急性高碳酸血癥性呼吸衰竭患者，其不耐受NIV 并拒絕插管，但接受HFNC 治療，1 h 后pH 值、PaCO2和意識(shí)均得到改善，呼吸性酸中毒得到糾正，住院5 d 后出院。

2.5 其他情況 在氣管插管前的氧預(yù)充和纖維支氣管鏡檢查過程中不會(huì)干擾喉鏡或氣管鏡的操作［18］，HFNC 應(yīng)用于成人急性低氧血癥患者插管過程中，嚴(yán)重低氧血癥（SpO2≥80%）的發(fā)生率降低［19］。MIYAGI 等［20］也在5 例ARF 患者支氣管肺泡灌洗期間應(yīng)用HFNC，在支氣管鏡檢查完成后30 min，4例患者可間斷使用HFNC 或減少HFNC 的FiO2，僅1 例患者需NIV。SKLAR 等［21］評(píng)估常規(guī)氧療、NIV 和HFNC 對(duì)免疫功能低下（主要原因是癌癥）患者病死率的影響，474 例患者使用HFNC，NIV 242 例，常規(guī)氧療703 例，結(jié)果顯示有創(chuàng)機(jī)械通氣的發(fā)生率為46%，病死率為36%。

HFNC 對(duì)于降低患者呼吸頻率、心率、呼吸困難發(fā)生率，改善氧合和胸腹異步有顯著作用，可減少呼吸困難并提高舒適度等［22］?？偟膩碚f，呼吸衰竭患者可在早期放心地進(jìn)行HFNC［23］。

3 弊端

HFNC 不適當(dāng)?shù)氖褂每赡軙?huì)對(duì)患者健康造成潛在的不利影響［24-25］。KANG 等［26］回顧性觀察175 例接受HFNC 的患者是否延遲插管及是否有不良反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)插管前使用HFNC超過48 h 與ICU 病死率高、拔管率低及呼吸機(jī)依賴有關(guān)；研究對(duì)所有HFNC 失敗并需要插管的患者進(jìn)行了檢查發(fā)現(xiàn)14 d和28 d 病死率無差異，但該研究并未充分評(píng)估患者病情的嚴(yán)重程度。由于接受HFNC 的患者比接受NIV 的患者具有更高的耐受性和舒適性，因此更易出現(xiàn)使用時(shí)間不當(dāng)、設(shè)備更換不及時(shí)或插管時(shí)機(jī)延誤等情況［27］。HEDGE 等［28］報(bào)道了3例與HFNC 相關(guān)的嚴(yán)重漏氣：2 個(gè)月大的男性呼吸道合胞病毒性細(xì)支氣管炎患兒，接受HFNC（8 L/min）后患右側(cè)氣胸；1例16 歲男性腦癱患者，接受HFNC（20 L/min）后患縱隔氣腫；22 個(gè)月前曾患有硬膜下血腫的男性接受HFNC（6 L/min）后患右側(cè)氣胸。兒童通氣系統(tǒng)可采用安全閥來避免高壓，而成人系統(tǒng)既沒有壓力釋放閥，也沒有壓力監(jiān)測(cè)器，故成人也可能出現(xiàn)此類并發(fā)癥。此外，HFNC 的費(fèi)用高和復(fù)雜性（空氧混合器、加濕器和對(duì)大量氧氣供應(yīng)的需求）、氣體泄漏后致氣道正壓降低且無法彌補(bǔ)等也是其缺點(diǎn)。

4 相對(duì)禁忌證

作為部分替代NIV 的治療措施，HFNC 具有類似的禁忌證，如無自主呼吸及內(nèi)環(huán)境嚴(yán)重紊亂等。不同于NIV，對(duì)于伴有高碳酸血癥的急性呼吸衰竭患者（Ⅱ型呼吸衰竭）需慎重選擇HFNC，但可以部分應(yīng)用于有代償能力的Ⅱ型呼吸衰竭或較輕的高碳酸血癥患者中。HFNC 可以部分降低CO2，并加強(qiáng)濕化，有助于痰液引流，但對(duì)于COPD 患者要注意FiO2的設(shè)定，避免給予高濃度氧療。

5 HFNC 失敗預(yù)測(cè)因素

研究表明，在使用HFNC 時(shí)如出現(xiàn)輔助呼吸肌的使用呼吸頻率明顯增快以及胸腹異步應(yīng)高度重視，及時(shí)進(jìn)行插管治療［29］。除了嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)疾病外，如患者存在額外的器官衰竭，如血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，會(huì)使其存在較高的失敗風(fēng)險(xiǎn)［30］。ROCA 等［31］評(píng)估了HFNC 失敗的指征是呼吸參數(shù)、全身嚴(yán)重程度〔急性生理學(xué)與慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ（APACHE Ⅱ）評(píng)分〕、對(duì)血管加壓藥的需求。王睿等［32］通過多因素Logistic 回歸分析表明，HFNC 前 APACHE Ⅱ評(píng)分≥12 分是HFNC 失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。當(dāng)HFNC 不能提供足夠的支持時(shí)，患者實(shí)際上處于呼吸衰竭的危險(xiǎn)狀態(tài)，此時(shí)需要密切監(jiān)測(cè)呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的各項(xiàng)變化，盡早評(píng)估療效，判斷是否延續(xù)或更換治療方案，避免因監(jiān)測(cè)和評(píng)估不足而導(dǎo)致延誤插管，增加患者病死率。尤其應(yīng)仔細(xì)監(jiān)測(cè)HFNC 使用后的1 h，因?yàn)榕R床體征、PaO2和PaO2/FiO2通常在1 h 內(nèi)得到改善。

6 HFNC 的臨床實(shí)施和療效評(píng)估

盡早實(shí)施、設(shè)定適當(dāng)參數(shù)、及時(shí)評(píng)估療效是臨床有效實(shí)施HFNC 的主要原則，否則會(huì)降低治療成功率，增加醫(yī)院獲得性肺炎（HAP）發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)以及延長(zhǎng)住院天數(shù)。設(shè)定輸送流量高于自發(fā)吸氣需求，可防止室內(nèi)空氣進(jìn)入，確保吸入氧濃度能達(dá)到預(yù)設(shè)值，促進(jìn)肺泡復(fù)張。當(dāng)患者病情好轉(zhuǎn)后，可先降低FiO2，當(dāng)其＜50%以后再開始下調(diào)流量，當(dāng)FiO2＜50%且流量＜20 L/min 時(shí)，可以考慮給予患者傳統(tǒng)氧療；對(duì)于慢性疾病患者，HFNC 的FiO2則依據(jù)目標(biāo)SpO2調(diào)節(jié)，而氧氣流量則無需太高，一般在20～30 L/min［33］。但對(duì)于OSAHS 患者，考慮其需要一定的氣道內(nèi)正壓支持，可依據(jù)患者耐受情況上調(diào)氧氣流速［34］。

7 結(jié)論

綜上所述，HFNC 可以在呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生許多積極的生理效應(yīng)，對(duì)于呼吸系統(tǒng)疾病，特別是呼吸衰竭的治療是一種技術(shù)的推動(dòng)和革新。迄今為止，大多數(shù)已發(fā)表的關(guān)于HFNC 的研究是非隨機(jī)、短期觀察研究，今后仍需要較大的前瞻性RCT 來研究HFNC 對(duì)各種臨床疾病的長(zhǎng)期影響。需要更嚴(yán)格的證據(jù)來明確如何更充分且有效地應(yīng)用這一治療手段。另外，關(guān)于套管大小、流量和肺膨脹壓力、鼻咽呼吸道壓力和呼氣末正壓值的測(cè)量也是值得研究的。