經(jīng)鼻濕化快速充氣交換通氣技術(shù)在圍術(shù)期的應(yīng)用研究進(jìn)展

宋建利,蘇振波,石玉博,劉小穎,錢 鋒

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科,吉林 長春130033)

經(jīng)鼻濕化快速充氣交換通氣(THRIVE)是在重癥監(jiān)護(hù)病房高流量鼻導(dǎo)管氧療(HFNC)的基礎(chǔ)上提出的一種新型無創(chuàng)通氣技術(shù)，其通過特殊定制的鼻塞裝置將傳統(tǒng)窒息氧合技術(shù)特點(diǎn)和HFNC的優(yōu)點(diǎn)結(jié)為一體，能為呼吸暫停的患者提供穩(wěn)定吸入氧濃度的高流量加溫加濕氣體，對(duì)無自主呼吸及機(jī)械通氣患者能提供安全有效的氧合和CO2清除效果，較傳統(tǒng)HFNC技術(shù)具備更廣泛的適用范圍。Patel等[1]于2015年首先提出了THRIVE這一技術(shù)，并將其應(yīng)用于已預(yù)知困難氣道患者的預(yù)給氧，發(fā)現(xiàn)THRIVE可顯著延長特殊困難氣道患者的無通氣安全時(shí)限至14 min左右，最長無通氣安全時(shí)限可達(dá)65 min，且無1例發(fā)生低氧血癥，可以為建立確切的人工氣道提供充足的操作時(shí)間。自此，THRIVE開始正式進(jìn)入臨床麻醉領(lǐng)域，越來越多的研究者對(duì)THRIVE在圍術(shù)期的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛而深入的研究，本文就THRIVE應(yīng)用于圍術(shù)期的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 THRIVE的作用機(jī)制及適用人群

1.1 THRIVE作用機(jī)制

THRIVE由氧流量計(jì)、空氧混合裝置、加溫加濕器和鼻塞裝置組成，可以為患者提供穩(wěn)定吸入氧濃度的高流量加溫加濕氣體，增加患者氧儲(chǔ)備，延長無通氣安全時(shí)限[1]。THRIVE系統(tǒng)可提供最高氣體流速為120 L/min，高流速的氣體可以對(duì)呼吸道產(chǎn)生一定的持續(xù)氣道正壓，當(dāng)氣體流速在30-100 L/min改變時(shí)，可產(chǎn)生3-12 cmH2O的持續(xù)氣道壓力，氣體流速的增加與氣道壓力的升高具有線性改變關(guān)系，維持一定的持續(xù)氣道壓力可以增加呼吸末期肺容積、避免小氣道塌陷、減少肺血液分流，從而改善肺氧合作用[2-5]。THRIVE通過高流速氣體對(duì)呼吸道產(chǎn)生持續(xù)沖刷作用并形成聲門上渦流和強(qiáng)湍流，人體自身的心源性震蕩可以加劇這種渦流效應(yīng)，大大增加呼吸道內(nèi)解剖無效腔的通氣效率，從而增加CO2清除率及降低CO2的重吸收,且呼吸道解剖無效腔氣體通氣效率具有流速和時(shí)間依賴性，在流速為30-70 L/min時(shí)，流速越快，使用時(shí)間越長，呼吸道解剖無效腔內(nèi)CO2的清除率越高，但相比自主呼吸時(shí)仍有少量CO2蓄積，其PaCO2平均上升速率約為1.8 mmHg/min[6-9]。研究表明，THRIVE可以降低呼吸衰竭患者的呼吸做功，其機(jī)制可能與產(chǎn)生持續(xù)氣道壓力、增加解剖無效腔通氣效率、增加肺順應(yīng)性和降低呼吸頻率等有關(guān)[10]。THRIVE產(chǎn)生的加溫加濕氣體具有保持呼吸道濕潤，維持粘液纖毛的正常清除功能，增加患者的舒適度等作用[4]。此外，THRIVE作為一種窒息氧合技術(shù)，為確保其療效，使用過程中必須保證呼吸道通暢。

1.2 THRIVE適用人群

THRIVE最初用于困難氣道患者的預(yù)給氧，由于近幾年其在圍術(shù)期和臨床上的應(yīng)用研究廣泛，THRIVE被證實(shí)在快速序列誘導(dǎo)手術(shù)、咽喉及氣管手術(shù)、電休克治療、搶救插管、氣管切開、無痛胃腸鏡檢查中均優(yōu)于普通面罩和鼻導(dǎo)管等傳統(tǒng)窒息氧合技術(shù)，具有顯著的安全性、有效性、舒適性[3，7,11]。在新冠疫情中，THRIVE也被用于治療輕中度呼吸衰竭的新冠患者，與HFNC和普通面罩通氣相比，其具有良好的氧合作用及CO2清除效果[12]。

THRIVE是鼻腔供氧系統(tǒng)中的一種新型通氣方式，其禁忌癥與傳統(tǒng)鼻腔供氧設(shè)備相同，對(duì)于有高反流誤吸風(fēng)險(xiǎn)、上呼吸道完全阻塞、鼻咽部畸形、顱底骨折、氣道活動(dòng)性出血等患者應(yīng)禁止使用，避免對(duì)患者造成更嚴(yán)重?fù)p害。

2 THRIVE在圍術(shù)期的應(yīng)用進(jìn)展

自Patel于2015首次提出THRIVE技術(shù)，主要是用于困難氣道患者的預(yù)給氧處理，在過去的幾年中，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，從開始的已預(yù)料困難氣道的處理，到應(yīng)用于各種特殊患者預(yù)給氧、短小手術(shù)的無氣管插管麻醉管理及全麻術(shù)后的呼吸支持，THRIVE均較傳統(tǒng)窒息氧合技術(shù)具有更佳的安全性、有效性、舒適性。

2.1 THRIVE在麻醉誘導(dǎo)期的應(yīng)用

麻醉誘導(dǎo)期包括預(yù)給氧階段和窒息氧合階段，THRIVE在麻醉誘導(dǎo)期的應(yīng)用是大多數(shù)臨床麻醉工作者的研究熱點(diǎn)。預(yù)給氧目的主要在于提高患者肺內(nèi)的氧儲(chǔ)備，為麻醉誘導(dǎo)后建立確切的人工氣道提供充足的操作時(shí)間，即無通氣安全時(shí)限。由于困難面罩通氣和困難氣管插管的情況是不可預(yù)測(cè)的，麻醉誘導(dǎo)期的有效氧合對(duì)于延長無通氣安全時(shí)限具有重要意義。研究表明，THRIVE在麻醉誘導(dǎo)期的使用可以顯著延長全麻手術(shù)患者的無通氣期安全時(shí)限，且優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)面罩氧合，在急診手術(shù)患者、肥胖患者、老年患者、妊娠患者中的使用均有明顯優(yōu)勢(shì)。但是，若以PetO2≥90%為預(yù)給氧目標(biāo)值，THRIVE預(yù)給氧效率不如標(biāo)準(zhǔn)面罩預(yù)給氧，這說明THRIVE應(yīng)作為一種窒息氧合技術(shù)，而不是預(yù)給氧技術(shù)。

研究表明，THRIVE在麻醉誘導(dǎo)期延長無通氣安全時(shí)限的作用具有一定爭議，可能與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中THRIVE使用方法及時(shí)機(jī)有關(guān)。Mir和Sj?blom等[13-14]的研究表明麻醉誘導(dǎo)期持續(xù)應(yīng)用THRIVE較面罩預(yù)給氧可以顯著延長無通氣安全時(shí)限，在低氧血癥發(fā)生率、呼氣末二氧化碳水平及反流誤吸的發(fā)生率中無顯著差異。然而，Hanouz等[15]的研究顯示3 min預(yù)給氧后THRIVE組和面罩預(yù)給氧組的呼氣末氧濃度(PetO2)分別為77±12% vs 89±2%(P<0.001)，PetO2達(dá)到90%的比例分別為4% vs 54%(P<0.001)，若以PetO2達(dá)到90%為預(yù)給氧標(biāo)準(zhǔn)，THRIVE組預(yù)給氧效率不如面罩預(yù)給氧組。Shippam等[16]的研究表明不論是3 min預(yù)給氧還是30 s 8次深呼吸預(yù)給氧，THRIVE組達(dá)到PetO2≥90%的效果均不如標(biāo)準(zhǔn)面罩組。Au等[17]的研究為探究使用THRIVE或標(biāo)準(zhǔn)面罩預(yù)給氧使產(chǎn)婦PetO2達(dá)到90%的有效時(shí)間間隔，THRIVE組的一半產(chǎn)婦同時(shí)聯(lián)合使用了簡易密閉面罩來防止空氣混雜的干擾，結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)面罩預(yù)給氧法使90%孕產(chǎn)婦預(yù)給氧達(dá)到目標(biāo)值的平均時(shí)間為3.6 min(3.3-6.7 min,95%CI)，且在8 min預(yù)給氧后THRIVE組和THRIVE聯(lián)合簡易密閉面罩組分別有55%和92%的產(chǎn)婦未達(dá)到目標(biāo)值。

在肥胖病人和老年患者中，THRIVE在麻醉誘導(dǎo)期的使用均展現(xiàn)出良好的氧合效應(yīng)。有研究比較了THRIVE和標(biāo)準(zhǔn)面罩預(yù)給氧在麻醉誘導(dǎo)期的使用對(duì)肥胖患者無通氣安全時(shí)限的影響，結(jié)果表明THRIVE組無通氣安全時(shí)限較標(biāo)準(zhǔn)面罩組顯著延長(261.4±77.7 vs 185.5±52.9 s；P=0.001)，且插管期間最低SpO2更高(91.0±3.5 vs 88.0±4.8；P=0.026)[18]。有研究比較了THRIVE和標(biāo)準(zhǔn)面罩預(yù)給氧對(duì)老年患者無通氣安全時(shí)限的影響，結(jié)果顯示THRIVE組的無通氣安全時(shí)限較標(biāo)準(zhǔn)面罩組顯著延長(P=0.01)。在THRIVE組，有25位患者在SpO2降至90%之前無通氣安全時(shí)限已達(dá)到10 min，而標(biāo)準(zhǔn)面罩組只有14名(P=0.014)。此外，THRIVE組在機(jī)械通氣后的復(fù)氧時(shí)間較標(biāo)準(zhǔn)面罩組明顯縮短(P=0.03)[19]。

2.2 THRIVE在術(shù)中的應(yīng)用

THRIVE作為一種新型無創(chuàng)通氣技術(shù)，避免了高頻噴射通氣(HFJV)的并發(fā)癥，徹底改變了無氣管插管麻醉在喉和氣管等手術(shù)中的應(yīng)用。THRIVE可以為咽喉和氣管等短小手術(shù)提供安全有效的無氣管插管麻醉管理，提供更好的手術(shù)視野和操作空間。但是THRIVE在臨床麻醉中的應(yīng)用時(shí)間不長，影響因素眾多，在應(yīng)用于一些特殊患者時(shí)應(yīng)將HFJV、氣管插管等人工氣道作為備用通氣設(shè)備來保證患者圍術(shù)期安全。

研究表明THRIVE在咽喉和氣管等手術(shù)中可以提供安全有效的氧合作用，在孕產(chǎn)婦和一些無氣管插管肺葉切除術(shù)中也有報(bào)道。To等[20]等首次報(bào)道了THRIVE在聲門下狹窄擴(kuò)張手術(shù)中使用的可行性，17例患者中僅有2例術(shù)中發(fā)生了低氧血癥，平均呼吸暫停時(shí)間為18 min。Bourn等[21]報(bào)道了1例懷孕23周的產(chǎn)婦因聲門下嚴(yán)重狹窄在THRIVE下順利完成聲門下狹窄球囊擴(kuò)張治療的經(jīng)驗(yàn)，呼吸暫停時(shí)間為13 min，術(shù)中SpO2未低于98%。Bharathi等[22]的一項(xiàng)研究納入了32例全麻手術(shù)下行上氣道手術(shù)的患者在 THRIVE下順利完成了無管麻醉手術(shù)，其中喉顯微切除術(shù)、直接喉鏡檢查和活檢術(shù)、氣管造口術(shù)手術(shù)時(shí)長為16±2 min，聲門下狹窄球囊擴(kuò)張術(shù)時(shí)長29±0.8 min，所有患者均未發(fā)生低氧血癥。Ke等[23]的研究顯示THRIVE輔助非插管椎管內(nèi)麻醉較傳統(tǒng)雙腔氣管插管全麻在視頻輔助胸腔鏡下肺楔形切除中能縮短住院時(shí)長(2.8±1.4 vs 4.1±2.5 d，P<0.05)，且THRIVE組在單肺通氣時(shí)PaO2較雙腔管組更高(320.4±150 vs 245±115.6 mmHg，P<0.05)。

THRIVE術(shù)中通氣影響因素眾多，有時(shí)單獨(dú)使用THRIVE可能無法保證患者圍術(shù)期氧供需要，需要聯(lián)合其他通氣技術(shù)保證患者圍術(shù)期安全。Benninger等[24]的研究納入了53例患者在THRIVE下行顯微喉鏡檢查，結(jié)果顯示平均無通氣安全時(shí)限為16 min，平均最低SpO2為95%，有12例患者術(shù)中發(fā)生SpO2低于90%，其中有6例患者使用了氣管插管維持氧合，作者建議雖然THRIVE用于顯微喉鏡手術(shù)時(shí)具有良好的安全性和有效性，但為了保證患者圍術(shù)期的安全，應(yīng)提供HFJV和氣管插管等備用計(jì)劃。Zee等[25]的一項(xiàng)回顧性研究為探索影響THRIVE在顯微喉鏡檢查中安全和效率的因素，29名患者根據(jù)術(shù)中是否出現(xiàn)低氧血癥分為兩組，研究表明兩組患者BMI具有顯著差異(32.8 vs 24.9 kg·m-2，P=0.011)，提示THRIVE作為單獨(dú)供氧裝置時(shí)應(yīng)慎用于肥胖患者(BMI>30 kg·m-2)。Lemay等[26]報(bào)道了1例聯(lián)合THRIVE和HFJV成功為BMI為47 kg·m-2的復(fù)發(fā)性特發(fā)性聲門下狹窄女性患者行顯微喉鏡檢查和球囊擴(kuò)張，手術(shù)用時(shí)23 min，患者SpO2維持在95%左右。Inglis等[27]報(bào)道了1例38歲女性因患有侵襲性縱膈非生殖細(xì)胞肺癌壓迫了遠(yuǎn)端氣道需要在全麻下行氣管激光切除手術(shù)，在聯(lián)合使用THRIVE和聲門上HFJV后12 min患者SpO2開始下降，在加用了一種氣管造口上的低頻手動(dòng)噴射通氣后SpO2開始上升至99%并順利完成手術(shù)。

2.3 THRIVE在術(shù)后的應(yīng)用

全麻手術(shù)患者在拔除氣管導(dǎo)管后由于呼吸系統(tǒng)病理生理學(xué)的改變，容易發(fā)生肺不張、呼吸衰竭等并發(fā)癥，其中尤以呼吸衰竭最為常見[28]。THRIVE能為患者提供適宜吸入氧濃度的加溫加濕氣體，高流量的氣體可產(chǎn)生3-12 cmH2O的持續(xù)氣道正壓，對(duì)上呼吸道起到一定的支撐作用，能降低全麻手術(shù)舌后墜的發(fā)生率和氣管插管后低氧血癥的發(fā)生率[5]。THRIVE產(chǎn)生的氣道正壓具有增加全麻術(shù)后呼氣末期容積，降低呼吸肌做功及減少肺內(nèi)分流等作用，對(duì)于氣管插管拔除后過渡到自主呼吸期間具備一定的肺保護(hù)作用，可用于預(yù)防全麻術(shù)后肺不張、呼吸衰竭、再次插管等并發(fā)癥的發(fā)生[4]。此外，THRIVE產(chǎn)生的加溫加濕氣體具有保持呼吸道濕潤溫暖作用，具備一定舒適性，患者容易耐受、依從性好。研究表明，HFNC在重癥監(jiān)護(hù)室中能否降低患者再插管率具有一定爭議[29]，THRIVE作為一種新型無創(chuàng)通氣技術(shù)，結(jié)合了傳統(tǒng)窒息氧合技術(shù)特點(diǎn)和HFNC的優(yōu)點(diǎn)，在全身麻醉拔管后過渡至正常呼吸過程中具有重要作用，但目前臨床上有關(guān)THRIVE在全麻術(shù)后的研究較少，其對(duì)全麻術(shù)后呼吸系統(tǒng)的影響有待研究。

3 小結(jié)及展望

THRIVE作為一項(xiàng)新型無創(chuàng)通氣技術(shù)，能為患者提供高流量加溫加濕氣體，顯著延長無通氣安全時(shí)限，同時(shí)能降低CO2蓄積速度，與HNFC、傳統(tǒng)面罩等無創(chuàng)通氣技術(shù)相比，更具有效性、安全性和舒適性。THRIVE能顯著提高特殊患者麻醉誘導(dǎo)期的氣道管理安全性，還能為大部分咽喉和氣道等短小手術(shù)提供安全有效的無氣管插管麻醉。但是，THRIVE作為臨床麻醉領(lǐng)域的一種新型無創(chuàng)通氣設(shè)備，其影響因素眾多，目前尚無嚴(yán)格的使用適應(yīng)癥和禁忌癥，需要更多的研究證據(jù)來完善THRIVE的使用標(biāo)準(zhǔn)，提高其圍術(shù)期使用的安全性、有效性。