ARDS 患者應(yīng)用經(jīng)鼻高流量濕化氧療治療的研究現(xiàn)狀

田雅潔，方國(guó)強(qiáng)，徐思成通信作者)

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是肺毛細(xì)血管通透性增高導(dǎo)致的滲出性肺水腫。急性期主要表現(xiàn)為彌漫性肺泡水腫，出血，透明膜形成及炎癥細(xì)胞聚集。ARDS 缺氧的主要原因是肺間質(zhì)水腫及肺毛細(xì)血管微血栓形成導(dǎo)致的通氣/血流比例失調(diào)。早期高濃度氧療可保證氧飽和度的快速上升，糾正缺氧，并可減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(ventilator associated lung injury)。經(jīng)鼻高流量濕化氧療(HFNC)可以提供恒定溫度，相對(duì)100%濕度的高流量氣體，且能在鼻咽部產(chǎn)生一定的氣道正壓，類似呼氣末正壓效應(yīng)，從而減少鼻咽部解剖無(wú)效腔，減少二氧化碳的重吸收，提高患者的血氧飽和度水平，在一定程度上減少患者氣管插管及拔管后再插管率。結(jié)合以上優(yōu)勢(shì)，HFNC 近年來(lái)在臨床上被廣泛推廣使用。

1 HFNC 的特點(diǎn)及作用機(jī)制

經(jīng)鼻高流量濕化氧療(HFNC)是一種能夠在高流量(可高達(dá)60 升/分鐘)下通過(guò)鼻導(dǎo)管輸送加溫和增濕氧氣的設(shè)備，該設(shè)備主要包括空氧混合裝置、濕化治療儀、流量鼻塞以及連接呼吸管路。其臨床治療的重要機(jī)制是可為鼻部提供加熱且較為濕潤(rùn)的高流量氧氣，從而進(jìn)行持續(xù)的上氣道沖洗，減少鼻咽部的無(wú)效腔，并可產(chǎn)生較低水平的氣道正壓(PEEP 效應(yīng))，降低吸氣阻力的同時(shí)增加呼氣阻力[1]，從而改善氧合。HFNC較NIPPV 提供較低的跨肺壓(TPP)，潛在地比NIPPV 導(dǎo)致更少的VILI[2]，這也使接受HFNC 的低氧血癥患者的插管率低于接受NIPPV 或標(biāo)準(zhǔn)氧療的患者。

2 HFNC 的作用原理

HFNC 能有效迅速的改善氧合的原理包括以下5 個(gè)方面：2.1 在臨床治療過(guò)程中，非侵入性呼吸支持模式的臨床有效標(biāo)準(zhǔn)是患者可恢復(fù)有效的自主呼吸。而高碳酸血癥或可能繼發(fā)于高碳酸血癥的呼吸困難，是進(jìn)展為侵入性通氣支持模式的最常見(jiàn)原因。若能在一定程度上減少無(wú)創(chuàng)正壓通氣治療時(shí)潴留的CO2，許多患者就可以避免有創(chuàng)機(jī)械通氣帶來(lái)的潛在肺損傷[3]。HFNC 可快速提供大量含氧氣體沖刷鼻咽部生理死腔，減少氣道總死腔，提高肺泡通氣占總分鐘通氣的比例，有助于促進(jìn)肺泡內(nèi)O2 和CO2 的交換，減少CO2 的潴留，降低高碳酸血癥的發(fā)生，從而在一定程度上減少氣管插管率及拔管后再插管率。

2.2 HFNC 輸送高流量的氣體達(dá)到或超過(guò)患者主動(dòng)吸氣的最大吸氣流速，吸氣阻力明顯下降，經(jīng)治療I:E 比值降低[4]，患者在吸氣時(shí)不需要用力吸氣也不需要對(duì)吸入氣體進(jìn)行加溫加濕，從而有效減低呼吸做功。同時(shí)，HFNC 不會(huì)受到患者呼吸頻率、吸氣流速等因素影響，可為患者提供精確穩(wěn)定的吸氧濃度，有利于使HFNC 在ARDS 患者的個(gè)體化治療方面發(fā)揮更佳療效。

2.3 HFNC 提供的氣體流速可有效降低患者用力吸氣時(shí)增大的鼻咽腔表面積產(chǎn)生的氣體自身的摩擦阻力，有助于維持甚至改善氣道黏液纖毛轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能[5,6]。與普通氧療相比，使用HFNC 可以明顯降低患者鼻、口、咽喉的干燥評(píng)分，有助于稀釋痰液和增加排痰，修復(fù)和維持上呼吸道上皮的細(xì)胞和纖毛的結(jié)構(gòu)和功能，提高患者的上氣道清除能力，降低下呼吸道發(fā)生感染的機(jī)率。且HFNC 支持氣體交換的壓力低于常規(guī)機(jī)械通氣(CMV)，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)恒定的氧濃度，與吸入壓力峰值較低的CMV 相比，減小了呼吸道的代謝功，更有利于氣道保護(hù)，肺和全身炎癥的生物標(biāo)志物均有所下降[7]。

2.4 HFNC 經(jīng)主動(dòng)型加溫加濕裝置進(jìn)行溫濕化( 溫度31～37℃，相對(duì)濕度100%，吸氣流速一般在40-60L/min 左右)，將外界干冷氣體有效的加溫加濕達(dá)到人體最適溫度濕度，促進(jìn)氣道黏膜的纖毛運(yùn)動(dòng)，快速有效排出氣道分泌物，并可大大節(jié)約正常人上氣道本身對(duì)外界干冷氣體進(jìn)行溫濕化所需消耗的熱量[8,10]。HFNC 加溫加濕的優(yōu)勢(shì)是無(wú)創(chuàng)正壓通氣及普通面罩給氧無(wú)法比擬的，在無(wú)創(chuàng)正壓通氣的間歇期行持續(xù)氣道加溫濕化，可以維持氣道黏膜纖毛的正常功能，稀釋痰液，促進(jìn)氣道分泌物排出[9]。

2.5 HFNC 可提供低水平的持續(xù)氣道正壓，減低呼吸做功。臨床使用 HFNC 時(shí)，部分患者主觀感覺(jué)在呼氣時(shí)有阻力，其原因在于 HFNC 流量較大，在呼氣相時(shí)與呼出氣流相對(duì)，產(chǎn)生了較小的正壓效果，即微正壓。HFNC 的微正壓與無(wú)創(chuàng)正壓通氣( CPAP) 存在一定區(qū)別，CPAP 的正壓效果作用于呼吸全過(guò)程， 而HFNC 的 微正壓主要產(chǎn)生于呼氣相。Groves 等[11]將 HFNC 應(yīng)用于健康志愿者，測(cè)量志愿者呼吸過(guò)程中咽部氣道壓力，結(jié)果顯示在呼吸過(guò)程中，咽部氣道壓力隨流量增加而增大，當(dāng) HFNC 流量為 60 L/min 時(shí)，咽部壓力最高可達(dá)8. 7 cmH2O。這種類似 PEEP 的壓力帶來(lái)的直接好處就是可以使功能殘氣量增加，對(duì)肺泡的膨脹和復(fù)張有積極作用，這對(duì)于需長(zhǎng)期臥床的ICU 患者可能尤為有幫助[12-13]。

3 ARDS 患者應(yīng)用HFNC 治療的優(yōu)勢(shì)

3.1 HFNC 可能降低ARDS 患者的拔管后再插管率[14]

氣管插管的ARDS 患者在成功撤離呼吸機(jī)并拔出氣管插管后的一段時(shí)間，因呼吸功能尚未完全恢復(fù)，需序貫其他氧療方式以改善患者呼吸困難。HFNC 理論上能夠達(dá)到與無(wú)創(chuàng)正壓通氣(non-invasive positive pressure ventilation，NIPPV)類似的氣道正壓效應(yīng)，并且佩戴方便，舒適度較高，患者易于耐受。已有研究[15]發(fā)現(xiàn)，HFNC 與患者舒適評(píng)分、拔管后2 天內(nèi)氧合改善、3 天內(nèi)呼吸支持需求減少相關(guān)。Rittayamai 等人的隨機(jī)交叉研究顯示,HFNC 會(huì)改善呼吸困難，降低呼吸頻率和心率，患者主觀舒適度高及耐受力好。Brotfain 等人也得出類似的結(jié)論,HFNC 可降低再插管率。雖然目前的證據(jù)傾向于支持拔管患者使用HFNC 作為常規(guī)氧療的替代或部分替代，但對(duì)于有再插管高風(fēng)險(xiǎn)的患者，序貫策應(yīng)優(yōu)于補(bǔ)救策略。

另有研究[16,17]報(bào)告了HFNC 治療后氧飽和度和呼吸速率的改善(與HFNC 啟動(dòng)前相比)情況。在其中兩項(xiàng)研究中，氧飽和度分別從89%上升到95%，在另一項(xiàng)研究中從92%上升到97%，呼吸頻率在一項(xiàng)研究中從每分鐘31 次降至25 次，在另一項(xiàng)研究中從每分鐘28 次降至25 次(P＜0.01)。報(bào)告這一結(jié)果的兩項(xiàng)研究中，HFNC 氧療有較低的并發(fā)癥，患者氧合、舒適、呼吸困難評(píng)分和呼吸模式均有改善，顯示與常規(guī)氧療相比插管率略低。Rafael Fernandez 在一項(xiàng)多變量logistic回歸分析研究中[18]發(fā)現(xiàn)HFNC 對(duì)拔管后呼吸衰竭具有保護(hù)作用，可以預(yù)防非高碳酸血癥患者拔管失敗的高風(fēng)險(xiǎn)。綜上，ARDS 患者拔管后序貫HFNC 可快速改善氧合、減輕二氧化碳潴留，療效并不亞于NIPPV。

3.2 在由急性肺損傷導(dǎo)致ARDS 患者中，HFNC 相較NIPPV可更好的改善氧合、提高耐受性。

3.2.1 急性肺損傷(Acute lung injury ALI)是嚴(yán)重創(chuàng)傷后的常見(jiàn)并發(fā)癥，嚴(yán)重創(chuàng)傷常并發(fā)肺不張、肺部感染、胸腔積液，表現(xiàn)為肺水腫、肺出血和毛細(xì)血管血栓形成。ALI 患者常需要收住ICU，并通過(guò)機(jī)械通氣來(lái)提供PEEP 和較高的氧濃度，進(jìn)而改善患者氧合指數(shù)，預(yù)防肺不張，減輕炎癥滲出。HFNC 裝置可以產(chǎn)生溫濕的吸入氣體，減少呼吸系統(tǒng)上皮細(xì)胞的損傷[3]，高流量氧療降低呼吸頻率和組織二氧化碳，同時(shí)增加潮氣量和呼氣末肺容積，通過(guò)降低吸氣阻力和產(chǎn)生呼氣正壓來(lái)減少呼吸功。

3.2.2 HFNC 的使用也導(dǎo)致潮氣量(Vt)、呼氣末肺容積(EELV)和I:E 比值的增加，RR 相應(yīng)降低，MV 無(wú)變化。HFNC 降低RR 的能力與呼吸功的減少一致，其機(jī)制很可能是HFNC 的氣道正壓效應(yīng)導(dǎo)致解剖死腔縮小，從而改善了通氣。此外，將吸氣流量需求與HFNC 匹配可克服鼻咽吸氣阻力，從而減少呼吸阻力功，大大提高患者氧合水平[19]。而在無(wú)創(chuàng)正壓通氣的過(guò)程中，可能會(huì)造成患者誤吸、排痰困難、鼻咽腔干燥等風(fēng)險(xiǎn)，加重了患者對(duì)治療的不易耐受性。

3.3 HFNC 額外的加溫濕化功能

HFNC 與傳統(tǒng)低流速氧療區(qū)別在于，它能提供一個(gè)額外的加熱濕化功能。如果沒(méi)有加溫加濕，則不能稱之為HFNC。ARDS 患者因長(zhǎng)期氣管插管，黏液纖毛系統(tǒng)受損，呼吸道加溫、加濕功能未完全恢復(fù)，呼吸道黏膜容易干燥，呼吸道清除異物的能力降低，支氣管分泌物粘稠，痰液不易咳出，容易在氣道內(nèi)形成痰痂，使阻塞氣道及肺部感染的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。HFNC 加熱濕化后可稀釋痰液，從而有利于氣道分泌物的排出；另外，通常HFNC 的濕化溫度為37℃，可將外界干冷的氣體加溫濕化至最接近人體的溫度，減少冷空氣對(duì)呼吸道的刺激，從而有效避免支氣管痙攣[20]；同時(shí)可補(bǔ)充氣道丟失的熱量與水分，減少氣道干燥度，修復(fù)和維持人呼吸道上皮細(xì)胞和纖毛的結(jié)構(gòu)和功能，降低下呼吸道感染的發(fā)生幾率[21]。

4 HFNC 在臨床治療過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

4.1 盡管在氣管插管拔管后的患者中序貫應(yīng)用HFNC 可能具有更好的臨床應(yīng)用前景，但應(yīng)注意，HFNC 本質(zhì)是一種 氧療方法，不具備NIPPV 的呼吸支持功能，對(duì)于Ⅱ型 呼吸衰竭患者的療效可能有限。與此同時(shí)，HFNC 也存在著裝置費(fèi)用昂貴、濕化系統(tǒng)有潛在微生物定值缺點(diǎn)。

4.2 Messika 等[22]將HFNC 應(yīng)用于45 例重度低氧性呼吸衰竭(氧合指數(shù)均值為137mmHg)，發(fā)現(xiàn)其氣管插管率為40%，推測(cè)HFNC 的失敗原因與病情危重度高、進(jìn)行性器官衰竭、血氧飽和度低及較高的呼吸頻率有關(guān)。另外，HFNC 在治療重度ARDS 患者的序貫時(shí)機(jī)方面尚缺乏相關(guān)證據(jù)支持，應(yīng)用過(guò)程中是否會(huì)導(dǎo)致氣管插管延遲還需進(jìn)一步研究。

5 小結(jié)與展望

5.1 在臨床診療過(guò)程中，相較NIPPV,HFNC 可向患者有效提供加溫加濕氣體，較少鼻咽部解剖死腔，降低呼吸做功，從而快速提高動(dòng)脈血氧飽和度及動(dòng)脈血氧分壓。對(duì)于ARDS患者，可縮短序貫治療時(shí)間，降低再插管率，減少患者住院時(shí)間。再次，HFNC 作為新型的呼吸支持技術(shù)，使用相對(duì)方便，在臨床中工作中較易開(kāi)展，對(duì)患者不會(huì)造成明顯痛苦，患者有較好的耐受性，今后可能成為輕-中度ARDS 患者首選的呼吸支持方式。

5.2 目前針對(duì)呼吸衰竭患者使用HFNC 治療報(bào)道很多，且大多數(shù)結(jié)論肯定，但在ARDS，尤其是中重度ARDS 患者中的應(yīng)用研究相對(duì)較少且在治療是否有效方面并無(wú)統(tǒng)一結(jié)論。在以后的臨床工作中，需要關(guān)注HFNC 是否可以常規(guī)應(yīng)用于大多數(shù)拔管患者，特別是在呼吸機(jī)脫機(jī)困難的患者。此外，HFNC 在治療過(guò)程中的定時(shí)和流量參數(shù)的設(shè)置以及拔管后序貫治療時(shí)機(jī) 也需要展開(kāi)進(jìn)一步研究。