濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣在成人患者圍術(shù)期的應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進展*

趙昭, 佘守章

1深圳市第二人民醫(yī)院、深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科(廣東深圳 518035)； 2廣州市第一人民醫(yī)院麻醉科(廣東廣州 510180)

濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣(humidified high flow nasal cannula，HFNC)是近年來在臨床應(yīng)用廣泛的一種新型無創(chuàng)氧療方式，主要通過無需密封的鼻塞導(dǎo)管將可調(diào)節(jié)氧濃度的空氧混合高流量氣體輸送給患者，具有高流量、精確控制FiO2以及加溫濕化的特點[1]。HFNC生理學(xué)效應(yīng)主要是通過高流量氧氣沖刷生理性解剖死腔，形成一定的氣道正壓，增加呼氣末肺容積和功能殘氣量[2]；由于HFNC的氧流量可以設(shè)置為高達70 L/min,遠(yuǎn)超過呼吸衰竭患者的吸氣峰流量水平，從而保證了吸入氧濃度的恒定[3]；同時，HFNC的加溫和濕化功能可以保護氣道黏膜上皮，增強黏膜纖毛的清理能力，稀釋呼吸道分泌物，保持氣道的通暢和濕潤，提高患者的舒適度和耐受性[4]。HFNC因具有高流量、精確調(diào)控FiO2、可形成一定的呼氣末正壓和加溫濕化等優(yōu)勢，近十余年在臨床得以廣泛應(yīng)用。國內(nèi)經(jīng)鼻高流量臨床應(yīng)用專家共識建議HFNC可以應(yīng)用于：(1)急性Ⅰ型呼吸衰竭，包括重癥肺炎、氧合指數(shù)200～300 mmHg的輕度急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)以及其他引起Ⅰ型呼吸衰竭的疾??；(2)有創(chuàng)機械通氣，包括ICU危重癥患者撤機和外科術(shù)后患者撤機的序貫治療；(3)Ⅱ型呼吸衰竭，包括慢性阻塞性肺疾病合并高碳酸血癥的患者可以在密切監(jiān)測下嘗試應(yīng)用HFNC，但不建議作為常規(guī)一線治療手段。HFNC最初是作為替代無創(chuàng)正壓通氣的呼吸支持方式廣泛應(yīng)用于新生兒呼吸窘迫綜合征的治療，并取得了肯定療效，但在成人患者中的研究及應(yīng)用經(jīng)驗比較有限。目前，HFNC主要應(yīng)用于ICU、呼吸重癥病房、急診科等非麻醉領(lǐng)域危重癥患者低氧性呼吸衰竭的治療，對于成人患者在麻醉期間使用HFNC的安全性和有效性研究尚少。因此，本文主要對HFNC在成人患者圍術(shù)期的應(yīng)用情況和研究進展進行綜述，以期對成人患者圍術(shù)期HFNC的合理應(yīng)用提供參考。

1 HFNC在圍術(shù)期拔除氣管導(dǎo)管后序貫治療中的應(yīng)用

全麻術(shù)后肺部并發(fā)癥(postoperative pulmonary complications,PPCS)是直接影響患者預(yù)后的重要因素，主要包括肺不張、肺部感染、支氣管痙攣和慢性阻塞性肺疾病急性加重等。在危重癥患者拔除氣管導(dǎo)管后由于麻醉藥物殘留、肥胖或患者術(shù)前合并肺部疾病導(dǎo)致呼吸和氧合功能沒有完全恢復(fù)，文獻報道[5]約有6%～23%的氣管插管重癥患者在拔管后發(fā)生呼吸衰竭，面臨再次插管風(fēng)險。因此，歐洲麻醉學(xué)會(ESA)與歐洲危重病醫(yī)學(xué)會(ESICM)聯(lián)合制定并發(fā)布的《圍手術(shù)期低氧血癥患者的無創(chuàng)呼吸支持治療》指南建議，當(dāng)患者出現(xiàn)SpO2下降或氧合指數(shù)≤300 mmHg時，氧療有助于及時改善患者的缺氧狀態(tài)[6]。傳統(tǒng)的氧療方式包括經(jīng)鼻導(dǎo)管吸氧和面罩吸氧等，具有氧流量低、吸入氧濃度不恒定，長期使用可引起患者呼吸道黏膜干燥、出血等缺點；而HFNC可以提供恒定溫度、100%相對濕度的高流量氣體，精確控制FiO2。相比傳統(tǒng)有創(chuàng)-無創(chuàng)機械通氣序貫治療，對于重癥患者拔除氣管導(dǎo)管后應(yīng)用HFNC序貫治療不僅可以有效改善氧合，還可以降低痰液黏稠度和鼻面部壓瘡的發(fā)生率，是一種較為理想的序貫治療策略[7]。大量隨機對照研究及薈萃分析表明，對于拔管后可能會發(fā)生呼吸衰竭的高危患者，HFNC的治療效果優(yōu)于傳統(tǒng)氧療且不劣于無創(chuàng)正壓通氣(NIV)[8]。國內(nèi)周本昊等[9]的一項隨機對照研究發(fā)現(xiàn)，通過膈肌超聲測得膈肌淺快呼吸指數(shù)(diaphragmatic-rapid shallow breathing index,D-RSBI)篩選出拔管后呼吸衰竭的高?；颊?，這些患者拔管后使用HFNC進行序貫治療的生命體征、血氣分析、氧合指標(biāo)均明顯優(yōu)于常規(guī)氧療(COT)的患者，且拔管后48 h再插管率明顯低于常規(guī)氧療組。Stéphan等[10]在一項拔管后急性呼吸衰竭患者的序貫治療方式比較研究中發(fā)現(xiàn)，使用HFNC序貫治療的效果與無創(chuàng)機械通氣相當(dāng)。與常規(guī)氧療相比，HFNC顯著降低了拔管后外科成人患者的再插管率和呼吸支持升級率，但兩者的術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率或病死率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義[11]。與標(biāo)準(zhǔn)氧療相比，非體外循環(huán)冠脈手術(shù)后使用HFNC可以縮短氧療時間，降低肺不張的發(fā)生率[12]。Tatsuishi等[12]通過電阻抗成像技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，HFNC流量越高，肺背側(cè)通氣越好，這可能與更高的流量帶來更高的呼氣末正壓有關(guān)。與文丘里面罩氧療相比，HFNC優(yōu)勢并不明顯。一項意大利有關(guān)開胸肺葉切除術(shù)后氧療的隨機對照研究[13]發(fā)現(xiàn)，與文丘里面罩吸氧相比，HFNC不能降低術(shù)后低氧血癥的發(fā)生率，不能降低術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率。同樣地，Parke等[14]通過研究發(fā)現(xiàn)，對于心臟手術(shù)后拔除氣管導(dǎo)管的患者，HFNC耐受性并不高于傳統(tǒng)氧療方式。對于術(shù)后老年人或者肥胖患者，要特別注意上呼吸道的通暢狀況，尤其是舌根腫脹后墜時，應(yīng)及時放置鼻(口)咽通氣道，以保障良好的通氣氧合效應(yīng)。在拔除氣管導(dǎo)管后HFNC序貫治療的過程中，需加強氣道管理，提高患者的舒適度和耐受性。確定選擇HFNC具體適用人群，以及針對不同患者選擇最佳氣流量、氧濃度和溫濕度，方可高質(zhì)量地保證患者的氧合狀態(tài)，以保證患者的通氣安全。

2 HFNC在氣管插管前及插管過程中預(yù)充氧輔助治療的應(yīng)用

圍術(shù)期實施快速序貫誘導(dǎo)(rapid-squence induction,RSI)前通常使用傳統(tǒng)的預(yù)充氧方法，即讓患者經(jīng)鼻導(dǎo)管或者面罩吸入6 L/min及以上的高濃度氧氣，以提高肺內(nèi)氧分壓、增加氧儲備，從而延長氣管插管過程中開始出現(xiàn)低氧血癥的時間。但由于鼻導(dǎo)管或者非緊閉面罩吸入氧流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于患者的吸氣峰流量，手術(shù)室內(nèi)的空氣稀釋了吸入的氧氣濃度，造成患者實際吸入肺泡的氧濃度較低。HFNC能夠提供高流量氧氣(70 L/min及以上)，通過沖刷生理解剖死腔，產(chǎn)生一定的氣道正壓，可以增加患者功能殘氣量，提高肺泡內(nèi)氧分壓[15]。在快速序貫誘導(dǎo)時應(yīng)用HFNC可以有效降低低氧血癥的發(fā)生率[16]，提高預(yù)充氧階段的PaO2[17]，對于病態(tài)肥胖的患者尤其具有優(yōu)勢。一項加拿大對病態(tài)肥胖患者進行麻醉誘導(dǎo)的隨機對照研究[18]中發(fā)現(xiàn)，相對于常規(guī)面罩吸氧，HFNC可以延長呼吸暫停時間，并且SpO2的降低幅度也更小。Corley等[19]研究發(fā)現(xiàn)，高流量給氧能增加患者肺部呼氣末功能殘氣量，延遲氣管插管過程中低氧血癥出現(xiàn)的時間。此外，全麻快速誘導(dǎo)后患者雖然喪失自主呼吸，但通過HFNC仍可以進行“窒息氧合”，即呼吸暫停期間的補充給氧[20]。Russotto等[21]的一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)，實施“窒息氧合”組較對照組在氣管插管過程中能夠達到更高水平的最低SpO2值。Mosier等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，在呼吸暫停期間經(jīng)HFNC補充給氧能減慢功能殘氣量氧分壓的下降速度，延長成人患者安全呼吸暫停時間，有助于減少低氧血癥的發(fā)生。但一項對健康志愿者進行的隨機對照交叉研究[23]對此提出了質(zhì)疑，該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HFNC組在預(yù)充氧3 min和6 min時呼氣末氧濃度均低于面罩吸氧組。這可能與清醒的志愿者存在張口呼吸有關(guān)。

根據(jù)既往文獻報道，全身麻醉術(shù)后肺不張的發(fā)生率約為68%～100%[24]，而全麻誘導(dǎo)過程中預(yù)充氧則加速了肺不張的形成。在麻醉誘導(dǎo)預(yù)充氧過程中吸入高濃度氧氣將大部分肺泡內(nèi)的氮氣沖走，肺泡內(nèi)的氧氣逐漸吸收，導(dǎo)致肺泡萎陷，發(fā)生吸收性肺不張[25]；而且在麻醉誘導(dǎo)后肌松藥物的作用使患者膈肌松弛，膈肌向頭側(cè)移動，壓迫周圍肺組織，使肺的總?cè)莘e下降，功能殘氣量降低，遠(yuǎn)端小氣道發(fā)生閉塞，進一步加重肺不張的形成。HFNC通過高流量給氧產(chǎn)生持續(xù)氣道正壓效應(yīng)，沖刷生理解剖死腔，增加功能殘氣量，可減少預(yù)充氧階段肺不張的形成[22]，提高肺泡與血液之間的氣體交換，改善插管過程中的氧合狀態(tài)。Zochios等[26]研究指出，在口腔閉合的情況下，HFNC設(shè)置為60 L/min時可以產(chǎn)生4.0～7.1 cmH2O的呼氣末正壓；HFNC設(shè)置為30、40和50 L/min，分別可以產(chǎn)生(1.93±1.25)、(2.58±1.54)、(3.31±1.05)cmH2O的呼氣末正壓[27]。當(dāng)口腔閉合時，氣道的壓力與流量有關(guān)，呈非線性增加；即使是口腔開放時，也可以增加一定的呼氣末壓力[28]。Miguel-Montanes等[29]研究發(fā)現(xiàn)，采用HFNC預(yù)充氧是預(yù)防氣管插管期間嚴(yán)重低氧血癥的獨立保護性因素，與非重復(fù)呼吸式儲氧面罩(NRM)比較能夠顯著改善氧合，減少低氧血癥的發(fā)生。Mir等[30]在一項全麻快速序貫誘導(dǎo)氣管插管的隨機對照研究中發(fā)現(xiàn)，HFNC與傳統(tǒng)面罩吸氧進行預(yù)充氧相比，能夠顯著延長患者的安全窒息時間，兩者的平均窒息時間分別為248 s和123 s(P<0.001),而PaO2、PaCO2和pH值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。與HFNC在手術(shù)室內(nèi)的應(yīng)用效果不同[16-18]，Vourc′h等[31]對ICU中急性低氧血癥的患者使用HFNC的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在氣管插管前呼吸暫停這段時間使用HFNC并不能提高患者的血氧飽和度。理論上，HFNC產(chǎn)生的呼氣末正壓，可以提高患者的氧合指數(shù)和呼氣末肺容積[19]。與面罩吸氧或低流量鼻導(dǎo)管吸氧相比，在氣管插管期間HFNC依然可以正常工作，有利于降低呼吸暫停期間低氧血癥的發(fā)生率。但是Vourc′h等[31]的研究中納入的均為急性呼吸窘迫綜合征患者，相對于普通氣管插管前患者，此類患者肺的交換功能已經(jīng)有了明顯下降，在氣管插管前已經(jīng)使用了包括持續(xù)氣道正壓等無創(chuàng)氧療手段，需建立人工氣道才能改善氧合，HFNC能夠產(chǎn)生的呼氣末正壓并不足以緩解該研究中患者的低氧血癥。

3 HFNC在無痛內(nèi)鏡診療中的應(yīng)用

3.1 在無痛消化內(nèi)鏡中的應(yīng)用 使用丙泊酚等鎮(zhèn)靜藥物進行常規(guī)無痛消化內(nèi)鏡診療過程中可能存在與呼吸系統(tǒng)相關(guān)的潛在風(fēng)險，包括呼吸抑制、上呼吸道梗阻、反流誤吸等[32]。氧療是無痛內(nèi)鏡診療過程中降低缺氧風(fēng)險的有效干預(yù)措施，但常規(guī)經(jīng)鼻導(dǎo)管吸氧的氧療方式存在吸入氧濃度低、FiO2不穩(wěn)定，加大氧流量后導(dǎo)致患者氣道干燥、鼻咽部不適等缺點。由于HFNC設(shè)備產(chǎn)生的氣體絕對濕度>30 mg/L，相對于傳統(tǒng)的鼻導(dǎo)管吸入干燥氣體，HFNC較少引起咽喉部或鼻痛(HFNC 1.79%vs傳統(tǒng)鼻導(dǎo)管12.96%)[33]，舒適性更高。HFNC直接通過鼻塞導(dǎo)管進行通氣，在空間上僅占用患者部分鼻腔而避開口腔，在胃鏡檢查治療過程中可持續(xù)通氣，理論上可減少因呼吸抑制需要進行輔助或控制呼吸而導(dǎo)致對內(nèi)鏡診療的中斷和干擾。并且，HFNC可精確調(diào)節(jié)氧流量和吸入氧濃度，提供高流量(高達50～70 L/min)加溫、加濕的空氣和氧氣[34]，提高患者舒適度和氧療的依從性。Teng等[35]的研究發(fā)現(xiàn)，在行胃鏡檢查的過程中，使用下頜咬合器保障呼吸道通暢的情況下，HFNC可以降低低氧血癥的發(fā)生率。這與國內(nèi)的一項多中心隨機單盲研究結(jié)果[36]相似?？狄鸬萚37]通過在無痛胃腸鏡診療過程中使用HFNC與常規(guī)鼻導(dǎo)管吸氧相比，發(fā)現(xiàn)HFNC可以提高患者氧合水平，減少低氧血癥的發(fā)生，同時降低對氣道干預(yù)的需求。Mir等[30]一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)鏡逆行胰膽管造影檢查中，HFNC可改善患者氧合，降低全麻氣管插管的比例。 Sago等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在深度鎮(zhèn)靜下，將HFNC氧流量提高到50 L/min時可以有效防止上呼吸道梗阻和口咽部軟組織阻塞。

3.2 在無痛纖維支氣管鏡(簡稱纖支鏡)檢查中的應(yīng)用 纖支鏡檢查是診斷和治療呼吸系統(tǒng)疾病的重要手段[39]，局部麻醉下行支氣管鏡檢查可引起患者劇烈嗆咳、心動過速、血壓升高甚至嚴(yán)重心律失常等，常因患者不能耐受而迫使檢查中斷。無痛纖支鏡檢查是在靜脈麻醉下進行，使患者在安靜、舒適狀態(tài)下接受檢查的同時也為術(shù)者提供了良好的操作環(huán)境。但是，無痛纖支鏡檢查過程中可能存在嚴(yán)重的呼吸抑制，術(shù)中低氧血癥發(fā)生率高，圍術(shù)期呼吸管理較為困難。HFNC產(chǎn)生的氣道正壓效應(yīng)可維持遠(yuǎn)端小氣道和肺泡的開放，防止肺不張的發(fā)生，改善支氣管鏡檢查過程中的通氣/血流比例失調(diào)。Lucagelo等[40]通過與傳統(tǒng)鼻導(dǎo)管吸氧和文丘里面罩相比，發(fā)現(xiàn)HFNC在支氣管鏡檢查過程中能減少低氧血癥的發(fā)生，并且使用更加方便。同時，HFNC具有良好的加溫濕化功能，避免干燥氣體對氣道纖毛黏液功能的損傷，保持氣道濕潤，維持氣道上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，降低氣道炎癥反應(yīng)的發(fā)生[41]。因此，在支氣管鏡檢查和治療過程中，尤其是需要長時間操作或進行支氣管肺泡灌洗的患者使用HFNC替代傳統(tǒng)氧療方式，能夠明顯改善患者的舒適度，提高檢查依從性[42]。

4 在特殊患者中的應(yīng)用

HFNC被2020年版國家麻醉醫(yī)療質(zhì)量控制中心的《圍術(shù)期通氣專家共識》強烈推薦用于治療圍術(shù)期氧療，有6處被推薦為A級，臨床可參照選用。HFNC還可以用于手術(shù)麻醉復(fù)蘇期的低氧血癥、麻醉后恢復(fù)室(postanesthesia care unit,PACU)機械通氣的序貫治療、日間手術(shù)麻醉供氧、插管前的呼吸氧合、全麻誘導(dǎo)快誘導(dǎo)供氧、清醒纖支鏡下氣管插管、肥胖患者的氧療、拔管和術(shù)后支持、涉及氣道的外科手術(shù)。還有特殊的幽門梗阻患者可以謹(jǐn)慎選用，如高流量經(jīng)鼻吸氧用于高齡高危幽門梗阻患者胃鏡檢查的麻醉[43]。

但是，患者焦躁不安、完全性氣道阻塞、嚴(yán)重頜面創(chuàng)傷、基底頭骨骨折、不合作者應(yīng)謹(jǐn)慎嚴(yán)用。患者無法配合、需肺隔離、存在反流誤吸風(fēng)險、自主呼吸障礙或者通氣功能障礙的患者是使用HFNC的絕對禁忌證。

5 實施HFNC過程中的注意事項

5.1 準(zhǔn)備 評估患者ASA分級，制定選擇方案。正確安裝，佩戴HFNC高流量鼻導(dǎo)管,調(diào)節(jié)氧療起始各項參數(shù)(FiO2100%、溫度37℃、濕化100%)，麻醉前氧流量調(diào)節(jié)相對低一些(20～30 L/min)，靜脈注射鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥患者進入睡眠狀態(tài)時，HFNC氧流量可調(diào)整為60～70 L/min，麻醉中根據(jù)患者反應(yīng)情況,如心率加快、嗆咳、體動、RSS≤4等，酌情每次靜脈追加丙泊酚0.2～0.5 mg/kg。遇到特殊情況，對于術(shù)前氧合較差、困難氣道、肥胖、術(shù)前氧儲備較差等患者應(yīng)準(zhǔn)備處理預(yù)案。

5.2 選擇 圍術(shù)期鼻導(dǎo)管給氧的患者，臨床可參照國家《圍術(shù)期通氣專家共識》選用，但在困難氣道、嬰幼兒、病態(tài)肥胖、術(shù)前肺功能受損、氣道高反應(yīng)性等特殊群體選擇HFNC應(yīng)謹(jǐn)慎。

5.3 監(jiān)測 采用HFNC進行給氧時應(yīng)密切監(jiān)測患者生命體征，尤其是SpO2、心率、平均動脈壓、PETCO2，對于全麻手術(shù)拔管后給氧時間較長的患者，應(yīng)及時調(diào)整通氣參數(shù)并監(jiān)測患者酸堿平衡。

5.4 注意 HFNC應(yīng)用于靜脈全麻未插管患者時，除一般的注意問題之外，應(yīng)高度重視呼吸道通暢的管理，由于患者處于麻醉狀態(tài)，無意識狀態(tài)，自主呼吸微弱，需確保高流量鼻導(dǎo)管位置的正常、不移位、不脫落特別重要，防止高流量通氣時氣體進入胃內(nèi)，減少反流誤吸的發(fā)生。

5.5 濕化 高流量氧療長時間應(yīng)用，濕化問題尤其重要，否則可能發(fā)生肺部滲出物干結(jié)造成肺不張，以至達不到良好的通氣氧合效應(yīng)。

5.6 管理 需要特別強調(diào)的是，在門診內(nèi)鏡中心進行舒適麻醉無論使用哪種通氣方式，均必須由有資質(zhì)的麻醉科醫(yī)師來實施，細(xì)心監(jiān)測并堅守在患者身旁。

5.7 建議 針對喉部手術(shù)或共用氣道手術(shù)中，在保留自主呼吸靜脈麻醉下使用HFNC(流量30 L/min，氧濃度100%)，當(dāng)外科醫(yī)生使用電刀止血時可能發(fā)生氣道內(nèi)起火，建議臨床醫(yī)生應(yīng)盡可能地將FiO2降至患者可接受的最低水平，對激光或電刀使用過程中氣道內(nèi)致燃的風(fēng)險保持足夠警惕。對共氣道手術(shù)應(yīng)根據(jù)手術(shù)時間、手術(shù)部位、氣道評估狀況等，由經(jīng)驗豐富的麻醉科醫(yī)師謹(jǐn)慎應(yīng)用HFNC。

6 小結(jié)

HFNC是一種通過鼻塞導(dǎo)管持續(xù)為患者提供可調(diào)控并相對恒定FiO2、溫度和濕度的高流量氧療方式，在麻醉中應(yīng)用HFNC能延長呼吸暫停時間，從而為氣道建立提供更充裕的時間。使用HFNC進行氧療時須配備功能齊全的生命體征監(jiān)測儀，對于長時間治療的患者還需通過血氣分析等指標(biāo)及時評價氧療效果。國內(nèi)使用的HF807C-HFNC儀器自帶脈搏血氧飽和度監(jiān)測，對SpO2有持續(xù)監(jiān)測的作用，可以持續(xù)動態(tài)觀察患者的氧合功能；并且，具有溫度可精準(zhǔn)調(diào)控(可達1℃)、防止呼吸管路冷凝水聚集等專利，使用時無需頻繁處理呼吸管路的積水問題。根據(jù)現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)和研究發(fā)現(xiàn)HFNC能夠改善部分患者的氧合狀態(tài)，提高患者舒適度和耐受性，但是仍需進一步確定HFNC的具體適用人群，以及針對不同患者的最佳氣流量和氧濃度。對于危重癥患者要嚴(yán)格掌握適應(yīng)證，密切監(jiān)測的同時應(yīng)充分備好其他呼吸支持方式，必要時及時改用氣管插管機械通氣治療。目前，HFNC在成人患者麻醉期間使用的安全性和有效性研究尚少，未來還需更多的多中心、前瞻性臨床研究進一步證實，以期對臨床合理使用提供參考。