經(jīng)鼻高流量氧療在成人患者的應用進展

王娟，楊威

（攀枝花市中心醫(yī)院，四川 攀枝花 617706）

1 HFNC的組成

按照裝置的功能劃分可將HFNC分為3大功能部分。（1）空氣與氧氣混合部分：該部分作用是按照預設吸氧濃度，將空氣以及氧氣進行充分混合后通過渦輪向外輸出穩(wěn)定的氧濃度的氣體;（2）混合空氧氣體的加溫加濕部分：該部分的作用是將渦輪輸送過來的空氧混合氣體進行加溫（31℃~37℃）加濕（100%相對濕度）;（3）氣體的輸送部分：該部分可通過一根附帶加熱導絲的管路，確保將加溫加濕后的空氧混合氣體以恒定的溫度、流速、飽和濕度輸送至患者端[1]。

2 HFNC的生理效應

2.1 洗出效應減少生理死腔

HFNC通過特殊的鼻導管提供持續(xù)的高流速氣體，沖刷咽部，洗出上一次呼氣時解剖死腔中殘留的CO2，以此來減少生理死腔。所以，當每分通氣量保持恒定的時候，HFNC能通過減少死腔通氣量的同時相對增加肺泡通氣量，改善肺通氣功能。在一項前瞻性的隨機交叉研究中，Mauri T[2]等人比較了HFNC和標準面罩對于急性低氧性呼吸衰竭的影響，發(fā)現(xiàn)HFNC在保持PaCO2不升高的情況下，明顯減少了患者的呼吸頻率和鐘通氣量，推測實現(xiàn)該生理效應的原因可能是通過減少生理死腔來實現(xiàn)的，伴隨著HFNC提供的流速增大，PaCO2逐漸降低，減少死腔的效應也就更強。M?ller W[3]等人通過閃爍成像的技術，同樣證實了HFNC通過洗出效應減少生理死腔的方式來減少CO2重復吸入，并且該效應隨著流速的增快，使原本死腔中O2濃度升高，CO2濃度降低。需要注意的是，使用HFNC張口呼吸的患者相較于閉口呼吸的患者，其FiO2更高，這與臨床工作中印象有所不同，造成該現(xiàn)象的原因可能是由于張口呼吸使CO2更快速的清除后，上氣道能夠儲存更多氧氣[4]。

2.2 提供穩(wěn)定的吸氧濃度

HFNC最高可提供60L/min的高流速氣體，可調(diào)節(jié)氧濃度在21%~100%，當HFNC提供超過患者吸氣峰流速的氣體流速時，則可以提供穩(wěn)定的FiO2而不受患者的呼吸狀況的影響[5]。相比較而言，傳統(tǒng)低流量氧療模式則只能提供最高15L/min的氣體流速，遠低于正常成年人的吸氣峰流速，因此需要額外吸入空氣造成吸氧濃度不穩(wěn)定，且FiO2還受到潮氣量、吸氣時間、呼吸頻率的影響[6]。更加有趣的是，除了提供穩(wěn)定吸氧濃度之外，高流速還有其他效應。通過對睡眠呼吸暫停綜合征患者的流量容積環(huán)的研究，發(fā)現(xiàn)HFNC提供的高流速氣體能夠減少吸氣阻力，保持氣道開放[7]。

2.3 加溫濕化吸入氣體、保護氣道黏膜，降低呼吸功

傳統(tǒng)的氧療模式裝置沒有加溫加濕氣體的元件，無法對吸入氣體提前加溫且只能被動濕化氣體，效果并不理想。干冷的氣體通常會造成患者鼻咽部黏膜損傷出血[8]。通常，傳統(tǒng)氧療需要患者通過鼻咽部黏膜對冷空氣進行加溫，會帶走部分熱量，增加代謝呼吸功，HFNC通過主動加熱及濕化吸入氣體，讓吸入氣體能達到最高37℃，100%相對濕度（根據(jù)患者舒適程度進行調(diào)整），并通過一根帶有加熱導絲的管道傳輸氣體以維持溫、濕度，以此達到減少呼吸功的目的。支氣管黏膜的纖毛運動功能與氣體濕度呈正相關，濕化后的氣體能夠稀釋痰液、促進支氣管纖毛擺動，加強氣道分泌物引流排除，保護氣道黏膜[9,10]。與此同時，隨著痰液引流的進行，氣道阻力逐漸減少，明顯降低患者呼吸功[11]。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者，由于氣體陷閉產(chǎn)生內(nèi)源性呼氣末正壓（intrinsic positive end expiratory pressure，PEEPi），因此每次吸氣時，呼吸肌需要額外做功抵消PEEPi，HFNC可產(chǎn)生一定程度的持續(xù)氣道正壓，抵消或者部分抵消PEEPi，因此可降低呼吸功[9]。

2.4 產(chǎn)生氣道正壓，維持肺開放，減少肺損傷

通過輸送持續(xù)的高流速氣體，HFNC可以產(chǎn)生持續(xù)的氣道正壓，產(chǎn)生類似PEEP效應。Groves等[12]對健康成人志愿者使用HFNC時監(jiān)測不同流速下的PEEP，結果表明流速與PEEP在一定程度上呈現(xiàn)出正相關關系。在流速為20L/min時，男性可產(chǎn)生2.2 (2.0~2.9)cmH2O的PEEP,女性可 產(chǎn) 生3.7(2.9~4.0)cmH2O的PEEP；40L/min時產(chǎn)生的PEEP為男性為4.1 (3.2~5.2)cmH2O，女性為7.2(5.9~7.7)cmH2O，當流速進一步提高，達到60L/min時, 產(chǎn)生的PEEP為男性5.4 (5.0~6.0)cmH2O，女性8.7 (7.7~9.7)cmH2O。另外，患者是否張口呼吸能在很大程度上決定產(chǎn)生的PEEP水平，Chanques等[13]通過對10名重癥醫(yī)學科患者的研究發(fā)現(xiàn)，張口呼吸時，HFNC幾乎不能產(chǎn)生PEEP。薈萃分析顯示，心臟術后并接受HFNC氧療的患者呼氣末肺容量和潮氣量均增加，提示HFNC通過產(chǎn)生PEEP，維持肺泡開發(fā)，防止肺萎陷，可減少因肺反復萎陷復張造成的剪切傷[14]。除了受流速、性別、口腔是否開閉的影響，HFNC產(chǎn)生PEEP的效應體重指數(shù)的影響。

3 HFNC目前在臨床中的應用范圍

HFNC最初的適應證適為新生兒和早產(chǎn)兒呼吸窘迫綜合征，近幾年逐漸應用于成人患者。由于其使用方便，需要調(diào)整的參數(shù)少，并且患者有良好的舒適感和依從性近年來應用越來越廣泛。

3.1 應用于急性呼吸衰竭

一項涉及75例患者的回顧性分析顯示：重癥監(jiān)護室接受HFNC治療的急性非高碳酸血癥呼吸衰竭患者中，有62.7%的患者成功避免氣管插管，且患者在接受HFNC治療最初的24小時內(nèi)顯著改善了如動脈氧分壓（PaO2）、動脈氧飽和度（SaO2）、呼吸頻率（RR）和心率（HR）等生理指標[15]。FLORALI實驗[16]將納入的310名非高碳酸血癥的呼吸衰竭患者分為三組，發(fā)現(xiàn)HFNC組氣管插管率為38%（106例中40例插管），標準組氣管插管率為47%（94例中44例插管），無創(chuàng)正壓通氣組氣管插管率為50%（110例中55例插管），進一步分析發(fā)現(xiàn)，HFNC組患者90d病死率較標準組和無創(chuàng)正壓通氣組更加低。HFNC有更好的舒適性，一項比較了20例急性呼吸衰竭患者在使用HFNC進行氧療與用傳統(tǒng)面罩進行氧療時的舒適性發(fā)現(xiàn)，HFNC組患者有更好的舒適性[17]。除此之外，Schwabbauer N通過評價三組分別使用HFNC、文丘里面罩和無創(chuàng)正壓通氣進行氧療的患者的氧合情況及呼吸困難改善情況，并讓他們選擇接來下的氧療模式時發(fā)現(xiàn)71.4%的患者選擇接下來使用HFNC，這表明使用HFNC的患者在氧合改善和舒適性之間有了一個良好的平衡[18]。

3.2 應用于急性心力衰竭

Makdee O等[19]在對急診科急性心力衰竭患者研究發(fā)現(xiàn)，接受HFNC治療1h后，患者呼吸頻率由28.7次/min降低至21.8次/min，明顯改善患者呼吸困難程度，且不會提高患者住院率、住院時間、無創(chuàng)通氣比例、插管及死亡率。在一項回顧性分析研究中，Hyun等[15]人發(fā)現(xiàn)，使用HFNC能夠使80%以上急性心力衰竭的患者氧合改善，呼吸困難情況好轉(zhuǎn)，其原因可能與HFNC的PEEP效應有關，這與無創(chuàng)正壓通氣治療急性心力衰竭的原理一致，因此他們認為HFNC治療失敗的患者，無創(chuàng)正壓通氣治療可能是無效的。有意思的是Carratalá等[20]報道了5例初始無創(chuàng)正壓通氣治療失敗的患者，在使用HFNC后，患者氧合改善，且呼吸困難癥狀明顯好轉(zhuǎn)。上述兩個實驗結果，似乎預示著HFNC在治療急性心力衰竭的患者中，比無創(chuàng)正壓通氣更有優(yōu)勢，但由于上述樣本量偏少，需要更大范圍的臨床實驗進行論證。

3.3 應用于COPD

這類患者由于慢性炎癥導致持續(xù)的氣流受限、死腔通氣增大、PEEPi的存在，無創(chuàng)正壓通氣能夠一定程度上緩解上述病理改變，故多年來應用于該類患者的治療且取得確切療效。但由于面罩的使用影響進食、排痰，且部分患者不能耐受面罩是導致無創(chuàng)正壓通氣治療失敗的部分原因。HFNC不但能減少生理死腔；通過類似PEEP效應抵消PEEPi，改善氣流受限減少呼吸功，還具備不影響患者進食，利于痰液引流，舒適性好的特點逐步應用于COPD患者。Braunlich等[21]對健康志愿者、肺纖維化患者和COPD患者使用HFNC后發(fā)現(xiàn)，COPD患者的潮氣量及分鐘潮氣量增加，且使用8h后患者毛細血管二氧化碳分壓降低，提示治療有效。唐藝菡[22]發(fā)現(xiàn)，患者使用HFNC舒適性明顯較無創(chuàng)正壓通氣好，且隨著HFNC治療時間的延長，患者的血二氧化碳分壓和氧飽和度逐漸改善。上述2個實驗提示HFNC可用于COPD患者急性加重期治療。HFNC還能減輕COPD穩(wěn)定期患者的氣道炎癥，改善患者的肺功能和運動耐量，提升生活質(zhì)量。研究提示與普通的長期家庭氧療相比，使用HFNC進行長期家庭氧療能明顯提高患者的運動耐量，睡眠期間應用HFNC，還能提高患者的肺泡通氣量[23,24]。

3.4 外科手術的術后患者

外科術后患者大約有8%患者入住重癥醫(yī)學科，其中大部分原因為脫機拔管后出現(xiàn)呼吸衰竭，部分患者還存在肺不張等并發(fā)癥[25]。在一項單中心的回顧性研究中，對126例重癥醫(yī)學科成人外科手術術后拔管患者進行統(tǒng)計分析，其中79例患者使用 HFNC，47例使用非重復吸氧面罩，HFNC組患者拔管后氧合指數(shù)為（313.49±33.93） mmHg,較 非 重 復 吸 氧 面 罩 組（298.15±34.36） mmHg高（P<0.05），再插管率 HFNC組患者vs非重復吸氧面罩組患者（3.80% vs. 17.02%,P<0.05）[26]。在一項對36例冠脈搭橋術后患者選擇不同氧療方式的療效評價的研究中，實驗組18例使用 HFNC,對照組18例使用無創(chuàng)正壓通氣，研究結果顯示實驗組 Brog呼吸困難評分低于對照組,改良 Kolcaba舒適狀況評分高于對照組。Shioji N等[27]發(fā)現(xiàn)，小兒心臟外科術后一旦診斷為急性呼吸衰竭，立即予以 HFNC治療，1小時內(nèi)能明顯改善患兒的呼吸困難狀況，降低呼吸功。腹部手術患者常因膈肌損傷出現(xiàn)術后肺不張，拔管后如用無創(chuàng)正壓通氣序貫治療又容易讓觀者腹脹加重，難以忍受，F(xiàn)utier E等[28]研究顯示腹部手術拔管后早期予以HFNC序貫則既能降低呼吸功改善氧合，又能減少腹脹及肺不張的發(fā)生提高患者舒適性。

3.5 新型冠狀病毒肺炎

有創(chuàng)通氣和無創(chuàng)正壓通氣在使用過程中流程繁瑣，會造成較大的護理工作負擔，并且使用時還可能會產(chǎn)生飛沫和氣溶膠，造成疫情擴散，使用時需要更加警惕[29]。HFNC相比于無創(chuàng)正壓通氣和有創(chuàng)通氣，僅需在使用時為患者帶上口罩就能降低傳播風險，降低了護理工作負擔，減少了醫(yī)護職業(yè)暴露機會，廣泛應用于本次新冠肺炎疫情中[30]。一項回顧性研究表明，對重癥新冠肺炎患者應用HFNC治療1~2小時后，呼吸頻率明顯下降（26次/min vs. 23 次/min,P=0.03），且氧合指數(shù)＞200 mmHg時，HFNC治療成功率為100%，提示我們對于氧合指數(shù)200 mmHg的重癥新冠肺炎病人可首先選擇HFNC進行氧療，但需密切觀察，在1~2小時內(nèi)評估是否需要氣管插管[31,32]。

綜上所述，隨著醫(yī)務工作者對疾病的病理生理學改變認識的加深，HFNC的應用范圍會逐步擴大，操作流程也會日趨規(guī)范。但不能夠只看到它操作簡便、易于護理、患者舒適性好的優(yōu)點就盲目擴大適用范圍。對初始治療密切的觀察必不可少，對患者氧合指數(shù)、呼吸頻率、神志血壓的變化需要密切監(jiān)測，必要時需立即氣管插管轉(zhuǎn)為有創(chuàng)通氣，切忌因此推遲插管時機。另外，HFNC在應用于合并高碳酸血癥性呼吸衰竭患者中仍缺乏高質(zhì)量證據(jù)，需進一步研究。鼻導管直徑選擇目前仍沿用新生兒的標準，即選擇小于鼻孔直徑的50%的最大管徑，但成人患者的使用是否仍遵循該標準值的探討。HFNC的撤機標準目前并不明確，臨床醫(yī)師大多根據(jù)病情自行決斷，護理人員很少能夠參與撤機的過程，如存在撤機標準的量化指標，可加強醫(yī)護間合作，縮短上機時間。