加溫濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣在慢性阻塞性肺疾病急性加重期的治療新進(jìn)展

王作飛 孟 敏

（棗莊市市中區(qū)人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，山東 棗莊 277100）

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）簡稱為慢阻肺，屬于呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科（pulmonary and critical care medicine，PCCM）常見的一種慢性氣道疾病。COPD是一種異質(zhì)性的肺部疾病，其特征是由于呼吸道異常（支氣管炎、毛細(xì)支氣管炎）和（或）肺泡（肺氣腫）引起的慢性呼吸道癥狀（包括呼吸困難、咳嗽、咳痰），導(dǎo)致持續(xù)的、反復(fù)惡化的氣流阻塞；慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）是指COPD患者咳嗽、咳痰、呼吸困難、缺氧、二氧化碳潴留等癥狀的急性加重，是導(dǎo)致COPD患者住院及死亡的重要原因；患者需在疾病加重期治療的基礎(chǔ)上配合其他治療方法[1]。無創(chuàng)性正壓機(jī)械通氣（non-invasive positive pressure ventilation，NIPPV）作為一種常用的治療COPD的方法，可以大大提高COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的肺功能和生活質(zhì)量，減少氣管內(nèi)插管、氣管切開率，降低平均住院日；在治療期間不需要執(zhí)行切開氣管或氣管內(nèi)插管等有創(chuàng)操作即可為患者提供呼吸支持，促進(jìn)氧合與氣體交換，改善肺功能以及血氣指標(biāo)。但經(jīng)大量實踐證明，使用NIPPV治療時可引起嚴(yán)重腹脹、口鼻干燥、面罩壓迫等不良情況，患者依從性較差，大部分COPD患者不能耐受NIPPV治療。氣管內(nèi)插管或氣管切開對接受有創(chuàng)呼吸機(jī)治療的AECOPD患者的氣道造成暫時或永久的損失，如引起氣道廓清能力的下降或氣道結(jié)構(gòu)的改變，同時有創(chuàng)呼吸機(jī)也大大增加了院內(nèi)感染發(fā)生風(fēng)險，同時也給患者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。近幾年加溫濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣（heated humidified high flow nasal cannula，HHHFNC）已經(jīng)成為一種更有效、更適宜的無創(chuàng)呼吸支持模式，能夠把加溫、加濕的氣體以高流量的模式提供至患者的呼吸道內(nèi)，可以為患者提供加溫、加濕且氧濃度精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的氣體，在改善患者二氧化碳潴留，提升患者的氧合指數(shù)以及提供氣道通氣功能的同時，還可以有效的改善患者氣道黏膜纖毛清除能力，可以大大提高改善患者咳痰困難的情況，可以促進(jìn)患者氣道內(nèi)黏稠的痰液稀釋，并利于痰液排出，從而改善氣道的廓清能力，能夠減少患者呼吸道感染的概率。流量高的氣體能夠在上呼吸道內(nèi)產(chǎn)生氣道內(nèi)正壓，一般是每10 L/min流量可提供1 cm H2O的氣道內(nèi)壓力，并可通過調(diào)節(jié)氧氣的濃度來調(diào)整吸入氣體的氧濃度，高流量的氣體還能夠通過沖洗呼吸道殘存的二氧化碳來降低肺泡的生理性死腔。研究表明，HHHFNC能有效降低急性呼吸衰竭患者的病死率及再插管率[2]。Schwabbauer等[3]的關(guān)于HHHFNC與NIPPV應(yīng)用于呼吸衰竭臨床療效一文中可以看到，在改善患者氧分壓方面NIPPV組比HHHFNC組存在一定的優(yōu)勢，但是HFNC組與NIPPV組相比，HFNC組在改善呼吸困難和舒適度方面明顯優(yōu)于NIPPV組，在改善二氧化碳分壓、酸堿度、呼吸頻率等呼吸相關(guān)參數(shù)方面，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。因此，在能夠保證患者正常氧合的情況下，應(yīng)用HHHFNC治療AECOPD患者可作為一種替代NIPPV的有效方法。HHHFNC作為一種新型的氧療方式，具有氧濃度、氧流量、氧氣濕度可控、具有更好的治療舒適度等特點，現(xiàn)已經(jīng)獲得了臨床醫(yī)護(hù)人員的廣泛關(guān)注，并在COPD、間質(zhì)性肺疾病、肺纖維化、腦卒中、腦出血、心臟手術(shù)后、支氣管肺泡灌洗等領(lǐng)域中廣泛的使用，均取得了較為理想的效果[4-6]。本研究結(jié)合國內(nèi)外文獻(xiàn)資料對HFNC在AECOPD患者中應(yīng)用進(jìn)展作如下綜述。

1 HFNC的定義

HFNC主要由以下4部分組成：①空氧混合器。負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)氧濃度，目的是把有治療效果氧容積分?jǐn)?shù)提供給患者。②流量傳感器?？梢跃珳?zhǔn)調(diào)控患者吸入的氣體流量，保證患者吸入的氧氣恒定，不被空氣稀釋。③加溫加濕系統(tǒng)。包括兩種：a.利用呼吸管路內(nèi)螺旋的加熱導(dǎo)絲將伺服加熱器、加熱底盤及濕化罐串連起來，這樣可大大減少管路內(nèi)的 “雨洗效應(yīng)”，避免管路內(nèi)的水分對患者造成不適感；b.利用一種三腔循環(huán)保護(hù)性的密封水管路圍繞在呼吸管路外周，應(yīng)用專門的蒸汽筒將氣體加熱至設(shè)定的溫度，可以把通過設(shè)定溫度的水蒸汽抵達(dá)到呼吸道中。以上兩種裝備均可為患者提供恒定溫度和濕度的氣體[7]。④鼻氧管。目前臨床上常用的為儲氧式鼻氧管，可依據(jù)患者的雙側(cè)鼻孔直徑選擇S、M、L型號的鼻導(dǎo)管，選擇依據(jù)為＜1/2鼻孔內(nèi)徑的最大型號，鼻氧管前端設(shè)計有根據(jù)人體力學(xué)的特殊弧度、斜面有柔軟端口，能夠提供適合治療方式的高流量氣體。使用過程中，可將加濕加溫至設(shè)定溫度、濕度的呼吸氣體經(jīng)過上呼吸道輸送至呼吸道；因此HHHFNC具有舒適、有效、無創(chuàng)、安全的特點，獲得了越來越多患者以及醫(yī)護(hù)人員的認(rèn)可[8]。

2 HHHFNC的臨床應(yīng)用

2.1 提供精準(zhǔn)、恒定的氧濃度 對于AECOPD患者來說，醫(yī)院或者家庭氧療是非常重要的。2023年慢性阻塞性肺疾病全球倡議（Global Initiative for Chronic Obstrutive Lung Disease，GOLD）指南和國內(nèi)外關(guān)于COPD患者的治療文獻(xiàn)明確指出，當(dāng)AECOPD患者血氧飽和度監(jiān)測儀器監(jiān)測到血氧飽和度（SpO2）＜88%時必須要提供氧療，以期維持SpO2在94%以上，如果患者合并有二氧化碳潴留或高碳酸血癥時，經(jīng)高流量氧療治療至少2 h后，需要復(fù)查血氣分析，評估氧分壓及二氧化碳分壓狀況。同時需要密切檢測患者的生命體征變化，評估患者是否出現(xiàn)肺性腦病等嚴(yán)重并發(fā)癥[9-10]。近年來，國內(nèi)外越來越多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)提倡根據(jù)處方進(jìn)行精準(zhǔn)的氧療，以期能夠降低不正確氧療造成的風(fēng)險事件，如二氧化碳潴留進(jìn)一步加重等。但實際臨床情況仍存在諸多風(fēng)險。黃飛[11]在2014年選擇13個歐洲國家中的16 018例AECOPD住院患者，通過監(jiān)測患者的血氧飽和度情況及氧療效果，結(jié)果證實，僅有85%的患者治療情況符合GOLD指南要求，患者經(jīng)氧療治療后SpO2超90%；約10.1%的患者未實現(xiàn)規(guī)范化氧療要求。對氧療不達(dá)標(biāo)的原因進(jìn)行分析：當(dāng)AECOPD患者吸入氧濃度（FiO2）過高、V/Q比例失調(diào)、霍爾登效應(yīng)（Haldane效應(yīng)）出現(xiàn)時均可導(dǎo)致二氧化碳潴留并引起高碳酸血癥及Ⅱ型呼吸衰竭，從而增加患者使用機(jī)械通氣的風(fēng)險；患者依賴機(jī)械通氣的比率增高，呼吸機(jī)依賴相關(guān)并發(fā)癥增多，延長了患者康復(fù)周期，病情嚴(yán)重時可導(dǎo)致患者死亡。因此，呼吸科、重癥醫(yī)學(xué)科醫(yī)師著重強(qiáng)調(diào)將氧療作為一種藥物使用途徑，在治療期間不僅需控制輸出氧流量，還需注意觀察患者吸氣時間、吸氣流速及形態(tài)變化、呼吸頻率等情況，同時需要專業(yè)的呼吸科、呼吸治療師、重癥醫(yī)學(xué)科等醫(yī)師根據(jù)患者具體情況正確應(yīng)用氧療。盧偉[12]通過試驗證實，應(yīng)用HHHFNC提供比患者吸氣峰流量高許多的氣體流量，但是不影響COPD患者的呼吸頻率和潮氣量；從而確保了患者血氧濃度的恒定，這樣更有利于改善AECOPD患者的氧濃度，從而達(dá)到良好的氧療效果。

2.2 維持合適的氣道內(nèi)壓力 COPD患者普遍以氣道氣流阻塞受限為特征，COPD患者合并Ⅱ型呼吸衰竭時出現(xiàn)的呼吸力學(xué)改變即為動態(tài)性肺過度充氣（dynamic hyperinflation，DH）、內(nèi)源性呼氣末正壓（intrinsic positive end-expiratory pressure，PEEPi）。前者可導(dǎo)致肺動態(tài)順應(yīng)性下降，可以使壓力-容積曲線趨于平直，因此需要機(jī)體提供比正常人群更大的呼吸力量才可吸入同等容積的氣體。但是內(nèi)源性呼氣末正壓可使得肺內(nèi)壓大于正常大氣壓，因此需要機(jī)體提供一個超過正常壓力的吸氣壓力，才可以克服PEEPi產(chǎn)生的輸入氣流，才能為患者提供更佳的可吸氣氣流，這也是COPD患者需要應(yīng)用機(jī)械輔助呼吸支持的原因之一。NIPPV作為AECOPD合并Ⅱ型呼吸衰竭時最常用到的機(jī)械呼吸支持方式之一，是通過提供持續(xù)的氣道內(nèi)正壓通氣來降低氣道內(nèi)的阻力，同時減少呼吸肌做功，增加肺泡通氣量。但是因NIPPV需要使用口鼻罩，患者依從性差等原因，不被很多患者所接受。HHHFNC可持續(xù)輸出10～60 L/min的高流量氣體，1 cm H2O水柱的氣道正壓。有學(xué)者使用40 L/min的高流量通氣量實施氧療，通過觀察健康人群的鼻咽部壓力-時間曲線變化得出壓力呈波浪式改變的結(jié)論。因此，相較于NIPPV，HHHFNC在改善氧合、通氣方面有所差異，其產(chǎn)生的波動式氣道內(nèi)正壓可使塌陷的肺泡復(fù)張。楊建華等[13]對20例心臟術(shù)后患者進(jìn)行了HHHFNC治療后，發(fā)現(xiàn)與低流量氧療相比較，HHHFNC可提高氣道壓力2～6 cm H2O，呼氣末肺阻抗明顯減少，呼吸頻率減少，證實呼氣末肺容量與氣道壓力之間呈正相關(guān)。因此，在使用HFNC治療AECOPD患者時，可實現(xiàn)復(fù)張肺泡、改善通氣氧合的治療目的，從而可以改善患者的血氧水平，降低二氧化碳潴留[14]。

2.3 減少上呼吸道內(nèi)無效腔，提高肺泡內(nèi)有效的通氣量，降低二氧化碳潴留 AECOPD患者以呼吸道癥狀進(jìn)行性加重為主要表現(xiàn)，表現(xiàn)為呼吸困難、咳嗽、咳痰等，致病因素復(fù)雜。如病毒感染、細(xì)菌感染、大氣污染、大氣氣壓降低、環(huán)境溫度降低等外界因素都可引起氣道收縮、炎性分泌物增多等，進(jìn)一步科造成氣道氣流受限進(jìn)一步加重，引起氣道痙攣加重，從而使肺部生理無效腔增大，有效肺泡通氣量降低[15]。HFNC通過持續(xù)為COPD患者提供恒定氧濃度的高流量氣體，可以通過沖刷殘留在上呼吸道內(nèi)的殘余氣體，進(jìn)而減少解剖死腔及二氧化碳重吸收，提升呼吸效率，增大肺泡有效通氣量，改善血氣分析指標(biāo)。李淑靜等[16]選取54例AECOPD患者對流量相關(guān)性進(jìn)行對比，均給予HFNC治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與20 L/min通氣流量相比，使用30 L/min以上的高通氣流量治療時，患者PaCO2更低，每分鐘通氣量與二氧化碳分壓降低比值呈正比。由此可以看出，應(yīng)用HFNC治療有助于改善AECOPD患者血氣分析指標(biāo)，可減少機(jī)械通氣誘導(dǎo)的病情加重。

2.4 改善呼吸道溫度和濕度，增加患者舒適度 人體上呼吸道重要的生理功能是把吸入鼻腔的空氣溫度加溫至37 ℃左右、相對濕度到100%，這一條件會讓人感覺到最舒適，同時能夠最大程度的減少呼吸代謝功，也可以改善常規(guī)鼻導(dǎo)管氧療帶來的鼻腔干燥、鼻黏膜遇冷后流涕、鼻黏膜裂傷等不適。HFNC治療可完全滿足上述生理功能需求，經(jīng)HHHFNC溫濕化處理后的輸出氧氣可達(dá)到溫度36～37 ℃，相對濕度100%，降低呼吸代謝負(fù)荷。當(dāng)呼吸循環(huán)中利用了未經(jīng)溫濕化的氣體時，易引發(fā)諸多不良反應(yīng)，如普通的氧氣面罩吸入干冷氣體時可導(dǎo)致患者面部不適、眼睛干澀、鼻部壓傷等，導(dǎo)致患者耐受差，不利于患者進(jìn)行氧療；但目前使用的HFNC能夠給患者提供接近人體內(nèi)部的溫度及濕度的氣體，通過完全模擬健康人體肺部濕度與溫度環(huán)境，減輕了患者的不適感，提高其對于通氣治療的耐受性。黃述娣[17]對HHHFNC與泡沫加濕器進(jìn)行了對照研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，泡沫增濕器組會給患者帶來更多的不適，是因為泡沫加濕器無法給患者提供適宜人體的濕度；而HFNC組則可通過加溫、加濕處理極大地改善了患者口鼻咽干燥癥狀。

2.5 與無創(chuàng)/有創(chuàng)通氣合理配合治療 臨床上仍以NIPPV（包括：雙水平正壓通氣模式和平均體積保證壓力支持模式）作為AECOPD患者的主要無創(chuàng)機(jī)械通氣支持模式，可明顯提高患者救治成功率，同時可減少各種呼吸衰竭的患者氣管內(nèi)插管的風(fēng)險[18]。對于輕、中度呼吸性酸中毒（pH在7.25～7.35）合并低氧血癥的AECOPD患者來說，在短期內(nèi)應(yīng)用NIPPV治療可取得顯著的整體療效，期間間斷脫離NIPPV，配合人工或機(jī)械排痰、霧化吸入藥物等操作。如果患者出現(xiàn)腹脹、痰液較多、面罩漏風(fēng)較大等情況時，可嘗試應(yīng)用HHHFNC進(jìn)行呼吸支持治療，氧流量可調(diào)為40～50 L/min，氧濃度調(diào)為35%以下；當(dāng)患者pH≥7.35且大部分呼吸困難表現(xiàn)可控時，可交替使用NIPPV及HHHFNC或由HHHFNC代替NIPPV通氣。盧健聰?shù)萚19]對HHHFNC、NIPPV在急性呼吸衰竭患者中的應(yīng)用效果開展分析，結(jié)果證實，患者氧分壓初始中位為83 mm Hg，應(yīng)用HHHFNC、NIPPV治療后，提升分別可達(dá)到108 mm Hg、125 mm Hg。但需注意的是，選擇HHHFNC治療的AECOPD患者耐受性更好，耐受周期更長。此外，在NIPPV間斷治療時可選擇HHHFNC呼吸支持，防止氧合降低[20]。

綜上所述，經(jīng)過大量的實踐證明，HHHFNC是一種能夠為COPD患者提供精準(zhǔn)呼吸支持的方式之一。與低流量鼻導(dǎo)管吸氧相比，HHHFNC可以提供精準(zhǔn)、恒定的氧濃度，減少解剖死腔，保持氣道正壓，改善患者呼吸困難等癥狀，患者接受程度高。如果患者在2 h內(nèi)缺氧、二氧化碳潴留情況沒有改善，則需要重新評估，必要時需要更改為無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣或氣管內(nèi)插管呼吸機(jī)輔助通氣。