經(jīng)鼻高流量氧療治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗危險(xiǎn)因素的研究進(jìn)展

寧 林，姚 楊，彭伊夢(mèng)，曹曉梅，康鳳爾，王勝昱

（西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，陜西 西安 710077）

經(jīng)鼻高流量氧療（high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC）在臨床治療中得到了廣泛應(yīng)用[1-3]，相較于以往的氧療方法，該法不僅有降低鼻咽阻力、沖洗鼻咽死腔、在咽部產(chǎn)生正壓、加濕氣道等自身的優(yōu)點(diǎn)，而且有顯著的臨床效果[4，5]。目前，HFNC 作為一種新的氧療方式，用于糾正臨床呼吸衰竭患者氧合，改善患者的通氣。然而，HFNC 雖然在一定程度上可以避免機(jī)械通氣，但也可能延遲氣管插管時(shí)機(jī)，影響患者預(yù)后，因此早期識(shí)別HFNC 失敗的高危因素，可以避免延遲插管及不良結(jié)局的產(chǎn)生。本文現(xiàn)就有關(guān)HFNC 失敗的研究進(jìn)行綜述，以期為臨床預(yù)防HFNC 失敗提供幫助。

1 危險(xiǎn)因素

1.1 呼吸頻率 鎮(zhèn)坷等[6]研究發(fā)現(xiàn)，呼吸頻率（RR）是預(yù)測(cè)HFNC 治療顱腦疾病伴急性低氧性呼吸衰竭（AHRF）患者轉(zhuǎn)為機(jī)械通氣的重要指標(biāo)。Delbove A等[7]研究納入46 例COVID-19 相關(guān)急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）患者，分別給予患者未使用插管、僅接受HFNC 治療、使用HFNC-插管等方法，發(fā)現(xiàn)僅接受HFNC 的患者沒有死亡，表明HFNC 對(duì)COVID-19 引起的ARDS 有效。同時(shí)，研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，入院時(shí)RR＞35 次/min 是影響HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。由于患者病情嚴(yán)重，HFNC 提供的氣道正壓不能滿足患者需要，呼吸頻率不能改善，患者進(jìn)而需要張口呼吸滿足需求，但張口呼吸漏氣較多，導(dǎo)致氣道壓力降低，不能通過減少呼吸做功減少通氣效果，因此不能有效降低二氧化碳分壓（PaCO2），最終造成HFNC 治療失敗。綜上，RR＞35 次/min 是HFNC 治療失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

1.2 二氧化碳分壓、酸堿值 研究表明[8]，HFNC 對(duì)鼻咽死腔具有沖刷作用，可緩解二氧化碳潴留。Li XY等[9]研究了HFNC 治療慢性阻塞性肺疾?。–OPD）合并AHRF 的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PaCO2＞59 mmHg 是治療失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。究其原因，HFNC 是一種高濃度氧的治療模式，可提供給患者相對(duì)恒定的吸氧濃度（21%～100%）[10]。在Ⅱ型呼吸衰竭治療中，不同氧濃度會(huì)減弱低氧對(duì)呼吸中樞的興奮作用，從而抑制患者呼吸中樞，進(jìn)一步加重呼吸衰竭[11]。此外，隨著COPD 反復(fù)發(fā)作，部分患者肺組織彈性減退，肺部處于過度充氣狀態(tài)，使通氣功能發(fā)生障礙，導(dǎo)致二氧化碳潴留，最終造成慢性高碳酸血癥[12]。由于此類患者對(duì)二氧化碳潴留有一定程度的耐受并且氣道阻力更重，因此HFNC 并不能提供清除體內(nèi)二氧化碳所需的呼吸功支持，最終造成治療失敗。由于二氧化碳分壓（PaCO2）與酸堿度（pH 值）相互影響，在急性呼吸衰竭中，PaCO2增高，腎臟尚未代償，導(dǎo)致pH降低。有研究也證明了pH 值≤7.30 是HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[13，14]。綜上，PaCO2＞59 mmHg、pH 值≤7.30 是HFNC 治療失敗的危險(xiǎn)因素。

1.3 動(dòng)脈血二氧化碳分壓/動(dòng)脈血氧分壓 動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）的高低，主要取決于吸入氣體的氧分壓和外呼吸的功能狀態(tài)。在一項(xiàng)有關(guān)HFNC 治療急性呼吸功能不全患兒早期失敗高危因素的回顧性研究中[15]，經(jīng)多因素Logistic回歸分析顯示動(dòng)脈血二氧化碳分壓/動(dòng)脈血氧分壓（PaCO2/PaO2）＞0.64 是HFNC 早期失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。由于PaCO2/PaO2正常范圍為0.35～0.56，因此，PaCO2/PaO2高于正常范圍表明PaO2偏低或PaCO2偏高。PaO2低于正常值可能導(dǎo)致通氣功能障礙，出現(xiàn)呼吸急促，嚴(yán)重可導(dǎo)致呼吸窘迫，當(dāng)機(jī)體無法代償時(shí)，將進(jìn)一步加重缺氧及二氧化碳潴留導(dǎo)致呼吸衰竭。此外，已有研究得出PaCO2＞59 mmHg 是HFNC 治療失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[9]。因此，PaO2偏低或PaCO2偏高均可導(dǎo)致HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗。綜上，PaCO2/PaO2＞0.64 是HFNC 治療失敗的危險(xiǎn)因素。

1.4 氧合指數(shù) 氧合指數(shù)（OI）是指動(dòng)脈氧分壓（PaO2）除以吸入氧濃度（FiO2）所得到的百分比。研究發(fā)現(xiàn)氧合指數(shù)是ARDS 評(píng)分中最好的預(yù)測(cè)因子[16]。同樣，也有研究證明入院時(shí)氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）＜150 是導(dǎo)致HFNC 治療COVID-19 相關(guān)ARDS 患者失敗的危險(xiǎn)因素[7]。可能由于吸入氧濃度百分比（FiO2）在一般的醫(yī)療供氧機(jī)器的供氧濃度可調(diào)范圍為21%～100%[10]。排除FiO2的影響，PaO2下降到60 mmHg 時(shí)，可刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器，引起呼吸中樞興奮、呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)、肺通氣量增加[17]。嚴(yán)重缺氧時(shí)，PaO2過低可直接抑制呼吸中樞，使呼吸運(yùn)動(dòng)減弱，肺通氣量減少，呼吸節(jié)律不齊，造成周期性呼吸甚至呼吸停止，導(dǎo)致中樞性呼吸衰竭。因此，PaO2/FiO2是影響HFNC 治療失敗的危險(xiǎn)因素。

1.5 ROX 指數(shù) ROX 指數(shù)為氧飽和度（SpO2）與FiO2的比值（SpO2/FiO2）再除以RR。研究表明[18]，ROX 指數(shù)可用于評(píng)估COVID-19 肺炎患者進(jìn)展和氣管插管的風(fēng)險(xiǎn)，有可能成為臨床上的常規(guī)參數(shù)。Prakash J等[19]研究發(fā)現(xiàn)，ROX 指數(shù)可用于預(yù)測(cè)HNFC 治療COVID-19 患者失敗的風(fēng)險(xiǎn)。也有研究表明[20]，在HFNC 治療肺炎、急性呼吸窘迫綜合征、低氧性呼吸衰竭中，ROX 指數(shù)評(píng)分可以避免延遲插管。同時(shí)，在一項(xiàng)HFNC 治療COVID-19 相關(guān)性肺炎的研究中[21]，發(fā)現(xiàn)ROX 指數(shù)在HFNC 啟動(dòng)后6 h＞5.55，與成功顯著相關(guān)（P＜0.001）。根據(jù)PaO2/FiO2＜150，RR＞35 次/min導(dǎo)致HFNC 治療ARDS 的失敗風(fēng)險(xiǎn)增加[7]可發(fā)現(xiàn)，PaO2/FiO2降低，呼吸頻率增大使HFNC 治療失敗風(fēng)險(xiǎn)增大。然而，根據(jù)SpO2/FiO2可以作為PaO2/FiO2的替代物[22，23]可推斷SpO2/FiO2降低，呼吸頻率增大也可能導(dǎo)致HFNC 治療失敗風(fēng)險(xiǎn)增大。因此，ROX 指數(shù)降低容易導(dǎo)致HFNC 治療失敗風(fēng)險(xiǎn)增加。此外，在一項(xiàng)關(guān)于雙側(cè)肺炎相關(guān)性ARDS 接受HFNC 治療的研究中[24]，學(xué)者發(fā)現(xiàn)HFNC 治療開始后2～6 h測(cè)量的ROX 指數(shù)＜4.94 與插管風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)（P＜0.05）。研究表明[25]，由COVID-19 肺炎引起的AHRF的患者中，HFNC 起始的前4 h 內(nèi)ROX＜5.31（P＜0.001）為HFNC 失敗的早期預(yù)測(cè)因子。同樣，也有研究證實(shí)了低ROX 指數(shù)與HFNC 失敗顯著相關(guān)[26]。因此，低ROX 指數(shù)是影響HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。

1.6 ROX-HR 指數(shù) ROX-HR 指數(shù)被定義為ROX指數(shù)與心率（HR）的比值乘以100 的因子。Goh KJ等[27]研究了HFNC 治療低氧血癥性呼吸衰竭和計(jì)劃拔管后患者的預(yù)后，詳細(xì)記錄48 h 內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)HFNC 衰竭患者在記錄時(shí)間點(diǎn)內(nèi)ROX-HR 指數(shù)均顯著降低，心率顯著升高，且能更好地區(qū)分不同時(shí)間點(diǎn)HFNC 治療成功與失敗的患者。此研究也表明納入心率這一生命體征可以提高識(shí)別HFNC 治療失敗的準(zhǔn)確性。可能由于心率升高反映交感神經(jīng)驅(qū)動(dòng)增加及心肺功能失代償，標(biāo)志著患者結(jié)局更差，因此導(dǎo)致HFNC 治療失敗。還可能由于心率過速反映部分患者心臟儲(chǔ)備受損，這是拔管后呼吸衰竭發(fā)生的危險(xiǎn)因素[27]。已有研究證明[28，29]，心率增加是導(dǎo)致HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。此外，低ROX 指數(shù)已被證明可預(yù)測(cè)HFNC 治療肺炎、ARDS、AHRF 患者的結(jié)局。綜上所述，心率的合并增加了ROX 指數(shù)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，ROX-HR 指數(shù)可能是早期預(yù)測(cè)HFNC 結(jié)果的有用工具。

1.7 肺康復(fù) 肺康復(fù)（pulmonary rehabilitation，PR）在慢性呼吸道疾病患者綜合護(hù)理中的重要性已被證實(shí)性[30]。Tung LF 等[31]研究發(fā)現(xiàn)，使用HFNC 的重度AECOPD 住院患者進(jìn)行肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以增加運(yùn)動(dòng)耐力，減少呼吸困難感覺，并降低全身炎癥生物標(biāo)志物水平。同樣，在研究高流量鼻導(dǎo)管對(duì)COPD 患者運(yùn)動(dòng)時(shí)外周肌氧合和血流動(dòng)力學(xué)的影響中，結(jié)果顯示兩組參與者健康相關(guān)生活質(zhì)量的改善都受益于12 次PR 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練[32]。因此，肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可影響HFNC 治療中重度AECOPD 患者的效果。

1.8 B 型腦利鈉肽 B 型利鈉肽激素（BNP）是受心肌舒張和壓力刺激從心室心肌細(xì)胞分泌的一種激素，心力衰竭時(shí)BNP 的釋放增加。盧健聰?shù)萚13]研究發(fā)現(xiàn)，HFNC 治療前BNP≥280 ng/L 是HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。可能由于該研究納入的對(duì)象患有呼吸衰竭以及心力衰竭，因而存在多器官功能不全。已有研究證實(shí)多器官功能不全是HFNC 失敗的危險(xiǎn)因素[14]。對(duì)于存在多器官功能不全的重癥患者而言，口腔很難一直保持關(guān)閉，HFNC治療時(shí)很難到達(dá)有效的呼氣末正壓，以及HFNC 的呼氣末正壓效應(yīng)較無創(chuàng)通氣弱，因此容易導(dǎo)致HFNC 治療失敗。此外，Chang CJ 等[33]研究發(fā)現(xiàn)，與無創(chuàng)正壓通氣相比，HFNC 預(yù)防拔管失敗的有效性無顯著差異；但在發(fā)生呼吸衰竭的情況下，患者可能受益于無創(chuàng)正壓通氣，表明無創(chuàng)通氣應(yīng)用于重型心衰效果較HFNC 好。同樣，也有研究表明治療前高BNP 是HFNC 治療失敗的危險(xiǎn)因素[34]。因此，高BNP是HFNC 治療呼吸衰竭失敗的危險(xiǎn)因素。

1.9 低蛋白血癥 黃國(guó)權(quán)等[35]將156 例患者根據(jù)治療的成功與否分為觀察組和對(duì)照組，通過多因素Logistic 回歸分析發(fā)現(xiàn)，低蛋白血癥是影響HFNC 治療AECOPD 失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。已有研究表明[36]，低蛋白血癥嚴(yán)重程度反映了炎癥應(yīng)激的嚴(yán)重程度，先前存在低白蛋白血癥的患者可能增加急性感染性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。究其原因，患有低蛋白血癥的COPD急性加重患者氣道黏膜受到炎癥刺激變得水腫，同時(shí)痰液容易堵塞氣道，導(dǎo)致患者通氣功能下降，使患者病情加重。此外，也有研究表明[37]，血漿白蛋白的缺失降低了患兒免疫球蛋白的合成，從而減弱患兒的免疫能力，由于慢阻肺患者免疫功能減弱，降低了肺泡巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞的殺菌能力，導(dǎo)致控制肺部炎癥難度增加，因此低蛋白血癥可造成HFNC 治療失敗。

1.10 腦血管意外病史 研究表明[35]，腦血管意外病史是影響HFNC 治療AECOPD 失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。腦血管意外病史的患者可能因?yàn)橐庾R(shí)障礙、延髓性麻痹等因素導(dǎo)致咳嗽反射差、吞咽困難，以及有吞咽困難的患者進(jìn)食后在口腔或咽部將有部分食物殘留，可隨時(shí)發(fā)生誤吸，引起吸入性肺炎[38]。長(zhǎng)期反復(fù)，很難控制肺部炎癥，因而造成腦血管意外病史患者行HFNC 治療效果不佳。

1.11 長(zhǎng)期使用抗生素 研究顯示[35]，長(zhǎng)期使用抗生素是影響HFNC 治療慢阻肺急性加重失敗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。由于長(zhǎng)期使用抗生素增加了患者感染耐藥菌的幾率，導(dǎo)致普通的治療效果差[39]。此外，長(zhǎng)期使用抗生素使中性粒細(xì)胞中釋放的過氧化物酶降低，降低患者抗菌能力，也會(huì)造成HFNC 治療失敗。

1.12 APACHEⅡ評(píng)分、PRISM 評(píng)分 研究表明[15，35]，APACHEⅡ評(píng)分≥15 分和PRISM 評(píng)分＞4.5 分是影響HFNC 治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。APACHEⅡ評(píng)分由急性生理評(píng)分、慢性健康評(píng)分及年齡組成，PRISM 評(píng)分包括收縮壓、心率、體溫等17個(gè)生理參數(shù)及26 個(gè)生理參數(shù)范圍，在一定程度都反映患者的危重程度，其中涉及患者的多臟器功能。評(píng)分值越高，表明病情越嚴(yán)重，病死率越高。因此APACHEⅡ評(píng)分≥15、PRISM 評(píng)分≥4.5 是HFNC治療呼吸系統(tǒng)疾病失敗的危險(xiǎn)因素。

2 總結(jié)

隨著呼吸道傳染病的逐年上升，以及近兩年新冠肺炎問題的日益凸顯，高流量吸氧越來越被廣泛使用，但在高流量氧療使用過程中，需要密切關(guān)注患者的生理指標(biāo)。高RR、高PaCO2、低pH、高PaCO2/PaO2、低PaO2/FiO2、低ROX 指數(shù)、低ROX-HR 指數(shù)、高BNP、高APACHEⅡ評(píng)分、長(zhǎng)期使用抗生素、腦血管意外史、低蛋白血癥等因素與高流量氧療失敗有關(guān)，因此應(yīng)該根據(jù)患者不同情況及時(shí)調(diào)整呼吸模式，以提高患者的生活質(zhì)量和壽命。