魏文舉 夏金根 石妮 關(guān)晶

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150086)

?

·綜 述·

濕化高流量鼻導(dǎo)管吸氧在成人患者中的應(yīng)用進(jìn)展

魏文舉 夏金根 石妮 關(guān)晶

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150086)

濕化高流量鼻導(dǎo)管吸氧； 生理學(xué)效應(yīng)； 氧療； 護(hù)理

HFNC； Physiological effects； Qxygen therapy; Nursing

臨床常用的吸氧方式包括鼻導(dǎo)管和面罩吸氧。但當(dāng)普通鼻導(dǎo)管氧流量大于6 L/min時(shí)，未達(dá)到理想濕化的干冷高流量氣體將會(huì)給患者帶來(lái)不適，包括額竇的疼痛及鼻腔黏膜干燥，甚至出血[1]。而流量的限制又直接影響患者的吸入氧濃度(FiO2)，盡管面罩吸氧等可為患者提供更高的FiO2，但面罩吸氧會(huì)對(duì)進(jìn)食、飲水等造成不便，且病人會(huì)有拘束閉塞感，很多患者不能耐受，輸出流量太小還可能會(huì)造成呼吸性酸中毒。而濕化高流量鼻導(dǎo)管吸氧(HFNC)可以提供21%～100%的恒定氧濃度，最高達(dá)60 L/min的流量、37 ℃溫度、100%相對(duì)濕度的高流量氣體而體現(xiàn)出較傳統(tǒng)氧療方式的巨大優(yōu)越性，并因其有效、舒適及良好的依從性，使之在成人輕中度的急性呼衰患者中逐漸成為除無(wú)創(chuàng)正壓通氣(NIV)之外的另一種選擇[2]，在心功能不全以及在一些呼吸道有創(chuàng)操作中也日益突出其作用。HFNC最初作為替代經(jīng)鼻持續(xù)正壓通氣(NCPAP)的呼吸支持手段而廣泛應(yīng)用于新生兒急性呼吸窘迫綜合征(NRDS)[3]，而在成人患者中應(yīng)用報(bào)道較少?，F(xiàn)將HFNC的組成及其主要作用機(jī)制和臨床應(yīng)用報(bào)告如下。

1 HFNC的主要組成

1.1 高流量輸出裝置及加溫加濕系統(tǒng) 現(xiàn)國(guó)內(nèi)主要有空氧混合器裝置、文丘里輸出裝置、Fisher & Paykel生產(chǎn)的AIRVO系列等。美國(guó)常用的主要裝置還有Teleflex Medical的Comfort Flo humidification system,Smiths Medical的Aquinox high-flow humidification system以及Vapotherm的2000i和Precision Flow系列[4]。除空氧混合氣裝置和文丘里輸出裝置需要獨(dú)立的加溫加濕系統(tǒng)(一般為主動(dòng)伺服型的MR850裝置)外，其余均是輸出裝置與加溫加濕裝置一體化設(shè)計(jì)。

1.2 鼻塞系統(tǒng) Fisher & Paykel的OptiFlow鼻導(dǎo)管最為常用，根據(jù)鼻塞孔徑大小分為S、M、L號(hào)，OptiFlow鼻導(dǎo)管孔徑較普通鼻導(dǎo)管粗，一般選擇小于鼻孔內(nèi)徑50%的最大型號(hào)。鼻尖柔軟且?guī)в幸欢ǖ幕《?，防止高速氣流直接沖擊患者的額竇而給患者帶來(lái)不適，從而提高患者的舒適度及依從性。Tiruvoipati R等[5]比較了拔除氣管插管患者通過(guò)HFNC與高流量面罩(HFFM)吸氧的效果，發(fā)現(xiàn)兩者在氣體交換、呼吸頻率及血流動(dòng)力學(xué)上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是在患者耐受性及舒適度上HFNC明顯優(yōu)于HFFM，充分體現(xiàn)了高流量吸氧下鼻塞對(duì)面罩的優(yōu)勢(shì)。

2 HFNC的生理學(xué)效應(yīng)

2.1 提供恒定氧濃度 因傳統(tǒng)的低流量氧療裝置提供的氧流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于患者的吸氣峰流量，患者吸入的氧氣會(huì)被同時(shí)吸入的空氣所稀釋，因此，F(xiàn)iO2除與輸出氧流量直接相關(guān)外，還受患者的潮氣量、呼吸頻率、吸氣時(shí)間、吸氣流速、吸氣形態(tài)等影響[6]。而HFNC由于可以提供高達(dá)60 L/min的流量，大于患者的吸氣峰流量，從而保證了FiO2的恒定。Wagstaff和Sonid[7]監(jiān)測(cè)了6種常用的吸氧裝置(普通鼻導(dǎo)管、普通面罩、可重復(fù)吸入式儲(chǔ)氧面罩、非重復(fù)吸入式儲(chǔ)氧面罩、文丘里面罩和HFNC裝置)在人體模型氣道內(nèi)的FiO2，發(fā)現(xiàn)只有文丘里面罩和HFNC能夠不隨呼吸頻率和潮氣量的變化而變化。但應(yīng)注意的是，當(dāng)患者的吸氣峰流量大于HFNC提供的流量時(shí)，F(xiàn)iO2同樣不能保證恒定。Ritchie等[8]對(duì)一些健康志愿者通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)模擬通氣需求增高及呼吸困難，發(fā)現(xiàn)當(dāng)志愿者的吸氣峰流量和HFNC提供的流量有較大差距時(shí)，監(jiān)測(cè)到的實(shí)際FiO2與輸出氧濃度甚至有20%的差別。因此，HFNC提供恒定氧濃度的前提是提供的流量必須高于患者吸氣峰流量。

2.2 減少鼻咽部解剖死腔 由于提供持續(xù)高流量，在呼氣周期也沖刷殘留在鼻腔、口腔及咽部的呼出氣，減少了鼻咽部的解剖死腔，從而減少了二氧化碳的重吸收，加大了肺泡通氣量，提高了通氣效率[9]。Frizzola等[10]在對(duì)新生小豬的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，小豬動(dòng)脈血PaCO2與HFNC的流量呈反比，此機(jī)制類似于氣管內(nèi)吹氣(TGI)，通過(guò)在氣道內(nèi)輸入新鮮的氧氣替代呼出的二氧化碳，減少解剖死腔，從而減少二氧化碳的重吸收，降低了動(dòng)脈血PaCO2，并且間接提高了FiO2，從而提高了患者的PaO2。

2.3 產(chǎn)生氣道正壓，提高呼氣末肺容積 Parker等[11]描繪了在35 L/min的高流量下正常人鼻咽部的壓力時(shí)間曲線，整個(gè)呼吸周期的平均壓力為0.265 kPa，但是此壓力并不恒定，而是呈波浪式曲線，這一點(diǎn)與NIV的持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)不同，HFNC通過(guò)恒定的流速而產(chǎn)生不同的氣道壓，而CPAP則是不同的流速變化產(chǎn)生恒定的氣道壓，因而在實(shí)際的臨床應(yīng)用中，HFNC的呼吸支持力度也要小于NIV，在改善氧合及通氣功能上有一定的差距。產(chǎn)生的氣道正壓主要與提供的流速與口腔的閉合有關(guān)，在Groves 和Tobin[12]的研究中，分別監(jiān)測(cè)了流速在20 L/min、40 L/min、60 L/min時(shí)口腔開(kāi)放和閉合時(shí)的鼻咽部壓力，當(dāng)口腔閉合時(shí)，測(cè)得的呼氣末壓力分別為0.362 kPa、0.706 kPa和0.853 kPa，而當(dāng)口腔開(kāi)放時(shí)測(cè)得的壓力分別只有0.137 kPa、0.216 kPa和0.265 kPa。因此，只有口腔閉合及輸出的流量較高時(shí)，才能產(chǎn)生較大的氣道正壓。Lampland AL等[13]在嬰兒模型上證實(shí)氣道正壓還與鼻導(dǎo)管孔徑有關(guān)，孔徑越大，鼻導(dǎo)管周圍泄露的氣體越少，在呼氣末產(chǎn)生的氣道正壓就越高。但有文獻(xiàn)證實(shí)，當(dāng)鼻導(dǎo)管孔徑超過(guò)鼻孔徑50%時(shí)，經(jīng)常會(huì)造成嬰幼兒鼻腔阻塞、出血甚至壞死[14]。同時(shí)考慮到此并發(fā)癥可能是由于嬰幼兒的皮膚嬌嫩以及鼻腔的發(fā)育不全所造成，因此是否在成人中同樣適用，尚需更多的研究證實(shí)。而在臨床成人鼻導(dǎo)管孔徑的選擇上尚沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，一般選取原則同嬰幼兒相同，選取小于鼻孔內(nèi)徑50%的盡量大的鼻導(dǎo)管。Corley等[15]通過(guò)電阻抗斷層掃描技術(shù)對(duì)20個(gè)心臟術(shù)后患者比較了在40 L/min的吸氧流量前后呼氣末肺容積,結(jié)果表明，在濕化高流量鼻導(dǎo)管吸氧后，大約能增高患者25.6%的功能殘氣量，從而對(duì)一些肺不張患者有一定的肺復(fù)張效果，尤其是一些術(shù)后需要臥床的患者。

2.4 保護(hù)氣道黏膜，增強(qiáng)黏膜纖毛的清理能力 臨床常用的濕化瓶濕化給氧往往會(huì)造成鼻黏膜損傷和出血。Hasani等[16]通過(guò)對(duì)14位支氣管擴(kuò)張患者在進(jìn)行HFNC的應(yīng)用前后對(duì)比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)每天使用3 h HFNC，7 d后支氣管的沉積物明顯減少，因此，溫濕化的治療能顯著提高患者的氣道清除能力。

2.5 降低上呼吸道氣道阻力及減少患者的呼吸功 鼻與口腔約占總氣道阻力的50%，Shepard和Burger[17]證實(shí)，鼻咽腔的擴(kuò)大、縮小會(huì)改變阻力大小。而吸氣時(shí)，HFNC提供的流量高于患者吸氣流量，在患者吸氣時(shí)對(duì)鼻咽腔起一個(gè)機(jī)械性支撐作用，從而降低吸氣阻力。

2.6 減少機(jī)體代謝 將吸入氣體加溫至37 ℃，相對(duì)濕度100%是上呼吸道的正常的生理功能之一，需要消耗一定的熱量，而HFNC的輸出氣體即為理想的吸入氣體，代替了氣道的溫濕化作用，減少了呼吸道的代謝功。

3 HFNC的臨床應(yīng)用

3.1 急性呼吸衰竭(ARF) Sztrymf B等[18]對(duì)38位急性呼衰的患者使用HFNC，通過(guò)生命體征和血?dú)夥治鲎鳛榭陀^評(píng)價(jià)指標(biāo)，令研究人員興奮的是，僅僅15 min后呼吸頻率和指脈氧飽和度就有了明顯的改善，經(jīng)過(guò)1 h的HFNC治療，氧分壓從(12.6±5.3)kPa上升至(18.8±14.1)kPa，氧合指數(shù)從(13.6±3.1)kPa上升至(22.5±14.4)kPa。HFNC平均使用2.8 d，最多7 d，在使用期間沒(méi)有患者因?yàn)椴荒褪芏K止HFNC，也沒(méi)有院內(nèi)感染性肺炎的發(fā)生。其中只有9例(24%)患者需要進(jìn)行有創(chuàng)機(jī)械通氣，比傳統(tǒng)氧療方式明顯減少了插管率。但如果應(yīng)用HFNC 0.5 h 后呼吸頻率沒(méi)有得到明顯改善，并且有持續(xù)的低氧以及胸腹矛盾呼吸，則應(yīng)視為HFNC的失敗指征，應(yīng)根據(jù)情況及早進(jìn)行有創(chuàng)機(jī)械通氣，防止延誤插管時(shí)機(jī)。

Oriol Roca等[19]對(duì)20例ARF患者先后使用面罩吸氧與HFNC各30 min，發(fā)現(xiàn)使用HFNC后患者PaO2明顯上升16.9(11.0～25.4)kPa vs 10.2(8.5～11.7)kPa,P=0.002，呼吸頻率明顯下降，為21(18～27)次/min vs 28(25～32)次/min,P<0.001，在呼吸困難、口腔干燥及舒適度等主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)上同樣有顯著的優(yōu)勢(shì)，但二氧化碳分壓(PaCO2)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

HFNC不僅較傳統(tǒng)氧療裝置有明顯的優(yōu)勢(shì)，與NIV相比在某些方面也不落下風(fēng)。Schwabbauer[20]在HFNC與NIV對(duì)Ⅰ型呼吸衰竭療效的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，NIV組盡管有更高的氧分壓(17.2±5.1) kPa vs (13.4±4.5)kPa，但在呼吸困難指數(shù)和患者的舒適度上HFNC組均明顯優(yōu)于NIV組，而在二氧化碳分壓、酸堿度、心率、平均動(dòng)脈壓、呼吸頻率(RR)等參數(shù)上兩組差異均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，在滿足患者的通氣氧合需求下，HFNC不失為一個(gè)更好的選擇。而Steve G等[21]對(duì)50例，本計(jì)劃用NIV的不插管(DNI)及放棄復(fù)蘇治療的呼吸衰竭患者使用HFNC，在提高SpO2和降低RR上同樣取得了良好的效果，只有18%的患者因應(yīng)用無(wú)效而進(jìn)行NIV治療。

盡管HFNC對(duì)于ARF的療效被報(bào)道較多，但對(duì)于以進(jìn)行性呼吸窘迫和難治性低氧血癥為臨床特征的急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)卻罕有研究。在一篇2014年的單中心觀察性研究中，Messika J等[22]對(duì)所在醫(yī)院1年內(nèi)需要吸氧的ICU患者進(jìn)行了回顧性分析。在560例需要氧療的患者中對(duì)81例患者進(jìn)行了HFNC的使用，并且51例作為一線氧療方案，其中的45例為ARDS患者(氧合指數(shù)18.2 kPa，22例男性，平均年齡57.9歲)，而引起ARDS的主要原因?yàn)榉窝?82%)。這些ARDS患者中的插管率為40%，回顧發(fā)現(xiàn)，其中的插管患者比不插管患者有更高的SAPS Ⅱ評(píng)分(46 vs 29)，更多的器官衰竭率(76% vs 26%)，更容易出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定(50% vs 7%)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病(22% vs 0)，應(yīng)用HFNC的患者往往能減少甚至避免有創(chuàng)機(jī)械通氣的諸多并發(fā)癥。在他們的多變量分析中發(fā)現(xiàn)，SAPS Ⅱ評(píng)分越高，往往伴隨更高的HFNC失敗率。他們推薦HFNC作為ARF患者的一線氧療方案，包括ARDS患者，但對(duì)于SAPSⅡ較高患者使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎，若短時(shí)間內(nèi)SpO2和RR沒(méi)有改善，應(yīng)及時(shí)更換為無(wú)創(chuàng)或有創(chuàng)機(jī)械通氣。

3.2 氣管插管拔除后的氧療 有創(chuàng)機(jī)械通氣患者拔除氣管插管后往往需要進(jìn)一步的吸氧治療，而對(duì)一些氧合狀態(tài)較差的患者通常使用儲(chǔ)氧面罩或文丘里面罩。Evgeni Brotfain等[23]對(duì)67例拔管后患者分別使用HFNC(34例)和非重復(fù)吸入式儲(chǔ)氧面罩(33例)吸氧，比較拔管后6 h的呼吸和血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，并統(tǒng)計(jì)主要的臨床結(jié)果，如氧合指數(shù)、再插管率、ICU住院日和死亡率等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組在拔管前后均沒(méi)有發(fā)生明顯的血流動(dòng)力學(xué)改變，拔管后RR均稍有增高,PaCO2水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，然而HFNC組有更高的氧合指數(shù)(36±13.0) kPa vs (24.5±8.2) kPa，P=0.03，以及更低的再插管率(1/34 vs 6/33,P=0.04)，但兩組在ICU住院日和死亡率上沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Maggiore SM等[24]對(duì)比了HFNC與文丘里面罩吸氧在拔管后的表現(xiàn)，同樣發(fā)現(xiàn)HFNC組可明顯提高氧合指數(shù)，PaCO2也沒(méi)有顯著差異，但應(yīng)用HFNC的患者耐受性及舒適性明顯好于文丘里面罩。因此，HFNC與傳統(tǒng)氧療裝置相比，在改善氧合方面有巨大的優(yōu)勢(shì)。

3.3 慢性阻塞性肺疾病(COPD) 根據(jù)HFNC的沖刷解剖死腔的機(jī)制，理論上可減少COPD患者的PaCO2。但由于在COPD急性加重期NIV的確切療效，在2013年COPD診治指南中就指出，COPD急性加重期患者若有呼吸性酸中毒和(或)嚴(yán)重呼吸困難持續(xù)存在，應(yīng)首選使用NIV治療，NIV在改善氧合、對(duì)抗內(nèi)源性呼氣末正壓和減輕患者呼吸肌肉做功的力度上明顯優(yōu)于HFNC，因此少有文獻(xiàn)研究HFNC對(duì)于COPD急性加重期氧療的效果，而本文所引用文獻(xiàn)入組患者絕大多數(shù)也都排除高碳酸血癥患者。而在家庭氧療期間，持續(xù)低流量吸氧在病死率和生存質(zhì)量方面又有著確切的療效。Wissam Chatila[25]在高流量吸氧(HFO)與低流量吸氧(LFO)對(duì)于COPD穩(wěn)定期患者休息和運(yùn)動(dòng)時(shí)的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，患者在休息和運(yùn)動(dòng)時(shí)HFO組的SpO2和PaO2均有明顯優(yōu)勢(shì)，在pH值和PaCO2方面其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)，HFO組患者運(yùn)動(dòng)堅(jiān)持時(shí)間更長(zhǎng)，有更低的呼吸困難感受和更低的平均動(dòng)脈壓及心率。然而休息和運(yùn)動(dòng)時(shí)的HFO組與LFO組在分鐘通氣量、潮氣量、呼吸功、呼吸頻率、淺快呼吸指數(shù)等差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，此篇文獻(xiàn)的最后結(jié)論是，HFO組能通過(guò)提高氧合而提高COPD患者的運(yùn)動(dòng)耐受性，但對(duì)于改善通氣降低二氧化碳分壓尚有待更深一步的研究。但此篇文獻(xiàn)的缺點(diǎn)是入組患者少，只有10例患者，而僅僅只有3例患者做了血?dú)夥治?，吸氧方式是通過(guò)口腔吸氧，鼻腔用鼻夾夾住，最重要的是HFO組提供的氧流量只有20 L/min，在提供呼氣末正壓方面受到了一定的限制。對(duì)于高碳酸血癥患者應(yīng)用HFNC的經(jīng)驗(yàn)?zāi)壳拜^少，沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)證實(shí)，效果還需要更多的研究驗(yàn)證，在實(shí)際的臨床應(yīng)用也應(yīng)該謹(jǐn)慎使用，注意觀察療效。

3.4 心功能不全 Roca O等[26]對(duì)10例三度(紐約心臟病協(xié)會(huì)分級(jí))心衰患者使用了HFNC，在超聲心動(dòng)圖的導(dǎo)引下發(fā)現(xiàn)，隨著輸出流量的升高，心臟的前負(fù)荷逐漸降低，而呼吸頻率也從使用HFNC之前的23次/min次下降到17次/min(20 L/min的流量)和13次/min(40 L/min)，從而使三度心衰患者受益。Carratalá Perales等[27]對(duì)5例由急性肺水腫引起的急性心衰患者進(jìn)行短暫的傳統(tǒng)氧療后進(jìn)行NIV的通氣支持，隨后使用HFNC。發(fā)現(xiàn)在NIV后的穩(wěn)定期使用傳統(tǒng)的文丘里面罩無(wú)法滿足患者的氧合需求，而使用HFNC后氧合明顯改善，呼吸困難程度也明顯降低。

3.5 其它 有報(bào)道稱HFNC應(yīng)用在肺泡灌洗有創(chuàng)操作中，能夠提高操作的安全性[28]。通過(guò)以上文獻(xiàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，HFNC對(duì)于改善氧合，提高氧分壓方面與傳統(tǒng)氧療裝置相比有明顯優(yōu)勢(shì)，但與NIV相比還有一定的差距?？紤]到HFNC在舒適性及依從性上體現(xiàn)出來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)，在能滿足患者通氣氧合需求下，HFNC不失為一種比NIV更好的選擇。但HFNC在改善患者通氣、降低二氧化碳分壓方面尚需進(jìn)一步研究。在臨床實(shí)踐中，對(duì)伴有高碳酸血癥的呼衰患者應(yīng)謹(jǐn)慎使用HFNC并密切觀察，倘若效果未達(dá)到預(yù)期，應(yīng)及時(shí)改為無(wú)創(chuàng)或有創(chuàng)機(jī)械通氣。相信隨著HFNC的應(yīng)用越來(lái)越廣，以及進(jìn)一步的深入研究，HFNC將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。

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魏文舉(1988-)，男，黑龍江哈爾濱，本科，護(hù)師，呼吸治療師，研究方向：呼吸重癥護(hù)理

R472

A

1002-6975(2015)23-2141-05

2015-05-10)