馮秀敏 張景熙 白沖

海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,上海200433

呼吸衰竭是由各種原因引起的肺通氣和/或肺換氣功能障礙,導(dǎo)致低氧血癥伴或不伴高碳酸血癥,是ICU發(fā)病和死亡的主要病因[1]。常見(jiàn)病因?yàn)楹粑到y(tǒng)急慢性病,改善缺氧是治療的關(guān)鍵。現(xiàn)階段呼吸支持技術(shù)越來(lái)越多,包括常規(guī)鼻導(dǎo)管氧療、無(wú)創(chuàng)面罩呼吸機(jī)輔助通氣、有創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣、經(jīng)鼻高流量氧療(high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)等等,不同氧療方式有不同適應(yīng)證及各自優(yōu)缺點(diǎn)。HFNC作為近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的新型氧療方法,其綜合了傳統(tǒng)氧療的優(yōu)勢(shì),規(guī)避了傳統(tǒng)氧療大部分缺陷,可基本滿足輕中度缺氧患者的氧療需求,已在不同領(lǐng)域初顯臨床療效。本文主要綜述近年來(lái)HFNC在COPD、間質(zhì)性肺疾病(interstitial lung disease,ILD)、OSAHS、免疫缺陷性疾病、急性呼吸衰竭及介入呼吸病學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展。

1 HFNC特點(diǎn)

HFNC方法是經(jīng)鼻導(dǎo)管,以一定的流速(10～60 L/min,國(guó)內(nèi)部分設(shè)備可達(dá)80 L/min)、一定的吸氧濃度(21%～100%)達(dá)到持續(xù)氧療目的,且溫度可調(diào)節(jié)在31～37℃,相對(duì)濕度可達(dá)100%。其主要特點(diǎn)如下：(1)外源性呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)效應(yīng)。HFNC在咽部形成較小的氣道壓力[約2～8 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)],在呼氣末可對(duì)抗鼻咽部、氣管內(nèi)大小氣道阻力及肺泡彈性回縮力,維持呼氣末肺泡容積,防止肺不張,減少呼吸肌做功,緩解呼吸肌疲勞,降低呼吸中樞驅(qū)動(dòng)力[2],類似于持續(xù)正壓通氣模式。(2)發(fā)揮解剖死腔的CO2沖刷作用。Fernandez等[3]研究發(fā)現(xiàn)HFNC可促進(jìn)CO2的排出,通過(guò)避免呼出氣中CO2再吸入提高肺泡氧合。(3)減少肺泡殘氣量[4]。肺栓塞、ARDS等患者因缺氧而呼吸淺快,肺泡無(wú)效腔增加,殘氣量增加,HFNC可有效減少殘氣量,改善通氣血流比及呼吸頻率。(4)維持加溫加濕功能。與傳統(tǒng)氧療相比,HFNC能保持穩(wěn)定的溫濕度濕化氣道,有效保護(hù)氣道黏膜纖毛功能,促進(jìn)排痰,且濕熱氣體傳導(dǎo)性更好,肺順應(yīng)性更佳。(5)提高患者依從性。HFNC時(shí)不影響患者進(jìn)食、交談、口腔護(hù)理等,無(wú)鼻面部壓迫感,鼻導(dǎo)管末端柔軟,鼻部刺激性小,舒適度更高,耐受性更好,顯著提高患者氧療依從性。

2 HFNC在慢性呼吸系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用

2.1HFNC在COPD伴呼吸衰竭中的應(yīng)用 COPD是常見(jiàn)的導(dǎo)致慢性呼吸衰竭的主要疾病之一,以Ⅱ型呼吸衰竭為主,長(zhǎng)期氧療是其呼吸支持重要手段,有助于改善氧合、緩解癥狀、提高生活質(zhì)量。伴有高碳酸血癥的COPD患者吸入高濃度氧可能導(dǎo)致呼吸中樞抑制繼發(fā)CO2潴留加重呼吸衰竭,因此控制性氧療尤為重要,即以SaO2穩(wěn)定在88%～92%之間為主要氧療目標(biāo),可有效降低此類患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)[5],而傳統(tǒng)氧療如鼻導(dǎo)管吸氧或無(wú)創(chuàng)面罩呼吸機(jī)輔助通氣都很難掌握其平衡點(diǎn)[6],因其缺乏穩(wěn)定的調(diào)控系統(tǒng),無(wú)“CO2沖刷效應(yīng)”,以及密閉的空間和干冷的氣體均導(dǎo)致患者不耐受,從而導(dǎo)致臨床療效不顯著,新的氧療設(shè)備HFNC可調(diào)控吸氧濃度及氧流量,可提供穩(wěn)定的外源性PEEP及濕熱的氣體,具有良好的解剖死腔的“CO2沖刷效應(yīng)”,已有研究證實(shí)其可用于COPD伴呼吸衰竭患者中。Vogelsinger等[7]對(duì)77例伴或不伴高碳酸血癥COPD患者采用交叉對(duì)比研究先后給予HFNC氧療與傳統(tǒng)氧療60 min(期間經(jīng)歷30 min洗脫期),觀察2種氧療方式的氧療效果及耐受性差異,結(jié)果表明所有患者經(jīng)HFNC后PaO2、Sp O2顯著改善,PaCO2顯著降低,47%(n=36)患者殘氣量下降,且所有患者均耐受性良好,Sp O2很容易控制在92%左右,實(shí)現(xiàn)對(duì)伴有高碳酸血癥的COPD患者控制性氧療目標(biāo)。Nagata等[8]用同樣的方法對(duì)29例伴有高碳酸血癥的穩(wěn)定期COPD患者先后給予長(zhǎng)期HFNC與常規(guī)氧療(2種方法各6周,共12周),結(jié)果發(fā)現(xiàn)HFNC組患者普遍反映舒適度高,SGRQ評(píng)分、PCO2及p H值均有顯著改善,HFNC相關(guān)不良事件發(fā)生率為0%,說(shuō)明HFNC氧療可用于改善穩(wěn)定期COPD患者的缺氧,但對(duì)肺功能改善是否更好,尚缺乏數(shù)據(jù),需要更多臨床研究以論證。COPD急性加重常見(jiàn)誘因?yàn)楹粑栏腥?常伴黏痰,傳統(tǒng)氧療對(duì)痰液溫濕化功能差。張敏達(dá)等[9]研究發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)氧療相比,HFNC氧療患者痰液稀釋效果更好,排痰更暢,提示HFNC溫濕化效果更好。Okuda等[10]分析認(rèn)為HFNC同樣可用于伴有老年癡呆及精神障礙等配合度差的COPD患者,顯著提高了患者氧療的耐受性及依從性,是一種安全、有效的氧療方式。

2.2HFNC在ILD伴呼吸衰竭中的應(yīng)用 ILD是一類異質(zhì)性疾病,包含200多種類型,其特征是肺實(shí)質(zhì)廣泛纖維化和/或炎癥異常,主要為肺換氣功能受損,患者出現(xiàn)以低氧血癥為主的呼吸衰竭并呈進(jìn)行性加重是ILD晚期或急性加重后常見(jiàn)的并發(fā)癥[11]。ILD患者多因嚴(yán)重缺氧呼吸衰竭而死亡,而氣管插管機(jī)械通氣又可增加死亡率(88.9%),無(wú)創(chuàng)通氣死亡率相對(duì)較低(43.3%),因此在早期或可插可不插管的邊緣狀態(tài)多選擇無(wú)創(chuàng)通氣方法[12]。有臨床研究認(rèn)為HFNC用于ILD伴呼吸衰竭患者中其療效優(yōu)于傳統(tǒng)氧療。在Koyauchi等[13]的一項(xiàng)單中心回顧性研究中納入了84例ILD伴呼吸衰竭患者,隨機(jī)分為HFNC組與無(wú)創(chuàng)正壓機(jī)械通氣組,結(jié)果在改善患者的缺氧、住院30 d存活率、住院死亡率方面二者具有同等療效,而在患者的舒適度、耐受性等方面HFNC更具優(yōu)勢(shì),患者氧療中斷率明顯下降(3.7%比23.3%,P=0.009),且避免了鼻面部皮膚損傷、鼻黏膜出血等不良事件的發(fā)生。沈悅好等[14]從改善患者通氣血流比方面探討了HFNC在肺間質(zhì)纖維化患者中的臨床療效,該研究共納入了60例ILD伴呼吸衰竭患者先后給予常規(guī)鼻導(dǎo)管氧療及HFNC,每種方法均觀察24 h,監(jiān)測(cè)患者PaO2、Sp O2及其主觀感受等,結(jié)果表明HFNC組患者通氣血流比顯著改善,患者主觀感受普遍反應(yīng)良好。提示HFNC可以考慮作為尚無(wú)需氣管插管機(jī)械通氣的ILD伴呼吸衰竭患者氧療的替代方案,然而其是否能夠完全替代傳統(tǒng)氧療,尚需要更大型的臨床研究以證實(shí)。

2.3HFNC在OSAHS中的應(yīng)用 OSAHS[15]的特征是上氣道阻塞,導(dǎo)致通氣不足、SaO2下降,出現(xiàn)呼吸困難及白天嗜睡,其與代謝紊亂、心腦血管疾病以及神經(jīng)功能受損導(dǎo)致的發(fā)病率和死亡率增加密切相關(guān),也是交通事故高發(fā)人群。由于其以上氣道阻塞為主要特點(diǎn),除盡可能去除病因外,維持上氣道正壓、保持上氣道開(kāi)放是改善其癥狀的重要步驟,以往在睡眠中常規(guī)給予無(wú)創(chuàng)面罩或鼻罩正壓通氣,因其存在諸多弊端,導(dǎo)致使用率下降,對(duì)于具有幽閉恐懼癥及癥狀較輕的患者往往依從性更差。有關(guān)HFNC在成人OSAHS中的應(yīng)用研究尚無(wú)大規(guī)模數(shù)據(jù),但在兒童領(lǐng)域已有顯著療效。Hawkins等[16]研究表明在10例學(xué)齡期OSAHS患兒中,對(duì)持續(xù)氣道正壓通氣氧療不耐受者,采用HFNC后其中位呼吸暫停指數(shù)從11.1次/h降至2.1次/h,平均Sp O2由91.3%增至94.9%,平均最低Sp O2由76.0%增至79.5%,平均心率從88次/min降至74次/min,證明HFNC可改善此類患者的癥狀,主要利用其外源性PEEP作用有效改善氧合、降低呼吸暫停指數(shù)、降低心率、改善睡眠質(zhì)量,從而降低心腦血管事件及交通事故的發(fā)生率,其為開(kāi)放式氧療,在兒童領(lǐng)域顯示了良好的療效。Wong等[17]在2017年發(fā)表了1篇病例報(bào)告,該報(bào)告為1例43歲男性患者在HFNC下順利完成了清醒狀態(tài)開(kāi)顱手術(shù),手術(shù)中取得了滿意的氧療效果,該患者對(duì)持續(xù)氣道正壓通氣不耐受,故選擇了HFNC。以上研究提示HFNC可在OSAHS患者中應(yīng)用,尤其對(duì)有幽閉恐懼癥及對(duì)面罩或鼻罩不耐受的患者可能具有顯著療效,我們期望更多的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)其在成人OSAHS中應(yīng)用的有效性。

2.4HFNC在免疫缺陷疾病伴呼吸衰竭中的應(yīng)用 惡性腫瘤、器官移植術(shù)后等免疫缺陷疾病繼發(fā)呼吸衰竭的患者氣管插管機(jī)械通氣治療明顯增加其肺部感染機(jī)會(huì),從而增加了患者死亡風(fēng)險(xiǎn),此外患者的焦慮情緒也影響病情恢復(fù)[18],因此通常首先選擇無(wú)創(chuàng)通氣方式氧療,傳統(tǒng)無(wú)創(chuàng)通氣氧療無(wú)法提供穩(wěn)定的高濃度及高流量氧療,其舒適度也不及HFNC,還可能加重患者焦慮情緒,HFNC對(duì)消除患者焦慮情緒有一定幫助,部分患者采用HFNC提高了患者氧療的舒適度及依從性,有助于控制病情。2013年Hui等[19]的一項(xiàng)研究納入了30例晚期癌癥伴重度呼吸衰竭患者,分別給予HFNC和雙水平氣道正壓通氣治療2 h,結(jié)果2種方法均可改善患者呼吸困難,降低呼吸頻率,且HFNC組Sp O2增加更明顯(增加5.3%,P=0.003),提示HFNC良好的人機(jī)協(xié)調(diào)性可能更有利于糾正患者的呼吸衰竭。2015年Roca等[20]的一篇文獻(xiàn)報(bào)道中采用了隊(duì)列研究方法對(duì)40例肺移植術(shù)后并發(fā)急性呼吸衰竭入住ICU的患者隨機(jī)給予HFNC與常規(guī)氧療,經(jīng)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)氧療組相比,HFNC組住院死亡率明顯降低(50%比83%,P=0.03),表明HFNC安全性更高,可在部分免疫缺陷疾病患者中應(yīng)用。

3 HFNC在急性呼吸衰竭中的應(yīng)用

急性呼吸衰竭以低氧性缺氧為主,病死率高,其中ARDS病死率更高,保持穩(wěn)定的PEEP(高于5 cm H2O)是其保護(hù)性通氣策略的重要組成部分之一[21]。現(xiàn)有氣道管理技術(shù)包括：氣管插管機(jī)械通氣、無(wú)創(chuàng)面罩通氣、常規(guī)鼻導(dǎo)管氧療、非重復(fù)呼吸式儲(chǔ)氧面罩供氧以及HFNC等。對(duì)于無(wú)需氣管插管或拒絕插管的患者均需要無(wú)創(chuàng)氧療,傳統(tǒng)氧療同樣存在不耐受、氧療不穩(wěn)定性等缺點(diǎn),HFNC氧療既可保持穩(wěn)定的PEEP,又有良好的耐受性,研究認(rèn)為其可用在氣管插管前預(yù)充氧到拔管后的序貫治療以及無(wú)需氣管插管的所有急性呼吸衰竭患者中,可有效降低氣管插管率及氣管插管相關(guān)不良事件[22-23]。Messika等[24]研究表明HFNC可以作為此類患者的一線氧療方式,并具有良好的臨床療效,其觀察了ICU中87例接受HFNC的急性呼吸衰竭患者(82%為肺炎),其中包括45例(51.7%)ARDS患者,結(jié)果有69例(79.3%)患者成功避免了氣管插管和拔管后再插管,僅18例(20.7%)患者HFNC治療失敗,轉(zhuǎn)為氣管插管機(jī)械通氣,該18例患者為重度ARDS,行氣管插管前其平均氧合指數(shù)低至91.5 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa),說(shuō)明對(duì)重度ARDS患者需謹(jǐn)慎使用HFNC治療,但可為氣管插管前提供預(yù)充氧確保氧合。

4 HFNC在介入呼吸病學(xué)中的應(yīng)用

介入呼吸病學(xué)是呼吸病學(xué)重要分支之一,支氣管鏡介入診療是重點(diǎn),然而中重度低氧血癥在支氣管鏡介入診療中可能加重缺氧導(dǎo)致呼吸心跳驟停,限制了此類患者的診治手段。隨著HFNC技術(shù)的發(fā)展,已有研究者將其應(yīng)用于支氣管鏡介入診療中。Miyagi等[25]報(bào)道了一項(xiàng)臨床觀察性研究,納入了5例急性呼吸衰竭患者在HFNC支持下完成了經(jīng)支氣管鏡肺泡灌洗術(shù),患者舒適度良好,便于經(jīng)口吸痰。Chung等[26]在最新的一篇文獻(xiàn)中報(bào)道了HFNC在支氣管鏡介入診療中的應(yīng)用價(jià)值,該研究納入了10例(年齡范圍為44～75歲)低氧血癥患者在檢查前監(jiān)測(cè)Sp O2平均為84.1%,檢查中給予HFNC吸氧Sp O2平均為97.2%,檢查后SpO2平均為87.4%(未吸氧),診療過(guò)程中采用HFNC,術(shù)后常規(guī)停止氧療,均無(wú)缺氧事件發(fā)生,以上案例均提示HFNC在支氣管鏡介入診療中安全可行,但能否成為介入呼吸病學(xué)診療中的常規(guī)氧療,尚需更多臨床研究以論證。

5 展望

綜上所述,HFNC在多種呼吸系統(tǒng)疾病診治中已凸顯其臨床益處,具有有效提高患者氧合、改善通氣及使用方便、耐受性良好等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),值得臨床推廣應(yīng)用。如何做到規(guī)范化應(yīng)用、充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及治療價(jià)值仍需今后進(jìn)一步的研究及總結(jié)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突