張貝貝 談林華

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院外科重癥監(jiān)護(hù)室，浙江杭州 310052

高流量鼻導(dǎo)管吸氧作為一種兒科患者無創(chuàng)呼吸支持方式之一，受到越來越多臨床工作者的重視。HHHFNC 是指將氣流量達(dá)到或超過患者最大吸氣流速的空氧混合氣體，經(jīng)加溫后可達(dá)34 ～37℃，濕化后相對濕度達(dá)100%，以精確的氧濃度（21% ～100%）輸送給患者的氧療方法[1]。一部分學(xué)者建議根據(jù)患兒體重來確定高流量的定義，氧流量達(dá)2L/（kg·min）定義為高流量[1]。當(dāng)氧流量設(shè)置在一定范圍時，可使患兒呼吸功降至最低，這一氧流量被稱為“最適氧流量”，關(guān)于“最適氧流量”的設(shè)置，絕大多數(shù)學(xué)者同樣認(rèn)為“最適氧流量”應(yīng)依據(jù)患兒的體重來調(diào)節(jié)，建議在新生兒及嬰兒中，氧流量達(dá)2L/（kg·min）作為“最適氧流量”，而在兒童中，氧流量應(yīng)接近1L/（kg·min）[2]。

1 HFNC的作用機制

1.1 提供精確的吸入氧濃度，提高治療效果

傳統(tǒng)氧療吸入氧濃度受氧流量、患者潮氣量、呼吸頻率、吸氣時間、吸氣峰流速等多種因素影響，故實際吸入氧濃度比理論上吸入氧濃度低并且具體濃度不詳，尤其對于新生兒，需控制氧流量≤2L/min來避免吸入氧濃度過高導(dǎo)致氧中毒、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生[3]。高流量氧療能夠較準(zhǔn)確提供不同氧濃度的氣體，而且氧濃度不受患者呼吸模式的影響，可提高患者的治療效果，減少新生兒氧中毒、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病的嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。

1.2 沖刷鼻咽部解剖無效腔，提高肺泡有效通氣

因HFNC 提供的氣體流速達(dá)到或超過患者自身流量，可有效沖刷呼患兒呼氣末鼻腔、口腔、咽部的解剖無效死腔氣體，明顯減少患兒吸入的二氧化碳（carbon dioxide，CO2）的含量，可提高肺泡有效通氣。兒童鼻咽部無效腔的比例約為成人的2 ～3倍，新生兒甚至可達(dá)3mL/kg，6 歲以上兒童才逐漸與成人的無效腔比例相當(dāng)（達(dá)0.8mL/kg），隨著年齡增長，死腔分?jǐn)?shù)降低，因此年齡越小，高流量吸氧對動脈血氧分壓（partial pressure of oxygen in arterial blood，PaO2）、動脈二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）影響越大[3-5]。研究表明，當(dāng)氧流量達(dá)到2L/（kg·min）時，鼻腔無效腔已經(jīng)被清除得較為徹底，此時增加肺泡通氣量的效應(yīng)就不會再增強[6]。

1.3 產(chǎn)生氣道正壓，提高呼吸末肺容積

HHHFNC 通過輸送恒定的高流量氣體，可以產(chǎn)生與nCPAP 類似的呼氣末正壓，對改善或維持上氣道開放、對抗周圍氣道陷閉、擴(kuò)張肺泡內(nèi)徑或防治肺泡陷閉、改善肺水腫皆有一定作用。一項關(guān)于HFNC 對早產(chǎn)兒生理研究表明，HFNC 在相同流速下閉口狀態(tài)產(chǎn)生呼氣末氣道正壓（positive end expiratory pressure，PEEP）顯 著 高 于 開 口 狀態(tài)，此外，通過建立數(shù)學(xué)模型可預(yù)測PEEP，PEEP= -6.373+0.525×（流速，L/min）+1.454×（口腔位置，0=開口；1=閉口）-1.856×（體重，kg）+0.307×（當(dāng)前胎齡，W）[7]，由此可見HFNC 產(chǎn)生的呼氣末氣道正壓大小與流量呈正相關(guān)，在相同氣體流量下產(chǎn)生的呼氣末正壓與患兒體重呈負(fù)相關(guān)。

1.4 降低上呼吸道阻力及呼吸功，降低代謝消耗

HFNC 通過輸送加溫濕化的氣體減少了冷而干燥氣體所造成的支氣管收縮，節(jié)省機體因加熱和濕化氣體產(chǎn)生的代謝消耗，通過輸送達(dá)到或超過患者吸氣峰流量的加溫濕化氣體，降低吸氣阻力作用，同時較高的氧流量提供一定的氣道正壓，避免呼氣末時氣道的塌陷，減少呼吸功。一項生理研究表明，HFNC 氧流量≥2mL/（kg·min）與平均咽部壓力≥4cm H2O 相關(guān)，可減少患兒呼吸功[8]。此外，通過保持黏膜纖毛功能的完整性并使分泌物更容易排出，HFNC 也可能減少咳痰所消耗的能量。

1.5 加溫濕化氣體，增加患者舒適度及耐受性

傳統(tǒng)氧療需要通過鼻咽部呼吸道黏膜對吸入的氧氣加溫、加濕，增加氣道阻力，消耗氣道黏膜的熱量和水分。HFNC 通過提供加溫和加濕的空氧混合氣體，維持患兒呼吸道上皮細(xì)胞和纖毛的結(jié)構(gòu)和功能，還可減輕呼吸道黏膜水腫，提高患兒的舒適度。一項對46 例患有不同原因呼吸窘迫新生兒和兒童的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鼻導(dǎo)管或面罩吸氧轉(zhuǎn)換為HFNC 時，通過COMFORT 量表測量的患兒舒適度能得到改善[9]。

2 HFNC在患兒呼吸衰竭的各種病因中的應(yīng)用

2.1 HFNC在新生兒疾病中的應(yīng)用

國內(nèi)一項關(guān)于HFNC 初始治療輕- 中度新生兒呼吸窘迫綜合征（neonatal respiratory distress syndrome，NRDS）的 有 效 性 的Meta 分 析 表 明，HHHFNC 初始治療胎齡≥28 周早產(chǎn)兒合并輕一中度RDS 是一種安全、有效的無創(chuàng)通氣模式[10]。高育健等[11]通過比較HHFNC 與nCPAP 應(yīng)用于早產(chǎn)兒反復(fù)發(fā)作性呼吸暫停的臨床療效表明HHFNC 治療早產(chǎn)兒反復(fù)發(fā)作性呼吸暫停的作用與nCPAP 相當(dāng)，并發(fā)癥的發(fā)生率兩者無明顯差異，且HFNC 能使開奶時間及達(dá)全腸道喂養(yǎng)時間提前，并降低鼻部損傷和腹脹的發(fā)生率。多項研究表明，HFNC 作為呼吸支持的初始模式應(yīng)用于新生兒肺炎并呼吸衰竭，可顯著改善肺炎患兒肺氧合功能，糾正低氧血癥，療效確切[12-14]。馮幗等[15]通過一項針對72 例胎糞吸入綜合征合并Ⅰ型呼吸衰竭患兒的回顧性研究分析表明，HFNC 治療新生兒胎糞吸入綜合征合并Ⅰ型呼吸衰竭的臨床療效確切，可有效改善患兒臨床癥狀，縮短氣促緩解時間及住院時間，且不易導(dǎo)致鼻部損傷和氣漏，值得臨床推廣應(yīng)用。

2.2 高流量鼻導(dǎo)管吸氧在嬰幼兒及兒童的應(yīng)用

2.2.1 急性毛細(xì)支氣管炎 HFNC 在毛細(xì)支氣管炎的療效和安全性的Meta 分析表明，HFNC 作為毛細(xì)支氣管炎的初始呼吸管理是安全的，并降低了毛細(xì)支氣管炎患兒的治療失敗率[16]；Ergul 等[17]報道了一項針對60 例中重度毛細(xì)支氣管炎患兒的隨機對照研究顯示，HFNC 可降低重度毛細(xì)支氣管炎治療失敗率和 ICU 治療的持續(xù)時間，較快改善患兒臨床癥狀，HFNC 應(yīng)作為重癥毛細(xì)支氣管炎患者首選氧療方式。Franklin 等[18]通過一項多中心隨機對照試驗研究HFNC 對毛細(xì)支氣管炎的影響表明，HFNC雖然可以降低呼吸支持升級的需求，但是并沒有減少入住ICU 的比率、氧療持續(xù)時間或住院時間。

2.2.2 急性哮喘發(fā)作 全世界內(nèi)HFNC 在急性哮喘發(fā)作中的應(yīng)用逐漸增多，被認(rèn)為是哮喘所引起的呼吸衰竭患兒CPAP 的替代治療[19]。Ballestero 等[20]針對一項針對62 例中、重度哮喘急性發(fā)作患兒的前瞻性隨機研究，結(jié)果顯示，對于一線治療難治的中重度哮喘急性發(fā)作患兒，HFNC 在治療的前2h 內(nèi)減少呼吸窘迫方面優(yōu)于常規(guī)氧療。在西班牙的一項回顧性研究中，表明HFNC 可用于兒童哮喘急性發(fā)作的呼吸管理，肺評分（pulmonary score，PS）較高和既往住院次數(shù)較多的患者構(gòu)成了可從HFNC 呼吸支持模式中獲益的風(fēng)險亞組[21-22]。

2.2.3 圍術(shù)期患兒呼吸支持 肺不張、急性呼吸衰竭等肺部并發(fā)癥是導(dǎo)致圍術(shù)期預(yù)后不良的常見原因，HFNC 作為無創(chuàng)呼吸支持方式之一，可用于治療術(shù)后呼吸衰竭[23]。對嬰幼兒先心病術(shù)后撤離呼吸機后出現(xiàn)急性呼吸衰竭的患兒，HFNC 氧療可作為有效的無創(chuàng)輔助呼吸手段，能減輕二次氣管插管對患兒的損傷，兒童心臟術(shù)后預(yù)防性使用HFNC 對減少拔管后肺部并發(fā)癥的療效，需要進(jìn)一步的臨床研究[24]。Shioji 等[25]通過回顧性研究比較心臟手術(shù)后急性呼吸衰竭的患兒接受高位鼻導(dǎo)管與接受無創(chuàng)通氣治療的再插管率，表明HFNC 治療可能與再插管率降低相關(guān)。Testa 等[26]通過高流量鼻導(dǎo)管吸氧與傳統(tǒng)氧療在兒童心臟手術(shù)的一項隨機對照試驗表明，心臟手術(shù)患兒使用HFNC 是安全的，但對于降低心臟手術(shù)后患兒的PaCO2無效。HFNC 在兒童腹部、胸部、腦部等重要臟器手術(shù)拔管后呼吸支持的臨床應(yīng)用也越來越廣泛，但缺乏足夠的高質(zhì)量隨機對照研究的支持。

2.2.4 嚴(yán)重創(chuàng)傷后急性呼吸窘迫綜合征 急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是以急性頑固性Ⅰ型呼吸衰竭為主要臨床表現(xiàn)的綜合征，是兒童嚴(yán)重創(chuàng)傷的常見并發(fā)癥。針對ARDS 有效的呼吸支持手段為機械通氣，然而對于早期ARDS，尤其氧合指數(shù)在200 ～300mm Hg之間的輕度ARDS 患者經(jīng)鼻高流量氧療是一線治療方案[27]。也有研究表明，HFNC 可降低呼吸窘迫患兒的插管率，而與其死亡率無顯著相關(guān)性[28]。對于存在兒童ARDS 風(fēng)險的患兒，HFNC 的臨床指征需要進(jìn)一步研究，目前，HFNC 尚未被證明等同于無創(chuàng)通氣，不推薦患有嚴(yán)重疾病的兒童使用無創(chuàng)正壓通氣[29]。

2.2.5 其他應(yīng)用 HHFNC 能明顯改善重癥肺炎患兒氧合狀況，其療效與nCPAP 相等，相比NCPAP，HHFNC 能改善CO2潴留，是一種較好的治療嬰幼兒重癥肺炎的無創(chuàng)通氣模式，降低插管率[30-31]。Joseph 等[32]通過1 項回顧性研究，分析了5 例不能耐受nCPAP 的患有阻塞性睡眠呼吸暫停的兒童使用HFNC 的療效，表明HFNC 治療可改善阻塞性睡眠呼吸暫停患兒的呼吸暫停低通氣指數(shù)，提高血氧飽和度。

3 總結(jié)與展望

HFNC 作為一種相對新型的無創(chuàng)輔助通氣技術(shù)，因其操作簡單，并發(fā)癥少，具有較好的舒適度及耐受性，使其在兒科的應(yīng)用越來越廣泛，但缺乏大量的循證醫(yī)學(xué)支持及多中心臨床研究，目前需要盡快制定和實施在兒科使用HFNC 的最佳實踐指南，使更多的患者受益。