经鼻高流量氧疗在ICU患者围气管插管期的应用进展_王重阳.pdf

新疆医学第 53 卷综述经鼻高流量氧疗在 ICU 患者围气管插管期的应用进展王重阳1，王璐2，肖东2（1新疆医科大学研究生院 乌鲁木齐 830054；2新疆维吾尔自治区人民医院 乌鲁木齐 830001）中图分类号：R459.4文献标识码：A文章编号：10015183（2023）018605第 53 卷第 1 期2023 年 1 月新疆医学XINJIANG MEDICAL JOURNALVol.53No.1January.2023作者简介：王重阳，男，在读硕士，住院医师，研究方向：重症医学。在重症监护病房（Intensive Care Unit，ICU）的大多数患者存在各种病因、不同程度的低氧血症，所以氧疗在 ICU 的地位可想而知。氧疗的历史悠久，手段也随着科学技术的发展越来越多。常见的氧疗方式有鼻导管、鼻塞、简易面罩、吸氧面帐、文丘里面罩、非再呼吸面罩，以及无创机械通气、有创机械通气等。在 21 世纪初，一种侵入性较小的氧疗方式经鼻高流量氧疗（High flow nasal cannula，HFNC）作为危重患者呼吸支持的替代手段而受到关注。HFNC 装置相较于呼吸机结构简单、操作简易、设备的价格低廉、体型小、功率低。近年来，HFNC 在临床上的使用越来越普遍，在 ICU 主要集中在围气管插管期。本文就 HFNC 装置的结构及工作原理简单介绍，对其在 ICU 患者围气管插管期的应用进展作一综述。1 HFNC 的结构及工作原理目前，大多数医疗机构使用的 HFNC 湿化仪装置主要由麦克斯泰克、费希尔和佩克尔医疗保健公司、生物医疗设备公司和瓦普瑟姆公司提供，其中以费希尔和佩克尔医疗保健公司生产的占大多数1。最初 HFNC 是为呼吸窘迫的新生儿开发的2。近年来，这项技术已经扩展到成年患者3。HFNC 装置由流量发生器模块、加热加湿器模块、鼻塞系统及管路模块组成。HFNC 装置的大致工作原理如下：首先，来自墙壁或者吊塔的医用氧气和经过过滤后进入流量发生器的空气混合；其次，充分混合的气体经主动加热加湿器加热和加湿；最后，通过单肢吸气管路输送，患者通过大口径鼻插管呼吸充分加热和加湿的气体4。在流量发生器模块中有流量感应器和空气搅拌机（类似呼吸机的空气压缩机），可以感应空气和氧气的流量来滴定吸入氧浓度（Fraction of inspired oxygen，FiO2）在21%-100%，产生高达 60L/min 的气体流量，流量可以设定在患者最大吸气流速以上5。在加热加湿器模块中有电热丝、温湿度感应器等特殊元件，可以监测和调节温湿度。在鼻塞系统及管路模块中，管路是类似于呼吸机管路的螺纹管，这样不易打折，与呼吸机不同的是 HFNC 管路是单肢的，且管径较细；鼻塞管较普通的吸氧管粗，管壁几乎紧贴鼻孔，有较好的密封性；鼻塞管的末端有一定的下弯弧度，这样可以减轻高速气流对鼻腔及鼻窦的直接冲击，增加舒适感6。2 HFNC 在 ICU 患者围气管插管期的应用与常规氧疗（Conventional Oxygen Therapy，COT）和无创通气（Non-invasive ventilation，NIV）相比HFNC 有诸多优点：（1）FiO2值更高且更稳定，因为输送流量高于患者自发吸气需求，且输送流量和患者吸气流量之间的差异更小3。（2）解剖死腔通过冲洗鼻咽腔而减少，因此，有更多的肺泡参与气体交换7。（3）呼吸功减少，因为 HFNC 机械地固定气道，流量可以设置为与患者吸气需求和/或呼吸窘迫的严重程度相匹配，并显著减弱与鼻咽相关的吸气阻力，从而减少呼吸功8。（4）输送被加热加湿的气体，改善了粘膜纤毛功能，从而促进分泌物的清除，降低了肺不张的风险9。（5）气道正压效应，在闭嘴状态下咽部产生最高可达 8 cmH2O 的持续正压，正压扩张肺，确保肺复张并减少肺中的通气血流不匹配。与低流量氧疗相比，HFNC 呼气末肺容积更大，一方面需要较高的气体流量，另一方面必须最大限度地减少鼻插管末端周围和嘴部的气第 1 期体泄漏10-11。（6）在氧疗过程中不会影响病人说话、咳嗽、咳痰、进食等，且因吸入的气体被加热加湿，相较于 COT 有着无可比拟的舒适性，患者依存性高。基于上述优点，HFNC 在 ICU 的使用越来越普遍，主要集中在围气管插管期。2.1 气管插管前的应用HFNC 在气管插管前的应用研究较广，涉及多种病因所致急慢性低氧血症、轻中度高碳酸血症。目前的研究普遍认为，HFNC 可以改善大多数轻中度低氧血症和高碳酸血症患者动脉血气的部分参数。Li 等12的随机对照研究将 320 例慢性阻塞性肺疾病急性加重（Acute exacerbation of chronic ob-structive pulmonary disease，AECOPD）的患者随机分为 HFNC 组（n=160）和 COT 组（n=160），以最终是否行有创机械通气作为主要结局指标，结果 HFNC组住院期间治疗失败 16 例（10.0%），显著低于COT组 31 例（19.4%）（P=0.026）；24h 后，HFNC 组动脉血二氧化碳分压（PaCO2）低于 COT 组（P=0.030）。Yang 等13的一项 meta 分析纳入 7 项随机对照试验和 1 项观察性研究，结果发现：对于 AECOPD 患者，低质量证据表明，与 NIV 相比，HFNC 不会增加插管和死亡风险。所以说，对于 AECOPD 的患者使用 HFNC 可以改善低氧和 CO2潴留，降低有创机械通气的使用率，HFNC 使用 24h 后的血气参数还可预测患者对机械通气的需求。Geng 等14的研究发现：在刚入院的 8h 之内，HFNC 与 COT 的使用对严重哮喘患者的心率（Heart Rate，HR）、呼吸频率（Res-piratory Rate，RR）、动脉血氧分压（PaO2）、PaCO2等参数的影响无差异，但在入院 24h 以后，HFNC 组的上述参数除 PaCO2外均较 COT 组明显改善。因此，对于伴有呼吸衰竭的严重支气管哮喘患者，HFNC 相较于 COT 是更佳的选择。近期，国外的一项多中心、前瞻性、随机对照研究发现：与 COT 相比，随着时间的推移，应用 HFNC 可以显著改善急性心力衰竭（Acute heart failure，AHF）所致肺水肿患者急诊入院后的一些客观参数，如 RR、动脉血氧饱和度（SaO2）、乳酸水平、PaO2等15。所以说，HFNC 可以取代 COT 作为急诊心源性肺水肿患者有效的初始氧疗方式。Kang 等16的一项回顾性队列研究将 149 例 AHF 患者分为 HFNC 组（n=76）与气管插管组（n=73），结果发现两组的基线特征无差异，前 6 h（Average arterial pressure，MAP）、HR 和SaO2的变化无差异，在 HFNC 组患者中有 66 例（86.8%）在没有气管插管的情况下成功从进行性低氧血症中恢复，但是两组之间的院内临床结果没有差异。因此，支持 HFNC 是 AHF 患者氧疗的初始选择。Wang 等17的 meta 分析纳入 8 项研究，涉及2179 名免疫缺陷合并急性呼吸呼吸衰竭的患者，结果发现：HFNC 与使用 COT 或 NIV 相比，短期死亡率没有显著差异，但 HFNC 组插管率较 COT 组低，ICU 住院时间较 NIV 组短。综上，应用 HFNC 可以改善 AECOPD、支气管哮喘、AHF 所致急性肺水肿等患者的 SaO2、PaO2、RR、HR 等指标，一定程度上降低气管插管率，是否缩短 ICU 住院时间、降低住院病死率等仍然存在争议。2.2 气管插管时的应用手术室对全身麻醉的患者在气管插管的数十秒中需要脱离供氧，使用了肌肉松弛剂的患者甚至停止了肺部通气，但全麻诱导时有麻醉机联合面罩通气，且吸入的氧气几乎均是纯氧，这就增加了病人血液中的氧气储备，一定程度上减少了插管过程中因缺氧而发生的意外18。在急诊抢救室、ICU 不像手术室那样可以广泛的进行麻醉诱导，气管插管前的病人大多数因低氧血症、内环境紊乱、血流动力学不稳定等处于躁动、谵妄等应激状态，使用呼吸机连接面罩预供氧时难免遭到病人的不配合19。气管插管在 ICU 是风险最高的有创操作之一，引起的并发症高达 40%20。原本存在的低氧血症和 ICU患者的血流动力学不稳定是喉镜检查期间预氧合不足和严重去饱和的主要原因，因为喉镜使用的整个过程中，预供氧被中断21-23。HFNC 因经鼻腔送气，不需要在置入喉镜时中断供氧，且比 COT 有更高的氧浓度及气体流量，近年来被广泛应用于气管插管前的预供氧。国外的一项随机对照研究24发现，在气管插管前与标准袋瓣面罩相比，HFNC 组发生 SaO2降低的情况更少、严重不良事件发生率也更低（P 0.05）。Jaber 等25通过随机对照研究发现，在 ICU 伴有严重低氧血症的患者中气管插管王重阳，等；经鼻高流量氧疗在 ICU 患者围气管插管期的应用进展87新疆医学第 53 卷前预供氧时，NIV 联合 HFNC，可能比单独使用 NIV的方法更有效地防止 SaO2下降。但 Chaudhuri 等26的研究发现与 COT 相比，在插管前后使用 HFNC可能对严重的低氧血症、严重并发症、呼吸暂停时间、氧合、ICU 住院时间或总生存期等没有影响。但可以肯定的是，HFNC 在插管时明显增加病人的氧储备，降低插管时因去饱和引起的不良事件。因此，在非紧急插管时，对于部分不耐受 NIV 的患者而言，HFNC 相较于 COT 是更好的预供氧方式。2.3 气管插管拔除后的应用有创机械通气在 ICU 的使用频率相当高，虽然拔管后许多病人给予鼻导管、面罩、文丘里等氧疗，但仍有部分病人在住院期间二次插管。ICU 拔管失败的发生率在 6%-47%之间，呼吸衰竭是其最常见的原因，并且与显著的发病率和病死率相关，是成功拔管的两倍以上27。高效的拔管后序贯氧疗可以在一定程度上避免二次插管、减少院内感染等发生。近年来，有学者研究支持 HFNC 是拔管后序贯氧疗更有前景选择。如 Vourc h 等28对心脏手术后严重低氧血症患者进行的随机对照研究发现：与文丘里面罩组相比，HFNC 组在给氧 1h、6h 后的氧合指数（PaO2/FiO2）明显增加（P0.05），但在 48h 后无差异；HFNC 组 13 例（28%）患者出现需要无创通气的难治性低氧血症，面罩组有 24 例（56%）患者出现（P 0.05）。Tatsuishi 等29的研究发现：非体外循环冠状动脉搭桥术后的患者使用 HFNC 治疗可缩短氧疗时间，降低肺不张程度。因此 HFNC 对于大手术后需要氧疗的患者可能是更好的选择。也有研究发现 HFNC 并不能改变拔管后患者的再插管率及最终结局。如 Cho 等30的一项纳入 60 例拔管后用 HFNC 和 COT 序贯氧疗的随机对照研究发现：虽然 COT 组患者再插管时间短于 HFNC 组患者，但差异无统计学意义，且两组 72h 内再插管率、住 ICU 时间均无差异。Matsuda 等31的随机对照研究通过对比 HFNC 和大容量湿化雾化器发现：HFNC 并未使拔管后 7d 内的再插管率明显下降。因此我们得出结论：HFNC 在大型手术后的序贯氧疗中可以明显改善低氧血症及降低肺不张的发生，建议推广使用；是否降低住院期间二次插管率仍存在争议，期待多中心、前瞻性、大样本的随机对照研究来证实。3 特殊操作时的应用ICU 的患者大多数合并多个系统疾病，最常见的是合并呼吸系统及消化系统。在诊疗过程中经常用到纤维支气管镜、电子胃/肠镜等，这些技术在使用过程中同样有许多风险，其中以低氧血症较常见，合并心肺疾病的患者更是如此。因此操作过程中防止低氧血症的发生就显得尤为重要。Kim 等32针对镇静状态下行 ERCP 操作患者的随机对照研究发现：与 COT 组相比，HFNC 组在操作过程中SaO2更高、发生低氧血症及操作中断的情况更少，差异有统计学意义。HFNC 的有效性在胃/十二指肠镜检查时应用的研究中