经鼻高流量氧疗在呼吸系统疾病治疗中的应用进展

2019-03-17冯秀敏张景熙白冲

国际呼吸杂志 2019年17期

冯秀敏张景熙白冲

海军军医大学附属长海医院呼吸与危重症医学科,上海200433

呼吸衰竭是由各种原因引起的肺通气和/或肺换气功能障碍,导致低氧血症伴或不伴高碳酸血症,是ICU发病和死亡的主要病因[1]。常见病因为呼吸系统急慢性病,改善缺氧是治疗的关键。现阶段呼吸支持技术越来越多,包括常规鼻导管氧疗、无创面罩呼吸机辅助通气、有创呼吸机辅助通气、经鼻高流量氧疗(high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)等等,不同氧疗方式有不同适应证及各自优缺点。HFNC作为近年来逐渐发展起来的新型氧疗方法,其综合了传统氧疗的优势,规避了传统氧疗大部分缺陷,可基本满足轻中度缺氧患者的氧疗需求,已在不同领域初显临床疗效。本文主要综述近年来HFNC在COPD、间质性肺疾病(interstitial lung disease,ILD)、OSAHS、免疫缺陷性疾病、急性呼吸衰竭及介入呼吸病学中的应用进展。

1 HFNC特点

HFNC方法是经鼻导管,以一定的流速(10～60 L/min,国内部分设备可达80 L/min)、一定的吸氧浓度(21%～100%)达到持续氧疗目的,且温度可调节在31～37℃,相对湿度可达100%。其主要特点如下：(1)外源性呼气末正压(positive end-expiratory pressure,PEEP)效应。HFNC在咽部形成较小的气道压力[约2～8 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)],在呼气末可对抗鼻咽部、气管内大小气道阻力及肺泡弹性回缩力,维持呼气末肺泡容积,防止肺不张,减少呼吸肌做功,缓解呼吸肌疲劳,降低呼吸中枢驱动力[2],类似于持续正压通气模式。(2)发挥解剖死腔的CO2冲刷作用。Fernandez等[3]研究发现HFNC可促进CO2的排出,通过避免呼出气中CO2再吸入提高肺泡氧合。(3)减少肺泡残气量[4]。肺栓塞、ARDS等患者因缺氧而呼吸浅快,肺泡无效腔增加,残气量增加,HFNC可有效减少残气量,改善通气血流比及呼吸频率。(4)维持加温加湿功能。与传统氧疗相比,HFNC能保持稳定的温湿度湿化气道,有效保护气道黏膜纤毛功能,促进排痰,且湿热气体传导性更好,肺顺应性更佳。(5)提高患者依从性。HFNC时不影响患者进食、交谈、口腔护理等,无鼻面部压迫感,鼻导管末端柔软,鼻部刺激性小,舒适度更高,耐受性更好,显著提高患者氧疗依从性。

2 HFNC在慢性呼吸系统疾病中的应用

2.1HFNC在COPD伴呼吸衰竭中的应用 COPD是常见的导致慢性呼吸衰竭的主要疾病之一,以Ⅱ型呼吸衰竭为主,长期氧疗是其呼吸支持重要手段,有助于改善氧合、缓解症状、提高生活质量。伴有高碳酸血症的COPD患者吸入高浓度氧可能导致呼吸中枢抑制继发CO2潴留加重呼吸衰竭,因此控制性氧疗尤为重要,即以SaO2稳定在88%～92%之间为主要氧疗目标,可有效降低此类患者的死亡风险[5],而传统氧疗如鼻导管吸氧或无创面罩呼吸机辅助通气都很难掌握其平衡点[6],因其缺乏稳定的调控系统,无“CO2冲刷效应”,以及密闭的空间和干冷的气体均导致患者不耐受,从而导致临床疗效不显著,新的氧疗设备HFNC可调控吸氧浓度及氧流量,可提供稳定的外源性PEEP及湿热的气体,具有良好的解剖死腔的“CO2冲刷效应”,已有研究证实其可用于COPD伴呼吸衰竭患者中。Vogelsinger等[7]对77例伴或不伴高碳酸血症COPD患者采用交叉对比研究先后给予HFNC氧疗与传统氧疗60 min(期间经历30 min洗脱期),观察2种氧疗方式的氧疗效果及耐受性差异,结果表明所有患者经HFNC后PaO2、Sp O2显著改善,PaCO2显著降低,47%(n=36)患者残气量下降,且所有患者均耐受性良好,Sp O2很容易控制在92%左右,实现对伴有高碳酸血症的COPD患者控制性氧疗目标。Nagata等[8]用同样的方法对29例伴有高碳酸血症的稳定期COPD患者先后给予长期HFNC与常规氧疗(2种方法各6周,共12周),结果发现HFNC组患者普遍反映舒适度高,SGRQ评分、PCO2及p H值均有显著改善,HFNC相关不良事件发生率为0%,说明HFNC氧疗可用于改善稳定期COPD患者的缺氧,但对肺功能改善是否更好,尚缺乏数据,需要更多临床研究以论证。COPD急性加重常见诱因为呼吸道感染,常伴黏痰,传统氧疗对痰液温湿化功能差。张敏达等[9]研究发现,与传统氧疗相比,HFNC氧疗患者痰液稀释效果更好,排痰更畅,提示HFNC温湿化效果更好。Okuda等[10]分析认为HFNC同样可用于伴有老年痴呆及精神障碍等配合度差的COPD患者,显著提高了患者氧疗的耐受性及依从性,是一种安全、有效的氧疗方式。

2.2HFNC在ILD伴呼吸衰竭中的应用 ILD是一类异质性疾病,包含200多种类型,其特征是肺实质广泛纤维化和/或炎症异常,主要为肺换气功能受损,患者出现以低氧血症为主的呼吸衰竭并呈进行性加重是ILD晚期或急性加重后常见的并发症[11]。ILD患者多因严重缺氧呼吸衰竭而死亡,而气管插管机械通气又可增加死亡率(88.9%),无创通气死亡率相对较低(43.3%),因此在早期或可插可不插管的边缘状态多选择无创通气方法[12]。有临床研究认为HFNC用于ILD伴呼吸衰竭患者中其疗效优于传统氧疗。在Koyauchi等[13]的一项单中心回顾性研究中纳入了84例ILD伴呼吸衰竭患者,随机分为HFNC组与无创正压机械通气组,结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疗效,而在患者的舒适度、耐受性等方面HFNC更具优势,患者氧疗中断率明显下降(3.7%比23.3%,P=0.009),且避免了鼻面部皮肤损伤、鼻黏膜出血等不良事件的发生。沈悦好等[14]从改善患者通气血流比方面探讨了HFNC在肺间质纤维化患者中的临床疗效,该研究共纳入了60例ILD伴呼吸衰竭患者先后给予常规鼻导管氧疗及HFNC,每种方法均观察24 h,监测患者PaO2、Sp O2及其主观感受等,结果表明HFNC组患者通气血流比显著改善,患者主观感受普遍反应良好。提示HFNC可以考虑作为尚无需气管插管机械通气的ILD伴呼吸衰竭患者氧疗的替代方案,然而其是否能够完全替代传统氧疗,尚需要更大型的临床研究以证实。

2.3HFNC在OSAHS中的应用 OSAHS[15]的特征是上气道阻塞,导致通气不足、SaO2下降,出现呼吸困难及白天嗜睡,其与代谢紊乱、心脑血管疾病以及神经功能受损导致的发病率和死亡率增加密切相关,也是交通事故高发人群。由于其以上气道阻塞为主要特点,除尽可能去除病因外,维持上气道正压、保持上气道开放是改善其症状的重要步骤,以往在睡眠中常规给予无创面罩或鼻罩正压通气,因其存在诸多弊端,导致使用率下降,对于具有幽闭恐惧症及症状较轻的患者往往依从性更差。有关HFNC在成人OSAHS中的应用研究尚无大规模数据,但在儿童领域已有显著疗效。Hawkins等[16]研究表明在10例学龄期OSAHS患儿中,对持续气道正压通气氧疗不耐受者,采用HFNC后其中位呼吸暂停指数从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%,平均心率从88次/min降至74次/min,证明HFNC可改善此类患者的症状,主要利用其外源性PEEP作用有效改善氧合、降低呼吸暂停指数、降低心率、改善睡眠质量,从而降低心脑血管事件及交通事故的发生率,其为开放式氧疗,在儿童领域显示了良好的疗效。Wong等[17]在2017年发表了1篇病例报告,该报告为1例43岁男性患者在HFNC下顺利完成了清醒状态开颅手术,手术中取得了满意的氧疗效果,该患者对持续气道正压通气不耐受,故选择了HFNC。以上研究提示HFNC可在OSAHS患者中应用,尤其对有幽闭恐惧症及对面罩或鼻罩不耐受的患者可能具有显著疗效,我们期望更多的临床研究进一步证实其在成人OSAHS中应用的有效性。

2.4HFNC在免疫缺陷疾病伴呼吸衰竭中的应用恶性肿瘤、器官移植术后等免疫缺陷疾病继发呼吸衰竭的患者气管插管机械通气治疗明显增加其肺部感染机会,从而增加了患者死亡风险,此外患者的焦虑情绪也影响病情恢复[18],因此通常首先选择无创通气方式氧疗,传统无创通气氧疗无法提供稳定的高浓度及高流量氧疗,其舒适度也不及HFNC,还可能加重患者焦虑情绪,HFNC对消除患者焦虑情绪有一定帮助,部分患者采用HFNC提高了患者氧疗的舒适度及依从性,有助于控制病情。2013年Hui等[19]的一项研究纳入了30例晚期癌症伴重度呼吸衰竭患者,分别给予HFNC和双水平气道正压通气治疗2 h,结果2种方法均可改善患者呼吸困难,降低呼吸频率,且HFNC组Sp O2增加更明显(增加5.3%,P=0.003),提示HFNC良好的人机协调性可能更有利于纠正患者的呼吸衰竭。2015年Roca等[20]的一篇文献报道中采用了队列研究方法对40例肺移植术后并发急性呼吸衰竭入住ICU的患者随机给予HFNC与常规氧疗,经对比研究发现,与常规氧疗组相比,HFNC组住院死亡率明显降低(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应用。

3 HFNC在急性呼吸衰竭中的应用

急性呼吸衰竭以低氧性缺氧为主,病死率高,其中ARDS病死率更高,保持稳定的PEEP(高于5 cm H2O)是其保护性通气策略的重要组成部分之一[21]。现有气道管理技术包括：气管插管机械通气、无创面罩通气、常规鼻导管氧疗、非重复呼吸式储氧面罩供氧以及HFNC等。对于无需气管插管或拒绝插管的患者均需要无创氧疗,传统氧疗同样存在不耐受、氧疗不稳定性等缺点,HFNC氧疗既可保持稳定的PEEP,又有良好的耐受性,研究认为其可用在气管插管前预充氧到拔管后的序贯治疗以及无需气管插管的所有急性呼吸衰竭患者中,可有效降低气管插管率及气管插管相关不良事件[22-23]。Messika等[24]研究表明HFNC可以作为此类患者的一线氧疗方式,并具有良好的临床疗效,其观察了ICU中87例接受HFNC的急性呼吸衰竭患者(82%为肺炎),其中包括45例(51.7%)ARDS患者,结果有69例(79.3%)患者成功避免了气管插管和拔管后再插管,仅18例(20.7%)患者HFNC治疗失败,转为气管插管机械通气,该18例患者为重度ARDS,行气管插管前其平均氧合指数低至91.5 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa),说明对重度ARDS患者需谨慎使用HFNC治疗,但可为气管插管前提供预充氧确保氧合。

4 HFNC在介入呼吸病学中的应用

介入呼吸病学是呼吸病学重要分支之一,支气管镜介入诊疗是重点,然而中重度低氧血症在支气管镜介入诊疗中可能加重缺氧导致呼吸心跳骤停,限制了此类患者的诊治手段。随着HFNC技术的发展,已有研究者将其应用于支气管镜介入诊疗中。Miyagi等[25]报道了一项临床观察性研究,纳入了5例急性呼吸衰竭患者在HFNC支持下完成了经支气管镜肺泡灌洗术,患者舒适度良好,便于经口吸痰。Chung等[26]在最新的一篇文献中报道了HFNC在支气管镜介入诊疗中的应用价值,该研究纳入了10例(年龄范围为44～75岁)低氧血症患者在检查前监测Sp O2平均为84.1%,检查中给予HFNC吸氧Sp O2平均为97.2%,检查后SpO2平均为87.4%(未吸氧),诊疗过程中采用HFNC,术后常规停止氧疗,均无缺氧事件发生,以上案例均提示HFNC在支气管镜介入诊疗中安全可行,但能否成为介入呼吸病学诊疗中的常规氧疗,尚需更多临床研究以论证。