经鼻高流量氧疗湿化在呼吸衰竭患者中的应用进展

吴桂超

（内蒙古民族大学附属医院，内蒙古 通辽）

0 引言

呼吸衰竭是临床上常见的危重病症，患者由于肺通气和（或）肺换气功能障碍导致一系列的临床症状。Ⅰ型呼吸衰竭表现为低氧血症，Ⅱ型呼吸衰竭表现为缺氧和二氧化碳潴留。氧疗通过提高吸入气体中氧气含量，纠正低氧血症，缓解呼吸困难，纠正体内缺氧状态，成为临床上治疗呼吸衰竭的最基本手段[1-2]。氧疗方式的选择成为影响呼吸衰竭治疗效果的重要因素。经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）于2000年开始应用于临床，在儿童及新生儿患者中已得到广泛研究和应用，具有良好的效果[3]。在成年患者治疗中的研究相对较少，使用证据有限。近年来，HFNC 开始越来越多地应用于成年患者中，其优越性证据也越来越多。

1 HFNC 的作用机制

1.1 降低代谢消耗

吸入气体时，鼻腔加温加湿气体，使吸入气体升至体温（37 ℃）湿化气体至100%相对湿度是呼吸道正常的生理功能，需要消耗相应的能量[4]。正常呼吸时吸入500 mL 潮气量及12 次/min 的呼吸频率需要消耗156 cal/min 的热量[5]。HFNC 能够保持恒温37 ℃，相对湿度100%，可以减少鼻腔对吸入气体加温加湿的能量消耗。HFNC 的加温加湿功能能够保证呼吸道黏膜纤毛系统功能完整，有效清除分泌物，促进痰液排出，预防肺不张，改善患者氧合。

1.2 提供一定的呼气末正压

HFNC 能够提供0～60 L/min 流量调节。有研究表明，当吸入氧流量在35 L/min 时，面罩压力接近0 cmH2O，HFNC鼻腔压力口腔闭合时为1.04～2.74 cmH2O，口腔张开时为0.76～1.24 cmH2O[6]。患者在使用HFNC 过程中，由于气流量带来的呼气末正压的效果，可以使呼吸道阻力和呼吸频率降低，减少呼吸做功，利于肺复张[7]，改善肺泡通气，缓解缺氧状态，提高患者舒适度。

1.3 清除解剖死腔

HFNC 提供21%～100%氧浓度和0～60 L/min 氧流量，在治疗中借助高流速空氧混合气体对呼气末保留在鼻腔和口咽部的解剖死腔内残留的二氧化碳进行冲刷，使空氧混合气体代替二氧化碳，减少二氧化碳的重吸收，改善肺换气效果，从而改善氧合，降低呼吸频率[8]。

1.4 增加患者舒适度

HFNC 使用的鼻导管较普通一次性鼻导管的管径粗，鼻尖柔软且有一定的弧度，可以有效地缓解高速气流直接冲击患者额窦部引起的不适，能够提高患者接受氧疗的依从性[9]。董双虎等[10]研究证明，在急性低氧性呼吸衰竭治疗中，由于HFNC 有良好的主动加温、加湿装置，较文丘里呼吸面罩吸氧和采用无创呼吸机经面罩正压通气治疗后2 h 患者舒适度评分升高。杨晓燕等[1]也认为无创通气由于面罩过紧、头带不适、气体泄漏等原因，导致患者不耐受，致使无创通气失败，患者预后不良。HFNC 在治疗效果与无创通气相当的基础上，减少了患者的不耐受因素，增加了患者舒适度，从而提高了患者接受氧疗的依从性。

2 HFNC 在Ⅰ型呼吸衰竭中的应用

对于Ⅰ型呼吸衰竭的患者来说，除积极治疗原发病外，给予呼吸支持是最重要的治疗手段，可以改善通气，纠正患者的缺氧状态。有创机械通气作为最有效的机械通气手段，能够改善患者缺氧状态，为全身各脏器提供良好的氧供，但是有创机械通气容易引起压力性肺损伤、呼吸机相关性肺炎等并发症且患者耐受性差，不易被患者接受[11]。无创正压通气能够提供与有创机械通气相似水平的呼吸支持，可以改善患者缺氧状态，降低呼吸功耗，对于非必要气管插管或拒绝气管插管的患者，能够提供良好的呼吸支持，但无创正压通气湿化能力有限，干冷空气吸入时患者纤毛运动功能受到损害，使患者气道防御能力降低，分泌物清除能力下降。HFNC 作为近年来新兴的一种氧疗方式，能提供21%～100%的精准氧浓度、温度37 ℃、相对湿度100%的空氧混合气体，作为治疗Ⅰ型呼吸衰竭的另一种重要手段，能够为患者吸入的空氧混合气体提供最佳的温度和湿度，可以更好地改善患者的缺氧状态，保护呼吸道粘膜纤毛功能，促进痰液排出，预防肺不张等效果。

王慧敏等[12]、韩晓英[13]、孙晨靓等[14]均设计实验进行对比研究HFNC 与无创机械通气对于Ⅰ型呼吸衰竭患者的治疗效果，均提出二者均能有效地改善患者的心率、血压、氧合情况，但HFNC 效果优于无创机械通气，且在患者舒适度方面，HFNC 组患者舒适度更高。王健等[15]研究发现NPPV 组有更高的氧合指数，HFNC 组也能较好地改善患者呼吸困难指数且疼痛评分低于无创机械通气组，证明患者对于HFNC有更好的耐受性。有学者研究发现HFNC 组吞咽功能评定优于无创机械通气组，但两组经口进食比例无明显差异。鉴于以上各项研究结果证明，HFNC 作为一种新的氧疗方式，因其显著的优越性而被推荐在Ⅰ型呼吸衰竭中广泛应用。

3 HFCN 在Ⅱ型呼吸衰竭中的应用

Ⅱ型呼吸衰竭主要表现为PaCO2＞50 mmHg，伴或不伴低氧血症。起病急且发展迅速，易引起高碳酸血症，成为临床上难治性疾病。氧疗是纠正低氧血症最有效的办法。普通低流量吸氧可改善氧分压，但同时易造成患者PaCO2的上升，无创正压通气在治疗Ⅱ型呼吸衰竭上有一定的缺陷。研究表明，长期无创正压通气不能改善患者的长期生存率[16]，且气道分泌物过多、排痰障碍、上气道机械性梗阻等为无创正压通气的相对禁忌证[17]，使无创正压通气在Ⅱ型呼吸衰竭治疗上相对受限。低流量氧疗方法在氧疗过程中容易受到患者呼吸流速的影响，吸氧浓度不稳定，影响患者治疗效果[18]。HFNC 能够给予充分的湿化，防止痰液干燥，21%～100%氧浓度可以精准控制调节患者吸入氧浓度，加温加湿系统保持呼吸道粘膜和纤毛的正常生理功能，易于排出痰液。高流量可以有效清洗鼻咽部生理死腔，防止二氧化碳潴留，形成呼气末正压，可以促进肺复张，使患者氧疗更加舒适，易于耐受。

研究表明，HFNC 治疗Ⅱ型呼吸衰竭，患者呼吸频率、PaO2、舒适度均较治疗前有明显改善，可缓解Ⅱ型呼吸衰竭持续低氧状态，改善患者的临床症状[19]。潘志娟[20]也通过研究证明：HFNC 通过恒定吸氧浓度的同时加强气道湿化，减少痰痂形成，降低患者通气阻力，明显改善了Ⅱ型呼吸衰竭患者因各种原因降低行机械通气时的治疗效果，改善患者氧合，减少患者不耐受情况，也缩短了患者平均住院日，减少住院费用。

4 HFNC 在有创机械通气撤机序贯治疗中的应用

呼吸衰竭患者治疗中，建立人工气道实施有创机械通气是ICU 最常用的治疗手段。机械通气终止拔出气管插管后，很多患者的氧合功能并未完全恢复，部分患者由于气道阻塞、呼吸肌疲劳等因素最终导致撤机失败[21]。因此，呼吸衰竭患者撤机拔管后的序贯治疗十分重要。序贯治疗包括常规氧疗（鼻导管、文丘里面罩、储氧面罩等），无创机械通气和HFNC 等[22]。常规氧疗由于加湿效果有限，使患者吸入气体干冷，不利于气道湿化，难以维持呼吸道粘膜纤毛正常功能，导致患者耐受性差，呼吸道分泌物干燥堵塞影响患者病情恢复。无创机械通气作为序贯治疗应用于临床，最早由王辰教授于2001 年提出，并有良好效果[23]，但无创机械通气需要患者有较好的配合能力，否则难以达到预期效果。

在排除血流动力学不稳定、心功能严重不全、意识障碍、自主呼吸微弱及其他重要器官衰竭的患者外，刘景刚等[24]研究认为HFNC 和无创机械通气在序贯治疗中有相近的治疗效果，而刘晓等[25]研究认为，序贯治疗6 h 后。HFNC 组呼吸频率，心率及90 d 生存率均优于无创机械通气组，且口腔干燥程度、胃肠功能障碍及不耐受程度均低于无创机械通气组。但两组研究均表明患者舒适程度、降低患者住院费用方面，HFNC 组优于无创机械通气组，故均推荐HFNC 为序贯治疗的首选方式。

5 HFNC 的局限性

HFNC 应用于呼吸衰竭患者的治疗，能够有效地改善患者的氧合状态，但也具有一定的局限性。在患者张口呼吸时会影响HFNC 气道正压的效果，故需要指导患者在治疗期间配合进行闭口呼吸，才能取得较好的治疗效果。另外，HFNC也不能提供与无创呼吸机水平相当的PEEP 和压力支持，这点也限制了HFNC 在危重症患者中的临床应用[14]。罗琴博士等[26]研究发现，对于HFNC 治疗前，基础理性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ（APACHE Ⅱ）评分越高，HFNC 治疗失败可能性越大，所以HFNC 治疗前APACHE Ⅱ评分较高和呼吸频率较快患者若HFNC 治疗后氧合未见明显好转，应尽早改为机械通气。李幼霞等[27]也提出HFNC 治疗中若存在肺泡动脉氧分压（A-aDO2）持续升高，氧合指数及SO2持续降低，呼吸频率明显升高及APACHE Ⅱ评分处于高值的患者，应尽早改为机械通气。目前临床上HFNC 向有创机械通气转换的时机尚未明确，但有些临床指标能够帮助识别HFNC 治疗失败，主要有：①血流动力学不稳定，液体复苏并用血管活性药物治疗，平均动脉压仍≤65 mmHg。②意识状态持续恶化（格拉斯哥昏迷评分≤12 分）。③呼吸功能恶化：呼吸频率＞40 次/min，低氧未得到纠正，气道分泌物增加，pH 低于7.3 或PaCO2进行性上升等。出现上述情况应尽早改为无创或有创机械通气进行治疗[28-29]。

6 小结

HFNC 作为一种新型氧疗方式，在改善氧合、治疗呼吸衰竭方面有明显的效果，具有独特的优势。HFNC 通过将一定浓度的空氧混合气体加温加湿，以一定的流速提供给患者，能够迅速改善氧合，利于患者清除呼吸道分泌物，提高患者耐受性和舒适度，但由于适应证和禁忌证及PEEP 稳定性等因素，在危重患者中的应用还应仔细斟酌。