高流量鼻导管与无创正压通气在ICU成人患者应用中的研究进展

孙 瑞，张春媚，罗慧玲，赵忠岩

(吉林大学中日联谊医院 重症医学科，吉林 长春130033)

氧疗是治疗低氧型急性呼吸衰竭(ARF)的一线治疗方法[1]，高流量鼻导管(HFNC)是一种新型的呼吸支持技术，近年来，HFNC 在重症监护病房(ICU)中的应用越来越广泛[2]，特有的生理作用使其成为急性和慢性呼吸衰竭患者常见的治疗选择[3-5]。无创正压通气(NIPPV)是指在不使用气管插管或气管切开等侵入性装置的情况下使用通气支持。临床常用的模式有持续气道正压(CPAP)和双水平气道正压通气(BIPAP)。目前，NIPPV广泛用于ICU治疗低氧血症和高碳酸血症呼吸衰竭[3]。目前这两种氧疗方式凭借其特有的生理效应在ICU应用广泛，但两种呼吸支持方式在临床应用上适应症有部分重叠，何时选择最佳的呼吸支持方式仍需进一步探讨，因此本文将近年来国内外关于两种通气方式应用于重症监护病房中成人常见情况进行整理、总结，旨在能进一步明确两种通气方式的优劣，更好用于临床指导。

1 高流量鼻导管的生理机制

1.1 冲洗咽部死腔

HFNC是唯一不会增加死腔的无创呼吸支持方式[6]，能最大限度地减少CO2再呼吸，有助于呼气和冲洗上呼吸道死腔[3]，并增加每分钟肺泡通气量[1-2,7-8]，增加呼气末容积并改善肺顺应性。

1.2 降低呼吸阻力

HFNC通过加热和加湿吸入气体，降低呼吸阻力[2]，减少气道收缩，减少呼吸功，有助于保持氧气向肺部的有效运输[9]，同时显著降低与气体调节相关的能量需求。

1.3 产生持续气道正压

HFNC产生的高流量足以克服呼气流量并在气道中产生小的正压，称为呼气末正压(PEEP)。产生的PEEP提供了一定水平的肺扩张压力[9]，可防止肺泡塌陷，进而改善通气/血流比值和动脉血氧分压[10]，可减少机械通气气管插管的必要性[3]。

1.4 释放恒定比例的吸入氧浓度

在低流量氧气输送期间，实际吸入氧浓度(FiO2)不稳定，通常远低于预测的值。使用 HFNC 时，流量高且恒定，减少了室内空气对氧气的稀释，在呼吸模式变化时也是如此，使患者能够吸入恒定的 FiO2[2,6,11-12]。

1.5 提高黏膜纤毛清除力和患者舒适度

HFNC的一个重要特点是加温加湿[3,8]。空气被加温加湿后降低了气管支气管分泌物的黏度，增强了黏液纤毛清除能力，减少了上呼吸道的干燥，防止上皮损伤，降低呼吸道感染的风险[1,9]，减少肺不张，进而能提高通气/血流比值和氧合[1,6,13]，并普遍提高了患者舒适度。

2 无创正压通气的生理机制

2.1 通气辅助

对于COPD患者，NIPPV可以增加潮气量，降低呼吸频率，提高肺通气容积，降低动脉血二氧化碳分压，改善通气与通气/血流比值，改善氧合和二氧化碳潴留。

2.2 提供呼气末正压

NIPPV提供的PEEP可减少肌肉疲劳，在一定程度上开放塌陷的上气道，增加功能残气量并打开肺不张的肺泡，从而减少右向左肺内分流并改善氧合。肺泡的开放和功能残气量的增加提高了肺顺应性，进一步减少了呼吸做功[14]。

2.3 减轻心脏后负荷

NIPPV对心脏和胸部大血管有直接的机械作用，导致心脏后负荷和心室透壁压降低，并增加心输出量，这对患有与左心室功能受损相关的肺水肿的患者有帮助[14-15]。

3 常见临床应用

3.1 急性低氧型呼吸衰竭

急性低氧型呼吸衰竭是成人HFNC治疗的第一种疾病[11]。Zhao等[16]研究指出，对于急性低氧型呼吸衰竭患者，与常规氧疗(COT)相比，HFNC 降低了插管率和机械通气率。Koga等[17]研究指出HFNC更适用于各种原因所致的急性低氧型呼吸衰竭患者，而NIPPV比HFNC更适合于其他原因引起的急性高碳酸血症型呼吸衰竭患者。同时Roca等[18]发现相较于无创面罩，HFNC 可提高患者氧疗的临床耐受性，减少其不适感。NIPPV的高潮气量和低水平PEEP，可能会引发呼吸机诱导的肺损伤，从而对该类型患者产生不利影响。

综上，HFNC 是一种耐受性良好且有效的氧疗设备，HFNC 可作为轻中度急性低氧型呼吸衰竭患者的一线治疗[11,19-21]，不推荐用于严重急性低氧型呼吸衰竭[6]。NIPPV在治疗急性低氧型呼吸衰竭上存在较大争议[22-23]，不建议作为首选治疗。

3.2 急性高碳酸血症型呼吸衰竭

NIPPV常用于急性高碳酸血症型呼吸衰竭，已成为治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)引起的急性呼吸衰竭的首选呼吸支持方法。Delcastillo等[24]的研究指出：AECOPD患者早期使用NIPPV可以更快地改善生理变量。Yan等[25]研究者更指出通过2 h自主呼吸试验时将是对 AECOPD 患者使用 NPPV 的最佳时机。Sun等[26]研究指出AECOPD患者呼吸肌疲劳明显，NIPPV可使患者气体交换和呼吸肌疲劳的更快改善。Caples等[15]的研究指出，在中重度 COPD 急性加重期间NIPPV可降低气管插管的发生率、机械通气时间、ICU住院时间、住院费用，最重要的是降低死亡率。HFNC 通常可用于成功管理无法耐受NIPPV的高碳酸血症型呼吸衰竭患者，但仅限于中度高碳酸血症(通常在 50-55 mmHg)患者[11]。HFNC 也越来越多地用于高碳酸血症型呼吸衰竭，但NIPPV仍然是高碳酸血症呼吸衰竭的首先选择[17,27]。

3.3 气管插管拔管后序贯氧疗

Schreiber等[28]指出，一直以来最常用的拔管后序贯的氧疗方式是COT和NIPPV。随着HFNC的不断研究与发展，作者认为HFNC是目前预防和治疗拔管后低氧血症的有效手段。与NIPPV相比，它具有更好的舒适度和耐受性，因此将是降低拔管后重新插管率的理想疗法[10]。目前的证据倾向于支持 HFNC作为拔管患者COT的替代或NIPPV部分替代品[29]。Hess等[30]研究者认为，对于未通过自主呼吸试验的患者，使用NIPPV允许早期拔管。对于已通过自主呼吸试验但有拔管失败风险的患者，NIPPV可以预防拔管失败。在这两种情况下，拔管后应立即启动NIPPV。Zhao等[31]认为并非所有将HFNC作为气管插管拔管后序贯治疗的患者都能从中受益。对于这方面未来的研究需要关注 HFNC 是否可以常规用于大多数拔管患者，尤其是那些难以撤除呼吸机的患者。以及HFNC的时机和流量参数的设置也有待进一步研究。

3.4 急性心力衰竭

急性心力衰竭(AHF) 患者呼吸困难表现为一种由急性心源性肺水肿引起的急性低氧型呼吸衰竭[32]。NIPPV已成为治疗急性心力衰竭致急性心源性肺水肿的首选治疗方法[3,33]，NIPPV可以改善氧合并降低心脏后负荷[34]，改善呼吸动力学、血流动力学效应和减少呼吸功[33,35]。

Park等[36]指出BIPAP治疗急性心源性肺水肿能改善生命体征和血气数据，并且能进一步避免插管。Potts等[37]也指出BIPAP在急性心源性肺水肿患者中具有持续且显着的降低死亡率的优势。但也有研究者认为，HFNC可以获得与NIPPV类似的效果，并且对患者的不适感更小[11]。HFNC已被证明可以通过降低心脏前负荷使心力衰竭患者受益[38]。Kang等[39]指出目前的研究支持HFNC作为部分AHF患者氧疗的初始选择。Carratala等[40]也指出HFNC可作为AHF引起的急性呼吸衰竭患者的一种治疗选择。有时，在通过紧急方法稳定患者后，仍存在一定程度的呼吸困难或低氧血症。HFNC 是一种很好的补充氧合的替代方法[6]。

4 总结

NIPPV已成为治疗急性心力衰竭和急性高碳酸血症型呼吸衰竭的首选治疗方法，在气管插管拔管后再插管高风险患者呼吸支持方面也被证实安全有效。目前HFNC广泛用于各种临床环境，尤其适用于治疗急性低氧型呼吸衰竭患者。这主要是由于它的易用性以及良好的舒适度[3]。HFNC已证明其作为一种有效的无创通气支持方式的价值，并作为一种简单且耐受性良好的危重患者呼吸支持替代方式而受到关注。然而，我们仍然需要更严格的证据来建立一些基本标准，例如HFNC的适应症、开始和停止的标准以及治疗升级的适应症。越来越多的证据表明，HFNC是早期治疗与多种基础疾病相关的呼吸衰竭成人的有效方式[6]。