经鼻湿化快速通气交换技术用于临床麻醉气道管理研究进展

孟繁思，刘 松，张 维，胡 胜

(1.西安市人民医院,陕西 西安 710004；2.西北妇女儿童医院,陕西 西安 710061)

经鼻湿化快速通气交换技术(Transnasal humidified rapid-insufflation ventilatory exchange,THRIVE)是一种新型呼吸治疗技术[1]。该技术通过鼻导管持续输送高流量、浓度精确、加温湿化的氧气，改善换气功能和部分通气功能，从而起到逆转患者病情，减少机械通气几率的作用[2]。THRIVE为早产儿、各种急、慢性呼吸疾病患者的呼吸治疗提供了新思路[3-6]。以THRIVE替代传统氧疗，虽近年来备受呼吸、重症监护等学科关注，但在临床麻醉方面的应用尚在起步阶段[7]。本综述通过回顾THRIVE的工作原理和生理学基础，分析THRIVE用于临床麻醉气道管理的进展，旨在为THRIVE用于临床麻醉气道管理提供理论依据和实践支持。

1 THRIVE的工作原理及生理学机制

THRIVE的本质为改良的高流量经鼻氧疗技术(High-flow nasal oxygen therapy，HFNO)，以Air VoTM系统为代表，装置主要由空氧混合部件、加温加湿部件及气体输送部件组成，可以2～60 L/min的速率输送浓度精确可调的37 ℃、100%湿度的温湿氧气。温湿氧气有效解决了患者吸入高流量干燥氧气时黏膜干燥、额部疼痛、搏动性头痛等患者不能耐受的问题[8]，极大推进了HFNO的在清醒患者的应用。THRIVE发挥治疗作用的生理学机制类似但区别于正压通气，装置通过经鼻导管输送高流速气体的方式，对鼻、口、咽部死腔内气体进行冲刷置换，促进CO2排出，避免重复吸入[9]。研究显示，气体流速每增加10 L/min，气道平均压力增加0.5～1.0 cmH2O[4,10]。THRIVE可提供一个低水平的持续气道正压[11]，不仅增加功能残气量，促进肺泡复张[12]，还能够机械性扩张鼻咽部，降低吸气阻力，减少呼吸做功。当输出流量达到或超过吸气峰流速时，患者的分钟通气量将随之增加[13]，且此时空气的稀释作用减弱，使得吸入氧气的浓度更为恒定、精确，更有利于改善氧合[14]。除此之外，温湿气流能够促进纤毛摆动、改善气道黏膜清除能力，使痰液稀释易排出，降低呼吸道感染发生率的同时提高了氧疗的舒适感[15]。

2 THRIVE用于临床麻醉气道管理现状

2.1 THRIVE用于替代面罩实施预充氧合 预充氧合是麻醉诱导的第一阶段。传统的预充氧合是通过紧扣面罩以正常的潮气量吸入纯氧3 min或进行8次总时长超过60 s的肺活量呼吸等方式完成，但是紧扣面罩的方式常会使患者产生憋闷、恐惧甚至难以配合麻醉。此外，面罩通气可能使胃内压力升高，增加胃内容物反流误吸的风险，尤其对合并饱胃、肥胖及妊娠等特殊情况患者实施面罩通气时需格外谨慎，传统的面罩通气预充氧方式需控制压力小于10 cmH2O方能减少胃胀气的发生[16]。预充氧合期间胃内大量注气是反流误吸及术后恶心呕吐的重要原因。一项由健康志愿者受试的研究显示，在保留自主呼吸的情况下采用THRIVE 70 L/min通气30 min后，胃容量并未发现明显改变，这可能与未使用肌松药而保留食道括约肌张力有关[17]。随后，有研究者将腹腔镜和超声技术结合起来对肥胖患者胃内气量进行实时监测后得出结论：即使在使用肌松药后，利用THRIVE预充氧合也不会额外增加胃内气量[18]。低氧血症是气管插管期间一项极为危险的并发症，缺氧增加了患者发生心脑血管意外的风险甚至导致死亡[19]。如若面临未预知的紧急气道，可能使患者陷入“既不能插管也不能氧合”的窘境。延长安全窒息时间对于困难气道处理具有重要意义。Mir等[20]将THRIVE预充氧合与面罩预充氧合用于快速序贯诱导进行对比，在窒息期间，两组患者的动脉血氧分压(PaO2)、动脉血氧CO2分压(PaCO2)、pH值比较无统计学差异，维持 SpO2不低于90% 的情况下，THRIVE预充氧合能够延长安全窒息时间。虽然在Lodenius等[21]研究中，应用THRIVE和面罩预充氧合的插管时间和安全窒息时间没有统计学差异，但THRIVE较面罩能更好避免预充氧合期间SpO2下降的风险。尽管诸多在择期手术患者中的研究证实利用THRIVE可增加安全窒息时间，但在某些危重患者的研究中，该技术是否具有延长安全窒息时间的作用具有不确定性[22-23]。这种差异可能与患者的疾病严重程度有关。利用THRIVE预防插管期间低氧血症是否对任一患者都有效需进一步研究证实。

2.2 THRIVE用于共享气道手术气道维持 共享气道类手术通常指舌底、咽、喉和上食道的良、恶性疾病诊断和治疗过程，包括内窥镜检查、激光手术和梗阻肿瘤切除术等[24]。“无管麻醉”不仅可提供无遮挡的术野，同时可以避免气管插管引起的损伤，是实施共享气道类手术的理想条件。保留自主呼吸联合静脉麻醉是实现“无管麻醉”的主要技术。但是单纯静脉麻醉往往难以提供足够的麻醉深度以耐受气道内操作，且随着麻醉深度加深，呼吸抑制发生率也随之增加。肌松药物虽然能够松弛术野区肌肉，并减少手术操作对气道的骚扰，但需要气管插管以保证氧合。THRIVE不占据术野，且实施的必要条件之一即为保持气道持续开放状态以促进肺的有效通气，恰与共享气道类手术的特点相契合。除激光类手术，高浓度氧气有造成气道内起火的风险外，将THRIVE用于共享气道类手术气道管理具有理论可行性。Awg等[25]将THRIVE用于接受喉镜检查的患者以期增加“无管麻醉”的安全系数，所有患者在术中保留自主呼吸，在喉镜检查期间，无患者发生缺氧、CO2蓄积及气道梗阻，初步证实THRIVE对保留自主呼吸的静脉麻醉患者具有潜在优势。Yang等[26]将应用THRIVE的非插管和选择用小尺寸的气管插管实施喉显微手术气道管理进行比较，证实THRIVE的非插管是一种可行且安全气道管理方式，能够提供更好的手术视野。但对于部分容易出血的肿瘤，气管插管能更好的保护气道。然而，THRIVE用于无自主呼吸患者时，在窒息氧合期间引起PaCO2的缓慢上升仍然是临床关注的重点。Patel等[27]的研究中，19例困难气道患者在使用肌松药物后，其中2例仅依靠THRIVE通气，分别完成了32 min和65 min的气道手术，期间血氧饱和度(SpO2)始终保持在较高水平，但PaCO2均有不同程度的升高。Gustafsson等[28]观察了全身麻醉下进行喉镜检查的30例体重指数(BMI)正常且无严重系统疾病的患者，应用肌松药物后使用THRIVE辅助通气，平均安全窒息时间达到了22.5 min，除外1例患者因PaCO2升高至11 kPa时手术未结束而改用声门上喷射通气，其他患者均在安全窒息期间完成手术，证实了BMI<30 kg/m2的患者可利用THRIVE技术降低低氧血症的风险，同时也指出监测PaCO2或pH值以避免发生严重高碳酸血症的必要性。Bourn等[29]报道了1例于妊娠23周时使用THRIVE通气进行球囊扩张治疗声门下狭窄严的案例,在窒息后13 min测得呼气末二氧化碳浓度为58 mmHg,上升速度约为1.9 mmHg/min,与非孕患者(1.1～1.9 mmHg/min)差异不大,术中及术后胎儿监护满意，并足月生产。尽管该病例中THRIVE窒息期间母体CO2的上升缓慢，未导致严重的胎儿酸中毒，但THRIVE用于妊娠期患者需要更多的临床研究支持，并应对CO2升高造成胎儿的潜在危害进行量化。胃肠镜检查为短小手术，虽术野不完全甚至不占据气道，但其麻醉方式与共享气道手术类似。低氧血症是无痛胃肠镜诊疗过程中最常见的并发症之一。肥胖患者由于咽腔小，通气储备及肺顺应性较差，且麻醉药物消耗量不易把控，是无痛胃肠镜检查期间发生低氧血症的高危人群。THRIVE应用于肥胖患者无痛胃肠镜检查中，能缩短检查时间，减少药物用量，改善患者SpO2水平，降低不良事件的发生率，提高安全性[30-31]。

2.3 THRIVE用于苏醒期氧疗 低氧血症是全麻苏醒期最常见的并发症之一。创口导致的呼吸疼痛，麻醉药物代谢残余，单肺通气、肺不张以及患者呼吸功能不全、分泌物较多、肺部感染等因素都可引发低氧血症。苏醒期患者通常采用鼻导管或面罩吸氧，尤其是心胸外科和部分氧合较差的患者甚至需要无创呼吸机辅助通气或面临二次插管的风险。THRIVE用于拔管后患者可降低患者肺部感染发生率，可能得益于THRIVE自身优势，所提供的温湿气体不仅促进纤毛摆动，还能够水化气道内分泌物，降低痰液黏稠度[32]。预防性经鼻正压通气已被证实可减少心胸外科术后的呼吸并发症[33]，THRIVE可产生一定的气道正压，且较正压通气更为舒适，但一项试图确定THRIVE能否能改善心脏手术后的肺功能的研究显示，THRIVE产生的低水平气道正压并不足以改善术后氧合状态[34]。但另一项将THRIVE用于心胸外科手术患者苏醒期氧疗的研究则认为该类患者使用THRIVE可产生与间歇Bi-PAP通气相似的效果[35]。肺不张是苏醒期低氧血症的重要原因。肥胖患者是术后发生肺不张的高危人群，但对于BMI>30 kg/m2的患者，与标准氧疗相比，心脏手术拔管后改为THRIVE通气对肺不张状态没有显著改善[36]。而在接受腹部手术的患者中，拔管后早期预防性应用THRIVE治疗与标准氧治疗相比也并无优势[37]。究其原因，苏醒期低氧状态与手术类型、麻醉方式和患者生理状态等诸多原因息息相关，THRIVE只是治疗低氧血症的一种方式，可能对改善低氧血症不具有决定意义。综上，THRIVE在苏醒期的应用目前仍比较局限，需要更一步的临床研究来支持论证。

3 结 语

THRIVE作为一种新型的无创通气技术，操作简便且拥有较高舒适度，受到越来越多医务工作者的青睐。其用于临床麻醉气道管理不仅能够使紧张的麻醉诱导变得更为从容，甚至可以实现“无管麻醉”，减少医患负担，符合加速康复外科和舒适化医疗的趋势。虽然在某些方面的应用还有一定局限，其临床价值仍需要更多、更深入的研究论证，使更多患者能从中获益。