ROX指数在经鼻高流量湿化氧疗治疗Ⅰ型呼吸衰竭中的应用价值

宋建奇，房 颖，吕 维，王 娜，冯晓凯,姜纯国，卜小宁

(1.北京市大兴区中西医结合医院呼吸科，北京 100076；2.首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸与危重症医学科，北京 100076)

各种病因导致的Ⅰ型呼吸衰竭患者病情重、病死率高，临床需要应用不同种类的呼吸支持来改善氧合和通气。经鼻高流量湿化氧疗(high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)是一种新兴的无创呼吸支持方式，越来越受到临床医师的关注，在Ⅰ型呼吸衰竭患者中得到广泛应用[1-3]。与传统氧疗(conventional oxygen therapy，COT)相比，HFNC可以提供稳定的吸氧浓度，改善氧合、呼吸困难症状，提高氧疗舒适性，减少气管插管机械通气的可能性[4]；FRAT 等[5]研究结果显示，与其他无创通气(noninvasive ventilation，NIV)相比，HFNC的耐受性及舒适度较高，且对患者氧合的改善作用与NIV相当；在治疗免疫缺陷人群Ⅰ型呼吸衰竭患者时，与NIV和COT相比，HFNC治疗可显著降低气管插管率、90 d病死率和28 d无呼吸机天数。但有研究报道，接受HFNC治疗的Ⅰ型呼吸衰竭患者病死率更高，这可能是因为HFNC在显著提高动脉血氧分压(partial arterial oxygen pressure，PaO2)、血氧饱和度(oxygen saturation，SpO2)后，导致临床医师对患者病情评估不准确，造成气管插管不及时而延误病情所致[6-7]；当然，这种情况也经常在其他NIV治疗中出现[8]，延误气管插管并非HFNC治疗的独有弊端，因此，临床医生及时准确地判断气管插管的时机对Ⅰ型呼吸衰竭的治疗具有重要意义。研究显示，ROX指数可及时、简便、实时地评估HFNC治疗COVID-19患者的效果[9]。ROCA等[10]研究发现，对于Ⅰ型呼吸衰竭患者，接受HFNC 治疗12 h 后，ROX指数>4.8提示 HFNC治疗成功的可能性较大，≤4.8则需要行气管插管机械通气的可能性较大。目前关于ROX指数对气管插管的预测性一直备受关注，但结论并不一致。基于此，本研究选取Ⅰ型呼吸衰竭患者作为研究对象，探讨ROX指数对HFNC治疗效果的评估价值，以便为HFNC在临床中的应用提供更多的评估指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2018 年 1 月至 2020 年 6 月北京市大兴区中西医结合医院收治的Ⅰ型呼吸衰竭且接受HFNC治疗的患者为研究对象。病例纳入标准：(1)符合Ⅰ型呼吸衰竭诊断标准[2]；(2)血流动力学相对稳定，无心跳呼吸骤停，无多脏器功能衰竭；(3)年龄>18岁；(4)患者知情并签署知情同意书。病例排除标准：有紧急气管插管指征，即出现下列指征之一：(1)意识水平下降，丧失呼吸道保护能力；(2)有辅助呼吸肌参与呼吸、三凹征及大汗等呼吸肌疲劳表现；(3)血流动力学不稳定，初始治疗后，持续PaO2<60 mm Hg(1 mm Hg= 0.133 kPa)或SpO2<90%，或呼吸肌疲劳未见明显改善。本研究共纳入55例患者，其中男33例，女20例；年龄47～89(72.0±2.3 )岁。本研究获得北京市大兴区中西医结合医院医学伦理委员会批准。

1.2 治疗及分组患者均接受抗感染、纠正水电解质紊乱、维持酸碱平衡、祛痰止咳平喘、扩张支气管、补液、控制基础疾病等对症支持治疗。初始治疗时患者均给予HFNC治疗，气体流量30～50 L·min-1，温度31～37 ℃，湿度100%，根据患者氧饱和度调整氧体积分数(0%～100%)。根据HFNC治疗12 h后是否行有创正压通气将患者分为HFNC治疗失败组和HFNC治疗成功组，HFNC治疗成功组患者HFNC治疗12 h后呼吸频率下降、氧合指数[PaO2/吸入氧体积分数(fraction of inspiration O2，FiO2) ]和氧分压升高继续给予HFNC治疗，HFNC治疗失败组患者HFNC治疗12 h后呼吸衰竭症状无改善或加重出现紧急气管插管指征而行气管插管有创正压通气治疗。

1.3 观察指标(1)一般临床资料：收集2组患者一般临床资料，包括年龄、性别、体质量指数 (body mass index，BMI)、合并症[高血压、血脂异常、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病 (chronic obstructive pulmonary disease，COPD)、哮喘、阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征 (obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)、冠状动脉性心脏病(coronary artery disease,CAD)、慢性肾脏疾病、免疫缺陷性疾病等]、病情严重程度[急性生理学及慢性健康状况评分Ⅱ评分(acute physiological and chronic health status score Ⅱ，APACHE Ⅱ)、CURB-65评分、序贯器官衰竭估计评分 (sequential organ failure assessment，SOFA)]及动脉血气指标(pH、PaCO2及PaO2)；(2)呼吸指标：于HFNC治疗前、治疗12 h时，应用心电监护仪监测并记录患者心率(heart rate，HR)、呼吸频率(respiratory rate，RR)；(3)氧合指数及ROX 指数：于HFNC治疗前、治疗12 h时，记录氧合指数及ROX 指数(SpO2/FiO2/RR)。

2 结果

2.1 2组患者临床指标单因素分析结果见表1。本研究共纳入55例患者，其中HFNC治疗成功组36例，HFNC治疗失败组19例。2组患者年龄、性别、BMI及合并症构成比比较差异均无统计学意义(P>0.05)。HFNC治疗成功组患者APACHE Ⅱ评分显著低于HFNC治疗失败组，差异有统计学意义(P<0.05)；HFNC治疗成功组与HFNC治疗失败组患者CURB65评分、SOFA评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。HFNC治疗成功组与HFNC治疗失败组患者pH、PaCO2、PaO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。HFNC治疗前，2组患者HR、RR氧合指数及RXO指数比较差异无统计学意义(P>0.05)。HFNC治疗12 h 时，HFNC治疗成功组氧合指数及ROX指数显著高于HFNC治疗失败组，差异有统计学意义(P<0.05)；治疗12 h时，HFNC成功组与HFNC治疗失败组患者HR、RR比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 2组患者一般临床资料比较Tab.1 Comparison of general clinical data of the patients between the two groups

2.2 HFNC治疗效果多因素分析结果见表2和图1。将2组间单因素分析差异有统计学意义的指标APACHE Ⅱ评分、HFNC治疗12 h后ROX指数和氧合指数作为自变量，HFNC治疗是否成功作为因变量进行多因素logistic分析，结果显示，治疗12 h ROX指数为HFNC治疗是否成功的独立影响因素(OR=1.204，P<0.05)，ROX值越大，HFNC治疗成功的概率越高。

图1 HFNC治疗12 h时ROX指数对插管风险评估的ROC曲线图Fig.1 ROC curve of evaluation value of ROX index at 12 hours of HFNC treatment

表2 HFNC治疗12 h 后气管插管风险的多因素分析Tab.2 Multivariate analysis of the risk of tracheal intubation after 12 hours of HFNC treatment

HFNC治疗12 h时ROX指数对气管插管评估的ROC曲线下面积为0.859，95%置信区间：0.746～0.927，P<0.001，ROX对插管具有良好的预测作用；其截断值为5.95，即HFNC治疗12 h后ROX指数≤5.95的患者气管插管的概率高；以ROX=5.95为截断值，ROX指数对气管插管评估的敏感度为0.778，特异度为0.895。

3 讨论

急性呼吸衰竭患者临床治疗过程中，NIV或HFNC通常与COT联合使用，发挥改善氧合和通气、减少呼吸做功、降低气管插管率的作用[12-13]。 及时准确地判断氧疗或NIV治疗失败并识别气管插管时机，关乎Ⅰ型呼吸衰竭患者病情转归，气管插管时机延迟将导致患者住院时长增加、病死率升高等不良预后[7,11，14]。HFNC作为一种新兴的氧疗方式，在临床上的应用越来越普及，然而HFNC在提供高浓度氧疗时，虽然SpO2水平可维持良好，但氧合指数却显著下降，如果此时临床医师不能及时发现病情恶化而过度使用HFNC，必将导致气管插管延迟[15]。ROX指数包含SpO2、FiO2、RR 3个相关的呼吸参数，可综合评估患者的呼吸状态，作为预后评估的一项指标。在评估呼吸衰竭患者病情时，与氧分压、氧合指数相比，ROX指数不用特殊检查，通过心电监护仪即可获得。在一项未剔除姑息治疗患者的队列研究中发现，在重症监护室外HFNC治疗的整体队列病死率为50.0%，ROX指数增加是影响综合预后的唯一独立预测因素[6]；LEE等[16]研究指出，在接受HFNC治疗时，脓毒症/脓毒休克患者ROX指数低于存活者，ROX指数≤10是此类人群28 d病死率的独立危险因素，认为ROX指数可以作为脓毒症的预后预测指标；但这2项研究未发现ROX指数对插管风险的影响。近年，ROCA等[10 ]和RACA等[17 ]研究报道， ROX指数可用于预测伴Ⅰ型呼吸衰竭的肺炎患者HFNC治疗过程中的插管风险，当ROX指数>4.88时患者插管风险较低，ROX指数≤ 4.88时插管风险高，建议应密切监测患者ROX指数，在HFNC治疗2、6、12 h时分别测量，以提高其准确度，但这项研究仅限于肺炎导致Ⅰ型呼吸衰竭的患者，而其他疾病导致的Ⅰ型呼吸衰竭未提及。而 LEMIALE等[18]研究结果显示，ROX指数≤4.88对免疫功能低下的急性呼吸衰竭患者气管插管的预测能力较差。

本研究纳入由不同病因引起的Ⅰ型呼吸衰竭患者，结果显示，HFNC成功组和HFNC治疗失败组患者年龄、性别、BMI及合并症构成比、CURB65评分、SOFA评分及血气分析指标pH、PaCO2、PaO2等一般临床资料比较差异无统计学意义，HFNC治疗成功组APACHE Ⅱ评分低于HFNC治疗失败组，2组患者HFNC治疗前HR、RR、氧合指数及ROX指数比较差异无统计学意义，HFNC治疗成功组HFNC治疗后12 h氧合指数及ROX指数高于HFNC治疗失败组，说明APACHE Ⅱ评分、氧合指数及ROX指数与HFNC治疗是否成功相关。多因素logistic分析结果显示，HFNC治疗12 h后ROX指数为HFNC治疗是否成功的独立影响因素，即ROX值越大，HFNC治疗成功的概率越高；HFNC治疗12 h时ROX指数的ROC曲线分析显示，AUC=0.859，95%置信区间：0.746～0.927，P<0.001，提示HFNC治疗12 h后ROX指数对需要气管插管的诊断性能良好，截断值为5.95，即HFNC治疗12 h后ROX指数≤5.95的患者气管插管的概率较高，其敏感度为0.778，特异度为0.895。与LEE等[20]研究结果相比，本研究中患者的ROX指数偏高，这可能是因为本研究对象平均年龄偏高，而LEE等[20]研究对象病情较重有关。

综上所述，对于Ⅰ型呼吸衰竭患者接受HFNC治疗时，ROX指数可以作为一个预测气管插管风险的指标。当Ⅰ型呼吸衰竭患者接受HFNC治疗12 h后，ROX指数>5.95时，患者需要气管插管的可能性较小，可以继续使用HFNC治疗；当ROX指数≤5.95时，建议终止HFNC治疗，及时插管进行机械通气，避免延误病情。但鉴于本研究及既往研究的样本量较小，ROX指数对于气管插管的预测效能仍需要大量的临床研究来论证。