经鼻高流量湿化氧疗在危重症患者机械通气拔管后的应用价值

黄庭龙，刘玉琪，洪思白，苏越祥

拔管失败是危重症患者救治过程中出现的常见且棘手的问题。据统计，12%～14%的患者在拔管后48～72 h内、42.2%在24 h内需要二次插管[1]。二次插管不仅延长机械通气时间，也增加了并发症的发生率[2]。因此，提高拔管成功率、减少二次插管率成为改善机械通气患者临床结局的重要手段。尽管临床医师尝试了多种方法(如应用药物、变换呼吸机参数、采用无创机械通气等)，但传统的鼻导管吸氧、面罩给氧并不能降低重症患者拔管后呼吸衰竭的发生率[3]。近年，随着经鼻高流量湿化氧疗(high-flow nasal cannula, HFNC)的深入研究及临床推广，重症患者脱机后的支持治疗又多了一种选择。与传统氧疗相比，HFNC能够有效降低气管插管拔管后再插管的风险[4]，目前已广泛应用于新生儿及儿童呼吸窘迫综合症(respiratory distress syndrome, RDS)的治疗中[5]，而在成人患者中的应用报道不多。本研究旨在对比成人重症监护室(intensive care unit, ICU)患者拔管后应用HFNC和非重复吸氧面罩(non repetitive oxygen mask, NRB)前后呼吸、心率、血气、氧合等改善情况，以及两组患者的二次插管率、ICU住院时间、死亡率等指标的区别，探讨HFNC应用于危重症患者拔管后的有效性。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2017年1月-2019年12月收住ICU且经口气管插管接呼吸机辅助通气的急性呼吸衰竭患者126例，男性67例，女性59例，年龄(54.28±14.99)岁(18～78岁)。纳入标准：(1)血流动力学稳定；(2)有自主呼吸，能成功通过自主呼吸实验。排除标准：气管造瘘术、慢性阻塞性肺疾病、阻塞性睡眠呼吸障碍和哮喘病史患者。本研究经医院伦理委员会批准，患者或家属均知情同意。

采用随机数字表法将患者分为两组：(1)HFNC组79例，男性41例，女性38例，年龄(54.35±15.47)岁(18～76岁)；NRB组47例，男性26例，女性21例，年龄(54.52±14.44)岁(21～78岁)。两组患者的年龄、性别、基础疾病构成比等一般资料比较，差别均无统计学意义(P>0.05，表1)，具有可比性。两组患者均未出现不能耐受而中途退出或自动出院者。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法 所有患者拔管前均使用辅助-控制通气模式(AC模式)。呼吸机参数设置：潮气量6～10 mL/kg，呼吸频率12～20 min-1，呼气末正压(positive end expiration pressure，PEEP)3～5 cmH2O(1 cmH2O=98 Pa)。吸入氧浓度(fraction of inspired oxygen，FiO2)取决于动脉血气分析经皮动脉血氧饱和度(percutaneous arterial oxygen saturation，SpO2)(目标SpO2>90%)。

1.2.1 拔管标准 参照文献[6]的方法，首先对临床治疗好转或去除病因的患者进行撤机筛查试验，通过者进行30 min的自主呼吸实验(spontaneous breathing test，SBT)，将呼吸机调至压力支持模式(pressure support ventilation，PSV)，压力支持(pressure support，PS)为7 cmH2O，PEEP为2～3 cmH2O，FiO2为30%～35%，使SpO2维持在90%～95%。SBT成功者，立即撤离呼吸机。

1.2.2 二次插管标准 (1)拔管后出现急性呼吸机疲劳：呼吸浅促[浅快呼吸指数(rapid shallow breathing index，RVR)>105 次/(min·L)]，呼吸频率>35 min-1，颈部及上身肌肉辅助呼吸，心动过速(心率>140 min-1或变化>20%，无新发的心律失常)，动脉血压升高；(2)心理上不适应；(3)拔管后24 h内无法保护气道及清理分泌物。

1.2.3 氧疗方式 HFNC组患者于拔管后立即采用鼻高流量湿化氧疗仪(AIRVO2，美国费雪派克公司)经鼻高流量湿化鼻导管吸氧，初始流量为20 L/min[7]，随后逐步增加，每次增加5 L/min，直到患者感觉不适。温度设定为37 ℃，FiO2常规调整至目标SpO2维持在92%以上。NRB组患者于拔管后立即给予NRB(杭州京泠医疗器械有限公司)给氧，调整氧流量，使目标SpO2维持在92%以上。

1.2.4 观察指标 记录两组患者拔管前(SBT后)及拔管后24 h的血气分析，比较两组间的PaO2、CO2、乳酸(lactic acid, LAC)、FiO2和心率、血压、呼吸频率的变化，以及两组患者的二次插管率、ICU住院时间和死亡率。

2 结 果

2.1 血气分析指标及生理参数 拔管后两组患者的呼吸频率均轻度增快，但组间差别无统计学意义(P>0.05)，心率和动脉血压组间差别也无统计学意义(P>0.05)。拔管前，两组的PaO2/FiO2和PaCO2水平差别均无统计学意义(P>0.05)；拔管后，HFNC组的PaO2/FiO2较NRB组明显升高，PaCO2水平较NRB组明显降低，差别均具有统计学意义(P<0.05，表2)。

表2 两组间血气分析指标及血液动力学参数比较

2.2 二次插管率 二次插管患者共11例，其中HFNC组3例，NRB组8例，HFNC组二次插管率显著低于NRB组，差别有统计学意义(P<0.05)。

2.3 ICU住院时间和死亡率 ICU平均住院时间HFNC组为(7.93±1.75)d(6～11 d)，NRB组为(7.65±2.05)d(4～10 d)；死亡率HFNC组为5.06%，NRB组为8.51%。两个指标组间差别均无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

拔管失败后再插管与ICU患者死亡率(50%)、医院获得性肺炎发生率(约30%)、ICU停留时间延迟和机械通气密切相关[8]。因此，拔管后选择合适的呼吸支持方式对于快速改善氧合、降低二次插管率以及改善患者的最终结局至关重要。除此之外，与传统的氧疗方式比较，HFNC的优势还体现在能够保护黏膜功能并减少气道分泌。同时，HFNC不影响患者饮食、说话、睡眠及一般活动，鼻面部压疮的发生率也较低，因此在患者耐受性及舒适度上明显优于其他氧疗方式[9-10]。

本研究结果显示，与NRB组比较，HFNC组患者在应用HFNC 24 h后PaO2/FiO2明显升高、PaCO2水平明显下降，提示HFNC可快速改善拔管患者的氧合和通气指数、加快CO2清除，与文献报道一致[11-12]。HFNC通过向患者提供高流量的加温加湿气体，达到或超过患者的最大吸气流速并冲刷鼻咽部生理死腔、提供低水平持续气道正压，从而促进肺泡内O2和CO2交换，降低吸气阻力，并减少呼吸做功[7]。

本研究也显示，HFNC组的二次插管率较NRB组显著降低(3.80%vs17.02%)，提示对于拔管脱机的危重症患者，HFNC可作为有效的无创辅助呼吸手段，可减少二次插管对患者的损伤[13-14]。相关机制如下：(1)机械通气在拔管后仍会导致肺不张，通过高流量形成PEEP(2～5 cmH2O)，可产生连续的肺泡复张，减少气道塌陷、改善通气-血流比例失调。研究表明，应用HFNC治疗的患者，其呼气末肺容积大于NRB治疗的患者[15]。此外，接近生理条件的加热、加湿能保护黏膜功能，促进分泌物清除，从而进一步减少肺不张的风险，改善氧合。(2)HFNC提供持续的高流量给氧，保证足够的每分钟通气量和氧合，从而减少呼吸频率和呼吸做功。(3)潜在的咽部死腔冲刷效应能快速减少CO2，从而增加分钟通气量。(4)与NRB比较，HFNC的氧流量更加稳定，高流量可以为患者输送恒定的氧浓度。因此，应用HFNC治疗不会出现NRB常见的氧气供应缺乏的风险。然而，HFNC做为机械通气脱机拔管后序贯治疗在再插管率方面的报道有着不同的结论。部分文献认为，与传统氧疗比较，HFNC能显著降低ICU再次插管低风险患者的二次插管率以及医院获得性肺炎和拔管后急性呼吸衰竭的发生率[13,16]。但也有学者认为，HFNC组在改善无高碳酸血症的再次插管高风险患者的再插管率方面无明显优势[17]。因此，HFNC在降低二次插管有效性应用对象方面仍存在不确定性，需要更多大样本的随机对照研究进行论证。HFNC的另一个不确定性即最佳治疗时机的选择。Maggiore等[18]认为，重症患者的HFNC治疗时间应持续48 h。在实施HFNC治疗24 h后，患者氧合得到改善，二次插管率降低至3.8%。Kang等[19]则建议，根据临床反应将HFNC治疗延长至7 d，因为严重的疾病会导致延迟拔管。拔管后HFNC治疗时间延长，有可能增加其治疗的有效性。

然而，本研究并未发现两种氧疗方式在ICU住院时间和死亡率方面存在差异。原因可能是：危重症患者的ICU住院时间和死亡率受多种因素影响，包括营养状态、咳痰能力、血糖、血乳酸等生化指标。而本研究入组患者疾病构成复杂，且均合并其他脏器损害，不同疾病的ICU停留时间及死亡率更多受疾病本身的影响。Ni等[20]也认为，除呼吸状态外，许多因素特别是伴随的并发症，如急性肝损伤和心脏损害，均能导致ICU住院时间及死亡率增加。此外，医疗资源以及支出情况与疾病预后密切相关，在一定程度上可以削弱HFNC的积极影响。