经鼻高流量氧疗在产科麻醉中的应用价值

李丹妮，范 丹△

(1.电子科技大学医学院，四川 成都 610002；2.四川省医学科学院·四川省人民医院麻醉科,四川 成都 610072)

产科麻醉主要包括非产科手术麻醉、剖宫产麻醉(椎管内麻醉、全身麻醉)、分娩镇痛。产科麻醉患者由于呼吸道毛细血管增生及水肿，发生困难气道的风险增加；功能残气量(functional residual capacity, FRC)下降和氧耗增加，加之增大子宫压迫下腔静脉，心排出量减少，低氧血症发生率增加；食管下段括约肌张力降低及胃排空延迟，增加反流误吸的风险。因此，围术期通气管理是产科麻醉的重点和难点。经鼻高流量氧疗(high flow nasal cannula, HFNC)通过提供高流量气体产生低水平的气道正压、减少上呼吸道生理死腔，改善患者的通气和氧合；经加温加湿的气体能够维持黏膜纤毛清除功能，其并发症较少，费用较低，临床预后好，目前广泛应用于危重症医学、呼吸医学以及麻醉学领域。既往研究[1～3]表明HFNC已应用于新生儿、婴幼儿及病态肥胖患者等高危人群。然而目前为止，鲜有产科人群的临床研究。本文综述了HFNC对产科手术患者的有效性及其在麻醉学领域的应用情况，以期对产科麻醉研究提供参考。

1 HFNC的结构

HFNC由空氧混合装置、加温湿化仪器、输送回路及高流量鼻导管四部分组成(图1)。HFNC装置的工作原理为：利用空氧混合装置进行空氧混合，根据患者的脉搏血氧饱和度(SpO2)、动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、呼吸频率和心率的需要来调整吸入氧浓度(FiO2)为21%～100%；应用涡轮提供高流量(8～80 L/min)的气体;采用加温加湿仪器对吸入气体进行全程加热湿化，设置气体温度低于体温1～2 ℃,范围为31～37 ℃；最后在患者端对气体温度、流量及吸入氧浓度进行监测与调控[4]。

图1 HFNC的结构示意图[5]

2 HFNC的有效性

2.1 提供恒定高流量

2.1.1促进CO2清除 高流量气体能够减少上呼吸道死腔，促进CO2清除，防止麻醉诱导和插管期间CO2蓄积。Gustafsson等[6]发现，窒息氧合技术(transnasal humidified rapid-insufflation ventilatory exchange, THRIVE)能明显减慢PaCO2上升。Möller等[7]研究也证明，CO2清除率与HFNC流速呈正相关。然而，Zhou等[8]对34例拟行剖宫产全身麻醉患者进行HFNC(氧流量为50 L/min)与常规面罩的预氧合，结果发现两组患者插管后PaCO2均升高，且升高水平组间比较并无明显差异。该项研究观察时间仅为预氧合到气管插管期间，时间较短，CO2蓄积程度不明显，或许难以观察到HFNC带来的长期效应。此外，孕妇高碳酸血症导致胎盘血流减少，胎儿缺氧，严重可致胎死宫内，其危害仍不可忽视。由此可见，如何设置合适的流量来避免产妇麻醉诱导和插管期间的CO2蓄积，值得进一步研究。

2.1.2改善肥胖产妇的呼吸功能 超重/肥胖严重影响气道管理与氧合。面颈部脂肪堆积，口咽部软组织增生可导致患者张口受限、气道管腔狭窄，发生困难气道的风险增加；肥胖患者平静呼吸时合并有小气道闭合，且FRC随体重指数(BMI)的增加而逐渐减少，FRC的降低加速气道陷闭，易发生肺不张。以上改变均为肥胖患者低通气低氧合的高危因素，一旦发生呼吸暂停后可出现SpO2快速下降[9]。Corley等[10]的理论研究发现，高流量O2可以增加气道压力和呼气末期肺容积，产生的持续气道正压可防止肺不张，对BMI较高的患者最为有益。Wong等[11]对40例的病态肥胖患者(BMI≥40 kg/m2)研究表明，HFNC能显著延长安全窒息时间。Phillips等[12]已成功将HFNC(氧流量为60 L/min)用于1例40岁BMI为60 kg/m2的高危产妇行剖宫产手术心脏骤停时的呼吸氧合。HFNC在维持肥胖患者氧合功能方面可能有一定益处。目前HFNC技术在肥胖产妇术中麻醉维持氧合的研究报道较少，还需要临床开展更多研究进一步探讨BMI与HFNC的关系，以设定最佳关联。

2.2 维持低水平的持续气道正压(continuous positive airway pressure, CPAP)

2.2.1改善妊娠结局 孕妇BMI的增加及气道解剖和生理变化是阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征的高危因素。CPAP是治疗妊娠期阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征的一线方法，初始压力可从4 ～6 cmH2O开始，压力调定后获得最佳CPAP压力[13]。研究[14]结果显示，HFNC氧流量增加到60 L/min时，女性受试者闭口咽腔呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)可达到约8.7 cmH2O，张口呼吸情况下为 3.1 cmH2O。这提示我们有理由尝试HFNC提供的低水平CPAP预氧合。

2.2.2改变气道结构解剖 孕产妇常合并舌体肥大、上呼吸道软组织水肿及咽部扩张肌群功能减弱，出血和气道梗阻风险增加，预示面罩通气、喉镜暴露及气管插管更加困难。呼吸生理方面，FRC减少以及氧耗增加，孕产妇在全身麻醉诱导时更易出现血氧饱和度下降。CPAP能在一定程度上扩张咽喉部肌肉，降低产妇的通气阻力，减少呼吸做功。

2.2.3降低反流误吸风险 妊娠期间，反流误吸风险显著增加。子宫推移食管和激素水平升高，降低了食管下段括约肌张力；胎盘分泌胃泌素，胃酸分泌增加，胃内pH降低；增大子宫对胃的挤压，导致胃内压增加；疼痛、紧张、分娩过程及阿片类药物使用都会降低胃排空能力。因此，无论采取何种麻醉方案，所有孕妇都应被视作饱胃患者。研究[15]表明，面罩加压通气过程中压力达到14 cmH2O以上时，会有部分气体进入胃内。HFNC在氧流量为70 L/min时，胃超声检查提示压力低于7 cmH2O[16]。但Shippam等[17]发现40例健康足月产妇中，18%的产妇不能耐受70 L/min氧流量，仅有24%的人能够在70 L/min氧流量的情况下闭口呼吸。因此，在设置HFNC氧流量时，兼顾患者的耐受程度也应是今后研究需要关注的重要方面。

2.3 加热气体椎管内麻醉导致交感神经阻滞，引起全身血管扩张，散热增加。低体温增加手术部位感染风险，造成失血及凝血异常，影响药物代谢，导致产妇苏醒延迟[18]。Toit等[19]通过对28例拟行椎管内麻醉的产妇进行体温监测发现，尽管手术时间通常很短，仍有50%的产妇发生低体温(中心体温<36 ℃)，并于术后数小时内发生显著低体温。Allen等[20]研究表明，接受蛛网膜下隙阻滞麻醉的产妇术中低体温可能影响胎儿体温，增加新生儿呼吸窘迫综合征、低血糖症的发生率。一项Meta分析[21]表明，强制主动空气加热比床垫和棉毯等被动加热系统更有效。因此，HFNC能够提供气体加温至31～37 ℃，其优势更显著，可以考虑作为多模式保温的策略之一。

2.4 湿化气体妊娠前3个月开始，呼吸道黏膜充血水肿，并逐渐加重。传统鼻导管长时间供应非加湿氧气流量大于6 L/min 时，会导致鼻黏膜不适和干燥。湿化的氧气有利于防止患者的口鼻、咽喉和气管黏膜干燥，维持气道黏膜纤毛功能，减轻气道炎症，并提高患者舒适度[22]。

2.5 提高使用舒适度高流量氧疗仪与患者连接部分为高流量鼻塞，能够防止冷凝水误入气道引起呛咳和误吸。尖端出口呈斜面，质地柔软，用一个具有弹性且可调节的过耳头带固定于患者面部，无需将患者鼻孔完全堵塞即可提供目标流量。研究[23]发现高流量不会影响患者的舒适度，设置较低温度和适当的湿度会显著提升患者舒适度。由于个体化差异，如何设置参数仍是需要努力的方向，可以考虑HFNC滴定来确定最佳方案。

3 临床应用

3.1 预氧合预氧合目的是增加机体氧储备，从而延迟呼吸暂停时去氧饱和的发生时间。呼气末氧浓度(EtO2)是关键效能评价指标。产科困难气道管理指南[24]建议产科手术患者在诱导前，进行面罩给氧后的EtO2达到90%以上。Shippam等[17]通过比较40例产妇，HFNC与常规面罩组在3 min潮气量呼吸后和8次肺活量呼吸后的EtO2，发现2组均难以达到90%EtO2的标准，且HFNC治疗后的EtO2明显降低。Tan等[25]的研究共纳入73例产妇，但仅有60%的产妇3 min潮气量呼吸后达到90%EtO2。Au等[26]将80例产妇随机分配(1∶1)进行HFNC和常规面罩氧疗，结果显示，面罩氧疗达到90%EtO2的时间约为3.6 min，但HFNC组可能大于8 min，这提示常规面罩给氧效果优于HFNC。As等[27]对20例接受全身麻醉的产妇研究发现，将达到90% EtO2时的肺活量呼吸次数作为判断预氧合效果的标准，面罩给氧仍优于HFNC。以上临床研究显示，HFNC难以在产科患者中取得理想效果。然而，Zhou等[8]综合考虑了HFNC在预氧合阶段和无呼吸阶段(包括诱导和插管时期)的效果，结果发现HFNC组插管后的即时EtO2明显高于面罩组。这提示我们，将观察终点设置在插管前后HFNC预氧合效果会出现截然不同的结果，未来研究应将设计合理的结局指标作为研究的重点。

安全窒息时间是评价预氧合效果的效率指标。安全窒息时间指患者没有呼吸或通气时，SpO2下降至90%前维持的时间。理论模型[28]证明，插管后EtO2从90%降低到80%，安全窒息时间将从48 s减少到42.7 s。Pillai等[29]建立的虚拟产妇模型研究发现，声门入口处的FiO2大于40%，HFNC能将SpO2下降至40%的时间从4.5 min显著延长至58 min。当FiO2控制在80%～100%时，延长去氧饱和的时间增幅最大。然而目前仅有理论依据，以上结果在临床实践中尚未被观察到。如何设置合理的HFNC参数来延长安全窒息时间，其疗效与安全性似乎需要进一步探讨。

3.2 维持氧合HFNC的流量调节范围8～80 L/min，流量范围大，调节速度快，可以根据产妇的各个呼吸阶段做出及时调整。实施胸外按压时调整HFNC流量为60 L/min，气管插管期间维持15 L/min的通气方案已成功应用于1例肥胖产妇剖宫产手术期间心脏骤停时的呼吸氧合[18]。Hengen等[30]报道了1例合并急性呼吸窘迫综合征的产妇，在使用HFNC(氧流量为9 L/min)的情况下，SpO2由95%升至98%，并能全程维持98%。但目前可以参考的文献仅有几例高危产妇。应考虑到产妇基本情况、手术类型等也是能否维持氧合的重要因素。

4 小结

HFNC因其在麻醉氧合和治疗的独特优势，在孕产妇困难气道管理应用中有广阔的应用前景。产科麻醉不仅是围产期医疗的重要组成成分，也是产妇和新生儿健康的关键环节。但HFNC在临床实践中仍有一定局限性。首先，HFNC要求患者闭口才能发挥正压效应，当面对急诊产妇时，往往难以取得配合。其次，妊娠期鼻炎也限制了HFNC的使用。未来研究应考虑到不同情况下的个体化处理，如急诊、肥胖、多胎妊娠等高危产妇，设计合理临床方案，最大化HFNC在术中管理和改善患者预后中的临床效益。