编译：刘凡凡审校：医院航天院区麻醉与围术期医学中心文献来源：PapazianL,CorleyA,HessD,etal.Useofhigh-flownasalcannulaoxygenationinICUadults:anarrativereview[J].IntensiveCareMed,,42(9):-.DOI:10./s---8.PMID:.
摘要
氧疗技术包括低流量、中等流量和高流量三种方式。由于呼吸衰竭病人往往伴随呼吸流量的增高，因此在中低流量氧疗的情况下，患者的吸入氧浓度（FiO2）受限，并且存在吸入气体加温加湿不足的缺陷，这造成了危重病人的不适感，临床治疗效果欠佳。近十年来，高流量鼻导管氧合（HFNCO）技术的治疗效果已经得到了广泛验证，其氧气流速可以高达60L/min，这将大大改善患者的呼吸困难，并降低患者的插管率及死亡率。HFNCO的作用机制复杂，氧气流速的提高仅是其机制之一。该综述概述了HFNCO在ICU患者及其他潜在领域应用的最新进展，旨在为临床医生提供具有循证医学证据的临床实践指南。近期研究发现HFNCO可以改善缺氧性急性呼吸衰竭患者的预后。在其他方面的研究仍需要更多证据支持。如对于需要插管的患者，HFNCO可以提高插管患者的预充氧效果，也可以在拔管后使用。除此之外，它还可以用于肥胖病人、阻止需要做支气管镜检查的缺氧患者呼吸进一步恶化及雾化治疗。然而，HFNCO在很多领域的应用仍然存在争议，其标准化的实施方法、对比性研究及临床结果尚需进一步研究。
关键词：高流量鼻导管氧合，氧疗，急性呼吸衰竭，支气管镜，气雾剂，无创通气
背景氧疗是缺氧患者的一线治疗手段。低流量设备如鼻导管、非重复吸入型面罩和呼吸球囊面罩，其氧气流速最高可达15L/min，FiO2随着设备性能的差异、设定的呼吸流量及患者实际的吸入流量峰值而变化[1]。传统的中等流量设备如空气稀释面罩（Venturi面罩）等，氧气以喷射状进入面罩，空气从面罩侧孔卷吸进入面罩，因输送氧的喷嘴有一定的口径，因此空气与氧气混合后可形成固定比率，然而，如果患者呼吸流量较高，从面罩侧边卷吸进入面罩的空气将会增多，导致氧气被稀释，FiO2降低。这两种传统的输氧设备除FiO2受限影响疗效外，高流量下吸入气体加温加湿不足的问题也造成了患者的不适感，降低了其接受度[2,3]。20年前，Dewan和Bell首次在慢性阻塞性肺疾病患者中用常规鼻导管实现了高流量氧疗[4]。在过去的20年间，使用鼻导管以高流量为患者提供加温加湿氧气的设备已经成功替代中低流量氧疗设备逐步走向成熟。HFNCO所提供的氧气流速可高达60L/min。该装置的示意图如图1所示，气源（由空氧混合器、呼吸机或涡轮流量发生器提供）内的气体通过一个可移动的加湿器后，再经加温呼吸回路连接到鼻导管输送给患者，FiO2可根据流量进行调节。近期研究显示HFNCO可以提高患者的舒适度及氧合，并改善患者预后[5-7]。本文主要概述了HFNCO在ICU患者及其他潜在领域应用的最新进展。HFNCO的原理及机制表1总结了HFNCO的主要作用机制。HFNCO疗法可以使FiO2呈现流量依赖性，FiO2会随着流量的增加而增加[7]。氧流量在15-45L/min变化时，FiO2可以随之从60%升高至90%[8]。HFNCO可以提供高于自主呼吸需求的FiO2，因此可以避免普通鼻导管及面罩带来的空气稀释。由于Venturi面罩可以提供远高于患者吸气时的最高流量，因此在所有的氧疗设备中，仅有该面罩可以其最大流量提供稳定的FiO2，而不受患者呼吸频率的限制[9]。由于使用HFNCO的患者吸入与呼出气体流量相近，因此FiO2也可以维持相对稳定。但是，流量必须根据患者呼吸衰竭的严重程度及吸气需求进行设定。基于已有报道的HFNCO的临床获益，我们可以推测其另外两个作用机制。首先，HFNCO可以提供最佳条件的吸入气体，经加温加湿过的空氧混合气体更贴近于正常生理条件[2,8]。其次，HFNCO可进行高流量（30L/min）供氧。HFNCO可产生流量依赖性的气道正压[8,10]。当流量为35L/min时，经鼻咽导管测得的气道压为1.2±0.8cmH2O，当流量至50L/min时，张口呼吸状态下气道压可升高至2.7±1.0cmH2O，闭口呼吸时更达3.3±1.0cmH2O[11,12]。但也有一项研究显示在流量45L/min闭口呼吸下，HFNCO仅产生低于2.5cmH2O的气道压力[8]。这种差异可能主要是由于测压部位不同所造成的[8]，当选用气管内作为测压部位时，较鼻咽部更接近于设备的远端[11]，患者张口呼吸时气道压力则会降低[8,13]。由于急性呼吸衰竭的患者常常用口呼吸而不是鼻，因此当HFNCO用于该类危重病人时，这种差异就应该得到重视。另有研究显示，心脏术后的患者应用HFNCO时会造成呼气末肺阻力的增加，使得肺总量和功能残气量增加[14]。与低流量氧疗相比，BMI大的肥胖型心脏术后患者应用HFNCO时，呼气末肺总量（EELV）出现了显著性增高[14]。这种效应可能是由于HFNCO产生了气道正压，从而使得肺泡充盈，减少了呼气末肺泡的塌陷而实现的。报道中提及的使用HFNCO后PaO2/FiO2的升高也可归因于此。解剖死腔中CO2的清除有助于降低呼吸频率，改善呼吸困难[15]。此外，呼气末肺阻力的增加也与体位有关。Riera等[16]的研究显示健康人群在仰卧位使用HFNCO后可以显著改善胸腹部的呼气末阻力，而在俯卧位时，由于胸腹部及背部呼气末阻力分布相对均匀，HFNCO并无明显改善效果。但是与俯卧位相比，在仰卧位或半卧位时，非插管病人更为舒适。尽管HFNCO产生的气道正压比较小[8,11,12]，但是它可以部分抵消患者固有的PEEP，从而减少呼吸做功，提高患者的舒适度[17]。持续排出上气道中的CO2、减少死腔量是HFNCO的另一个优势[6,18]。它可以增加肺泡通气量[4]，但是当HFNCO所提供的流速达到完全清除鼻咽部解剖死腔的阈值时，该效应也就达到了一个平台，而不能无限增加。呼吸电感体积描记法显示，较普通面罩，HFNCO可以提高胸腹运动的同步性，而且在维持总流量不变的情况下可以降低呼吸频率，即降低了分钟通气量，因此HFNCO是一项较传统氧疗方法更为有效的技术[19]。与传统的低流量氧疗设备相比，HFNCO可以提高气体交换效率，降低呼吸频率[7,14,19,20]，增加舒适度，而且比面罩给氧更少发生移位和氧气流失，也更为安全[6]。最后，HFNCO的独特之处还在于其操作简单[21]，患者容易接受，舒适度高[5-7,20,22-24]，实用性强，这些优点是包括无创通气[5,22,25]在内的传统氧疗方式不可比拟的。HFNCO在急性呼吸衰竭中的应用急性呼吸衰竭（ARF）是ICU住院病人最主要的病因之一。表2详细介绍了HFNCO在ARF病人中应用的研究。由于样本量有限且缺乏对照组，这些研究缺少插管率及死亡率等临床结局的探讨，尽管如此，它们仍然为FLORALL等[22]大型多中心的随机对照试验提供了研究基础。ICU病人使用HFNCO的主要指征是缺氧性ARF，大多是由细菌或病毒所引起的社区获得性肺炎而导致的[7,20,22,24,26]。最近的一项研究[24]显示危重的ARDS病人应用HFNCO的失败率达到了40%，主要表现在需要进行插管，无独有偶，在FLORALI研究中，严重低氧血症（PaO2/FiO2≤mmHg）组应用HFNCO的失败率也达到了35%[22]，因此，是否严重的低氧血症是HFNCO应用的限制条件，这值得我们深思。一些观察性研究发现尽管存在上述提及的失败率，但许多患者的症状也得到了改善，这表明HFNCO可以避免部分患者插管，然而至今仍没有确切的证据证明这一点。因此，FLORALI研究的意义是极为重要的[22]。与无创通气相比，缺氧性AFR患者应用HFNCO的死亡率更低，因此HFNCO应该作为该类患者的一线治疗手段[22]。无创通气的应用可能延迟插管而造成死亡率上升[27]，这一点在HFNCO也同样值得
