经鼻高流量氧疗的临床应用
2016年9月
中华结核和呼吸杂志，第39卷第9期 第660页-第662页
刘嘉琳
参考文献
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氧疗自1890年首次报道[1]以来，因其能够迅速改善患者的缺氧状况，已成为急性和慢性呼吸功能衰竭以及手术麻醉期间的重要呼吸支持治疗手段。目前氧疗具有多种方法，包括传统氧疗(经鼻导管和面罩吸氧)、无创通气和经鼻高流量氧疗(high flow nasal cannula，HFNC)。值得注意的是，与其他氧疗方法相比，HFNC在过去10年经过不断的临床应用验证，已经逐渐成为部分替代无创通气或传统氧疗的治疗措施。HFNC在我国已经开始进入广泛使用阶段，现在我们更需要注重其临床合理应用。
HFNC这一命名并未确定，但其具有明确的特点(图1,图2,图3,图4)：(1)可调节的高流量氧气：2～70 L/min；(2)精准的氧浓度：21%～100%；(3)适合的加温、加湿：37 ℃，44 mgH2O/L(100%相对湿度)。这些技术优势使HFNC具有自己的功能特性：(1)改善氧合状态：HFNC所提供的高流量氧气可以满足患者的吸气流量，吸入的氧气将不会被空气稀释，保证了稳定且高浓度的氧疗。(2)波动的低水平呼气末正压：在整个呼吸周期中，HFNC可以在患者的下呼吸道中产生一定的正压。这一正压水平随着输出气流速度的增高而升高。(3)降低死腔通气：持续高流量气流的吸入可以部分减少上呼吸道的死腔通气，以降低PaCO2。(4)减少呼吸做功：HFNC通过提供符合生理所需的加温、加湿，节省了患者主动加温保湿的能量代谢；而一定的正压通气也有助于缓解患者的呼吸做功。(5)HFNC给予患者适宜的加温、加湿，保护了气道的纤毛清除功能。(6)部分减少吸气相下腔静脉的塌陷：HFNC可以增加肺容积并维持一定气道内正压，由此一定程度降低了呼吸对于下腔静脉变异的影响。(7)增加了患者的舒适感和依从性。
目前HFNC尚没有明确的适应证，但鉴于已发表的高质量临床研究和国内外同行临床应用的实际疗效，笔者初步总结如下。
(1)急性低氧性呼吸衰竭(无论是急性加重期还是恢复期的序贯阶段)很可能是使用HFNC的首选指征：关于急性加重期的治疗，迄今已有3项随机对照临床研究(RCT)证实，HFNC可以用于治疗急性低氧血症(特别是ARDS患者)。其中最具影响力的研究是2015年发表在新英格兰医学杂志上的一项RCT[2]，该研究比较了经面罩氧疗、HFNC以及无创机械通气3种方法对急性低氧血症患者(主要病因为肺炎)的预后影响，结果发现HFNC组28 d气管插管率最低。在排除PaO2/FiO2>200 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)患者后，HFNC组的90 d病死率下降近50%。与此同时，HFNC也应用于急性低氧血症恢复期的患者，已有5项RCT证实了I型呼吸衰竭患者在脱机拔管后给予HFNC序贯治疗的安全性和有效性，其中两项发表在JAMA上的研究[3,4]较为明确的提出，术后使用HFNC可以促进患者尽早脱机拔管并降低再次插管率。我国的临床应用也发现，给予I型呼吸衰竭急性加重期患者HFNC治疗，明显提高了患者对治疗的依从性和舒适性[5]；在恢复期应用HFNC治疗则减少了机械通气天数，可能降低了呼吸机相关性肺炎的发生率，而其总体的临床疗效不劣于无创通气或传统氧疗。(2)对于拒绝插管(do－not－intubate，DNI)的急性呼吸衰竭患者可以尝试给予HFNC：既往该类患者一般接受无创通气治疗。近年来，HFNC治疗也应用在DNI患者中，结果发现患者在治疗前后的氧合和心率均有所改善，81%的患者可以维持使用HFNC，只有18%的患者需要更换为无创通气治疗[6]，因此HFNC可以部分改善该类患者的氧合状态。而在临床工作中，对于拒绝插管的患者而言，HFNC确实成为了更为舒适、更能被患者本人和其家属所接受的另一种治疗选择。(3)HFNC或可应用于存在免疫抑制的急性呼吸衰竭患者：虽然JAMA杂志发表的一项RCT研究表明[7]，对于存在免疫抑制的急性呼吸衰竭患者，无创通气的疗效并不优于有创机械通气，但当我们面对该类患者接受有创治疗后的高感染率和高病死率，仍倾向于选择无创治疗。近期，虽然一项RCT表明[8]，针对免疫抑制的急性呼吸衰竭患者，HFNC治疗效果并不优于无创通气，但该治疗的耐受性通常优于无创通气，因此笔者认为，对于合并急性呼吸衰竭的免疫功能抑制患者，可以尝试应用HFNC。
HFNC的应用不仅仅局限于急性呼吸衰竭，HFNC同样可以应用于慢性疾病患者。(1)HFNC可用于慢性气道疾病的患者：长期氧疗对于慢性气道疾病，特别是慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者的益处已是众所周知。在慢阻肺和支气管扩张症患者中，每日≥7 h持续应用HFNC也再次被证实有助于支气管扩张患者的痰液引流，减少慢阻肺患者急性加重的频数[9]。但由于目前家用设备尚不完善，价格较高，因此还不具备将HFNC作为长期家庭氧疗仪进行全面推广的条件。(2)HFNC或可应用于气管切开的患者：患者在气管切开后，如何进行后续治疗始终是个难题。目前只有一项相关RCT包含了HFNC这一治疗，结果提示HFNC可能有益于气管切开后长期带管生存的患者。我们曾在部分该类患者中应用HFNC，结果发现患者气道由于获得了最佳加温、湿化，从而保持纤毛运动的功能，痰液引流较为理想，同时可能由于气道内存在正压，减少了气溶微胶的误吸。因此，采用HFNC治疗增加了患者舒适度，也可能有助于减少下呼吸道感染的发生。(3)HFNC可尝试在阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSASH)患者中应用：目前无创正压通气，特别是持续正压通气(CPAP)是有效治疗OSASH的主要方法，但耐受性和依从性差仍是实施这一治疗的主要困难。而两项短期研究结果提示，高流量氧疗可以不同程度的改善轻～重度OSASH患者的呼吸暂停低通气指数和血氧饱和度，提高睡眠质量。我们在临床工作中，在夜间给予处于恢复期的重症肺炎重叠OSASH患者(因无法耐受CPAP治疗)HFNC联合侧卧位睡眠，获得了比较好的疗效。针对OSASH的治疗，笔者并不认为HFNC可以替代CPAP治疗，但它联合其他行为治疗或可一定程度上改善患者病情。
在呼吸道相关的有创操作实施过程中，HFNC可以作为一种较为便捷的支持措施。这主要包括应用在气管插管前的氧预充和纤维支气管镜检查过程中。这种鼻塞式给氧不会干扰喉镜或气管镜的操作。
目前尚未明确HFNC应用的禁忌范围，但作为部分替代无创通气的治疗措施，HFNC具有类似的禁忌范围，例如无自主呼吸及内环境严重紊乱等，但不同于无创通气，对于伴有高碳酸血症的急性呼吸衰竭患者(Ⅱ型呼吸衰竭)，HFNC需慎重选择。目前没有关于HFNC治疗急性Ⅱ型呼吸衰竭患者的RCT研究结果，零星的回顾性研究和病例报道提示HFNC治疗可以一定程度的改善死腔通气，降低PaCO2。从我们的临床应用来看，HFNC在严重的Ⅱ型呼吸衰竭中没有可靠疗效，但可以部分应用于已经代偿的Ⅱ型呼吸衰竭或较轻的高碳酸血症患者中。HFNC治疗可以部分降低CO2，并加强湿化有助于痰液引流，但对于慢阻肺患者要注意吸入氧浓度的设定，避免给予高浓度氧疗。
基于已有的研究和我们的临床经验，笔者认为尽早实施、设定适当参数、及时评估疗效是临床有效实施HFNC的主要原则。对于可能适用的患者，特别是严重的低氧血症患者，如果选择HFNC治疗，应尽可能早实施，否则会降低治疗成功率，增加医院获得性肺炎(HAP)发生的风险以及延长住院天数。在低氧血症的治疗中，HFNC的初始设置可以根据患者的耐受程度给予较大的流量设定：(40～50 L/min)，FiO2也可定在较高的水平(70%～100%)，随后依据目标SpO2进一步调节流量和FiO2的设定数值。我们在工作中发现，不少患者在治疗初始往往无法耐受过高流量的气体吸入，需要临床医师在床边根据患者的需求和耐受性设定相关参数，但应尽量尝试将流量设定在能够满足患者气流吸入需求的高水平，以减少室内空气的参入稀释，确保吸入氧浓度能达到预设值，并帮助患者促进肺泡的复张。当患者病情好转后，可先降低FiO2，当其<50%以后，再开始下调流量。当FiO2<50%且流量<20 L/min时，可以考虑给予患者传统氧疗。对于慢性疾病的应用，HFNC的FiO2则依据目标SpO2调节，而流量则无需太高，一般在20～30 L/min。但对于OSAHS患者，考虑其需要一定的气道内正压支持，可以依据患者耐受情况上调流量速度。
所有应用HFNC治疗的患者，特别是危重症者，需要密切监测呼吸系统和循环系统的各项变化，尽早评估实施疗效，特别是实施开始前2 h内，应结合患者主诉、症状和体征改善情况及心电监护、血气分析变化等因素，评估患者实施效果，决定是否延续或更换治疗方案，避免因监测和评估不足而导致延误插管，增加患者病死率。
总之，HFNC作为一项较新的呼吸支持手段，其安全性和疗效已经逐渐被认同，虽然如何更充分且有效地应用这一治疗手段仍不十分明确。但毫无疑问的是，HFNC对于呼吸系统疾病，特别是呼吸衰竭患者的治疗是一种技术的推动和革新。