經鼻高流量氧療在急性呼吸窘迫綜合征的臨床實踐進展

馬德勝 羅書航 馬莉 董小榮 張欣桐 劉景卓 李盼 蒙雁飛

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是由不同病因引起的以彌漫性肺泡損傷為其主要特點的急性肺損傷，臨床主要表現為持續性低氧血癥、呼吸窘迫及呼吸衰竭，是重癥監護室(intensive care unit,ICU)最常見的疾病之一[1]。其中呼吸支持治療是其核心治療方式之一。近年來，盡管呼吸支持治療手段越來越多樣化，治療理念也取得長足進步，然而病死率仍高達30%～40%[2-3]。

經鼻高流量氧療(High-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC)作為一種近年來廣泛應用于臨床的新型無創輔助通氣方式，最初設計是應用在新生兒重癥監護病房(Neonatal Intensive Care Unit， NICU)的ARDS患兒[4]。通過鼻導管可輸送高達80mL/min空氧氣體、21%～100%的可調節吸入氧濃度及加溫濕化(37℃溫度、100%濕度)，能夠促進有效的氣體交換，迅速改善氧合，同時增加患者舒適性及依從性[5]。相比較傳統無創呼吸支持治療，HFNC現廣泛應用于免疫功能缺陷的呼吸衰竭、急性細支氣管炎、胸腹手術后、拔管后的序貫治療、慢性阻塞性肺疾病等，目前在小兒重癥監護病房(pediatric intensive care unit,PICU)中使用HFNC占比為27%[6]。國外中間醫療監護病房(Intermediate Medical Care unit，IMCU)中，HFNC逐步成為一種新型的呼吸支持治療方式，能夠明顯減少患者轉入ICU，降低有創機械通氣的應用[7]。合理適時將HFNC應用于ARDS患者的呼吸支持治療中，可能降低有創機械通氣時間及不良并發癥發生，將為臨床治療決策提供新的思路。本文就目前HFNC在ARDS的臨床應用情況作一綜述，以期提高臨床應用的可行性和有效性。

HFNC的裝置及生理效應

HFNC裝置主要由空氧混合氣體、加溫濕化裝置、封閉式單管路呼吸管路及鼻導管等四部分組成[8]。其生理效應表現：(1)HFNC輸送高流量氣體：HFNC可輸送高達80mL/min空氧氣體、可調節吸入氧濃度21%～100%，滿足患者的不同的吸氧要求，同時高流量氣體，沖刷殘留在無效腔內的氣體，減少二氧化碳的潴留，可促進患者氣體的有效交換；(2)PEEP樣效應：HFNC輸送空氧氣體超過患者主動的吸氣，可產生氣道內正壓，即產生類似PEEP效應。PEEP 產生的氣道正壓可使患者氣道擴張，減少萎縮的肺泡，增加有效肺泡通氣量，同時可減少肺部通氣血流灌注失調[9-11]；(3)加溫濕化效應：不同于傳統無創呼吸治療，HFNC可對輸送的氣體給予37℃加溫及100%加濕，減少干燥呼吸道氣體對呼吸道上皮黏膜的損傷、支氣管痙攣等，同時通過濕化作用，促進呼吸道纖毛運動，排除呼吸道分泌物，另外相比較無創正壓通氣(noninvasivepositive pressure ventilation，NPPV)，HFNC在飲食、睡眠及一般活動中也可給予患者舒適感[10,12]。

HFNC在ARDS患者中的臨床應用

一、HFNC在部分ARDS患者中代替有創機械通氣

呼吸支持治療是ARDS患者核心治療方式之一，其中多以有創機械通氣為主，采用小潮氣量、高PEEP為主的肺保護通氣策略進行氣體的有效交換，改善氧合指數[13-14]。然而長時間使用呼吸機，可引起肺泡和氣道損傷、低血壓、支氣管痙攣、肺部感染等并發癥，導致患者ICU及總住院時間延長、經濟負擔過重及死亡率升高[3]。因而對輕、中度的ARDS患者，無創呼吸可減輕相關并發癥。HFNC以其PEEP效應可減少肺泡塌陷的比率，擴張部分萎縮的肺泡，增加肺容積通氣量，改善通氣-血流比例失調，促進氣體的交換，同時HFNC的耐受性相比呼吸機等給的應激創傷方面更好。國內羅裕鋒等[15]報道了中國第一例輸入性中東呼吸綜合征合并ARDS患者，給予HFNC治療，觀察氧合指標，發現患者入院時血氧飽和度僅為91%，氧合指數144 mmHg，HFNC治療后血氧飽和度維持在98%～100%，氧合指數接近正常，而且患者表現出對HFNC的良好的耐受性和較高的依從性。一項長達1年的ARDS單中心觀察性研究顯示[16]，相比常規氧療組，45例ARDS患者 (PaO2/FiO2平均為137mmHg)，給予HFNC治療能明顯改善患者的氧合，且在日常護理之中，約25%患者的無創通氣支持治療為HFNC，HFNC或許可以成為在ARDS患者中的一線治療方式。另外一項觀察性研究[17]發現，對28例急性呼吸衰竭患者(PaO2/FIO2≤ 300 mmHg、RR>30次/min)，其中82%為ARDS，HFNC治療組患者相比于無創通氣組，HFNC組PaO2從83 mmHg上升到108 mmHg (P<0.01),使用NIV可上升到125 mmHg，與標準氧療組相比，HFNC治療可顯著改善患者氧合和呼吸急促，耐受程度更好及視覺模擬量表分數更低。在一項meta分析中，納入13項研究，1956例患者，發現HFNC相比于無創氧療，在平均氧合指數145 mmHg的急性低氧型呼吸衰竭患者，可明顯減少死亡率及有創機械通氣治療[18]，在急性低氧型呼吸衰竭，HFNC可加溫濕化，耐受性更好，可給予高流量氣體，減少無效死腔，產生PEEP效應。同時在另外一項多中心隨機對照試驗，發現在嚴重的低氧型呼吸衰竭的患者中，相比于無創呼吸治療，HFNC對患者死亡率和插管率有益[19]。因此HFNC可作為輕度ARDS患者的一線呼吸支持治療方式，同時在中度ARDS患者可評估后優先使用。

二、HFNC作為預充氧方式在ARDS患者插管前的應用

預充氧是患者氣管插管前一項基礎治療，傳統的預充氧治療過程中，鼻面罩等有很好的療效，然而HFNC特有的高流量氣體，可減少死腔，排除過多的二氧化碳，減少肺內分流，PEEP效應可適當的擴張部分萎縮的肺泡，同時HFNC高的FiO2會使肺部去氮化，并使其保持最大化氧儲備和氧飽和度[20]。在ARDS患者應用氣管插管前，預充氧可順利轉化到機械通氣治療，減少直接機械通氣所導致的剪切力，減輕正常肺組織的損傷。對一些達到指征的氣管插管的患者而言，提前預充氧可避免血氧飽和度的進行性下降，避免低氧血癥的加重。對于插管不及時或插管困難患者，若無預充氧，可引起缺氧性相關疾病等的發生，導致住院時間和ICU時間的延長，嚴重時可導致缺血缺氧性腦病。通常氣管插管前，患者血氧飽和度應維持在90%以上，以延長安全呼吸暫停時間[21]。在一項隨機對照試驗中[22]，對于非嚴重的低氧血癥患者，給予HFNC預充氧，雖然不能增加氧飽和度，但可減少插管過程中呼吸機相關性肺炎、低氧血癥、心律失常等不良事件的發生。另一項回顧性研究顯示[23]，插管前應用HFNC會使患者受益。在一項進行的隨機對照試驗中，納入184例病人，試驗組給予(HFNC) 60 L/min預充氧，對照組(NRM) 15 L/min預充氧，預期結果為保持氧飽和度90%以上，HFNC組可對患者受益，這項研究對改變目前臨床傳統預充氧診療方案、提高診療水平及改善病人轉歸有重要的意義，并認為保持充足的氧氣在緊急氣管插管是一種阻止插管時不良反應發生及減少住院時間及ICU時間的有效舉措[21]。另外一項meta分析中，8個臨床試驗近1084例病人，使用機械通氣前，相比NPPV等,應用HFNC可減少插管率 (OR 0.62, 95%CI0.38～0.99,P=0.05; OR 0.48, 95%CI0.31～0.73,P=0.0006) 和ICU 死亡率(OR 0.47, 95%CI0.24～0.93,P=0.03; OR 0.36, 95%CI0.20～0.63,P=0.0004)[24]。然而也有研究發現，相比較吸入高氧濃度面罩(high fraction-inspired oxygen facial mask, HFFM),HFNC對減少氧飽和度雖能降低相關比率，但沒有統計學意義[25]?；谝陨吓R床研究，雖然選擇性使用HFNC作為預充氧方式在增加血氧飽和度上有爭議，但整體來說對相關不良反應發生事件的概率較傳統無創呼吸治療低，因此在ARDS及其他相關性疾病中，在臨床實踐中是一種較為可行的方法。

三、HFNC在ARDS患者氣管插管拔管后的序貫治療

ARDS患者行氣管插管呼吸機支持通氣容易并發呼吸機相關性肺炎、氣道損傷等多種并發癥，因此周期不宜過長，待達到拔管指征后應及時拔管。機械通氣患者拔管后，氣道壓力變負，引起胸腔壓力變化，回心血量的減少及血流動力學紊亂等。相比較NPPV，HFNC序貫治療可提供適當的溫度濕度，可增加患者的耐受性；高流量空氧氣，滿足吸氧要求；PEEP可一定程度上支撐塌陷肺泡，有效避免直接脫機拔管后的不良事件。在一項前瞻性隨機對照試驗中[26]，試驗組納入了HFNC組患者25個，對照組納入NPPV患者24個，經序貫治療后，HFNC組12、24、48 h動脈血氧飽和度(SaO2)、動脈血氧分壓(PaO2)明顯高于NPPV組[P<0.05), HFNC組患者各時間點痰黏度均明顯低于NPPV組(均P<0.01)，NPPV組發現4例鼻面部壓瘡，均為I期壓瘡，HFNC組未發現鼻面部壓瘡，與NPPV組相比明顯降低(P=0.036)，與NPPV相比，采用HFNC序貫治療氣管內拔管后機械通氣患者是一種可行的治療方法，可改善氧合，降低痰黏度，降低鼻面部壓瘡發生率。同時據一項meta分析提示[27]，在拔管后HFNC相比較傳統氧療方式，氧合指數改善更明顯，并且減少再插管率，但對于患者死亡率沒有統計學意義。在氣管插管后，相比較無創通氣(Non Invasive Ventilation,NIV)，HFNC在ICU中住院時間更短，患者耐受性更好[28]。 因而對ARDS患者，應用HFNC序貫治療，或可減少再插管率，避免二次機械損傷，同時調節氧氣吸入量、流量及溫濕度，能夠較好地過渡到患者的自主呼吸過程中。

HFNC在ARDS患者中的展望

HFNC以其特有的加溫濕化作用避免氣道損傷、支氣管痙攣，通過其PEEP等效應，開放塌陷的氣泡、促進氣體交換，改善氧合，在ARDS患者的治療過程中有著重要的作用，同時逐漸替代傳統氧療方式，在急性呼吸衰竭、慢性阻塞性肺疾病、循環系統等疾病中應用越來越廣泛。

然而迄今為止，雖然HFNC理論上有足夠的優勢代替傳統無創呼吸治療的不足，臨床治療過程中仍未對HFNC在ARDS治療過程中的應用時機、應用效果做出明確規定。大多數研究樣本量少，研究結論的可信度還遠不夠。如何有效發揮HFNC在ARDS的協助治療作用，仍是臨床急需解決的問題，這需要更多設計合理的前瞻性隨機對照試驗來證實。