唐冬娟薛晓梅何斌
上海交通大医院麻醉与重症医学科
国际麻醉学与复苏杂志,,41(01):79-82.
DOI：10./cma.j.issn.-..01.
基金项目
上海市教育委员会高峰高原学科建设计划（）；
医院医院临床技能与临床创新三年行动计划（16CRA）
REVIEWARTICLES
高碳酸血症型呼吸衰竭是临床常见的呼吸衰竭类型，无创机械通气（non?invasiveventilation,NIV）曾被认为是治疗高碳酸血症型呼吸衰竭最有效的治疗方式之一。然而，NIV增加了死腔通气量，不得不通过增加潮气量（甚至会达到9ml/kg）和分钟通气量来减少呼吸做功，以及随之而来的机械通气肺损伤，这对于呼吸衰竭的患者是极其不利的。同时使用NIV存在吸气峰流量不足、加温和湿化不足、患者耐受性差等问题；其次，患者实际吸入的氧流量和氧浓度不恒定、不准确等是导致患者早期放弃NIV治疗的主要原因，从而增加了插管率。经鼻高流量湿化氧疗（high?flownasalcannulaoxygen,HFNC）是一种新型的氧疗方法，不同于传统的氧疗，它是将高流量的空氧混合气体经加温加湿，达到人体的核心温度和湿度（37℃，44mg/L）后经鼻导管输送给患者。HFNC已被证明在急性低氧性呼吸衰竭、气管插管拔管后预防再插管、心血管术后改善患者氧合等方面取得显著的疗效，但在高碳酸血症型呼吸衰竭中的临床应用却比较少，目前仍缺乏更多的循证医学证据支持。本文就HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭中的应用进行综述。
1HFNC的生理学效应
1.1 提供精确、稳定的氧浓度
传统的低流量氧疗装置仅能提供15L/min的吸入氧流量，而低氧血症患者吸入氧流量变化很大，从30L/min到L/min，甚至可达到L/min，导致提供的氧流量与患者的吸入氧流量相差甚大，引起大量的空气混入，进一步稀释了原本不高的氧浓度，使氧疗的效果较差。高流量湿化仪通过空氧混合器调节阀根据氧浓度刻度指示调节氧气浓度，保证了FiO2调节的准确性和流量的稳定性。它可以提供高达60L/min的流量，大于患者的吸气峰流量，从而保证了FiO2恒定。Wagstaff和Soni的研究测量了随着氧流量的变化使用6种常用吸氧装置输送氧气的FiO2，结果显示只有HFNC能够提供稳定的FiO2，不随呼吸频率和潮气量的变化而变化。
1.2 对气体的加温湿化作用
传统氧疗对气体的加温加湿不足，产生了一系列并发症，如口腔、鼻腔干燥，气道黏膜运动功能降低，痰液结痂等。Chidekel等的研究表明，与干燥气体相比，湿化气体更能维持体外培养的人呼吸道上皮细胞的结构和功能，并降低炎症的发生。AirVoT呼吸湿化仪通过输送接近生理条件的湿温度气体（37℃，44mg/L），有效解决了呼吸道对干冷气体不能耐受的问题（即便输出60L/min的流量，成年人也不会感到不适），并保证纤毛黏液系统的正常功能，促进黏液分泌，减少肺不张形成，改善氧合状况。
1.3 呼气末正压，提高呼气末肺容积
Parke等通过对15例健康志愿者气道压力测量和电阻抗断层成像技术来评估高达L/min的流量与肺生理变化之间的关系，结果发现HFNC可以提高呼气末肺容积。Corley等对20例心脏术后患者给予HFNC氧疗，相比低流量氧疗，HFNC增加气道压3.0cmH2O（1cmH2O=0.kPa），这意味着在HFNC氧疗下肺阻抗增加了25.6%，这与呼气末肺容积有相似的增长。
1.4 减少上气道解剖死腔
经鼻高流量湿化仪通过高流量冲刷上气道解剖死腔，减少CO2重复吸入。M?ller等研究表明，HFNC每增加1.0L/min，鼻腔清除率增加1.8ml/s，它能够加速鼻腔清除，减少死腔再呼吸。
1.5 降低能量消耗
HFNC输送高流量的气体，产生持续气道正压，从而降低吸气阻力，减少呼吸做功。HFNC系统可将输送的气体加温至接近人体的温湿度，代替鼻黏膜做功，降低能量消耗。有研究报道，应用呼吸感应体积描记法来观察呼吸时胸腹部同步情况发现，HFNC较面罩吸氧胸腹部呼吸更为同步，可以显著降低呼吸的频率，减少呼吸做功。
2HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭患者中的应用
2.1 HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭中的适用性
对于高碳酸血症型呼吸衰竭的患者而言，呼吸运动主要依靠动脉血低氧分压刺激血管化学感受器维持，高浓度氧反而会抑制呼吸，进一步加重高碳酸血症。所以对于高碳酸血症型呼吸衰竭的患者，氧浓度及流速的调节应以患者SpO2、PaO2、PaCO2和pH值为依据。然而，HFNC可以通过分别调节氧流量和氧浓度以提供高流量低氧浓度的空氧混合气体，冲刷上气道死腔降低PaCO2，从而使高碳酸血症型呼吸衰竭患者从中获益。
2.2 HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭中的临床应用
高碳酸血症型呼吸衰竭的治疗一直以来都是比较棘手的问题。有研究表明，HFNC与NIV相比，降低PaCO2的效果差异并无统计学意义。发表在JAMA上的一篇文章表明，相比NIV，HFNC更能降低呼吸频率和PaCO2，为拔管后高碳酸血症的治疗提供了可能。在一项随机交换研究中，短时HFNC组（30L/min）与长期低流量组（2~4L/min）对慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease,COPD）患者疗效指标的比较表明：HFNC组经皮二氧化碳浓度明显低于长期低流量组［43.3mmHg（1mmHg=0.kPa）比46.7mmHg，P0.］，并且明显提高了患者的生活质量，降低住院率。
Nilius等的研究显示，COPD合并慢性高碳酸血症型呼吸衰竭的患者在接受高流量吸氧（22L/min）45min后，虽然个体反应不尽相同，但呼吸频率和二氧化碳分压水平较治疗前明显降低。Lee等评估了NIV与HFNC治疗重度急性加重型COPD伴中度高碳酸血症患者的30d插管率和病死率，发现两者差异并无统计学意义，但PaCO2显著降低。近期的一项研究纳入33例由不同病因导致的高碳酸血症型呼吸衰竭的患者［PaCO2为（55.0±12.2）mmHg］，其中60%的患者先接受传统氧疗再给予HFNC治疗。发现接受鼻导管氧疗后，患者PaCO2升高（1.0±7.7）mmHg，而接受HFNC氧疗后1h和24hPaCO2分别降低（4.2±5.5）mmHg和（3.7±10.8）mmHg，表明在高碳酸血症型呼吸衰竭患者中，HFNC能明显降低PaCO2。
Br?unlich等研究HFNC对COPD合并高碳酸血症患者及特发性肺纤维化合并高碳酸血症患者的疗效，自主呼吸8h后PaCO2无明显改善，经8hHFNC（20L/min）通气后PaCO2明显降低，在COPD组降低了（5.19±1.50）mmHg，在特发性肺纤维化组降低了（3.53±2.56）mmHg。
我国近来报道了1例HFNC治疗重度高碳酸血症型呼吸衰竭的案例，该患者为COPD并发重度高碳酸血症型呼吸衰竭，入院后查动脉血气示pH7.、PaCO.5mmHg、PaO2.1mmHg、HCO3－37.6mmoL/L，由于对NIV无法耐受，给予HFNC治疗，2h后的pH7.、PaCOmmHg，5h后pH7.、PaCO.7mmHg、HCO3－41.2mmol/L。低氧性高碳酸血症的患者可以考虑使用HFNC氧疗。
2.3 HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭患者中的应用时机
目前，HFNC应用于高碳酸血症型呼吸衰竭的选择时机没有明确的相关指南，导致不同的研究者对HFNC治疗此类呼吸衰竭疗效的评价和评价的时间不同，可能引起患者插管延迟，导致预后结果变差。但由于HFNC与无创正压通气（non?invasivepositivepressureventilation,NPPV）具有相似的生理学效应，有学者建议将NPPV的应用指征作为HFNC的应用指征。有研究指出，患者pH7.25、PaCO2≤90mmHg、PaO2≥40mmHg是施行HFNC的最好时机，同时应结合患者的临床检查及主观感受。当使用HFNC1~2h时，如果患者出现呼吸频率加快、FiO2降低、PaCO2持续升高、出现胸腹联合呼吸等临床表现，应及时改变通气模式，此时直接行间歇正压通气更有效。
3HFNC目前存在的局限性
3.1 噪声大和鼻咽部不适感
HFNC的主要副作用就是设备产生的噪声和鼻腔不适。虽然HFNC充分地加温湿化，但在部分患者中仍存在引起鼻腔干燥和出血可能。在临床应用的过程中应制定评分以对其进行监测，通过舒适度评分、噪声评分、鼻腔干燥程度评分、患者的主观感觉等了解其副作用。
3.2 适应证不明确
HFNC应用的适应证没有明确的相关指南，由HFNC向机械通气转换的时机不一致。Sztrymf等认为使用HFNC后呼吸频率未降低、SpO2差、持续胸腹反常呼吸可作为HFNC治疗失败的预测指标，故应及时认识到HFNC治疗的失败，避免延迟插管，导致患者预后变差。
3.3 依从性差
部分文化程度较低的患者缺乏对疾病与治疗的相关知识，加之对新技术和新设备的认识不够，依从性较差，使其不能从HFNC治疗中获益。
3.4 肺损伤可能
有报道显示，患儿使用HFNC过程中出现HFNC相关性肺损伤的病例，主要表现为气胸和纵隔气肿，其主要机制为患者呼吸窘迫导致吸气跨肺压增加，进而引起肺损伤。这种并发症虽然在成年人中尚未报道，但不排除出现的可能性。
4展望
综上所述，使用HFNC有望改善高碳酸血症型呼吸衰竭患者的症状，减轻CO2潴留，提高患者的舒适性。作为氧疗界的后起之秀，目前HFNC在进行有效呼吸支持方面居于关键地位，并且有研究对比了在ICU使用HFNC、标准氧疗、NIV治疗低氧血症成本效益，发现使用HFNC能够明显降低患者的治疗费用。但其应用于高碳酸血症型呼吸衰竭的大型对照研究较少，且影响其疗效的因素相对较多，准确地把握改变通气模式（NPPV或间歇正压通气）的时机尚无定论，还需要大样本的随机对照试验来证明该项技术是否可以使高碳酸血症型呼吸衰竭的患者从中获益。相信随着HFNC在高碳酸血症型呼吸衰竭患者中应用研究的深入，医务人员将对HFNC有更加全面的认识。
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