经鼻高流量氧疗在临床中的应用研究进展

Journal of Minimally Invasive Medicine?2020,15 (6)

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经鼻高流量氧疗在临床中的应用研究进展A

莫丽勤曾云云秦宗泉陆威达蓝丹秀

(广西医科大学第一附属医院心胸外科重症监护室，广西南宁市530021)

【提要】经鼻高流量氧疗（HFNC)是一种新型无创呼吸支持方式，其可产生冲刷效应、呼气 末正压效应及加温加湿气体等良好效果。目前，HFNC越来越多地应用于我国成人急性呼吸衰 竭、呼吸道有创操作、拔管后氧疗等。然而，临床上HFNC的使用方式及针对不同患者的疗效不

一。正确地把握HFNC在呼吸生理效应中的特点和最佳使用条件，总结其针对不同患者的临床

经验，可以为HFNC及时、正确地应用于临床提供参考。

【关键词】经鼻高流量；氧疗;研究进展

【中图分类号】R 459.6【文献标识码】A【文章编号】1673名575(2020)〇6>〇791>〇4

DOI：IO. 118/j. issn. 1673.2020.06.29

经鼻高流量氧疗（丨丨ig丨丨-flow nasal cannula oxygen

Ihempy, HFNC)是一种新型无创的呼吸支持方式，其

生的冲刷效应不一致，冲刷效应与氧流量不呈正相 关，而是由肺的生理状态、口咽开闭及氧流量共同决 定。该研究通过模拟不同的肺-口模型发现，在正常

肺-开口模型中，当HFNC的氧流量为10 iymin时， 口f将声门下呼气末二氧化碳分压（partial pressure of

end-tidal carbon dioxide，PETC02)降低至 30 mmHg，随

由空氧混合装置、加热加湿器和鼻塞系统组成，可提

供恒定的氧流量（2〜60 lytnin)及浓度（21% ~ 100% ),产生低水平的呼气末正压（positive end-

expiratory pressure，PEEP) , 进而冲刷鼻咽部生理无效

腔，加热和湿化管道空气，保护呼吸道黏膜，极大地提 高患者的舒适度和耐受性。B前，HFNC越来越多地 应用于我国成人急性呼吸衰竭、呼吸道有创操作、拔 管后氧疗等。多项研究均表明HFNC治疗效果优于 传统氧疗和无创正压通气（non-invasive positive

ventilati〇n,NIPV)[|-3]。目前关于HFNC的部分研究

后增加HFNC的流量亦未能进一步降低声门下

PKTC02;在阻塞性肺-开口模型中，所有部位PKTC02

降低的趋势与正常肺-开口模型相似;在性肺-

开口模型中，当HFNC的氧流M为20 L/min时，声门 下PKTC02可降低至25 mmHg，然而，随着HFNC流量 的增加，声丨'】下PKTC02未再进一步降低；对于正常 肺-闭口模型，60 L/min的氧流量才能使声门下

PKTC02降至30 mmHg,其他部位PETC02降低则需要

结论尚有争议，故对HFNC在呼吸生理效应中的特点 和最佳使用条件及其针对不同患者的临床效果进行

梳理阐述，为HFNC能及时、正确地应用于临床提供 参考。1

HFNC的呼吸生理效应

40 L/min的氧流量。据此，在临床工作中可根据患者 病情选择合适的氧流M，同时可以考虑让患者开n来 辅助改善氧合作用。

1.2 PEEP效应 HFNC通过恒定的高速气流在整 个呼吸周期内形成气道压，呼吸道的鼻咽部以及肺泡

可产生一个类似于PEEP的作用。既往研究[7]表明，

HFNC的“类PEEP效应”不能产生稳定的气道正压，

1.1冲刷效应冲刷效应是指呼吸道解剖无效腔内 的气体受到外来气体的冲刷而排出的现象。其原理 是基于高速气流对鼻咽部以及肺泡无效腔的冲击，可

以促进C02排出并抑制其再吸收，从而降低动脉血 二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide in

artery，PaC02)。既往研究表明，HFNC的冲刷效

临床效果弱于NIPV。为此，Okuda等[8]通过设置恒 定流速及压力的方法来探讨HFNC的生理机制。该 研究发现,在恒定流速下，呼气末食管压在一定范围 内呈氧流量依赖性，并与潮气M呈正相关;在恒定压

力下，H F N C没有引起呼气道阻力的任何变化，只引 起肺弹性阻力和惯性阻力的流速依赖性增加，导致呼 气末肺容积增加，从而验证了 HFNC的PEEP效应。 此外，Onodera等[6:研究表明，正常肺-口模型中，在

应与氧流量呈正相关，即氧流量越高冲刷效应越明

显，PaC02在定范围内下降越多。然而，Onodera

一

等6研究表明HFNC在不同状态的肺-口模型所产

▲基金项目：广西区卫健委自筹经费科研课题（编号: Z20190672)

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闭口状态下相同氧流量产生的PEEP远高于开口状 态;在相同氧流量下，正常肺-开口模型产生的PEEP 基本与阻塞性肺-开口模型及性肺-开口模型 一致，均明砬低于正常肺-闭口模型。因此，HFNC产 生的PEEP效应由氧流量、开闭口状态、肺生理功能 共同决定。临床上常见的导致呼吸衰竭的慢性阻塞 性月市疾病（chronic obstructive pulmonary disease，

COPD)、急性呼吸窘迫综合征及间质性肺疾病等应根

据通气或氧合支持的需要，设置不同的氧流量或开闭 口状态。

I. 3

舒适度与通气温度和氧流量的相关性临床上

成人使用HFNC的参数是初始氧流量为30 L/min，温 度为37丈，湿度为100%，吸人氧气浓度（fractional

concentration of inspired oxygen，Fi02 )则设为达到目

标血氧分压（丨Wood partial pressure of oxygen，Pa02)的 最低值，然后再根据患者的病情和耐受程度上调氧流 量。目前，关于HFNC最佳使用方式的研究报道较 少。Mauri等[9通过比较患者在不同通气温度和氧 流量的HFNC治疗中的舒适体验发现，在一般呼吸衰 竭患者中，当HFNC氧流量分别设定为30 iymi»和 60 17min时，患者在31 T时的舒适度均明显高于37 丈时（均P <0.05 )，而同等温度下较高的氧流M与舒 适度无关。在Fi02 &45%的重症患者中，较低的温度 (31尤）和较高的氧流量(60 L/min)均可提高患者舒 适度（均P <〇.〇5)。原因可能为高流童供氧可迅速 提高重症患者的血氧饱和度（saturation of blood oxy­

gen, SP02) ，减轻呼吸肌疲劳， 缓解呼 吸困难的不适

感。其次，低湿度气体导致气道上皮细胞功能缺陷， 增加炎症反应风险，而湿化气体有助于提高细胞活 力，减轻气道上皮炎症。充分湿化的气体既可防止黏 膜干燥，稀释并促进痰液的排出，在一定程度上也可 改善患者的舒适度和耐受性[K^\"]。

1.4氧浓度恒定传统鼻导管提供的氧流量最高为 15 iymin，这远低于患者的实际吸气峰流量，不足的 氧流量会被同时吸入的空气补充，因此吸人氧浓度不 稳定。面罩吸氧能提供较恒定的氧浓度，也可用于张 口呼吸的患者，但对患者的进食、饮水等带来不便，甚 至有呕吐、误吸的风险。HFNC可提供高达60 L/min 的混合气体流量，在正常情况下远远大于呼吸衰竭患 者的吸气峰流量，可维持吸入浓度的恒定。然而，有 研究报道1 M，当患者的吸气峰流量大于所能提供的 氧流量时，HFNC也会受到伴随吸入空气的干扰，不 能达到所设置的氧浓度。

2 HFNC的临床应用

2.1伴有高碳酸血症的呼吸衰竭目前，HFNC用 于低氧性呼吸衰竭，可提高患者Pa〇2和氧合指数，并

改善呼吸频率、心率和呼吸困难。同时，HFNC可用 于伴有高碳酸血症的呼吸衰竭患者。研究发现 HFNC用于C0PD稳定期患者，可减少其急性发作频 率，改善通气状况并降低PaC02

。Kim等1(1通

过回顾性分析33例伴有高碳酸血症的急性呼吸衰竭 患者，发现入院时PaC02为（55.0 ±12.2) mmHg，常 规氧疗后反而增加约（1.0 ±7.7)mmHg0但是，经过

HFNC治疗后Fi02达到（0■ 5 ± 0. 2 )，氧流M为 (41. 1 ±7. 1 )L/min，使用时间为（3.6 ±4. 1 )d，l)aC02 在1 li和24 h内分別下降（4_ 2 ± 5. 5 ) mniHg和 (3.7 ±10. 8) mmHg。因此，HFNC还可用于伴有高 碳酸血症的急性呼吸衰竭患者2.2 插管前HFNC的预吸氧应用

高达20%~

25%的危重症患者在气管插管期N发生SP0:严重降 低。与标准氧气疗法相比171 ,使用氧流量为6〇 l^min 的HFNC预氧合时SP02较高，插管期间患者Sp()2严 重低于80%的发生率较低U%

一项对40名1CU患者的随机对照试验1181结果显示， 在麻醉诱导后呼吸暂停期间，标准氧气组SP02明显 低于HFNC组。然而，在未经严格筛选的丨5()名插管 患者的研究119中发现，标准氧合组发生低Sp()2的比 率为25%, HFNC组为16%,两组之间无明显差异 (P=0.22)。在另一项包括119名低氧血症患者的 研究％中发现，当HFNC氧流量设定为60 17min时, 与标准氧气疗法相比，插管期间两种方法的最低

sP0:差异没有统计学意义。研究1211表明，与单独

NIPV相比，HFNC联合NIPV在低氧血症患者预氧合 期间似乎更有益，而另一项研究221却认为，NIP V和

HFNC的预氧合没有明显差异。W此，HFNC是否有 助于减少呼吸衰竭患者插管时的严重低氧血症仍有 待进一步研究。

2.3 HFNC在常见呼吸衰竭患者中的应用

Frat

等11;报告310例包括肺炎、C0PI)等急性呼吸衰竭患 者的随机多中心试验结果，与标准氧疗或NIPV相 比，HFNC增加了患者无创机械通气的天数，插管率 显著低于其他两组患者=〇.〇〇9)。另外，针对

COPO患者，分别采j|j HFNC和传统氧疗法治疗时， 发现HFNC组平均每位患者每年的C0PD急性发作 次数较低（3. 12次w. 4. 95次），分別使用HWC治 疗12个月和1个月后，平均每位患者每年的模拟住

数釗嗲 2020 +第15 I第6期

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院次数分别为〇. 79次和1.39次，这远低于传统氧疗 组。使用HFNC治疗3个月后改善了呼吸困难量表 评分，并在6个月和12个月时改善了圣乔治呼吸问 卷评分、PaC02和6 min步行测试结果[15]。在心源性 肺水肿的应用上，也有多个研究12^25]报道了 HFNC 的有效性，但由于人组患者样本量小且为非多中心随 机对照试验，故目前还尚未形成统一的意见，仍需对

HFNC在该疾病中的应用进一步探讨。

2.4 HFNC在气管拔管后的应用成人患者在拔除 气管插管后，从有创机械通气切换到自主呼吸，由于 气道正压突然消失，小气道和肺泡失去压力支持，易 发生气道塌陷和肺不张等。因此，在拔除气管插管后 往往需要进行氧疗以维持足够的肺泡通气及氧合作 用Hernftndez等的一项随机试验研究表明，与传 统氧疗相比，HFNC可降低拔管患者再插管率(4. 9%

12. 2%，/>= 0. 004)及呼吸衰竭率（8.3%14. 4%，P =0.03)。与气管插管拔管后使用文丘里 面罩吸氧相比127]，拔管后HFNC组患者的氧合指数 更高，且使用NIPV或再次气管插管率更低。一项

Meta分析™汇总了 共2 936例患者的结果发

现，HFNC再插管率低于传统氧疗（P= 0.003 )，HFNC 与NIPV比较没有显著差异（P =0• 38)。然而，

Fenmndez等[29]对155例高危非高碳酸血症患者进行

了多中心随机对照试验，发现HFNC与常规氧疗相 比，再插管率差异无统计学意义（11% n 16%，

P =0.5)。因此，目前的主流观点认为在拔管后的患

者中，HFNC与传统疗法相比可降低再插管率，但是 能否替代N1PV尚需进一步研究。

2.5 HFNC在其他疾病中的应用鉴于HFNC的呼 吸生理机制及良好的舒适性和耐受性，临床上正在推 广HFNC的应用。HFNC在行纤支镜下肺泡灌洗时 可有效改善患者氧合，减轻其呼吸困难等不适感，且 可提高患者术中和术后Pa02，效果优于NIPVUW_3I]。 此外，HFNC可改善呼吸睡眠暂停综合征患者的临床 症状和生活质量,可缓解终末期低氧血症呼吸衰竭患 者的呼吸窘迫症状，且不妨碍患者的咳嗽与交流[32]。3

展望

HFNC作为一种新的氧疗方式，能有效改善氧

合，减少临床上患者使用有创及无创机械通气的概 率，并通过加温、湿化装置使气体达到人体适宜的温 湿度，提高患者的舒适度和耐受性，与传统氧疗方式 相比有明显优势，与NIPV相比也有一定的优势。然 而，目前仍有一些重要问题亟待解决，例如HFNC的

.793 .

使用指征，HFNC开始、停止以及升级治疗的时机及 标准等。其次，使用HFNC的禁忌证仍不明确，有些 观点认为如果患者面部损伤或者畸形,存在意识障碍 甚至呼吸停止，或有血流动力学不稳定、气道阻塞、肺 内大量痰液积聚等时，不适于应用HFNC。目前，在主流观点中针对成年人呼吸衰竭患者， HFNC已成为一种新颖、有效的方式，但尚需进一步 开展多中心随机对照试验研究，总结出科学有效的临 床经验,使更多的患者获益。

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(收稿日期：2020~08-23 修回日期：2020-l 1~01 )