经鼻高流量湿化氧疗在慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭中的应用

叶晓艺，沈冰寒，陈冬冬，陈晓芳，蔡志明，黄颂平

福建省泉州市第一医院呼吸与危重症医学科，福建泉州 362000

经鼻高流量湿化氧疗 （high flow nasal cannula,HFNC）作为一种新的无创呼吸治疗模式，近10 年在国内外有较多的临床应用。HFNC 具备加温、加湿的功能，治疗设备主要包括空氧混合装置、湿化治疗仪、高流量鼻塞以及连接呼吸管路。 相对于鼻导管吸氧，HFNC 可产生低水平的呼气末正压（PEEP）效应和生理死腔冲刷效应，有一定的促进二氧化碳排出作用。 该文通过经鼻导管低流量给氧和HFNC 两种不同治疗方法， 方便选取2018 年1—12 月期间在该院呼吸内科收治的72 例慢性阻塞性肺病合并Ⅱ型呼吸衰竭患者进行疗效对比，探讨HFNC 作为一种新的无创呼吸治疗模式，为临床提供新的选择。 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

方便选取该院呼吸科住院的72 例慢性阻塞性肺病合并Ⅱ型呼吸衰竭患者作为研究对象。 患者随机分为两组，每组36 例，其中试验组男25 例，女11 例；年龄41～82 岁，平均(61.8±7.9)岁；病程2～37 年，平均(12.2±7.5)年。 对照组男26 例，女10 例；年龄42～79 岁，平均(60.9±6.8)岁；病程1～38 年，平均(12.6±7.1) 年。 两组患者的年龄、性别、病程、病情严重程度等一般资料比较差异无统计学意义(P＞0.05)。 具有可比性。

1.2 纳入标准

所有患者诊断标准及无创通气适应证均符合2017年修订《慢性阻塞性肺疾病全球倡议》。 血气分析符合以下标准:患者在清醒静息下，呼吸空气时取桡动脉的动脉血进行分析，pH＞7.25、二氧化碳分压＞50 mmHg、氧分压45～60 mmHg；该研究符合医学伦理学标准，经医院伦理委员会批准，并与患者签署知情同意书。

1.3 排除标准

①HFNC 无法耐受的患者； ②呼吸衰竭严重：PaO2＜45 mmHg、pH＜7.25、PaCO2＞65 mmHg；③上呼吸道阻塞；④呼吸心跳停止；⑤高度误吸危险；⑥严重器官或脏器功能不全 （需要血管活性药物干预的血流动力学不稳定、休克、严重心律失常、严重上消化道出血、严重脑部疾病、意识不清、DIC 等）

1.4 方法

①药物治疗：试验组及对照组根据病情需要予控制感染、减轻气道痉挛、祛痰、雾化及口服激素等抑制气道炎症、营养支持、纠正酸碱失衡以及水电解质等治疗。

②对照组予低流量氧疗： 氧流量控制在1～3 L/min。吸氧时间15 h/d 以上，维持氧饱和度88%以上，注意观察患者临床表现和生理指标等变化， 必要时行无创正压通气或有创机械通气。

③试验组予经鼻高流量湿化氧疗： 呼吸治疗仪为新西兰Fisher-Paykel 公司生产。参数设置:滴定FiO2维持SpO2在88%～92%以上，流量20～50 L/min、温度31～37℃、100%相对湿度气体，HFNC 使用时间＞5 h/d，根据患者的耐受情况和舒适度调整参数。 注意观察患者临床表现和生理指标等变化，必要时行有创机械通气。

1.5 观察指标

记录两组患者治疗前和治疗后2 h、2 d 的呼吸频率（RR）、心率（HR）、氧饱和度（SpO2）、氧分压（PaO2）、二氧化碳分压 （PaCO2）、pH 值等主要生理指标的变化情况以及不良反应、住院时间、气管插管率、病死率、氧合指数(PaO2/FiO2)等治疗效果。

1.6 统计方法

采用SPSS 20.0 统计学软件分析数据，计量资料用（±s）表示，组间差异比较用t 检验；计数资料采用[n(%)]表示，组间差异比较用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

两组患者的各生理指标在治疗前比较差异无统计学意义(P＞0.05)。 两组患者在治疗2 h 后，PaO2、pH 值、SpO2、HR、RR 与均较治疗前改善， 差异有统计学意义(P＜0.05)， 两组患者的PaCO2在治疗2 h 后与治疗前比较无改善，差异无统计学意义(P＞0.05)；除PaCO2外，对于PaO2、pH 值、SpO2、HR、RR， 试验组均比对照组有改善，差异有统计学意义(P＜0.05)。 两组患者经2 d 的治疗，HR、RR、PaO2、SpO2、PaCO2、pH 值 与 治 疗 前 比 较 均有改善，差异有统计学意义(P＜0.05)， 试验组与对照组比较均有改善，差异有统计学意义(P＜0.05)。 见表1、表2。

表1 治疗前后两组的血气指标比较（±s）

表1 治疗前后两组的血气指标比较（±s）

注:与对照组比较,*P＜0.05；与治疗前比较,#P＜0.05

组别试验组(n=36)对照组(n=36)时间治疗前治疗后2 h治疗后2 d治疗前治疗后2 h治疗后2 d PaO2(mmHg)PaCO2(mmHg) pH 46.13±7.56(65.18±6.45）*#(74.15±6.92）*#48.67±7.55(58.35±8.18）#(66.38±5.38）#60.57±3.53 59.13±3.55(41.18±7.24）*#62.17±2.56 60.67±4.53(55.28±2.38）#7.30±0.06(7.37±0.04）*#（7.38±0.04）*#7.27±0.03（7.28±0.17）#（7.32±0.07）#

表2 治疗前后两组的生理指标比较（±s）

表2 治疗前后两组的生理指标比较（±s）

注:与对照组比较,*P＜0.05；与治疗前比较,#P＜0.05

组别试验组(n=36)对照组(n=36)时间治疗前治疗后2 h治疗后2 d治疗前治疗后2 h治疗后2 d SpO2(%)74.35±7.83（90.78±6.32）*#（95.32±5.14）*#75.12±8.72（83.79±9.13）#（90.63±6.07）#HR(次/min) RR(次/min)105.00±8.30（91.00±9.80）*#（75.00±13.00）*#103.00±11.00（97.00±7.90）#（82.00±15.00）#34.00±4.30（33.00±3.30）*#（22.00±3.90）*#33.00±4.80（26.00±3.90）#（27.00±4.10）#

治疗前两组患者氧合指数比较， 差异无统计学意义(P＞0.05)。 两组患者经治疗2 h、2 d 后，与治疗前比较均有改善，差异有统计学意义(P＜0.05)；试验组氧合指数明显比对照组高，差异有统计学意义(P＜0.05)。 见表3。

表3 治疗前后两组的氧合指数比较[（±s），mmHg]

表3 治疗前后两组的氧合指数比较[（±s），mmHg]

注:与对照组比较,*P＜0.05；与治疗前比较,#P＜0.05

组别时间 PaO2/FiO2试验组(n=36)对照组(n=36)治疗前治疗后2 h治疗后2 d治疗前治疗后2 h治疗后2 d 157.12±42.05（198.79±33.68）*#（274.67±36.51）*#139.21±35.43（168.13±40.89）#（211.48±46.67）#

两组患者病死率比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。对照组的插管率比试验组高， 差异有统计学意义(χ2=4.571，P=0.033)， 见表4。 对照组的住院时间比试验组长，差异有统计学意义(t=2.406，P=0.017)，见表5。 试验组不良反应为吸入气体温度过高（8 例）以及鼻腔气流过大（11 例），予调整吸入气体温度及气体流速后症状减轻或消失。 对照组不良反应为鼻出血（1 例）、鼻腔干燥（8 例），予鼻腔按压及金霉素眼膏局部外涂后减轻或消失。

表4 两组的治疗转归情况比较[n(%)]

表5 两组的住院时间比较[（±s），d]

表5 两组的住院时间比较[（±s），d]

组别住院时间t 值 P 值试验组(n=36)对照组(n=36)（19±11）*（28±12）2.406 0.017

3 讨论

COPD 是最常见的慢性疾病之一，也是最常见的致残和致死病因之一[1]。 其特征在于气道和肺泡暴露于大量有害颗粒或气体引起的持续气流受限而引发的持续的呼吸道症状[2]。 急性呼吸衰竭（ARF）是其中最严重的症状之一。 如果仅发生低氧血症，则认为传统氧疗是必要的；如果发生二氧化碳潴留和呼吸性酸中毒，则需要有创或无创通气（NIV）。 在临床应用中，NIV 可改善气体交换，减少呼吸做功和插管风险，减少住院时间和病死率[3]。 许多研究表明[4-5]，机械通气不仅会增加急慢性呼吸衰竭患者的ICU 住院时间， 还会让社会和家庭遭受严重的经济损失。 因此，如何减少机械通气的临床应用，是目前相关问题研究的热点之一。 HFNC 作为一种新的呼吸支持手段， 提供可调控并相对恒定吸氧浓度(21%～100%)、温度(31～37℃)和湿度的高流量(8～70 L/min)吸入气体的治疗方式[6-7]。 HFNC 比传统氧疗方法具有明显的舒适性、优越性、依从性，目前是成人轻中度急性呼吸衰竭的重要治疗手段[7]。

该研究结果显示，试验组患者经HFNC 治疗后2 h和2 d,患者的RR、HR、SpO2、PaO2、pH 值、氧合指数等主要生理指标均有明显改善（P＜0.05）。 该研究中，试验组患者经HFNC 治疗2 h 和2 d 后HR 和pH 的改善[（91.00±9.80）次/min vs （75.00±13.00）次/min ；（7.30±0.04） vs （7.38±0.04）]，国内外无相同时间点的报道，但在一项为期13 个月的前瞻性观察性研究中，Yuste ME等人[8]发现，对于30 例重症监护病房或患有中度高碳酸血症性呼吸衰竭的患者，在HFNC 治疗后的24 h HR达到正常水平，pH 有所改善[（7.28±0.02） vs （7.37±0.01）]。 该研究中患者经，HFNC 治疗后2 d，PaCO2的改善较传统氧疗明显[（41.18±7.24）mmHg vs （55.28±2.38）mmHg]（P＜0.05），国内外的研究尚无此报道。 但在Kim等人[9]的研究中，回顾性纳入了重症监护病房内患有高碳酸血症的急性呼吸衰竭患者， 这些患者的PaCO2在第1 小时和第24 小时分别降低了 （4.2±5.5）mmHg 和（3.7±10.8）mmHg。 考虑与HFNC 的特殊功能有关：①与传统氧疗相比，HFNC 可提供更稳定的吸氧浓度。 当患者的吸气峰流量超过传统氧疗提供的流量时， 患者也会吸入一部分空气。 据报道[10]，在慢性阻塞性肺病急性加重患者中，平均吸气峰流量约为（71.2±2.12） L/min，约70%的患者超过60 L/min。 因此，与传统氧疗相比，使用HFNC 可以确保更稳定的吸氧浓度。 ②高流速的氧气气流不仅可以冲刷口鼻咽部的解剖无效腔， 减少二氧化碳重吸收，也提高肺泡通气量[7]。③HFNC 在呼气时会产生较小（最高8 cmH2O）的压力，在吸气时会降至零[11]。 这种效果类似于缩唇呼吸，有利于COPD 患者降低呼吸频率，延长呼气时间，减少呼气流量以及限制肺泡过度充气。 ④充分湿化的气体可以保护气道黏膜，使气道黏膜纤毛的清除功能提高[7]。 ⑤产生的气体已具备加温加湿，与传统氧疗相比，HFNC 可减少40%～50%的呼吸功[13]。

既往研究[13-14]和该研究患者应用HFNC 治疗过程中，患者均可耐受。 原因可能是气体充分的湿化和合适的温度，避免了口鼻腔黏膜干燥，同时不需要呼吸切换以及人机配合，所以无需人机同步，从而提高了舒适性、依从性。 在一项单中心随机对照试验中，Pilcher J 等人[15]对24 例COPD 急性加重的住院患者分别进行HFNC治疗（35 L/min）和传统氧疗，主要的观察指标是治疗后30 min 的经皮二氧化碳分压（PtcCO2）差异。这项研究表明，与传统氧疗相比，入院的COPD 急性加重患者使用HFNC 维持稳定的血氧水平可使得PtcCO2的降低。

作为补救措施， 治疗失败后气管插管进行有创通气是HFNC 安全应用的保证。 该研究两组患者的治疗转归情况看， 对照组患者的住院时间及插管率均高于试验组， 提示早期应用HFNC 可以改善COPD 合并II型呼吸衰竭患者呼吸功能， 使患者的插管率下降及住院时间缩短。 Kang BJ 等[16]研究发现，HFNC 治疗超过48 h 的患者病死率明显高于48 h 内插管的患者， 同时发现HFNC 治疗48 h 内有插管指征的患者拔管脱机的成功率也较高， 提示HFNC 治疗48 h 呼吸衰竭无明显改善，可能延误插管时机，影响患者预后。

综上所述，HFNC 对于病情较轻的COPD 合并II 型呼吸衰竭患者，是一种安全有效的治疗方式，由于多种因素影响，亦可导致二氧化碳潴留加重，有待以后更多的多中心以及大样本研究来证明HFNC 治疗COPD 合并II 型呼吸衰竭患者的适用范围和安全性。