经鼻高流量氧疗与常规氧疗辅助治疗急性缺血性脑卒中并Ⅰ型呼吸衰竭患者临床疗效的对比研究

乔力，钱露露，曹阳洋，徐鹏，刘恒均，刘瑶

急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）是脑卒中的主要类型，其发病人数占脑卒中患者总数的60%～80%[1]，患者常因中枢神经系统损伤、误吸、卧床及咳嗽、吞咽反射减弱而导致肺部感染，继而出现呼吸衰竭。对于合并呼吸衰竭的AIS患者，合理进行氧疗以保证患者氧合是治疗的首要和基本措施。传统的氧疗方法主要是通过鼻导管和面罩吸氧，但其流量和浓度有限，吸气峰流量不足或不稳定，无法充分加温、湿化，容易导致患者出现鼻咽部干燥、疼痛，吸入气体干冷造成痰痂形成，患者的耐受性和舒适性较差，从而导致临床症状改善不明显，后期病情进展还需进行气管插管以改善氧合。但气管插管属于有创操作，若气道管理不佳则患者易发生呼吸机相关性肺炎等并发症，进而对患者远期预后造成不良影响。目前，如何降低AIS合并呼吸衰竭患者气管插管发生率是临床护理工作关注的重点。经鼻高流量氧疗（high-flow nasal cannula，HFNC）是一种新型无创氧疗方式，是通过无需密封的鼻导管直接将一定氧浓度的空氧混合高流量气体输送给患者，其可为患者提供氧流量为2～60 L/min、氧浓度为21%～100%、温度为31～37 ℃、相对湿度为100%的高流量气体[2-7]。HFNC治疗过程中可产生一定的气道正压以促进肺泡开放，提供恒定氧浓度的湿化气体，进而有效改善部分呼吸衰竭患者氧合状况。目前有研究显示，HFNC在预防或治疗心胸外科手术拔管后急性低氧性呼吸衰竭患者的效果与无创通气相似，但使用HFNC患者压疮发生率更低，患者耐受性更好[8]。本研究旨在比较HFNC与常规氧疗辅助治疗AIS并Ⅰ型呼吸衰竭患者的临床疗效，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究为前瞻性、随机、对照试验。选取2017年8月—2019年3月南京大学医学院附属鼓楼医院急诊病房和急诊重症监护室（emergency intensive care unit，EICU）收治的AIS并Ⅰ型呼吸衰竭患者98例，采用随机数字表法分为常规氧疗组（n=48）和HFNC组（n=50）。纳入标准：（1）年龄≥18周岁；（2）符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[9]中的AIS诊断标准；（3）入院24 h内确诊为Ⅰ型呼吸衰竭，即动脉血氧分压（PaO2）＜60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和动脉血二氧化碳分压（PaCO2）＜50 mm Hg。排除标准：（1）既往有严重肺部疾病或肺功能检查显示第1秒用力呼气容积/用力肺活量＜0.7者；（2）血流动力学不稳定，存在低血压、组织灌注不良者；（3）合并恶性肿瘤者；（4）妊娠期或哺乳期妇女；（5）拒绝参与本研究、中途离院或转院、病历资料不全者。本研究经南京大学医学院附属鼓楼医院伦理委员会审核批准（编号：NJGLECI20170021），所有治疗、操作符合医学伦理要求，且患者及其家属均签署知情同意书。

1.2 治疗方法 两组患者均根据《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[9]中的建议进行常规治疗，包括抗血小板、营养神经等治疗，同时予以抗感染、平喘、化痰等对症支持治疗。此外，两组患者均抬高床头＞45°、定时吸痰、进行心理护理、健康宣教及加强鼻部皮肤护理。

1.2.1 常规氧疗组 常规氧疗组患者采取常规氧疗，具体如下：采用气泡式氧气湿化装置对氧气进行湿化和流量调节，连接湿化瓶和中心供氧，给予患者经鼻/面罩吸氧，并根据动脉血氧饱和度（SpO2）调节氧流量，以维持SpO2＞94%。

1.2.2 HFNC组 HFNC组患者采取HFNC，具体如下：采用费雪派克呼吸湿化治疗仪（AIRVO2，新西兰Fishser＆Paykel公司生产）经鼻氧疗，根据SpO2（维持SpO2＞94%）调节参数：氧流量为2～60 L/min，氧浓度为21%～100%，温度为31～37 ℃，相对湿度为100%。尽量让患者保持口腔闭合状态，针对张口呼吸者应使用温湿纱布覆盖口腔，以保持口腔相对闭合。

1.3 观察指标 （1）收集两组患者一般资料，包括性别、年龄及体质指数（body mass index，BMI）。（2）记录两组患者氧疗前及氧疗2、12、24 h呼吸频率（RR）、心率（HR）及血气分析指标〔包括pH值、PaO2、PaCO2、血乳酸（Lac）及氧合指数〕。（3）根据痰液黏稠分度评估患者气道干燥程度[7]，比较两组患者氧疗前、氧疗24 h后痰液黏稠程度，痰液黏稠程度判定标准见表1，其中Ⅱ度及Ⅲ度为理想状态痰液。（4）记录两组患者EICU住院时间、3 d内气管插管率及90 d内病死率。

表1 痰液黏稠分度标准Table 1 The standard of sputum viscosity

1.4 气管插管指征 患者氧疗后出现下列情况之一即认为达到气管插管指征：（1）呼吸浅慢不规则（RR＜8次/min）或严重呼吸困难（RR＞40次/min）；（2）pH值≤7.20，且PaCO2进行性升高；（3）充分氧疗2 h后缺氧仍难以纠正，PaO2＜50 mm Hg；（4）意识障碍进行性加重。

1.5 统计学方法 采用SPSS 20.0统计学软件进行数据处理。计量资料以（±s）表示，组间比较采用成组t检验。计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。重复测量数据采用重复测量方差分析；等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 本研究患者筛选流程见图1。两组患者性别、年龄、BMI比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

图1 患者筛选流程Figure 1 Screening process of patients

表2 两组患者一般资料比较Table 2 Comparison of general information between the two groups

2.2 RR、HR及血气分析指标 时间与方法在RR、pH值、Lac、氧合指数上无交互作用（P＞0.05）；时间与方法在HR、PaO2、PaCO2上存在交互作用（P＜0.05）。时间在RR、HR、pH值、PaO2、PaCO2、Lac、氧合指数上主效应显著（P＜0.05）。方法在RR、HR、PaO2、PaCO2上主效应显著（P＜0.05）；方法在pH值、Lac、氧合指数上主效应不显著（P＞0.05）。氧疗2、12、24 h，HFNC组患者RR和HR低于常规氧疗组，PaO2和氧合指数高于常规氧疗组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者不同时间点RR、HR及血气分析指标比较（±s）Table 3 Comparison of RR，HR and blood gas analysis indexes between the two groups at different time points

表3 两组患者不同时间点RR、HR及血气分析指标比较（±s）Table 3 Comparison of RR，HR and blood gas analysis indexes between the two groups at different time points

注：RR=呼吸频率，HR=心率，PaO2=动脉血氧分压，PaCO2=动脉血二氧化碳分压，Lac=血乳酸；与常规氧疗组比较，aP＜0.05

组别 例数RR（次/min） HR（次/min） pH值 PaO2（mm Hg）氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h 氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h 氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h 氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h常规氧疗组 4827.1±2.225.8±1.8 23.2±1.921.6±1.6 107.5±4.2105.2±3.598.9±2.892.7±3.9 7.30±0.057.32±0.077.33±0.117.34±0.09 53.7±4.075.2±3.5 85.5±3.8 86.5±4.2 HFNC 组 5026.8±1.623.5±1.8a21.1±1.8a20.3±1.3a 108.7±4.799.5±4.5a95.7±3.5a90.6±3.7a7.29±0.127.31±0.107.34±0.087.35±0.11 55.3±3.281.1±4.5a94.3±4.4a97.8±3.9a F值 F组间=10.98，F时间=89.33，F交互=1.40 F组间=11.85，F时间=157.44，F交互=18.65 F组间=1.71，F时间=6.06，F交互=1.33 F组间=122.40，F时间=541.40，F交互=13.56 P值 P组间=0.02，P时间＜0.01，P交互=0.23 P组间=0.01，P时间＜0.01，P交互＜0.01 P组间=0.19，P时间=0.02，P交互=0.27 P组间＜0.01，P时间＜0.01，P交互＜0.01 PaCO2（mm Hg） Lac（mmol/L） 氧合指数（mm Hg）氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h 氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h 氧疗前 氧疗2 h 氧疗12 h 氧疗24 h常规氧疗组 36.1±3.5 37.3±4.5 40.0±4.5 42.7±3.3 1.21±0.09 1.06±0.11 1.02±0.23 0.95±0.08 217.3±18.6 262.7±19.4 268.9±16.5 275.5±15.6 HFNC 组 36.7±3.9 37.0±3.8 38.9±4.4 39.7±3.7 1.22±0.14 1.02±0.08 0.98±0.22 0.92±0.14 223.3±17.8 271.6±16.2a 282.8±19.8a 287.7±17.4a F值 F组间=43.54，F时间=38.29，F交互=8.49 F组间=0.38，F时间=33.65，F交互=2.16 F组间=7.42，F时间=134.00，F交互=0.59 P值 P组间＜0.01，P时间＜0.01，P交互=0.01 P组间=0.54，P时间＜0.01，P交互=0.09 P组间=0.09，P时间＜0.01，P交互=0.62组别

2.3 两组患者氧疗前后痰液黏稠分度比较 两组患者氧疗前痰液黏稠分度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；氧疗24 h HFNC组患者痰液黏稠分度优于常规氧疗组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 两组患者氧疗前后痰液黏稠分度比较〔n（%）〕Table 4 Comparison of classification of sputum viscosity between two groups before and after oxygen therapy

2.4 两组患者EICU住院时间、3 d内气管插管率及90 d内病死率比较 两组患者90 d内病死率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；HFNC组患者EICU住院时间短于常规氧疗组，3 d内气管插管率低于常规氧疗组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表5。

表5 两组患者EICU住院时间、3 d内气管插管率及90 d内病死率比较Table 5 Comparison of hospitalization time in EICU，endotracheal intubation rate within 3 days and mortality within 90 days between the two groups

3 讨论

AIS发病率高、致残率高、病死率高，且存在逐年增长的医疗费用，可造成沉重的社会经济负担，其已成为严重影响国计民生的重要公共卫生问题。AIS患者常因中枢神经系统损伤、误吸、卧床、咳嗽或吞咽反射减弱而导致肺部感染，继而发生呼吸衰竭。《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[9]中针对合并呼吸衰竭的AIS患者建议维持SpO2＞94%。目前，积极、合理的氧疗和呼吸支持仍是缓解呼吸困难、改善氧合的首要和基本措施，传统氧疗方法包括普通鼻导管吸氧和面罩吸氧，但两者提供的氧流量和浓度均有限；此外，由于气泡式湿化吸入氧气的温度在20 ℃左右，与人体正常体温偏差较大，当普通鼻导管氧流量超过6 L/min时会造成鼻腔黏膜干燥、额窦部疼痛等不适，甚至发生鼻出血；而面罩吸氧还存在影响进食、说话、幽闭感等缺点。

无创正压通气（non-invasive positive pressure ventilation，NIPPV）能提供高浓度、稳定的氧气并产生呼吸末正压（positive end-expiratory pressure，PEEP），可降低气道阻力，减少呼吸肌做功，改善氧合，促进二氧化碳（CO2）排出，进而降低患者再插管率和病死率；但NIPPV不利于患者咳痰且要求患者必须清醒配合[10]，由于舒适度差，患者常自行摘脱面罩，护士需要频繁为患者重新佩戴并进行宣教；此外，耐受性差的患者还可能因NIPPV过程中出现漏气、口鼻干燥、痰液引流障碍、幽闭恐惧症和腹胀等相关并发症而被迫中断治疗，甚至需要气管插管行有创机械通气，因此极大地限制了NIPPV在临床中的应用。HFNC是一种新型氧疗方式，主要由流量发生装置、内置加热线路、湿化系统及鼻塞式输氧管四部分组成，具有以下生理性效应：可稳定提供流量、浓度、温度可控的氧气，有利于维持纤毛运动系统功能，促进痰液排出，有助于患者的气道管理；减少生理无效腔，降低CO2的重吸收，提高吸氧效率。研究表明，HFNC产生的气道压力具有类似PEEP的作用，HFNC流量每增加10 L/min则患者咽腔PEEP增加0.5～1.0 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），从而促进肺泡复张和氧弥散[11]。HFNC是通过柔软的鼻导管直接将一定氧体积分数的空氧混合高流量气体输送给患者，这可以减少医源性面部皮肤损伤，进而减少预防面部皮肤损伤及破损皮肤的护理工作量。既往多项研究表明，HFNC与NIPPV的治疗效果相当，但HFNC的舒适度和耐受性更好，并发症发生率更低[12-15]。

本研究比较了HFNC与常规氧疗辅助治疗AIS并Ⅰ型呼吸衰竭患者临床疗效，结果显示，氧疗2、12、24 h，HFNC组患者RR和HR低于常规氧疗组，PaO2和氧合指数高于常规氧疗组，提示与常规氧疗相比，采用HFNC纠正AIS并Ⅰ型呼吸衰竭患者缺氧效果更优；本研究结果还显示，氧疗24 h HFNC组患者痰液黏稠分度优于常规氧疗组，究其原因可能与HFNC有加热湿化装置、能保证温度、湿度维持在理想状态有关。

2015年一项纳入310例非高碳酸血症患者的多中心、随机对照研究，将患者分为HFNC组、常规氧疗组及NIPPV组，三组患者28 d插管率分别为38%、47%、50%，差异无统计学意义（P＞0.05），提示与常规氧疗相比，HFNC并不能降低患者气管插管率，但可以降低28 d病死率〔HR=2.01，95%CI（1.01，3.99）〕[15]。HUANG 等[16]进行的一项关于免疫抑制继发急性呼吸衰竭的荟萃分析结果显示，与NIPPV和常规氧疗相比，HFNC可有效降低免疫抑制继发急性呼吸衰竭患者短期病死率和气管插管率，但未缩短患者重症监护室（ICU）住院时间。本研究结果显示，两组患者90 d内病死率间差异无统计学意义，但HFNC组患者EICU住院时间短于常规氧疗组、3 d内气管插管率低于常规氧疗组。分析本研究结果与上述研究结果不同的原因可能与患者病死率和住院时间受多种因素影响有关。

尽管HFNC的优点使其成为临床呼吸支持的新宠，但现有的循证医学证据仍不足以确定其具体适应证，临床上可能存在过度使用的情况。此外，采用HFNC治疗Ⅱ型呼吸衰竭仍存在争议，仅有少量观察性研究[17-18]证实其在改善患者通气功能方面具有潜在优势。

综上所述，与常规氧疗相比，采用HFNC纠正AIS并Ⅰ型呼吸衰竭患者缺氧效果更优，可减轻患者气道干燥程度，缩短EICU住院时间，并降低3 d内气管插管率；但本研究为单中心研究，且未分析梗死部位对气管插管率及病死率的影响。因此，HFNC治疗AIS并Ⅰ型呼吸衰竭的临床疗效仍需要更多高质量、大样本量、多中心研究证实。

作者贡献：乔力进行文章的构思与设计，论文的修订；刘瑶进行研究的实施与可行性分析，并对文章整体负责、监督管理；乔力、钱露露、曹阳洋进行数据收集、整理、分析；刘恒均进行结果分析与解释；乔力、刘恒均撰写论文；徐鹏负责文章的质量控制及审校。

本文无利益冲突。