经鼻高流量湿化氧疗在慢性阻塞性肺疾病中的应用现状

黄永康 雷伟 黄建安

经鼻高流量湿化氧疗(High-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC)作为一种新兴的呼吸支持技术，相对于传统常规氧疗，能够提供相对精确的吸氧浓度(21%～100%)、恒定的温度(31～37℃)和湿度的高流量(8～80L/min)气体。其能产生呼吸末正压(positive end expiratory pressure，PEEP)，减少生理无效腔，湿化气道和改善气道粘膜功能。加之其较好的舒适性，在临床工作中广泛应用于需要氧疗的病人。近年来在慢性阻塞性肺疾病(下称慢阻肺)人群中的应用也逐渐增加，本文对HFNC在慢阻肺患者稳定期管理，急性加重期呼吸支持效果，气管插管撤机后序贯支持治疗等方面进行综述，希望能够为HFNC在临床应用提供一定的参考。

在稳定期慢阻肺患者管理中的应用

一、HFNC可作为家庭氧疗的新选择

稳定期慢阻肺患者可根据“慢性阻塞性肺疾病全球倡议”使用相应的控制性药物以改善通气，减少急性加重，提高活动耐力。然而随着慢阻肺的进展，部分患者即使经过积极的药物治疗，仍可能面临缺氧带来的诸多不适，通气功能严重受损时甚至可能出现二氧化碳潴留，长期家庭氧疗(Long-Term Oxygen Therapy，LTOT)能提高这类患者的活动耐力，改善预后。然而每日至少15 h的吸氧时长让很多患者难以长期坚持。据统计慢阻肺患者中LTOT的使用率为40-48/100,000[1-2]，这些患者亟待一种更加舒适的解决方案。

HFNC设备由空氧混合仪器、湿化仪、导管和鼻塞组成，其能提供相对精确的吸氧浓度(21%～100%)、恒定的温度(31～37 ℃)和湿度的高流量(8～80 L/min)气体[3]，体外研究提示HFNC可减少吸气阻力和呼吸频率，减少呼吸功[4]。临床研究亦显示其对稳定期慢阻肺患者具有治疗价值，在改善缺氧，促进二氧化碳排出，降低呼吸功和减少慢阻肺急性加重具有一定的效果。

在一项纳入77名有LTOT指征的中重度慢阻肺患者(FEV1低于50%预计值)进行常规普通氧疗和HFNC交叉试验中，伴或不伴随高碳酸血症，HFNC治疗都是安全有效的，而且HFNC组吸入氧浓度更低，二氧化碳清除效果佳，从而优于常规氧疗[5]。Biselli 等[6]对比室内空气，普通氧疗和HFNC对慢阻肺呼吸做功的影响，结果表明后两者均降低呼吸功，但普通氧疗可能导致二氧化碳的潴留，而HFNC能够降低二氧化碳水平。这两项研究均提示了HFNC短期应用的安全性和疗效。近年来有学者对HFNC的长期应用的临床疗效进行了探讨。Nagata 等[7]招募32例受试者进行LTOT+HFNC或LTOT的随机交叉研究并进行了6周的随访，结果表明LTOT+HFNC明显改善圣乔治呼吸问卷(St.George′s respiratory questionnaire，SGRQ)评分，并降低动脉血二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2)，但六分钟步行距离没有明显差别。另有研究表明慢阻肺患者在家中接受6至12个月HFNC的治疗可显着改善生活质量问卷的亚类症状知觉评分。与开始使用HFNC相比，六个月后的住院人数显著减少[8]。后者在Storgaard 等[9]的随机对照研究得到进一步验证，其招募200例随机分配到试验组(HFNC+LTOT)和对照组(LTOT)进行了为期12月的随访，结果发现HFNC治疗可显著减少慢阻肺急性加重和住院治疗频次。同时，试验组慢阻肺症状更少，SGRQ评分更高，六分钟步行距离远，而两组死亡率无统计学差异。HFNC在慢阻肺稳定期的安全性和疗效已经初步得到验证，可以作为慢阻肺患者家庭氧疗的新选择。

对于二氧化碳潴留的稳定期慢阻肺患者，家庭无创通气可以降低入院率，改善预后[10]。HFNC同样具有促进二氧化碳排除的能力，并且具有良好的舒适性，但在稳定期慢阻肺患者中对两者治疗模式探讨的研究较少，值得关注。

二、HFNC提高慢阻肺患者活动耐力

Prieur 等[11]招募19例重度慢阻肺患者进行随机交叉试验探讨HFNC在运动过程能否带来有益效果，结果表明佩戴HFNC与否对运动时长无统计学意义的差别，且一半的患者认为该装置运动时引起不适。但多数研究支持HFNC在肺康复训练过程中能够增加活动耐力，Rossi等[12]及Barneche等[13]的研究提示相比于文丘里面罩吸氧，其增加运动最高速度和耐力，降低呼吸困难，两者舒适度相当。一项随机交叉实验中，受试者随机佩戴鼻导管或者HFNC进行运动训练，在相同吸氧浓度下，佩戴HFNC可改善严重慢性阻塞性肺病患者的运动耐力。休息时，HFNC组脉氧测定值更高，肌肉疲劳感更低[14]，提示在肺康复计划中HFNC可使得患者在给定的强度的训练中持续更长的时间。Vitacca等[15]纳入171例患者的多中心随机对照研究更是进一步强有力证实了重度慢阻肺伴慢性呼吸衰竭患者肺康复训练期间使用的HFNC能增加运动耐力。

三、HFNC改善慢阻肺患者的睡眠

HFNC通过减少生理死腔，产生呼吸末正压，缓解呼吸急促而增大通气效率，最终减少呼吸功并改善慢阻肺患者睡眠时呼吸模式[16-17]。有病例报道称HFNC能够显著降低慢阻肺合并阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的呼吸紊乱指数(Apnea-Hypopnea Index，AHI)，减少低氧事件和改善睡眠结构[18]。

在急性加重期慢阻肺患者中的应用

一、为无插管指征的高碳酸血症患者提供新的备选方案

慢阻肺急性加重合并二氧化碳潴留(PaCO2>45 mmHg)时，无创正压通气(non-invasive positive pressure ventilation, NIPPV)是不符合插管指征或者拒绝插管患者的首选措施。然而NIPPV的禁忌症如严重肺大疱，NIPPV带来的排痰不畅等不适，以及患者对NIPPV的耐受不良，限制了其在部分人群中的应用。目前HFNC在轻中度Ⅰ型呼吸衰竭中的治疗作用已被多项研究证实[19]，逐渐为医疗工作者所认可。但HFNC是否能在伴有二氧化碳潴留的慢阻肺急性加重患者中应用尚无定论。

早期研究多为个案报道及横断面研究，提示HFNC治疗能降低PaCO2水平，阻止甚至逆转呼吸衰竭的发展[20-23]。而后有队列研究指出在轻中度慢阻肺急性加重患者(pH 7.25～7.35，PaCO2>45 mmHg)中使用HFNC与NIPPV在插管率方面无统计学差异，HFNC组护理不良事件更少[24-25]。McKinstry 等[26]的纳入了24个慢阻肺合并二氧化碳潴留的患者进行了HFNC和NIPPV和随机交叉研究，结果表明HFNC相对于NIPPV经皮二氧化碳分压(transcutaneous partial pressure of carbon dioxide，PtCO2)下降更明显，同时HFNC耐受性优于NIPPV。随后的一项纳入168例慢阻肺急性加重患者的随机对照研究有着相似的结果，治疗后两组动脉血气参数均优于治疗前，HFNC组的并发症明显少于NIPPV组，HFNC的舒适度和护理满意度均高于NIPPV组[27]。另有研究表明HFNC 能够降低慢阻肺急性加重期患者呼吸功，改善患者的膈肌疲劳[28-29]。虽多数研究支持HFNC在慢阻肺急性加重患者中的应用，但仍有少数研究显示HFNC可带来不良预后。Attaway等[30]在其临床研究表明在伴有二氧化碳潴留的重度慢阻肺患者(FEV1<50%预计值)中使用HFNC无益于降低二氧化碳潴留，在较高吸氧浓度时甚至可加重二氧化碳潴留，但该研究样本量少(高碳酸血症组受试者6人)，尚需要进一步论证。目前有几项大型随机对照研究(NCT03014869，NCT04156139，NCT03488628)正在开展中，期待其结果。

在此类人群中使用HFNC还需注意的是，体内外研究均表明气道冲洗和死腔通气减少是其治疗慢阻肺合并高碳酸血症的重要机制，这两者呈现流速依赖性，并与漏气密切相关。流速增高有益于改善氧合，缓解呼吸急促，但可能增加患者的不适感。漏气增加(如张口呼吸)则增强气道冲刷效果，促进二氧化碳排出。反之，闭嘴呼吸时使用HFNC时PEEP效应更加明显[31-33]。多数学者建议高碳酸血症慢阻肺患者应以30L/min为起始流速使用HFNC[34-35]。

二、气管插管拔管后HFNC可作为首选的序贯治疗

气管插管患者拔管脱机后的序贯支持治疗，常根据患者实际病情选择传统氧疗、NIPPV或HFNC。研究显示，和常规氧疗相比，经鼻高流量氧疗降低慢阻肺急性加重患者拔管后呼吸驱动力，减少呼吸功，有利于拔管[36]。加之HFNC具有一定二氧化碳清除能力和PEEP效应，HFNC相对于传统氧疗在序贯支持治疗的优势已经为多数临床医师所接受。

关于HFNC与NIPPV在作为序贯支持治疗的比较，张京臣等[37]的随机对照研究发现在不伴二氧化碳潴留的慢阻肺拔管患者，两组患者在误吸(4.8%比8.3%)、压疮(0比8.3%)、谵妄(4.8%比 12.5%)发生率方面差异均无统计学意义(P>0.05)，28天病死率、再插管率两组间差异无统计学意义(P>0.05)。Jing 等[38]招募42例拔管时合并有二氧化碳潴留的慢阻肺患者随机使用HFNC或者NIPPV作为序贯治疗，结果显示两组间各观察时间点均有相似的血气变化，30天再插管率和死亡率没有统计学差异，而HFNC组舒适评分高，吸痰需要少。刘景刚等[39]的临床研究亦有相似的结果，慢阻肺患者撤机后使用HFNC或NIPPV序贯支持治疗有着相近的治疗效果，HFNC舒适性和耐受性佳，住院费用低。需要注意是有文献报道延长机械通气(prolong mechanical ventilation)患者经过气管造口套管实施HFNC治疗并不能降低患者神经驱动，对减少呼吸做功和呼吸频率没有效果[40]，但目前尚无直接观察该类患者中HFNC能否成功序贯的研究，值得关注。

总结与展望

综上，HFNC在稳定期慢阻肺患者中的应用价值已经初见端倪，相信日后能给慢阻肺患者的管理带来新的选择。在伴有二氧化碳的潴留的急性期慢阻肺患者，目前尚未有统一的定论，越来越多的证据支持了其在轻中度通气障碍的慢阻肺患者中应用价值，尤其是NIPPV不耐受又不愿意插管者。但仍有一些关键的问题有待进一步研究，譬如HFNC应用的指征，停止HFNC的时机。气管插管拔管后的支持治疗中，其优于传统氧疗，和NIPPV相比虽不能降低ICU病死率及ICU住院时间，降低再插管率，但鉴于其良好的舒适性，更低的成本，其应用亦有广大前景。HFNC作为一个新型呼吸支持技术，在呼吸衰竭中充满了活力。