Ⅱ型呼吸衰竭病人应用高流量湿化氧疗的最佳证据总结

于俪超，马莎莎，杨 行，卢 洁，许红梅

滨州医学院，山东 256600

一项全球调查报告显示，呼吸衰竭病人约占所有重症监护室（ICU）住院病人的10.4%[1]。呼吸衰竭是各种原因引起的肺通气和(或)换气功能严重障碍,导致低氧血症伴（或不伴）高碳酸血症，引起机体产生一系列病理生理改变并出现相应临床表现的综合征[2]。肺通气不足时，吸入气体减少，导致缺氧和CO2潴留，进而导致脑脊液H+浓度增加，影响细胞代谢，降低脑细胞兴奋性，抑制大脑皮质活动，极易造成肺性脑病[3]。高流量湿化氧疗(high flow nasal cannula,HFNC)是一种通过高流量鼻塞为病人持续地提供高流量（8～80 L/min）、氧浓度恒定（21%～100%）的氧疗方式，同时能够对气体进行加温（31～37 ℃）加湿。HFNC 通过高流量的形式将气体送入气道，冲刷生理性无效腔，增加潮气量，减少每分钟通气量，避免CO2再呼吸，提高呼吸效率[4-5]。目前，临床上对于Ⅱ型呼吸衰竭病人应用HFNC 没有统一的规范、操作流程，对于流量、温度等参数设置等具有较大的争议。本研究旨在总结Ⅱ型呼吸衰竭病人应用高流量湿化氧疗的最佳证据，为临床医护人员实施高流量湿化氧疗提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 检索方法 以“Ⅱ型呼吸衰竭、低氧性呼吸衰竭伴高碳酸血症、呼吸衰竭、高流量湿化氧疗、湿化氧疗、经鼻高流量氧疗”等为中文关键词，以“type 2 respiratory failure/hypoxic respiratory failure with hypercapnia/respiratory failure/high flow humidification oxygen therapy/humidification oxygen therapy/high flow nasal cannula”为英文关键词等形成检索策略。按照“6S”证据模型，自上而下进行证据检索，数据库包括美国国立指南数据 库（National Guideline Clearinghouse，NGC）、the Cochrane Library、JBI 循证卫生保健数据库（The Joanna Briggs Institute Library）、Clinical Key for Nursing、CINAHL 数据库、苏格兰校际指南网（Scottish Intercollegiate Guidelines Network，SIGN）、加拿大安大略注册护士协会（Registered Nurses'Association of Ontario，RNAO)、世界卫生组织（World Health Organization，WHO)、PubMed、MedLine、EMbase、中国生物医学文献数据库（CBM）、中国知网（CNKI）、万方数据库（WanFang Data）进行证据检索，以及专业学会网站，如美国危重症护士协会（American Association of Critical-Care Nurses，AACN）、欧洲危重症护士协会联盟（European Federation of Critical Care Nursing Association，

EFCCNA）、澳大利亚危重症护士学会（Australian College of Critical Care Nurses，ACCCN）、美国重症医学会（Society of Critical Care Medicine，SCCM）、欧洲重症医学会（European Society of Intensive Care Medicine，ESICM）。检索Ⅱ型呼吸衰竭病人应用高流量氧疗进行呼吸支持相关指南、证据总结、系统评价、专家共识、高质量的随机对照研究、队列研究等。检索时间为建库 至2021 年8 月31 日。

1.2 文献的纳入与排除标准 纳入标准：①由于各种原因导致的Ⅱ型呼吸衰竭且应用高流量氧疗护理的病人；②文献类型为指南、临床实践指南、证据总结、系统评价、专家共识、高质量的随机对照研究（RCT）、队列研究；③文献语种为英文或中文。排除标准：①质量评价未通过的文献；②无法获得全文的文献；③仅有系统评价方案而仍在进行的研究项目。

1.3 文献质量评价标准 采用临床指南研究与评价系统(Appraisal of Guidelines for Research and Evalution,AGREE Ⅱ)[6-7]评价指南质量，评价内容包括6 个维度，分别为指南制定的范围和目的、参与人员、严谨性、清晰性、应用性、编辑独立性，共23 个条目，每个条目按照标准完整程度、理由清楚程度进行评价，1 分代表很不同意，7 分代表很同意。各领域标准化百分比=（实际得分-最小可能得分）/（最大可能分值-最小可能分值）×100%，指南6 个领域的标准化百分比均＞60%为强烈推荐（A 级）；多数领域（≥3 个）的标准化百分比为30%～60%为推荐（B级）；多数领域（≥3个）的标准化百分比＜30%为不推荐（C 级）。

采用系统评价测评工具（Assessment of Multiple Systematic Review，AMSTAR 2）[8]对系统评价进行质量评价。该量表共有16 个条目，各条目根据评价标准的满足程度评价为“是”“部分是”“否”，重点考虑关键条目（条目2、条目4、条目7、条目9、条目11、条目13、条目15）是否存在方法学缺陷，对总的评价结果进行可信度分级。没有或仅有1 个非关键条目不符合者为高质量研究，超过1 个非关键条目不符合者为中等质量研究，1 个关键条目不符合同时有或无非关键条目不符合为低等质量研究，超过1 个关键条目不符合同时有或无非关键条目不符合为极低质量等级。

采用JBI循证卫生保健中心对应的评价标准（2016）[9]对随机对照研究、队列研究、专家共识和意见进行质量评价，每个问题按照符合程度划分为“是”“否”“不清楚”3 个等级。

1.4 文献质量评价 两名经过系统循证护理培训的研究人员根据以上标准对纳入文献进行质量评价，当意见不一致时，交由本院循证护理小组进行最终评定。当不同来源的证据结论冲突时，本研究的纳入原则为循证证据优先、高质量研究优先、最新发表权威文献优先。

2 结果

2.1 纳入文献的一般资料 经过初步检索，共获得相关文献1 386 篇，去除重复、明显不符合纳入标准、无法获得全文、数据不全的文献，剩余191 篇文献，经筛选最终纳入22篇文献，其中指南4篇[10-13]、系统评价4篇[14-17]、证 据 总 结1 篇[18]、RCT 5 篇[19-23]、专 家 共 识4 篇[24-27]、队列研究4 篇[28-31]。纳入文献的基本资料见表1。

表1 纳入文献的一般资料

2.2 纳入文献的质量评价结果

2.2.1 指南的质量评价结果 本研究共纳入4 篇指南[10-13]，其 中2 篇[10,12]来 源 于PubMed 数 据 库，1 篇[11]来自美国内科医师学会，1 篇[13]来自美国呼吸治疗学会的专业网站。由两名指南评价员独立评价，纳入指南的方法学质量评价结果见表2。

表2 纳入指南的质量评价结果

2.2.2 系统评价的质量评价 共纳入了4 篇Meta 分析[14-17]，其中Corley 等[14]的研究除了条目4“系统评价作者是否采用了全面的检索策略”，条目8“系统评价作者是否详细地描述了纳入的研究”，条目9“系统评价作者是否采用合适的工具评估每个纳入研究的偏倚风险”评价为“部分是”，其余皆为“是”，该项研究设计完整，整体质量高，准予纳入。Huang 等[15]的研究除了条目2“是否声明在系统评价实施前确定了系统评价的研究方法？对于与研究方案不一致处是否进行说明”，条目4“系统评价作者是否采用了全面的检索策略”，条目9“系统评价作者是否采用合适的工具评估每个纳入研究的偏倚风险”评价为“部分是”，条目3“系统评价作者在纳入文献时是否说明纳入研究的类型”评价为“否”，该项研究设计较为完整，整体质量较高，准予纳入。Huang 等[16]的研究除了条目3“系统评价作者在纳入文献时是否说明纳入研究的类型”，条目10“系统评价作者是否报告纳入各个研究的资助来源”评价为“否”，其余皆为“是”，该项研究设计完整，整体质量高，准予纳入。Pisani 等[17]的研究除了条目2“是否声明在系统评价实施前确定了系统评价的研究方法？对于与研究方案不一致处是否进行说明”，条目4“系统评价作者是否采用了全面的检索策略”评价为“部分是”，条目10“系统评价作者是否报告纳入各个研究的资助来源”及条目16“系统评价作者是否报告了所有潜在利益冲突的来源，包括所接受的任何用于制作系统评价的资助”评价为“否”，其余皆为“是”，该项研究设计较为完整，整体质量较高，准予纳入。具体评价结果见表3。

表3 系统评价的方法学质量评价结果

2.2.3 RCT 的质量评价 本研究纳入了5 篇RCT[19-23]，其中Cortegiani 等[19]的研究除条目4“是否对研究对象实施了盲法”，条目6“是否对结果测评者实施了盲法”，条目8“随访是否完整，如不完整，是否采取措施处理失访”，以及条目9“是否将所有随机分配的研究对象纳入结果分析”评价为“否”，条目5“是否对干预者实施了盲法”评价为“不清楚”，其余皆为“是”，该项RCT 研究设计较为完整，整体质量较高，准予纳入。Li 等[20]的研究除条目5“是否对干预者实施了盲法”，条目10“是否采用相同的方式对各组研究对象的结局指标进行测评”评价为“否”，条目4“是否对研究对象实施了盲法”评价为“不清楚”，其余皆为“是”，该项研究设计完整，整体质量高，准予纳入。Papachatzakis等[21]的研究除条目1“是否对研究对象真正采用了随机分组的方法”，条目2“是否做到了分配隐藏，条目4“是否对研究对象实施了盲法”，条目5“是否对干预者实施了盲法”，以及条目6“是否对结果测评者实施了盲法”评价为“不清楚”，其余皆为“是”，该项研究设计较为完整，整体质量较高，准予纳入。Doshi 等[22]的研究除条目5“是否对干预者实施了盲法”、条目6“是否对结果测评者实施了盲法”、条目8“随访是否完整，如不完整，是否采取措施处理失访”评价为“否”，条目4“是否对研究对象实施了盲法”评价为“不清楚”，其余皆为“是”，该项研究设计完整，整体质量高，准予纳入。Jing 等[23]的研究除条目9“是否将所有随机分配的研究对象纳入结果分析”评价为“否”，条目4“是否对研究对象实施了盲法”，条目5“是否对干预者实施了盲法”，条目6“是否对结果测评者实施了盲法？”评价为“不清楚”，其余皆为“是”，该项研究设计完整，整体质量高，准予纳入。具体评价结果见表4。

表4 RCT 的方法学质量评价结果

2.2.4 专家共识的质量评价结果 本研究纳入4 篇专家共识[24-27]，除Luján 等[24]的研究条目6“所提出的观点与以往文献是否有不一致的地方”评价为“不清楚”，其余都为“是”,整体质量较高，均纳入证据总结。

2.2.5 队列研究的质量评价 本研究共纳入了4 篇队列研究[28-31]，评价结果均为“是”，整体质量较高，均纳入证据总结。最佳证据汇总见表5。

表5 最佳证据汇总

3 证据描述及汇总

3.1 证据描述 本研究采用澳大利亚JBI 循证卫生保健中心证据分级及证据推荐级别系统（2014 版）[32]对纳入的证据进行评价及等级划分。根据研究设计类型的不同，将证据等级划分为1～5 级，并根据研究设计的严谨性与可靠性，将推荐等级划分为A 级推荐与B 级推荐。通过对Ⅱ型呼吸衰竭病人应用高流量湿化氧疗的证据进行汇总，总结出14 条最佳证据。

3.2 操作前评估 HFNC 是呼吸衰竭病人进行呼吸支持的重要方式。研究结果表明，在轻中度高碳酸血症的呼吸衰竭病人中，HFNC 能够有效改善通气状况，提高CO2清除率，降低病人的PaCO2水平，同时与NIV相比并未增加治疗失败率[19-23]。建议将HFNC 作为NIV 的替代方案，并探讨最佳的应用方案，但是同时应该做好转为上一级的呼吸支持的准备。识别并预判病人的整体病情程度和呼吸系统的情况，有利于提高呼吸支持的成功率[10-11]。建议在启动HFNC 进行呼吸支持前对病人的病情进行全面的评估，重点评估项目包括生命体征、动脉血气分析、呼吸困难程度和肺功能测定、呼吸次数、呼吸音等肺部情况。

3.3 操作参数设置

3.3.1 流速设置 高流量的气流一方面能够冲刷生理性无效腔，增加潮气量，当流量达到30～40 L/min时，大部分的CO2都得到清除，降低了病人的呼吸频率，呼吸困难状况得到改善[33]；另一方面，HFNC 提供一个低水平的流量依赖性的呼气末正压，在30～50 L/min的流量下呼气末正压（PEEP）值可达3～5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，增加气道张力，产生呼气阻力，压力效应通过气道传导至肺泡，对于预防肺不张或帮助肺不张区再扩张有积极意义[34]。研究表明，无效腔清除量、外源性PEEP 值与流量参数呈正相关，为了达到更好的清除效果，获得更多的潮气量，降低PaCO2，提高血氧饱和度，建议将初始流量设置为60 L/min，如果病人不能耐受60 L/min 的流速时，应逐渐继续向下调节，降低流量，但最低不要低于30 L/min。Yu等[35]研究发现，开口流速达到60 L/min 时PaCO2可以降低至22 mmHg，但是在紧闭嘴的情况下10 L/min 流速时即可达到相同的效果，故获得同样的冲刷效果闭嘴时需要的流速更小。Fraser 等[36]研究发现，同等流速下闭嘴时产生的外源性PEEP 大于开口时。建议病人在应用HFNC 时尽量闭上嘴，以形成一个好的口腔封闭环境，达到更好的预防肺不张等塌陷情况及良好的无效腔冲刷效果。

3.3.2 温度设置 在氧气疗法中气体以非常高的速度流动时，由于加热加湿设备的不同,在许多情况下不能为气道提供足够的加温加湿条件，当启动HFNC 时应谨慎选择加热加湿设备和设置合适的通气流量[37]。2012 年美国呼吸治疗学会发布指南[13]中提出，在正常呼吸情况下，气管内湿度为36～40 mg/L，气管隆突处以下所需的最佳湿度为44 mg/L。为了维持良好的气道湿化条件，保证气道纤毛的正常摆动运动，降低气道分泌物黏稠度，减少痰痂形成，保证气道的通畅度，应该尽量维持模拟正常人体生理环境，吸入气体的温度应尽量接近人体生理环境，建议初始温度设置为37 ℃，如病人对于37 ℃不耐受，应逐渐向下调节至病人能够耐受的温度。研究表明吸入气体的温度超过40 ℃时发生气道烫伤等意外事件的可能性较高，建议加温系统设置温度不超过40 ℃[14]。目前国内外许多学者[15-17]建议在HFNC 氧疗时考虑病人的舒适度，按照病人的耐受程度来调整加热加湿系统的温度，但HFNC 的加热加湿系统是否能够在高流量情况下产生足够的蒸气尚不清楚，仍需要进一步的研究探讨。

3.3.3 浓度设置 HFNC 提供恒定的氧浓度（21%～100%），有研究表明，相比其他氧疗方式，通过HFNC到达呼吸道末端的氧气浓度更加精准[38]。高碳酸血症性呼吸衰竭与单纯的低氧性呼吸衰竭不同的氧疗机制在于其依靠低氧刺激外周化学感受器，不宜过快地纠正低氧血症，以免加重CO2潴留。Attaway 等[28]探讨了重度COPD 病人滴定吸入氧浓度和流量的关系，他们在以30 L/min 流量补氧1 h 和以30 L/min 继续补氧1 h并增加30%的FiO2测量了PaCO2的值，发现当仅设置30 L/min 流量时，PaCO2未发生变化，但是同时将FiO2浓度增高30%时，PaCO2显著上升，这提示在流量不变时，伴随高碳酸血症的COPD 病人应谨慎增加FiO2。目前研究中对于FiO2的设置并未有统一的说法，滴定的FiO2设置一般以维持病人的血氧饱和度为标准，为避免提供浓度过高的氧增加死亡率。国内外专家[12,17,26-27]建议将外周血氧饱和度控制在88%～92%，未来仍需进一步探讨不同病因导致的Ⅱ型呼吸衰竭病人合适的滴定FiO2、SpO2与良好的临床预后之间的关系。

3.3.4 鼻导管尺寸选择 Miller 等[39]评估HFNC 应用在人体鼻腔和咽腔中的流体模式，并量化两种不同尺寸鼻导管冲刷生理性无效腔的时间，其中在20 L/min的流速下，当直径为0.57 cm 的大口径导管需要3.6 s达到一定的冲刷效果时，直径为0.43 cm 的小口径导管仅需要用2.2 s，这提示小口径的鼻导管更有利于冲刷生理性无效腔。Moore 等[40]的研究也有相同的发现，他们应用了3 种不同尺寸的鼻导管探究鼻导管出口面积与气道末正压之间的关系，其中3 种导管种类及直径分别为HFNC 专用导管0.52 cm、HFNC 专用导管0.36 cm、普通鼻导管0.3 cm，结果发现，在0～60 L/min的流速范围内，最小孔径的导管产生了最大的PEEP，更能改善病人的通气状态。魏文举等[41]提出为成人病人选择鼻导管孔径时，应同样遵循儿童病人的选取原则，即应选择小于病人鼻孔内径的50%的最大号鼻导管，但国外学者Longhini 等[4]报道一项在急性呼吸衰竭后对比应用NIV、HFNC 的研究，孔径设置选用了2/3鼻孔径的尺寸，同样报道了病人对于HFNC 良好的耐受程度，试验期间HFNC 显著改善了病人舒适度。鼻导管尺寸与更好的无效腔清除率以及病人的长时间的耐受性高度相关，建议临床科室在选择鼻导管时，应根据科室实际情况尽量选用小尺寸的鼻导管。

3.4 应用效果评价

3.4.1 效果评价 中华医学会发布的专家共识[26]认为1 h 后病情加重必须转换成上一级呼吸支持方式。有研究[20]指出在应用HFNC24 h 之后PaCO2＞59 mmHg是HFNC 呼吸支持失败的独立因素。西班牙学者认为在HFNC 启动后4～6 h 内评估临床症状未改善、血气分析结果也没有改善时认为治疗失败[24]。中华护理学会发布的团体标准中[27]将动脉血气分析监测结果作为预判治疗成功率的重要参考数据。通过动脉血气分析监测能够及时识别PaCO2的变化趋势，这对于及时了解通气支持的进展、呼吸抑制程度、高碳酸血症的恶化程度十分重要。错失最佳的治疗时机，导致延迟插管，不仅会增加无创治疗失败率，而且会导致无创通气序贯治疗的预后更差，建议将动脉血气分析结果作为病人应用HFNC 时的参考数据，当结果未达标时应该报告治疗团队，重新讨论呼吸支持策略。

3.4.2 失败预测 ROX 指数是指SpO2/FiO2与呼吸频率（RR）的比值，能够有效预测HFNC 成功率，有效区分是否需要插管并有助于划分插管的低、中、高风险分层，特异度为98%～99%[31,42-43]。由于其所需要的关键数据点较少，便于床边计算记录，可以在临床工作中广 泛 应 用。Roca 等[30]发 现ROX 在2 h＜2.85,6 h＜3.47,12 h＜3.85 时，提示HFNC 失败率较高，建议1 h后的症状无改善的时候转向更高一级的呼吸支持治疗。当ROX 指数在2 h、6 h、12 h 均＞4.88，提示与插管低风险相关密切，成功率较大。对于通气严重障碍的病人进行插管或者行有创机械通气是必需的，密切监测ROX 指数有助于识别需要插管的病人，避免延迟插管的不良后果，及时转为上一级呼吸支持的方式有利于提高病人生存率，改善病人预后。

3.4.3 舒适度评价 舒适度的变化是影响HFNC 效果的重要影响因素，视觉模拟量表、Borg 量表是临床上简便易行、直观可靠、重复性较高的评价工具[18,23]。及时进行舒适度的评估、管理，有助于及时了解病人的通气状况以及就医体验，有助于进一步提高HFNC 的接受度，防治气道干燥、颜面部压迫等并发症，促进护理质量的提高。

3.5 HFNC 团队相关知识教育与管理 美国胸科协会发布的呼吸困难共识[25]中指出呼吸困难评估、治疗等需要多学科团队探讨其机制和治疗与疾病相关的行为，需要临床、基础研究人员加强合作沟通探讨其内在联系。研究表明，医院管理人员参与继续教育的反馈形式对于降低呼吸机相关性肺炎至关重要[44-45]，护士主动、动态观察预测病人的病情变化并提供个体化的基于循证依据的护理干预和健康指导，有助于提高医务工作者的临床决策能力、判断能力、评判性思维能力。建议医院或者科室加强多学科合作理念，建立多学科医疗、护理合作团队每年定期开展重症护理、呼吸支持相关的临床专业能力培训和考核反馈，以提高医务人员的系统化评估病人的能力。病人和家属共同参与决策能够增进病人对呼吸支持的感知和对设备的耐受性，从而提高氧疗的依从性[46]。建议对病人及其家属解释说明氧疗支持的要点和注意事项，医患双方共同参与制定呼吸支持策略，以此增进病人的心理接受程度。

4 小结

本研究总结了目前关于Ⅱ型呼吸衰竭病人应用HFNC 的最佳证据，为护士及护理管理者应用HFNC进行呼吸支持时的全面评估、参数设置、鼻导管的选择、效果评价、团队教育与管理提供了循证依据，从而能够提高对Ⅱ型呼吸衰竭病人应用HFNC 护理的规范性和科学性。本研究纳入的证据文献引用了国外文献，国内外医疗护理理念和实际情况存在差异。为了更好地促进证据向临床实践转化，建议从实际出发，综合考虑科室现状和病人个体情况，从而保证病人的安全，提高护理质量，使Ⅱ型呼吸衰竭病人从中受益。