经鼻高流量湿化氧疗在重症肺部感染合并呼吸衰竭患者脱机后的应用*

【摘要】 目的：探究经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）在重症肺部感染合并呼吸衰竭患者脱机后的应用。方法：拟选取2022年9月—2023年5月广东省人民医院赣州医院（赣州市立医院）收治的重症肺部感染合并呼吸衰竭患者90例为研究对象，经随机数字表法，分为对照组与观察组，各45例。所有患者均满足脱机标准，对照组脱机后予以常规氧疗，观察组脱机后给予HFNC。比较两组脱机成功率及成功脱机24、48、96 h及1周后的再插管率，以及血清中Th1、Th2细胞因子[肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素（IL）-6]水平，观察脱机后12、24 h的血气分析[动脉血氧分压（PaO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、动脉血氧饱和度（SaO2）]，并统计两组氧疗24 h内低血氧症发生率和氧疗1周内并发症发生情况。结果：观察组脱机后12、24 h的PaO2、SaO2均高于对照组，脱机后24 h的PaCO2低于对照组（P<0.05）。两组脱机成功率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。两组成功脱机24 h后再插管率比较，差异无统计学意义（P>0.05）；观察组成功脱机48、96 h及1周后的再插管率均显著低于对照组（P<0.05）。观察组氧疗24 h内低血氧症发生率和氧疗1周内其他并发症发生率均低于对照组（P<0.05）。治疗后，两组TNF-α、IL-6水平均下降，且观察组均低于对照组（P<0.05）。结论：HFNC可有效改善重症肺部感染合并呼吸衰竭患者脱机后的血气指标，有效调节Th1、Th2细胞因子，减轻肺部炎症，改善呼吸功能，提高脱机成功率，降低并发症发生率及再插管率。

【关键词】 高流量湿化氧疗 重症肺部感染 呼吸衰竭 细胞因子

Application of High-flow Nasal Canula in Patients with Severe Pulmonary Infection Complicated with Respiratory Failure after Weaning/KANG Huan， ZENG Qilong， LIU Wei. //Medical Innovation of China， 2024， 21（18）： 018-022

[Abstract] Objective： To investigate the application of high-flow nasal canula （HFNC） in patients with severe pulmonary infection complicated with respiratory failure after weaning. Method： A total of 90 patients with severe pulmonary infection complicated with respiratory failure admitted to Ganzhou Hospital of Guangdong Provincial People's Hospital （Ganzhou Municipal Hospital） from September 2022 to May 2023 were selected as the study objects， and they were divided into control group and observation group by random number table method， with 45 cases in each group. All patients met the weaning criteria. The control group was given conventional oxygen therapy after weaning， and the observation group was given HFNC after weaning. The success rate of weaning and the rate of re-intubation after successful weaning 24， 48， 96 h and 1 week and the levels of Th1 and Th2 cytokines [tumor necrosis factor-α （TNF-α） and interleukin （IL）-6] in serum were compared between the two groups. Blood gas analysis [arterial partial pressure of oxygen （PaO2）， arterial partial pressure of carbon dioxide （PaCO2）， arterial oxygen saturation （SaO2）] of the two groups at 12 and 24 h after weaning were observed， and the incidence of hypoxemia within 24 h of oxygen therapy and complications within 1 week of oxygen therapy in the two groups were analyzed. Result： PaO2 and SaO2 levels in observation group were higher than those in control group at 12 and 24 h after weaning， and PaCO2 level at 24 h after weaning was lower than that in control group （P<0.05）. There was no significant difference in weaning success rate between the two groups （P>0.05）. There was no significant difference in the rate of re-intubation between the two groups after 24 h successful weaning （P>0.05）. The re-intubation rates of the observation group 48， 96 h and 1 week after successful weaning were significantly lower than those of the control group （P<0.05）. The incidences of hypoxemia within 24 h oxygen therapy and other complications within 1 week of oxygen therapy in observation group were lower than those in control group （P<0.05）. After treatment， the levels of TNF-α and IL-6 were decreased in both groups， and those in the observation group were lower than those in the control group （P<0.05）. Conclusion： HFNC can effectively improve blood gas indexes in patients with severe pulmonary infection complicated with respiratory failure after weaning， effectively regulate Th1， Th2 cytokines， reduce pulmonary inflammation， improve respiratory function， increase the success rate of weaning， and reduce the incidence of complications and re-intubation rate.

[Key words] High-flow nasal cannula Severe pulmonary infection Respiratory failure Cytokine

First-author's address： Department of Critical Care Medicine， Ganzhou Hospital of Guangdong Provincial People's Hospital （Ganzhou Municipal Hospital）， Ganzhou 341000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.18.005

重症肺部感染是肺部的实质性病变，肺组织分泌大量的炎性物质出现缺氧或二氧化碳潴留，死亡率高达30%～50%，且极易引发呼吸衰竭，表现为呼吸困难、发绀、心悸等[1-2]。对呼吸衰竭患者，多采用气管插管呼吸机辅助通气方式辅助患者呼吸，以维持循环用氧需求[3-4]。在患者肺部感染得到有效控制后，氧合情况会逐渐改善，达到脱机的标准，这些标准包括患者能够维持稳定的呼吸频率、潮气量和血氧饱和度，没有严重的呼吸窘迫和呼吸肌疲劳等。脱机后，患者通常会使用面罩吸氧，传统的面罩通气虽然可提高呼吸氧合作用，但是可能造成呼吸性酸中毒[5]。临床研究发现，经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）能提供可调控且相对恒定的吸氧浓度，还可通过对气体进行加温、加湿处理，提高患者依从性[6]。张慧秋等[7]报道，患者严重多发伤合并感染时，其Th1、Th2细胞因子发生明显变化。因此，对重症肺部感染合并呼吸衰竭患者积极干预至关重要，故广东省人民医院赣州医院（赣州市立医院）使用HFNC治疗重症肺部感染合并呼吸衰竭患者，观察其对脱机效果及Th1、Th2细胞因子的影响，目的在于为患者提供一种具有借鉴意义的临床治疗方法，并为临床治疗提供客观依据和指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料

拟选取2022年9月—2023年5月广东省人民医院赣州医院（赣州市立医院）收治的重症肺部感染合并呼吸衰竭患者90例。纳入标准：（1）患者伴有咳嗽、发绀加重、心率加快等临床症状，相关辅助检查支持重症肺部感染；（2）符合文献[8]中呼吸衰竭诊断标准，即动脉血氧分压（PaO2）<60 mmHg或伴有动脉血二氧化碳分压（PaCO2）>50 mmHg；（3）患者依从性佳，临床治疗详实。排除标准：（1）患有重大外伤、心脑血管疾病、其他严重原发性疾病；（2）合并肺部手术史；（3）存在HFNC治疗禁忌证；（4）妊娠期、哺乳期。经随机数字表法，将患者分为对照组与观察组，各45例。本次试验经本院医学伦理委员会批准。患者或家属知情并自愿参与本次研究。

1.2 方法

所有研究对象均满足脱机标准。

对照组：脱机后予以常规氧疗。面罩吸氧治疗，以2～6 L/min面罩氧流量供给患者，10 min后监测患者经皮动脉血氧饱和度（SpO2），依据患者具体情况调节供氧速度，使SpO2维持在92%以上。若患者经常规吸氧治疗症状无改善，应考虑行有创通气。

观察组：脱机后给予HFNC。采用经鼻高流量湿化氧疗治疗仪，插入鼻导管后，鼻导管与鼻腔之间应存在合适的间隙，避免存在密闭空间，设置供给气体温度为31 ℃，60%为常规供氧浓度，40～50 L/min为常规供给氧气速度，依据患者的耐受程度可以适时增减，治疗1 h后调节吸入气氧浓度，使SpO2维持在92%以上。若患者HFNC治疗症状无改善，需要重新插管行有创通气。

1.3 观察指标及判断标准

（1）血气分析：观察脱机前和脱机后12、24 h的PaO2、PaCO2、动脉血氧饱和度（SaO2）。（2）脱机成功率：比较两组的脱机成功率，脱机成功指征为脱机48 h以上，氧合达标（PaO2/FiO2≥150 mmHg，呼气末正压≤8 cmH2O），无呼吸困难等主观不适。（3）再插管率：比较两组成功脱机后24、48、96 h及1周的再插管率。（4）并发症：对患者氧疗24 h内低血氧症发生例数和氧疗1周内出现的并发症发生情况进行记录。（5）Th1、Th2细胞因子：分别于治疗前（入院时）、治疗后（氧疗1周后）留取患者外周静脉血，采样后经静置离心，收集血清，-70 ℃冰箱贮存备用，避免反复冻融。采用酶联免疫吸附试验测定血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素（IL）-6水平。

1.4 统计学处理

研究数据均采用SPSS 22.0软件进行统计学处理。计数资料用率（%）表示，进行字2检验或Fisher精确概率检验；计量资料采用（x±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线资料比较

对照组男23例，女22例；年龄45～75岁，平均（57.55±8.10）岁；急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ（APACHEⅡ）评分18～24分，平均（21.78±2.36）分；临床肺部感染评分（CIPS）8～11分，平均（9.15±1.24）分。观察组男24例，女21例；年龄46～75岁，平均（57.69±7.78）岁；APACHEⅡ评分18～24分，平均（22.13±2.45）分；CIPS 8～11分，平均（9.22±1.16）分。两组患者基线资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 两组血气分析比较

两组脱机前PaO2、PaCO2、SaO2比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；观察组脱机后12、24 h的PaO2、SaO2均高于对照组，脱机后24 h的PaCO2低于对照组（P<0.05）；对照组脱机后12、24 h PaO2、SaO2均低于脱机前，PaCO2高于脱机前（P<0.05）；脱机后12 h两组PaCO2比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.3 两组脱机成功率比较

观察组脱机成功率97.78%（44/45）略高于对照组86.67%（39/45），但差异无统计学意义（字2=2.478，P=0.110）。

2.4 两组成功脱机24、48、96 h及1周后再插管率比较

成功脱机24 h后两组再插管率比较，差异无统计学意义（P>0.05）；成功脱机48、96 h及1周后观察组再插管率均显著低于对照组（P<0.05）。见表2。

2.5 两组并发症发生情况比较

观察组氧疗24 h内低血氧症发生率和氧疗1周内其他并发症发生率均低于对照组（P<0.05），见表3。

2.6 两组Th1、Th2细胞因子比较

治疗前，两组TNF-α、IL-6比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；治疗后，两组TNF-α、IL-6均下降，且观察组均低于对照组（P<0.05）。见表4。

3 讨论

重症肺部感染可诱发全身炎症反应，严重者可出现多器官衰竭，病死率较高，且易产生如呼吸衰竭等严重并发症[9]，目前临床上对于合并呼吸衰竭的重症肺部感染患者给予机械通气，以保证体内氧气的供应，待肺部炎症控制，通气和换气功能改善后，予以脱离呼吸机治疗。脱离呼吸机后，传统方案予以常规氧疗，但本研究显示常规氧疗在成功脱机后48 h内仍有17.95%的患者需要再次插管，而HFNC治疗的脱机成功率达到97.78%，HFNC使用特定鼻塞可将空气、氧气混合后，将混合气体加温至贴合常人体温，同时增加相对湿度，较传统供氧方案，舒适度更佳且对患者呼吸道刺激较小，是一种新型无创呼吸支持模式[10]。

本研究发现观察组脱机后12、24 h的PaO2、SaO2均高于对照组，脱机后24 h的PaCO2低于对照组，表明HFNC可有效改善重症肺部感染合并呼吸衰竭患者的血气指标。原因可能为，HFNC处理后的气体对患者呼吸道刺激更小，可促进气道上皮黏液层正常结构及纤毛清除功能恢复，降低痰液浓度，有助患者排除出痰液，痰液减少后，患者呼吸更为顺畅，呼吸效率提高，改善肺功能，从而改善血气指标与呼吸变异率[11]。观察组脱机成功率略高于对照组，但差异不显著（P>0.05），可能与样本量较少有关。成功脱机24 h后两组再插管率无明显差异（P>0.05），但成功脱机48、96 h及1周后，观察组再插管率均显著低于对照组，表明HFNC可有效改善患者的呼吸功能，一定程度提高脱机成功率，减少再插管率。原因为HFNC提供的气流可以被加热和加湿，使得呼吸道的温度和湿度更接近正常体温，温暖和湿润的气流可以减少呼吸道的刺激，改善呼吸舒适度[12]。HFNC还可以提供较高的流量来产生一定程度的呼吸末正压，从而保持肺泡的开放性，减少肺泡塌陷，改善肺泡通气和通气/血流比例，从而提高氧合和通气效果，减少再插管率。同时高浓度的氧气可以提供更多的氧气给肺部，增加氧气的摄入量，当肺部氧合功能改善时，呼吸中枢会感知氧气水平的升高，从而降低呼吸频率，并提高脱机成功率。观察组氧疗24 h内低血氧症发生率和氧疗1周内其他并发症发生率均低于对照组（P<0.05），说明患者应用HFNC可有效减少并发症的发生。原因在于HFNC可以提供高湿度的氧气，保持呼吸道的湿润，减少呼吸道干燥；提供高浓度的氧气，减少组织缺氧，降低低血氧症发生率和呼吸抑制的风险。方国强等[13]证实慢性阻塞性肺疾病急性加重致严重呼吸衰竭患者早期拔管后序贯HFNC治疗可减少相关并发症发生率。TNF-α经免疫细胞分泌，是作用于细胞膜上的特异性受体，对细胞的增殖分化、炎症反应、免疫功能等多种生物功能进行调控[14-16]。IL-6亦是一种经免疫细胞分泌的细胞因子，除参与免疫调控、细胞分化与增值外，也可以促进某些蛋白的合成[17-18]，IL-6上升与疾病进展有一定相关性，通过对IL-6水平的检测，可了解疾病的严重程度与疗效[19-20]。本研究发现治疗后两组患者的TNF-α、IL-6均下降，且观察组水平均低于对照组，表明重症肺部感染合并呼吸衰竭患者脱机后应用HFNC有利于降低炎症因子水平，改善肺部炎症。分析原因为HFNC通过提供高湿度的氧气，减少黏液的黏稠度，促进黏液的排除，从而减少炎症因子的聚集，同时促进呼吸道正常功能的恢复。

综上所述，重症肺部感染合并呼吸衰竭患者脱机后应用HFNC可提高PaO2和SaO2，降低PaCO2，改善Th1、Th2细胞因子，并有助患者成功脱机，降低再插管率和并发症发生率。

参考文献

[1]彭洁，孙建，马春兰，等.纤支镜肺泡灌洗联合盐酸氨溴索治疗老年重症肺炎合并呼吸衰竭的疗效分析[J].北华大学学报：自然科学版，2021，22（5）：648-652.

[2]孙宗发，朱艳，李学兵，等.中性粒细胞/淋巴细胞比值、单核细胞/淋巴细胞比值、二氧化碳分压及降钙素原对肺部感染患者的临床影响[J].中国临床医生杂志， 2022，50（10）：1183-1185.

[3]蒋宝贤.有创与无创序贯机械通气治疗重症呼吸衰竭的临床疗效及应用价值研究[J].重庆医学，2021，50（S02）：265-266.

[4]丁方，刘文静，王会青，等.有创机械通气与经鼻高流量氧气湿化序贯疗法治疗老年AECOPD合并呼吸衰竭的疗效[J].中国老年学杂志，2021，41（24）：5544-5547.

[5]李旭，许莹，刘洁.经鼻高流量氧疗预氧合在慢性阻塞性肺疾病患者心肺复苏后气管插管中的有效性[J].中国医科大学学报，2022，51（2）：121-124.

[6]李淑静，任素霞，郭志丽.经鼻高流量湿化氧疗对慢阻肺合并呼吸衰竭患者炎症反应、血气指标及肺功能的影响[J].武警后勤学院学报：医学版，2021，30（10）：107-109.

[7]张慧秋，刘丽，刘玲，等.严重多发伤患者外周血Th1/Th2细胞因子水平变化及其对医院感染的预测价值分析[J].中国感染与化疗杂志，2022，22（4）：418-424.

[8]中华医学会呼吸病学分会呼吸危重症医学学组，中国医师协会呼吸医师分会危重症医学工作委员会.成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识[J].中华结核和呼吸杂志，2019，42（2）：83-91.

[9]张欣欣，罗源，杨庆斌，等.纤维支气管镜吸痰联合肺泡灌洗对重症肺炎并发呼吸衰竭患者疗效、CPIS评分及血清炎性指标水平的影响[J].山东医药，2022，62（4）：86-88.

[10]石丹英，张红英.加温湿化高流量鼻导管氧疗与nCPAP在小儿重症肺炎呼吸衰竭辅助治疗中的应用对比观察[J].山东医药，2021，61（18）：69-71.

[11]李洋，刘雷，李阔，等.撤机后序贯经鼻高流量湿化氧疗对肺癌根治术后呼吸衰竭患者的影响[J].中国现代医学杂志，2022，32（5）：7-12.

[12] DING L，WANG L，MA W，et al.Efficacy and safety of early prone positioning combined with HFNC or NIV in moderate to severe ARDS： a multi-center prospective cohort study[J].Crit Care，2020，24（1）：28.

[13]方国强，万秋风，田雅洁，等.AECOPD致严重呼吸衰竭患者早期拔管后序贯经鼻高流量湿化氧疗与无创正压通气的优劣比较[J].中华危重病急救医学，2021，33（10）：1215-1220.

[14]程春生，李纲.纤维支气管镜肺泡灌洗对重症肺炎伴呼吸衰竭患者炎性反应介质因子的影响[J].解放军医药杂志， 2022， 34（1）：656-658.

[15] JANG D I，LEE A H，SHIN H Y，et al.The role of tumor necrosis factor alpha （TNF-α） in autoimmune disease and current TNF-α inhibitors in therapeutics[J].Int J Mol Sci，2021，22（5）：2719.

[16]马青松，赵芝焕，马丽容，等.AECOPD患者诱导痰和血清中TNF-α、sTNFR-55、sTNFR-75表达水平及其临床意义[J].昆明医科大学学报，2023，44（1）：41-46.

[17]马祥兵，龙超，郭健.老年COPD合并RF患者血清CysC、IL-6、ACTA水平变化及与病情急性发作和预后的相关性[J].分子诊断与治疗杂志，2023，15（3）：531-535.

[18] CHOY E H，DE BENEDETTI F，TAKEUCHI T，et al.

Translating IL-6 biology into effective treatments[J].Nat Rev Rheumatol，2020，16（6）：335-345.

[19]李天星.现代临床医学免疫学检验技术[M].北京：军事医学科学出版社，2014：324.

[20] HIRANO T.IL-6 in inflammation， autoimmunity and cancer[J].Int Immunol，2021 ，33（3）：127-148.

（收稿日期：2024-01-03） （本文编辑：陈韵）