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摘要
經鼻高流量氧療在呼吸危重癥領域的應用研究進展迅速，它通過無需密封接口的鼻塞導管輸送充分溫濕化的精確濃度(21.0%～100.0%)的高流量(高達80 L/min)氣體，能減少有創以及機械通氣的概率，與傳統氧療方式相比有明顯優勢。但作為新型的呼吸支持工具，需要結合現有臨床研究證據及病理生理機制高流量儀，合理選擇慢性阻塞性肺疾病患者中的具體人群。
近年來，經鼻高流量氧療(high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC)作為一種新型的呼吸支持工具，因其的優勢在臨床的應用越來越多。其可提供相對恒定的吸入氧濃度(fractional inspired oxygen concentration，FiO2)(21.0%～100.0%)、高流量(高達80 L/min)的加熱和加濕氣體，此外，通過鼻塞進行氧療可顯著改善患者的舒適度，減輕黏膜干燥的癥狀。HFNC的設備很簡單，主要包括、濕化、高流量鼻塞以及連接。基于已發表的HFNC臨床規范應用專家共識，其對輕、中度Ⅰ型呼吸衰竭患者有明確的療效，但在COPD合并呼吸衰竭患者中的臨床經驗仍有限。本文回顧整理了近年來HFNC在COPD患者中應用的文獻資料，就HFNC在COPD患者中的應用提出切實可行的建議。
1 HFNC氧療的臨床性能
1.1 高流速與恒定的FiO2
帶有流量計的是流量發生器中見的一種類型，FiO2的設置范圍為21.0%～100.0%，調節精度可達1.0%，從而能快速有效地改善患者的氧合。流量的選擇范圍為2～80 L/min，能滿足更多的臨床需求，其中高流量的氣體沖刷解剖死腔中二氧化碳的效果更佳。另外，由于患者吸氣流量與輸出流量相差不大，FiO2相對恒定，并且通過減少氧氣的損失和限度地減少環境空氣夾帶，FiO2值更加穩定和可靠[1]。值得注意的是，流量發生器會產生噪聲，且噪聲會隨著流量的增加而增加[2]。研究表明[3]，噪聲是導致ICU患者睡眠障礙和失眠的主要原因之一。然而，與相比，流量發生器的另一種類型——空氣夾帶系統的噪音水平要高得多。
1.2 充分的濕化溫化作用
干燥的氣體會對呼吸系統產生各種不利的影響，如黏膜纖毛功能障礙、上皮損傷、黏液堵塞、黏膜潰瘍和肺損傷[4]。在流量超過60 L/min之前，其加濕性能可為患者提供合適的相對濕度的氣體[5]。高精度溫濕度控制系統可提供人體核心體溫(37 ℃)以及100.0%相對濕度(44 mg/L)的氣體，使黏液纖毛清理功能處于狀態，保持痰液流動并排出氣道，降低呼吸系統感染的風險。然而，對于急性呼吸衰竭的患者，吸入氣體的溫度可能會影響其舒適度。研究表明，在相同的流量下，將溫度降低至31 ℃時，患者的舒適度比37 ℃時更佳[6]。
2 HFNC氧療在COPD患者中的臨床應用
COPD與香煙煙霧或其他有毒顆粒物對肺部的刺激所引起的異常慢性炎癥有關，表現為持續的氣流受限，出現呼吸困難、咳嗽和排痰等癥狀。小氣道病變是COPD的一個重要特征[7]。在病理狀態下
2.1 穩定期患者
患者處于穩定期時，咳嗽、咳痰、氣促等癥狀穩定或癥狀輕微。但從病理生理方面來看，小氣道纖維化和狹窄、肺泡彈性回縮力降低和維持小氣道開放的肺泡支持結構的破壞已經引起小氣道不可逆的阻塞[8]。在通氣功能失代償時，氧療是非藥物治療中常見的治療手段。而長期家庭氧療(long-term oxygen therapy，LTOT)是COPD靜息性低氧血癥患者的主要治療方法，一般經鼻導管吸氧，氧流量為1.0～2.0 L/min，吸氧持續時間>15 h/d。LTOT已被證明可以提高嚴重靜息性低氧血癥患者的存活率，并改善COPD患者的認知功能和情緒狀態[9]。但此法會刺激鼻腔黏膜，使鼻腔分泌物結痂，易造成鼻導管堵塞。
近年來，HFNC主要應用在危急重癥護理中，治療輕中度急性缺氧衰竭和脫機的患者[10]。然而，越來越多的證據表明HFNC可使患有慢性呼吸系統疾病的患者獲益。氣流誘導的氣道壓力增加、氣體的充分濕化及適當的溫化有利于患者排痰并防止感染。氣道增加的壓力可能會抵消COPD患者的內在呼氣末正壓，從而減少呼吸功。其次，通過持續的高流量，上呼吸道中呼出的空氣不斷被低二氧化碳水平的新鮮空氣取代，從而減少二氧化碳再吸入[6]。HFNC的生理效應，再加上它的簡單性和舒適性，使HFNC成為了家庭長期使用的理想選擇。
2018年Storgaard等[11]進行了一項為期12個月的研究，比較了200例COPD合并慢性低氧性呼吸衰竭患者(使用LTOT時間≥3個月)每日采用HFNC或LTOT的遠期療效。結果顯示，二者的全死率沒有差別，且HFNC可減少COPD低氧衰竭患者的急性發作、住院時間和癥狀。Fraser等[12]評估了30例長期接受LTOT的男性COPD患者對HFNC的短期生理反應，要求患者接受次隨機治療(LTOT或HFNC)20 min，隨后進行20 min的LTOT沖洗期，最后交叉接受第二次治療(LTOT或HFNC)20 min。結果顯示，患者在接受HFNC時，經皮氧氣分壓、經皮二氧化碳分壓、呼吸頻率和吸/呼比值明顯降低。近期Storgaard等[13]又探討了COPD患者使用家庭HFNC的體驗。所有患者都使用了LTOT和HFNC，HFNC主要作為夜間補充治療。通過集中在4個主題上的半結構化訪談收集數據，最后確定了患者堅持HFNC的6個重要原因：呼吸做功減少、癥狀減少、睡眠質量改善、日常生活活動增加、安全使用感和科技使用感。另外有研究表明，HFNC可以改善重度COPD患者的能[14]。在肺康復計劃中，HFNC可以使給定的高強度負荷持續更長的時間，但癥狀卻更少。
目前家用高流量濕化儀已在我國興起，其通過提供高流量、精確氧濃度以及加溫濕化的空氧混合氣體，為患者進行有效的呼吸治療。然而，由于目前家用高流量濕化儀價格較高，故尚未在臨床廣泛使用。
2.2 慢性高碳酸血癥COPD患者
通氣是治療COPD繼發高碳酸血癥呼吸衰竭的主要方法，然而患者對通氣的耐受性較差。Pisani等[15]比較了標準氧療、通氣和HFNC在穩定性高碳酸血癥COPD患者中的生理學改變。研究發現HFNC和通氣雖然不同程度地改善了呼吸模式、降低吸氣努力及降低PaCO2，但兩者差異無統計學意義。這提示，未來對穩定性高碳酸血癥患者的研究中，可對家庭性HFNC與通氣的有效性做進一步的比較，或許能發現兩者的不同之處。一項多中心研究比較了HFNC與通氣對COPD慢性高碳酸血癥患者的療效[16]。研究發現2組PaCO2水平均較基線下降，其PaCO2變化差值為-1.4 mmHg(95%CI：-3.1～0.4，P＝0.12)(1 mmHg＝0.133 kPa)，表明對于不耐受或排斥通氣的COPD穩定期慢性高碳酸血癥患者，可選擇HFNC替代通氣以降低PaCO2和改善生活質量。但McKinstry等[17]通過對24例穩定的高碳酸血癥COPD患者進行HFNC(45 L/min)和通氣[15/4 cmH2O(1 cmH2O＝0.098 kPa)]治療，發現通氣治療后患者經皮二氧化碳分壓下降幅度明顯大于HFNC。值得注意的是，相較于通氣，患者對HFNC的耐受性更好。因此，對于一些高碳酸血癥呼吸衰竭的COPD患者而言，HFNC不失為一個良好的治療選擇。
Weinreich[18]對32例穩定性高碳酸血癥COPD患者進行HFNC/LTOT和單純LTOT治療的比較，發現HFNC/LTOT治療未能改善動脈血氧分壓、呼吸困難、肺活量、6分鐘步行距離或體力活動。但6周的HFNC治療改善了患者健康相關生活質量，降低了高碳酸血癥水平。2016年Br?unlich等[19]對54例高碳酸血癥COPD患者在使用HFNC之前和之后2 h進行了毛細血管血氣分析。研究發現隨著流量增加，高碳酸血癥水平降低、呼吸困難癥狀改善、快速淺呼吸指數下降。近期Br?unlich等[20]研究進一步證實HFNC治療穩定期高碳酸血癥COPD患者能有效降低PaCO2。這種效應與平均氣道壓的增加無關，而與滲漏和氣流的增加有關，提示氣道沖洗和減少功能性死腔是HFNC治療的重要機制。
2.3 急性加重期患者
在COPD的自然病程中，慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)是導致COPD預后不良的關鍵事件。此時，患者黏液高分泌、氣道黏液纖毛清除功能障礙，黏液易阻塞氣道，加重氣流受限。肺過度充氣顯著增加了呼吸肌尤其是吸氣肌的負荷，使呼吸功增加，這些與患者氣急加重密切相關。通氣可降低AECOPD合并急性呼吸衰竭患者風險，被推薦為AECOPD的非藥物治療方法[21]。然而與通氣相比，HFNC能讓患者方便地進食、交流和與照顧者聯系[1]。
Doshi等[22]通過對65例合并高碳酸血癥呼吸衰竭的COPD患者提供HFNC的一種形式高速鼻腔通氣或正壓通氣來比較二者提供通氣支持的能力。發現高速鼻腔通氣可為急性高碳酸血癥呼吸衰竭患者提供類似于正壓通氣的通氣支持。Rittayamai等[23]的小樣本前瞻性研究表明，與10 L/min和20 L/min相比高流量儀，30 L/min的HFNC短期應用可減少吸氣做功，在輕度至中度加重的高碳酸血癥COPD患者中，其效果與中等壓力支持下的通氣相似。以同類型患者為研究對象的另一項研究發現，對于COPD急性發作后恢復的患者，HFNC比通氣更舒適，并認為如果HFNC不劣于通氣，HFNC可考慮為通氣的替代方案來治療COPD合并輕中度呼吸性酸中毒患者[24]。Sun等[25]回顧分析了在ICU接受HFNC或通氣治療的COPD合并中度高碳酸血癥急性呼吸衰竭患者的臨床資料，發現2種治療方式下28 d病死率差異無統計學意義。在治療的前24 h內，HFNC組的氣道護理干預次數明顯少于通氣組，而且器械使用時間明顯長于通氣組(P值均
2.4 作為AECOPD患者有創機械通氣序貫治療的選擇
拔管后呼吸衰竭和重新插管、相關性肺炎、病死率、在ICU時間和較長的住院時間有關[27]。輔助氧療通常用于預防這些不良事件的發生。近年來，包括通氣和HFNC在內的高流量氧氣系統因其生理益處而被[28]。通氣已被用來替代低流量氧合系統治療急性呼吸衰竭，此外，因其具有比低流量氧合系統更低的拔管后呼吸衰竭和再插管率，目前被應用于拔管后輔助用氧[29]。與低流量氧合系統相比，高流量氧氣系統有助于降低PaCO2，升高PaO2。值得注意的是，與需要密封接口的通氣相比，HFNC的鼻塞導管更舒適，方便排痰，因此它可以廣泛應用于普通患者和危重患者。
Hernández等[30]的大樣本隨機對照試驗中發現，HFNC可以改善低氧血癥患者的拔管結果，但HFNC在COPD有創通氣高碳酸血癥患者脫機中的作用尚不清楚。Jing等[31]比較了HFNC和通氣對COPD患者拔管后生命體征和動脈血氣的影響。結果發現拔管后3 h，通氣組pH值低于HFNC組。拔管后24 h，通氣組患者的平均動脈壓和pH值均低于HFNC組。拔管后48 h 2組上述指標差異無統計學意義。Di Mussi等[32]對14例拔管后COPD患者用HFNC治療，同時通過面罩交替接受常規低流量氧療，發現與常規氧療相比，在拔管后應用HFNC可顯著降低神經通氣驅動力和呼吸功。HFNC可以改善全肺和區域的肺通氣，但有研究表明其可能會導致一小部分患者發生肺損傷，因此在不同患者之間應謹慎選擇流量的高低[33]。
3 小結
由于HFNC系統操作簡單，且患者具有良好的耐受性，危重癥患者使用HFNC的情況急劇增加。HFNC的使用可以更早地啟動呼吸支持，且該設備可減少機械通氣的必要性或持續時間，但當治療失敗時會因延遲而增加病死率。對于COPD患者，在通氣耐受性較差、痰液引流欠佳、鼻導管吸氧未能維持的情況下，可考慮HFNC聯合通氣交替應用，或作為通氣的替代方案。根據HFNC臨床規范應用專家共識，針對意識清楚的急性低氧血癥合并高碳酸血癥的AECOPD患者，若pH>7.30，可以考慮應用HFNC治療[34]。值得注意的是，不是所有患者都適用HFNC，在臨床工作中要明確適用范圍，注意觀察患者的病情變化，對于病情加重者應立即更換通氣或。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突
參考文獻略
