经鼻高流量湿化氧疗应用于重症Ⅰ型呼吸衰竭患者的临床研究

杨 罡 张 霞 周 艳

·论 著·

经鼻高流量湿化氧疗应用于重症Ⅰ型呼吸衰竭患者的临床研究

杨 罡1张 霞1周 艳2

1.浙江省临海市第一人民医院重症监护室，浙江临海 317000；
2.浙江省台州医院血液肿瘤科，浙江台州 317000

分析高流量氧疗（high flow nasal cannulaoxygen therapy，HFNC）对重症Ⅰ型呼吸衰竭患者动脉血气、呼吸力学的影响。将浙江省临海市第一人医院2020年1月至2021年1月收治的60例重症Ⅰ型呼吸衰竭患者，采用随机数字表法分为无创正压通气（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV）组与HFNC组，每组各30例，分别给予NPPV、HFNC通气治疗，比较两组患者的动脉血气、呼吸力学指标、喂养及治疗情况。①两组pH值、动脉血二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2）组间、时点间、组间·时点间交互比较，差异均无统计学意义（>0.05），但HFNC组通气48h的动脉血氧分压（partial pressure of arterial oxygen，PaO2）、氧合指数（oxygenation index，OI）显著高于NPPV组（<0.05）；
②两组呼吸频率（respiratory rate，RR）、吸气末跨肺压（dynamic end-inspiratory transpulmonary pressure，PL,ei）、呼气末跨肺压（end-expiratory transpulmonary pressure，PL,ee）、驱动压（driving transpulmonary pressure，△PL）组间、时点间、组间·时点间交互比较，差异均无统计学意义（>0.05）；
③两组营养供给途径、重症监护室（intensive care unit，ICU）住院天数比较，差异无统计学意义（>0.05），但HFNC组腹胀发生率、吞咽障碍评分、口腔干燥程度评分显著低于NPPV组（<0.05），舒适度评分高于NPPV组（<0.05）。较NPPV，HFNC同样可改善重症Ⅰ型呼吸衰竭患者、呼吸力学指标水平，且HFNC对PaO2、OI的改善更显著。

高流量氧疗；
重症Ⅰ型呼吸衰竭；
动脉血气；
呼吸力学

急性呼吸衰竭是常见的呼吸系统急症，起病急、病情进展迅速，且病死率高。对于Ⅰ型呼吸衰竭患者，除去对原发疾病进行对症处理外，呼吸支持也是治疗关键[1,2]。当前主要采用无创正压通气（noninvasive positive pressure ventilation，NPPV），以改善氧合，降低气管插管率、病死率[3,4]。但在NPPV治疗过程中，除去面罩带来的不适感，会发生鼻腔干燥、皮损、气胸等并发症，且NPPV会影响患者的吞咽功能，存在一定误吸风险。经鼻高流量氧疗（high flow nasal cannulaoxygen therapy，HFNC）作为新型氧疗方式，可提供更精准的氧浓度及更高的氧流量，HFNC所产生的气道正压可促进肺泡复张，并具有一定的湿化效果。研究显示，较传统氧疗，HFNC不仅能改善氧合、呼吸窘迫症状，且耐受性、舒适感更佳，患者依从性更好[5-7]。本研究从动脉血气、呼吸力学方面分析HFNC治疗Ⅰ型呼吸衰竭的价值，现报道如下。

1.1 一般资料

选择浙江省临海市第一人民医院2020年1月至2021年1月收治的60例重症Ⅰ型呼吸衰竭患者，采用随机数字表法分为NPPV组与HFNC组，每组各30例，NPPV组男11例，女19例；
年龄41～79岁，平均（58.27±12.33）岁；
体质量指数（20.29±2.34）kg/m2；
急性生理学与慢性健康状况（acute physiology and chronic health evaluation scoring system，APACHEⅡ）（15.24±7.38）分；
吸烟史10例、高血压7例、糖尿病5例、冠心病6例；
病因：肺部感染15例、腹源性肺膨胀不全8例、肺外感染7例。HFNC组NPPV组男13例，女17例；
年龄45～77岁，平均（59.01±11.85）岁；
体质量指数（20.27±2.25）kg/m2；
APACHEⅡ（15.13±7.22）分；
有吸烟史8例；
高血压8例、糖尿病4例、冠心病7例、病因：肺部感染16例、腹源性肺膨胀不全7例、肺外感染7例，两组患者的一般资料比较，差异无统计学意义（>0.05），具有可比性。本研究经浙江省临海市第一人民医院伦理委员会审核通过[伦理审批号：科研伦审（2019）第（013）号]。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①Ⅰ型呼吸衰竭患者，呼吸频率（respiratory rate，RR）>25次/min，储气囊面罩吸纯氧观察15min，氧合指数（oxygenation index，OI，OI）=[（动脉血氧分压（partial pressure of arterial oxygen，PaO2）×平均气道压（mean paw，Mpaw）/吸入氧浓度（fraction of inspired oxygen，FiO2）]≤200mmHg（1mmHg=0.133kPa），动脉血二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2）≤45mmHg，且既往无慢性呼吸衰竭病史；
②患者或其家属均知晓本研究内容，并自愿签署研究知情同意书。排除标准：①需紧急气管插管；
②重症哮喘；
③严重粒细胞减少症；
④慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）患者；
⑤血流动力学紊乱患者；
⑥格拉斯哥昏迷（Glasgow coma scale，GCS）评分≤12分；
⑦合并无创通气（niv-invasive ventilation，NIV）相关禁忌证；
⑧面部损伤或畸形；
⑨合并未引流的血气胸。

1.3 方法

NPPV组使用设备型号为飞利浦V60，高正压（Phigh）水平，滴定Phigh将潮气量维持在7～10ml/kg理想体质量（ideal body weight，IBW），呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP）2～10cmH2O（1cmH2O=0.098kPa），维持血氧饱和度（pulse oxygen saturation，SpO2）>92%，无创正压通气（niv-invasive ventilation，NIV）时间不低于8h/d，连续2d，治疗期间需维持1h以上，若脱离无创后患者出现呼吸频率增快，且>25次/min或SpO2<92%则继续NIV；
通气治疗严格参照《无创正压通气临床应用专家共识》[8]。HFNC组使用设备型号为Fisher and Paykel Healthcar，流量50L/min，起始FiO2100%，维持SpO2>92%，依据患者个体SpO2调整吸入氧浓度，严格参照《成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》[9]。两组均严密监测患者的生命体征，若呼吸衰竭加重，RR>40次/min，呼吸肌疲劳未见改善、气道分泌物增加、pH值<7.35、SpO2<90%且持续时间≥5min，或不耐受NIV，满足任意两条则需气管插管。

1.4 观察指标

①动脉血气：采用Critical Care Xpress血气分析仪（美国Nova Biomedical公司），于通气前、6h、24h、48h取动脉血行血气分析，检测动脉血pH值、OI、PaCO2、动脉血氧分压（partial pressure of arterial oxygen，PaO2）；
②呼吸力学：应用呼吸功能监测仪器监测通气前、通气30min、60min后的呼吸频率、吸气末气道压、吸气末食道压、呼气末气道压、呼吸末食道压，计算吸气末跨肺压（dynamic end-inspiratory transpulmonary pressure，PL,ei；
PL,ei=吸气末气道压-吸气末食道压）、呼气末跨肺压（end- expiratory transpulmonary pressure，PL,ee；
PL,ee=呼气末气道压-呼气末食道压）、驱动压（driving transpulmonary pressure，△PL；
△PL=PL,ei-PL,ee）；
③统计通气治疗期间两组腹胀发生率，并采用洼田饮水实验评价吞咽障碍程度，该实验将吞咽障碍分1～5级，对应1（顺利一次将水咽下）～5分（频繁呛咳，不能完全咽下），并记录两组营养供给途径；
④治疗情况：于治疗48h时后采用主观感受评分0～10分评价口腔干燥程度、舒适度，评分与口腔干燥程度、舒适度评分呈正相关。

1.5 统计学方法

2.1 两组动脉血气分析结果比较

两组pH值、PaCO2组间、时点间、组间´时点间交互比较，差异均无统计学意义（>0.05）；
但PaO2、OI组间、时点间、组间´时点间交互比较，差异有统计学意义（<0.05），其中HFNC组通气48h时的PaO2、OI显著高于NPPV组，差异有统计学意义（<0.05），见表1。

2.2 两组呼吸力学各项指标比较

两组通气前、通气后30min、通气后60min的RR、PL,ee、PL,ei、△PL组间、时点间、组间´时点间交互比较，差异均无统计学意义（>0.05），见表2。

2.3 两组喂养情况比较

两组不同营养供给途径比较，差异无统计学意义（>0.05），但HFNC组腹胀发生率及吞咽障碍评分显著低于NPPV组，差异有统计学意义（<0.05），见表3。

表1 两组动脉血气分析结果比较（）

注：与NPPV组通气后48h，*<0.05；
△1mmHg=0.133kPa

表2 两组呼吸力学各项指标比较（）

注：△1cmH2O=0.098kPa

表3 两组喂养情况比较

2.4 两组治疗期间各项观察指标比较

两组ICU住院天数比较，差异无统计学意义（>0.05），但HFNC组口腔干燥程度评分低于NPPV组，舒适度评分高于NPPV组（<0.05），见表4。

表4 两组治疗情况比较

对于重症Ⅰ型呼吸衰竭患者，呼吸支持是纠正缺氧、改善通气的主要手段[10,11]。有创呼吸支持虽能有效改善全身缺氧，防止肺外器官损伤，但伴有气道损伤、气压伤、呼吸机相关肺炎等并发症，使其临床应用受限[12]。NPPV则可获得与有创机械通气相似的呼吸支持，可降低呼吸功耗，改善患者通气功能及氧合状态，降低急性呼吸衰竭患者的插管率[13]。当前研究也证实NPPV治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期、免疫功能受损等呼吸衰竭疗效较好，但存在腹腔、鼻腔干燥、皮损等并发症风险，且一旦患者对NPPV不耐受，则增加气管插管率及死亡率[14]。

HFNC作为新型氧疗方式，可提供精确氧浓度（21%～100%）、37℃相对湿度的100%气体，流量高达60L/min，且湿化效果良好，从而有效避免气道干燥，保持黏液纤毛系统正常功能，促进黏液分泌，预防肺不张，改善氧合。本研究将HFNC用于重症Ⅰ型呼吸衰竭患者，并与NPPV治疗患者进行对照，结果显示，较NPPV组，HFNC在改善PaO2、OI上优势更显著，考虑可能与HFNC可提供3～7cmH2O的PEEP水平有关，从而避免呼气末肺泡塌陷，以维持肺泡开放状态，从而改善氧合；
且HFNC的高速气流亦可冲刷解剖无效腔，减少解剖死腔，增加有效肺泡通气量，与孙晨靓等[14]的报道基本一致，均提示HFNC在改善氧合方面具有一定的优势。

同时，既往研究报道，较高水平的驱动压可以加重相关肺损伤，增加呼吸衰竭患者病死率。因此，对于呼吸衰竭患者，如何有效降低吸气末跨肺压、呼吸末跨肺压，从而降低驱动压十分必要。本研究比较分析两组呼吸力学指标，结果显示，HFNC较NPPV组可显著降低PL,ee、PL,ei、△PL，考虑可能是由于HFNC可使PaO2显著上升，降低低氧对呼吸中枢的刺激，降低呼吸驱动，从而降低吸气末跨肺压、呼吸末跨肺压及驱动压，避免呼吸做功增加，减少呼吸机疲劳。另外本研究还显示，两组营养供给途径比较，差异无统计学意义（>0.05），但HFNC组腹胀发生率及吞咽障碍评分显著低于NPPV组，与王健等[15]的报道一致，提示HFNC不影响重症Ⅰ型呼吸衰竭患者喂养及吞咽功能。

进一步比较两组患者的ICU住院时间，结果显示，两组患者ICU住院时长比较，差异无统计学意义（>0.05），但HFNC组口腔干燥程度评分低于NPPV组，舒适度评分高于NPPV组，与既往报道结论相似[16]，提示HFNC较NPPV湿化效果更佳。NPPV虽也具备相对良好的湿化功能，但湿化效果难以达到100%的相对湿度，且HFNC配备主动加温加湿装置及加温导丝送气管理，可提过相对湿度100%、气体温度37℃的气体，从而降低口腔干燥程度，患者主管舒适感也相对更好[17-20]。

综上所述，较NPPV，HFNC同样可改善重症Ⅰ型呼吸衰竭患者、呼吸力学指标水平，且HFNC对PaO2、OI的改善更显著。

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Study of high flow nasal cannula oxygen therapy in patients with severe type I respiratory failure

YANG Gang ZHANG Xia ZHOU Yan

1.Intensive Care Unit, the First People"s Hospital of Linhai, Zhejiang,Linhai 317000, China; 2.Department of Hematology and Oncology, Taizhou Hospital in Zhejiang Province, Zhejiang, Taizhou 317000, China

To analyze the effect of high flow nasal cannula oxygen therapy (HFNC) on arterial blood gas, respiratory mechanics and 28d mortality rate in patients with severe type I respiratory failure.Sixty patients with severe type I respiratory failure admitted to the hospital from January 2020 to January 2021 were divided into noninvasive positive pressure ventilation (NPPV) group and HFNC group according to the random number table method, 30 cases in each group,received NPPV and HFNC, respectively. Arterial blood gas, respiratory mechanics indicators, feeding and treatment conditions were compared between the two groups.①There was no statistically significant difference in pH or arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) in terms of inter-group effect, time effect and interaction effect (>0.05). The arterial partial pressure of oxygen (PaO2) and oxygenation index (OI) in HFNC group were significantly higher than those in NPPV group after 48h of ventilation (<0.05). ②There was no statistically significant difference in respiratory rate (RR), dynamic end-inspiratory transpulmonary pressure (PL,ei), end-expiratory transpulmonary pressure (PL,ee) or driving transpulmonary pressure (△PL) in terms of inter-group effect, time effect and interaction effect (>0.05). ③There was no statistically significant difference in the way of nutrition supply, length of Intensive Care Unit stay between the two groups (>0.05). The incidence rate of abdominal distension, dysphagia score, oral dryness degree score in HFNC group were significantly lower than those in NPPV group (<0.05). The comfort score was higher than that in NPPV group (<0.05).Compared with NPPV, HFNC can improve respiratory mechanics in patients with severe type I respiratory failure. HFNC can improve PaO2and OI more significantly.

High flow nasal cannula oxygen therapy; Severe type I respiratory failure; Arterial blood gas; Respiratory mechanics

R459.6

A

1673-9701(2022)36-0035-05

杨罡，电子信箱：wdlancelot@126.com

（2022–07–29）

（2022–09–11）

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