整理：赵星医院
简介
轻中度呼吸衰竭患者治疗中经常需要氧疗或无创呼吸机改善换气功能。然而无创呼吸机治疗中常常合并面罩耐受不良，高二氧化碳血症，呼吸性酸中*，呼吸肌疲劳，低氧血症，然后被迫气管插管，有创呼吸机辅助通气。经鼻高流量吸氧装置开始用于改善儿童患者呼吸功能，最近开始用于成人重症患者。经鼻高流量吸氧装置通过特殊的鼻导管输送高度湿化的高流量氧气和空气以改善呼吸功能。该装置最大优势在于可输送高流量的湿化气体，并可维持稳定的氧浓度，减少患者不适感。数项研究已证实应用经鼻高流量吸氧装置可改善换气功能，减少呼吸频率，在一些特定患者中可改善临床结局。
主要机制
经鼻高流量吸氧装置的主要病理生理机制可概括为如下三点：
提高低水平正压和增加呼气末肺容积
减少呼吸做功
减少鼻咽部死腔
表1经鼻高流量吸氧装置研究中的机制
提供肺开放压力，增加呼气末肺容量
经鼻高流量吸氧（HFNC）可产生膨肺压力的最早证据来源于早产儿的研究，在早产儿中，应用直径大于0.3厘米的鼻导管吸氧时，气流与压力有明显相关，另一项同龄患者研究提示应用HFNC产生的压力相当于应用CPAP设定在6厘米水柱。研究同时发现婴幼儿体重对于气流产生的压力有较大的影响。当口腔闭合时，咽部内部压力可做为气道压力的间接指标。Spence评估了气流在1-5升/分时咽内部压力，当气流从1升/分升至5升/分时，咽内部压力从1.7±0.3升至4.8±0.5厘米水柱。应用HFNC，只有当气流大于3升/分时，咽部内部压力才能相应增加，但变异性极大。Collins随后几年在早产儿中也证实了类似观点。当气流速度大于6升/分时呼气末食道平均压力不低于2厘米水柱，研究也发现HFNC产生的呼气末食道压力变异性很大。
HFNC在婴儿病*性支气管炎中也有研究性应用，尽管该类患者呼吸支持的金标准是CPAP，研究发现平均气管内压和气流速度有线性相关(r=0.65,p0.),，然而只有气流速度大于6升/分时，咽部压力才能在吸气相和呼气相持续保持正压。
在健康志愿者中，应用HFNC可增加吸气相和呼气相咽部压力，无论气流速度是多少，Riechie发现当口腔闭合时，呼气末压力大于口腔张开时，吸气末压力在两者之间无明显差异。在健康人群中，口腔闭合时，HFNC不仅提供气流，同时提供气道正压，气流在30升/分时，平均咽部压力在3厘米水柱，气流在40升/分时，平均咽部压力在4厘米水柱，气流在50升/分时，压力在5厘米水柱。在COPD患者中，HFNC以20升/分通气时，使呼气末咽部压力增加1.8±0.1厘米水柱。Parke发现在心脏术后患者中，相比面罩吸氧，HFNC提供更高的咽部压力，即肺开放压力，咽部正压增加与肺容积有关。Corley在20例成人患者中发现咽部压力增加与呼气末肺阻抗有明显相关性，同时发现BMI指数较高的患者呼气末肺阻抗明显较高。Riera随后在俯卧位通气患者中也证实了上述观点。相比婴幼儿患者，成人患者需要更高的气流维持相同的压力，校正体重后发现成人患者中HFNC能更有效增加呼气末咽部压力。
减少呼吸做功
年Saslow比较早产儿在应用CPAP和HFNC时的呼吸做功。该研究中通过测定食管内压力变化评估胸膜压力，通过评估呼吸感应性容积描记仪评估胸腹部的运动，两组在呼吸做功，潮气量，呼吸频率方面无明显差别，然而，相比CPAP组HFNC组胸腹协调性更好。Itagaki等人报道，在成人患者中，相比传统氧疗方式，HFNC胸腹协调性更好。
减少鼻咽部死腔
目前，尚无直接证据表明HFNC能减少鼻咽部死腔。然而有研究提示，无论成人还是婴幼儿患者，HFNC可以改善通气中潮气量和呼吸频率。减少死腔量仅仅是一种假说。Mundel等人证实HFNC增加清醒患者潮气量，死腔量相应减少，从而改善呼吸功能。这种推断仅仅基于死腔与潮气量的关系，HFNC作用只是增加潮气量，而不是减少口咽部死腔量。
成人患者临床数据
缺氧性呼吸衰竭
目前针对急性呼吸衰竭的最佳氧疗方法仍有争议。最近发表的Frat研究中，把例急性呼吸衰竭患者被分为HFNC组，NIV组，低流量吸氧组。在低流量吸氧组，通过面罩吸氧维持血氧饱和度在92%以上，HFNC初始流量设定为50升/分，当血氧饱和度升至92%后逐渐下调流量速度，NIV组则应用面罩以维持潮气量在7-10ml/kg，PEEP维持在2到10厘米水柱，各组插管率无明显差别，分别为HFNC组38%，低流量吸氧组47%，NIV组50%。90天死亡的危险指数：低流量组对HFNC组为2.01（p=0.），NIV组对HFNC组为2.5（p=0.）.。尽管插管率无差别，HFNC组显著改善临床状态。
在此大规模前瞻性研究之前，HFNC仅仅作为急性呼吸衰竭的备用择，Sztrymf等人在一项单中心前瞻性研究中，比较了HFNC和低流量吸氧，HFNC显著的降低了呼吸频率，并有较好的胸腹协调性，能更有效的改善动脉氧合，另外还发现，如果应用HFNC后呼吸频率不能下降，胸腹协调性不好，可能预示HFNC治疗的失败。Rello评估了HFNC在治疗35例H1N1流感所致急性呼吸衰竭中的作用，HFNC治疗6小时后如果出现休克，SOFA评分或APACHE2评分升高，呼吸频率无下降，持续低氧血症，则预示治疗失败。在这一病例数较少的研究中所有成功接收HFNC治疗的患者均痊愈，HFNC治疗失败相关的ICU死亡率为27.3%。
Roca比较了HFNC与传统氧疗在治疗急性呼吸衰竭时的舒适性，这一研究采取病例交叉研究，患者顺序接受面罩吸氧30分钟，随后HFNC(20-30升/分)治疗30分钟,在二氧化碳分压相同条件下，HFNC治疗时患者舒适性更好，氧合更好。当HFNC治疗时，气流突然降低或消失时，一些患者会感到颈部不适。
一项单中心观察性研究中评估了HFNC在ARDS中的治疗作用，在一年内，例患者因呼吸衰竭因呼吸衰竭入住该ICU，HFNC治疗87例，其中45为ARDS，这45例患者中，26例成功应用HFNC，1例改用NIV，18例无创呼吸治疗失败，插管呼吸机治疗。HFNC治疗失败与氧合指数低，血流动力状态差，及SAPSⅡ评分高有关。
因此，多项数据已显示HFNC可做为治疗急性呼吸衰竭的一种方法，但目前仍需大样本研究进一步证实其作用。
拔管后氧疗
在ICU中，再插管增加ICU治疗时间，增加死亡率，和NIV一样，HFNC可作为拔管后呼吸支持治疗的方法，降低再插管率。Maggiore等人比较了HFNC和文丘里面罩在拔管后患者氧疗的效果。该研究共入选例氧合指数小于患者，治疗24小时后HFNC组患者氧合指数更高，二氧化碳分压更低，呼吸频率降低，再插管率更低，治疗中更感舒适。Tirovuipati则比较了HFNC和面罩吸氧在拔管后氧疗中的效果，发现气体交换指标，呼吸频率在两组之间无差异，HFNC组舒适感更强。在一项多中心研究中比较了HFNC和BiPAP在术后拔管中的作用，入选例心胸外科术后患者，随机分为HFNC组和BiPAP组，两组治疗效果无明显差异，BiPAP组治疗失败率为21.9%，HFNC组治疗失败率为21%，HFNC组再插管为57例（13.7%），BiPAP组再插管58例（14%），ICU死亡率无明显差异。从上述数据可以得出结论：HFNC可作为拔管后的氧疗方法。
插管前氧疗
尽管气管插管是ICU中常用的操作，插管过程中低氧常导致死亡率增加；为减少插管过程中低氧血症，插管前常应用面罩吸氧提高氧分压。HFNC也可作为插管前氧疗的另一种选择。Miguel-Montanes比较了HFNC和面罩吸氧在插管前氧疗的效果，通过比较发现HFNC组血氧饱和度更高，低氧事件减少。ICU中插管中低氧常常导致致命的并发症，研究提示HFNC是插管前氧疗的最好选择。
儿童的临床数据
在婴儿患者中，支气管炎是导致呼吸衰竭的最常见病因，尽管HFNC在婴儿支气管肺炎治疗中已有应用，但缺乏前瞻性研究。在一项19例支气管炎患儿被随机分为面罩氧疗和HFNC组，数据显示HFNC组平均氧合指数高于面罩吸氧组，但两组患儿的喂养时间，住院时间无明显差异，所有患儿均未在需要进一步呼吸支持治疗。另一项前瞻性观察研究比较了HFNC和CPAP在治疗儿童支气管炎中的作用，共入选34例患儿，两组在气体交换指标和呼吸频率无明显差别，基于上述发现，该研究作者认为HFNC和CPAP一样可治疗儿童支气管炎。最近一项研究比较了HFNC和CPAP，低流量吸氧在儿童重症肺炎中的治疗作用，共计入选例患者，HFNC和CPAP在治疗效果无明显差别。该研究因低流量吸氧组死亡率高，而提前终止，关于HFNC和CPAP的治疗效果有待进一步评估。
术后呼吸支持
心胸手术后患者常常合并液体负荷过重，水肿，血管阻力增加，呼吸肌疲劳，膈肌疲劳，这些都可导致呼吸衰竭，需要NIV和CPAP治疗，HFNC也可作为术后氧疗的一种选择。Testa等的研究中入选89例心脏术后拔管患者，比较了HFNC和传统氧疗的差异，两组在氧合指数和二氧化碳分压水平无明显差异，两组再插管率无明显差异，通过上述数据可得出结论；HFNC对于术后拔管患者安全且有效。
结论
因不能持续监测患者呼吸频率，潮气量，呼吸肌力量，并不是每个患者都适用HFNC，血流动力学不稳定，呼吸窘迫，昏迷被视为HFNC治疗的禁忌症，另外因为PEEP不能准确测量，在严重的呼吸衰竭患者中HFNC并不适用。
目前关于HFNC的应用尚有争议；比如应用的时间，治疗持续的时间，气流速度如何设定。目前研究已证实HFNC和NIV一样，均可改善轻中度呼吸衰竭的氧合状态，另外，HFNC对于ICU以外低氧血症患者的治疗提供了新的思路『完』。
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编辑：jansoean，杰瑞
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赵星