經鼻高流量濕化氧療在慢性阻塞性肺疾病中的應用現狀

黃永康 雷偉 黃建安

經鼻高流量濕化氧療(High-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC)作為一種新興的呼吸支持技術，相對于傳統常規氧療，能夠提供相對精確的吸氧濃度(21%～100%)、恒定的溫度(31～37℃)和濕度的高流量(8～80L/min)氣體。其能產生呼吸末正壓(positive end expiratory pressure，PEEP)，減少生理無效腔，濕化氣道和改善氣道粘膜功能。加之其較好的舒適性，在臨床工作中廣泛應用于需要氧療的病人。近年來在慢性阻塞性肺疾病(下稱慢阻肺)人群中的應用也逐漸增加，本文對HFNC在慢阻肺患者穩定期管理，急性加重期呼吸支持效果，氣管插管撤機后序貫支持治療等方面進行綜述，希望能夠為HFNC在臨床應用提供一定的參考。

在穩定期慢阻肺患者管理中的應用

一、HFNC可作為家庭氧療的新選擇

穩定期慢阻肺患者可根據“慢性阻塞性肺疾病全球倡議”使用相應的控制性藥物以改善通氣，減少急性加重，提高活動耐力。然而隨著慢阻肺的進展，部分患者即使經過積極的藥物治療，仍可能面臨缺氧帶來的諸多不適，通氣功能嚴重受損時甚至可能出現二氧化碳潴留，長期家庭氧療(Long-Term Oxygen Therapy，LTOT)能提高這類患者的活動耐力，改善預后。然而每日至少15 h的吸氧時長讓很多患者難以長期堅持。據統計慢阻肺患者中LTOT的使用率為40-48/100,000[1-2]，這些患者亟待一種更加舒適的解決方案。

HFNC設備由空氧混合儀器、濕化儀、導管和鼻塞組成，其能提供相對精確的吸氧濃度(21%～100%)、恒定的溫度(31～37 ℃)和濕度的高流量(8～80 L/min)氣體[3]，體外研究提示HFNC可減少吸氣阻力和呼吸頻率，減少呼吸功[4]。臨床研究亦顯示其對穩定期慢阻肺患者具有治療價值，在改善缺氧，促進二氧化碳排出，降低呼吸功和減少慢阻肺急性加重具有一定的效果。

在一項納入77名有LTOT指征的中重度慢阻肺患者(FEV1低于50%預計值)進行常規普通氧療和HFNC交叉試驗中，伴或不伴隨高碳酸血癥，HFNC治療都是安全有效的，而且HFNC組吸入氧濃度更低，二氧化碳清除效果佳，從而優于常規氧療[5]。Biselli 等[6]對比室內空氣，普通氧療和HFNC對慢阻肺呼吸做功的影響，結果表明后兩者均降低呼吸功，但普通氧療可能導致二氧化碳的潴留，而HFNC能夠降低二氧化碳水平。這兩項研究均提示了HFNC短期應用的安全性和療效。近年來有學者對HFNC的長期應用的臨床療效進行了探討。Nagata 等[7]招募32例受試者進行LTOT+HFNC或LTOT的隨機交叉研究并進行了6周的隨訪，結果表明LTOT+HFNC明顯改善圣喬治呼吸問卷(St.George′s respiratory questionnaire，SGRQ)評分，并降低動脈血二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2)，但六分鐘步行距離沒有明顯差別。另有研究表明慢阻肺患者在家中接受6至12個月HFNC的治療可顯著改善生活質量問卷的亞類癥狀知覺評分。與開始使用HFNC相比，六個月后的住院人數顯著減少[8]。后者在Storgaard 等[9]的隨機對照研究得到進一步驗證，其招募200例隨機分配到試驗組(HFNC+LTOT)和對照組(LTOT)進行了為期12月的隨訪，結果發現HFNC治療可顯著減少慢阻肺急性加重和住院治療頻次。同時，試驗組慢阻肺癥狀更少，SGRQ評分更高，六分鐘步行距離遠，而兩組死亡率無統計學差異。HFNC在慢阻肺穩定期的安全性和療效已經初步得到驗證，可以作為慢阻肺患者家庭氧療的新選擇。

對于二氧化碳潴留的穩定期慢阻肺患者，家庭無創通氣可以降低入院率，改善預后[10]。HFNC同樣具有促進二氧化碳排除的能力，并且具有良好的舒適性，但在穩定期慢阻肺患者中對兩者治療模式探討的研究較少，值得關注。

二、HFNC提高慢阻肺患者活動耐力

Prieur 等[11]招募19例重度慢阻肺患者進行隨機交叉試驗探討HFNC在運動過程能否帶來有益效果，結果表明佩戴HFNC與否對運動時長無統計學意義的差別，且一半的患者認為該裝置運動時引起不適。但多數研究支持HFNC在肺康復訓練過程中能夠增加活動耐力，Rossi等[12]及Barneche等[13]的研究提示相比于文丘里面罩吸氧，其增加運動最高速度和耐力，降低呼吸困難，兩者舒適度相當。一項隨機交叉實驗中，受試者隨機佩戴鼻導管或者HFNC進行運動訓練，在相同吸氧濃度下，佩戴HFNC可改善嚴重慢性阻塞性肺病患者的運動耐力。休息時，HFNC組脈氧測定值更高，肌肉疲勞感更低[14]，提示在肺康復計劃中HFNC可使得患者在給定的強度的訓練中持續更長的時間。Vitacca等[15]納入171例患者的多中心隨機對照研究更是進一步強有力證實了重度慢阻肺伴慢性呼吸衰竭患者肺康復訓練期間使用的HFNC能增加運動耐力。

三、HFNC改善慢阻肺患者的睡眠

HFNC通過減少生理死腔，產生呼吸末正壓，緩解呼吸急促而增大通氣效率，最終減少呼吸功并改善慢阻肺患者睡眠時呼吸模式[16-17]。有病例報道稱HFNC能夠顯著降低慢阻肺合并阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的呼吸紊亂指數(Apnea-Hypopnea Index，AHI)，減少低氧事件和改善睡眠結構[18]。

在急性加重期慢阻肺患者中的應用

一、為無插管指征的高碳酸血癥患者提供新的備選方案

慢阻肺急性加重合并二氧化碳潴留(PaCO2>45 mmHg)時，無創正壓通氣(non-invasive positive pressure ventilation, NIPPV)是不符合插管指征或者拒絕插管患者的首選措施。然而NIPPV的禁忌癥如嚴重肺大皰，NIPPV帶來的排痰不暢等不適，以及患者對NIPPV的耐受不良，限制了其在部分人群中的應用。目前HFNC在輕中度Ⅰ型呼吸衰竭中的治療作用已被多項研究證實[19]，逐漸為醫療工作者所認可。但HFNC是否能在伴有二氧化碳潴留的慢阻肺急性加重患者中應用尚無定論。

早期研究多為個案報道及橫斷面研究，提示HFNC治療能降低PaCO2水平，阻止甚至逆轉呼吸衰竭的發展[20-23]。而后有隊列研究指出在輕中度慢阻肺急性加重患者(pH 7.25～7.35，PaCO2>45 mmHg)中使用HFNC與NIPPV在插管率方面無統計學差異，HFNC組護理不良事件更少[24-25]。McKinstry 等[26]的納入了24個慢阻肺合并二氧化碳潴留的患者進行了HFNC和NIPPV和隨機交叉研究，結果表明HFNC相對于NIPPV經皮二氧化碳分壓(transcutaneous partial pressure of carbon dioxide，PtCO2)下降更明顯，同時HFNC耐受性優于NIPPV。隨后的一項納入168例慢阻肺急性加重患者的隨機對照研究有著相似的結果，治療后兩組動脈血氣參數均優于治療前，HFNC組的并發癥明顯少于NIPPV組，HFNC的舒適度和護理滿意度均高于NIPPV組[27]。另有研究表明HFNC 能夠降低慢阻肺急性加重期患者呼吸功，改善患者的膈肌疲勞[28-29]。雖多數研究支持HFNC在慢阻肺急性加重患者中的應用，但仍有少數研究顯示HFNC可帶來不良預后。Attaway等[30]在其臨床研究表明在伴有二氧化碳潴留的重度慢阻肺患者(FEV1<50%預計值)中使用HFNC無益于降低二氧化碳潴留，在較高吸氧濃度時甚至可加重二氧化碳潴留，但該研究樣本量少(高碳酸血癥組受試者6人)，尚需要進一步論證。目前有幾項大型隨機對照研究(NCT03014869，NCT04156139，NCT03488628)正在開展中，期待其結果。

在此類人群中使用HFNC還需注意的是，體內外研究均表明氣道沖洗和死腔通氣減少是其治療慢阻肺合并高碳酸血癥的重要機制，這兩者呈現流速依賴性，并與漏氣密切相關。流速增高有益于改善氧合，緩解呼吸急促，但可能增加患者的不適感。漏氣增加(如張口呼吸)則增強氣道沖刷效果，促進二氧化碳排出。反之，閉嘴呼吸時使用HFNC時PEEP效應更加明顯[31-33]。多數學者建議高碳酸血癥慢阻肺患者應以30L/min為起始流速使用HFNC[34-35]。

二、氣管插管拔管后HFNC可作為首選的序貫治療

氣管插管患者拔管脫機后的序貫支持治療，常根據患者實際病情選擇傳統氧療、NIPPV或HFNC。研究顯示，和常規氧療相比，經鼻高流量氧療降低慢阻肺急性加重患者拔管后呼吸驅動力，減少呼吸功，有利于拔管[36]。加之HFNC具有一定二氧化碳清除能力和PEEP效應，HFNC相對于傳統氧療在序貫支持治療的優勢已經為多數臨床醫師所接受。

關于HFNC與NIPPV在作為序貫支持治療的比較，張京臣等[37]的隨機對照研究發現在不伴二氧化碳潴留的慢阻肺拔管患者，兩組患者在誤吸(4.8%比8.3%)、壓瘡(0比8.3%)、譫妄(4.8%比 12.5%)發生率方面差異均無統計學意義(P>0.05)，28天病死率、再插管率兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。Jing 等[38]招募42例拔管時合并有二氧化碳潴留的慢阻肺患者隨機使用HFNC或者NIPPV作為序貫治療，結果顯示兩組間各觀察時間點均有相似的血氣變化，30天再插管率和死亡率沒有統計學差異，而HFNC組舒適評分高，吸痰需要少。劉景剛等[39]的臨床研究亦有相似的結果，慢阻肺患者撤機后使用HFNC或NIPPV序貫支持治療有著相近的治療效果，HFNC舒適性和耐受性佳，住院費用低。需要注意是有文獻報道延長機械通氣(prolong mechanical ventilation)患者經過氣管造口套管實施HFNC治療并不能降低患者神經驅動，對減少呼吸做功和呼吸頻率沒有效果[40]，但目前尚無直接觀察該類患者中HFNC能否成功序貫的研究，值得關注。

總結與展望

綜上，HFNC在穩定期慢阻肺患者中的應用價值已經初見端倪，相信日后能給慢阻肺患者的管理帶來新的選擇。在伴有二氧化碳的潴留的急性期慢阻肺患者，目前尚未有統一的定論，越來越多的證據支持了其在輕中度通氣障礙的慢阻肺患者中應用價值，尤其是NIPPV不耐受又不愿意插管者。但仍有一些關鍵的問題有待進一步研究，譬如HFNC應用的指征，停止HFNC的時機。氣管插管拔管后的支持治療中，其優于傳統氧療，和NIPPV相比雖不能降低ICU病死率及ICU住院時間，降低再插管率，但鑒于其良好的舒適性，更低的成本，其應用亦有廣大前景。HFNC作為一個新型呼吸支持技術，在呼吸衰竭中充滿了活力。