濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣在早產(chǎn)兒呼吸系統(tǒng)疾病臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

陸 璐，王 迎

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院特需門診，北京 100026)

濕化高流量鼻導(dǎo)管通氣(humidified high flow nasal cannula, HHFNC)是一種新型氧療模式，并已廣泛用于臨床[1]。作為一種新型的無創(chuàng)輔助通氣方式，HHFNC在早產(chǎn)兒呼吸系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用備受關(guān)注。HHFNC克服了傳統(tǒng)氧療的諸多弊端，整套設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，由空氧混合器、加溫加濕器、單根加溫管路以及鼻導(dǎo)管構(gòu)成。相對(duì)于其他通氣模式，HHFNC更為微創(chuàng)，患兒的舒適度更好，護(hù)理人員操作簡(jiǎn)易。近年來HHFNC在新生兒中的應(yīng)用越來越多，國(guó)外一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)報(bào)道的使用率甚至超過70%[2]。2013版歐洲新生兒呼吸窘迫綜合征防治指南推薦早產(chǎn)兒呼吸困難可以考慮使用HHFNC[3]。目前我國(guó)已有部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)開始在新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房(neonatal intensive care unit, NICU)開展該項(xiàng)技術(shù)，并均取得了不錯(cuò)的臨床效果[4]。但由于對(duì)HHFNC的工作原理、臨床應(yīng)用范圍等認(rèn)識(shí)不足，應(yīng)用仍處于起步階段?，F(xiàn)就HHFNC的作用機(jī)制以及在新生兒呼吸系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為HHFNC的臨床應(yīng)用提供參考和幫助。

1 HHFNC作用機(jī)制

1.1沖洗口咽部無效解剖無效腔 HHFNC輸出氣體的流速超過了患兒自身呼吸產(chǎn)生的氣體流速。HHFNC輸出的氣體使吸氣末鼻腔、口腔及咽部的解剖無效腔內(nèi)僅含有CO2，所以在下一次呼吸期間，吸入的氣體通過鼻導(dǎo)管將輸送的更多的O2，并在呼氣末期結(jié)束時(shí)剩余更少的CO2。關(guān)于HHFNC可以沖刷口咽部CO2以減小解剖無效腔的理論，一直是基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)推測(cè)出的，未有直接證據(jù)，如氣道內(nèi)CO2水平下降[5]，血液或組織的二氧化碳分壓明顯下降[6-9]等。直至M?ller等[10]根據(jù)健康志愿者的CT斷層掃描圖像，使用3D打印機(jī)重建了能夠真實(shí)反映人體上呼吸道的解剖結(jié)構(gòu)后，才證明了HHFNC能減少無效腔的事實(shí)。因此，HHFNC有效沖刷上氣道的CO2，相當(dāng)于減小了解剖無效腔，降低了血液中的動(dòng)脈血二氧化碳分壓以及分鐘通氣量(潮氣量降低或呼吸頻率下降)[11]。呼吸頻率的降低可進(jìn)一步減少呼吸做功，延長(zhǎng)呼氣時(shí)間，進(jìn)而有機(jī)會(huì)排出更多的CO2，提高肺換氣效率。

1.2暖化、濕化的氣體可改善肺的順應(yīng)性和氣體的傳導(dǎo)性 通常情況下，干冷的氣體會(huì)刺激鼻腔黏膜，從而引起氣道保護(hù)性收縮，導(dǎo)致氣道阻力增加，從而使肺的順應(yīng)性下降。另一方面，未經(jīng)加溫加濕的高流量氧療也會(huì)導(dǎo)致鼻腔干燥、黏膜損傷,增加患兒不適感以及感染率，甚至出現(xiàn)支氣管痙攣等并發(fā)癥。在正常生理狀態(tài)下，呼吸道可通過鼻氣道將吸入的空氣加熱到37 ℃左右，濕化后相對(duì)濕度可達(dá)100%。這一氣體調(diào)節(jié)過程會(huì)消耗較多的能量。HHFNC可將傳遞的氣體加溫至接近人體正常體溫(約37 ℃)，同時(shí)可以濕化至100%的相對(duì)濕度，其減少了鼻黏膜的代謝功，降低了熱量消耗[12]。同時(shí)濕化后的氣體能維持體外培養(yǎng)的人呼吸道上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，并降低炎癥的發(fā)生率[13]。

1.3降低上呼吸道阻力 鼻咽腔側(cè)壁較大的表面積可加濕、加熱吸入的氣體，但鼻咽腔與氣體之間的摩擦也產(chǎn)生了氣道阻力，約占總氣道阻力的50%[14]。鼻咽腔的擴(kuò)大和收縮可改變氣道阻力。與呼氣階段相比，吸氣時(shí)，鼻咽腔擴(kuò)張，鼻咽腔表面積增大，氣體通過時(shí)產(chǎn)生的吸氣阻力增大。HHFNC輸出的氣體流速高，鼻咽腔在吸入氣體時(shí)不需要膨脹，從而降低了吸入阻力，也避免了為克服這種阻力所需的呼吸功[15]。無論對(duì)于成人患者還是嬰幼兒患者，HHFNC均可改善通氣中的潮氣量和呼吸頻率，增加患者的潮氣量，減少無效腔，降低氣道阻力，改善患者的呼吸功。

2 HHFNC在NICU中的臨床應(yīng)用

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，HHFNC在國(guó)內(nèi)NICU中的應(yīng)用逐年增多，與經(jīng)鼻持續(xù)氣道正壓通氣(nasal continuous positive airway pressure, NCPAP)相比，HHFNC易于操作，對(duì)患兒鼻黏膜的刺激較小，患兒護(hù)理相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)喂養(yǎng)的影響也較小。HHFNC的應(yīng)用非常方便，不需要包裹頭部，鼻導(dǎo)管通過雙側(cè)鼻孔進(jìn)入鼻腔，與新生兒的接觸面小，易護(hù)理，無外部壓力，很少導(dǎo)致黏膜損傷，并能有效避免頭部變形。馮琳等[16]的研究證實(shí)，與NCPAP相比，HHFNC可有效避免患者頭部變形和鼻部損傷，且易于使用、損傷較小。NCPAP通過保證鼻塞和鼻孔呼吸回路的氣密性維持正氣道壓力，由于貼合程度高，減少了鼻部受損機(jī)會(huì)。HHFNC鼻插管不需要密封，該導(dǎo)管的外徑僅為鼻孔內(nèi)徑的1/3，這樣可以改善患兒的舒適度，尤其適用于新生兒。綜上，HHFNC可提供持續(xù)的正壓通氣，不易導(dǎo)致鼻充血，極低出生體重兒的鼻部不對(duì)稱，鼻黏膜潰瘍、壞死、肉芽腫，鼻前庭狹窄以及潛在的喉功能受損等[17]。

傳統(tǒng)鼻導(dǎo)管充氧法不能準(zhǔn)確估計(jì)實(shí)際的氧氣濃度。新生兒,尤其是早產(chǎn)兒,特別是極低出生體重兒，其未發(fā)育的視網(wǎng)膜血管對(duì)氧氣極其敏感，高濃度的氧氣會(huì)引起視網(wǎng)膜血管收縮，導(dǎo)致視網(wǎng)膜缺氧，誘導(dǎo)血管生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)，導(dǎo)致視網(wǎng)膜病變。HHFNC能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)氧氣濃度，并可根據(jù)氧飽和度調(diào)整氧氣濃度，使氧飽和度達(dá)到目標(biāo)值，并避免使用高濃度氧氣。當(dāng)供氧時(shí)，傳統(tǒng)的鼻導(dǎo)管僅被加濕，溫度未發(fā)生變化。劉向輝等[18]的研究表明，HHFNC是一種有效的呼吸支持方法，易于被早產(chǎn)兒接受，其優(yōu)勢(shì)包括簡(jiǎn)單、鼻損傷少、成本低、安全，能精確監(jiān)測(cè)氧濃度等，主要用于治療早產(chǎn)兒呼吸暫停、新生兒呼吸窘迫綜合征以及協(xié)助呼吸機(jī)撤離后的呼吸支持。

2.1HHFNC在早產(chǎn)兒呼吸暫停中的應(yīng)用 早產(chǎn)兒呼吸中樞和呼吸系統(tǒng)發(fā)育不完善，易發(fā)生呼吸暫停，胎齡越小，出生體質(zhì)量越低，呼吸暫停的發(fā)生率越高。胎齡為28～29周的極低出生體重兒，呼吸暫停的發(fā)生率更高[19]。反復(fù)的呼吸暫停會(huì)導(dǎo)致低氧血癥和低血壓，如未能采取及時(shí)有效的治療措施，輕者會(huì)對(duì)患兒的腦組織造成缺氧缺血性損害，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致早產(chǎn)兒死亡。因此，許多早產(chǎn)兒出生后面臨的主要問題是建立有規(guī)律的呼吸節(jié)律。呼吸暫停早期低氧血癥的頻繁發(fā)主要與早產(chǎn)兒肺容量低有關(guān)，HHFNC能提供一種類似于NCPAP的正氣道壓力，有利于恢復(fù)肺體積[20]。使用HHFNC治療時(shí)，HHFNC提供的壓力對(duì)體質(zhì)量相對(duì)較小的早產(chǎn)兒的氣道較大，因此肺泡體積恢復(fù)得較好[21]。

McQueen等[22]針對(duì)早產(chǎn)兒進(jìn)行了一項(xiàng)研究，患兒均給予保暖、保持呼吸道暢通、鼻飼喂養(yǎng)、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等措施，采用床邊心電監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)患兒的心率、呼吸頻率、經(jīng)皮血氧飽和度等指標(biāo)，同時(shí)給予靜脈氨茶堿治療 (首次劑量為4～6 mg/kg，12 h后改為2 mg/kg，每12 小時(shí) 1次) 。觀察組在以上措施的基礎(chǔ)上使用HHFNC，流量為4～6 L/min；對(duì)照組給予頭罩或鼻旁間斷給氧治療；均根據(jù)患兒的血?dú)夥治鼋Y(jié)果調(diào)節(jié)氧濃度，維持動(dòng)脈血氧分壓為50～70 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、經(jīng)皮氧飽和度為0.90～0.95。治療過程中出現(xiàn)機(jī)械通氣指征即給予氣管插管機(jī)械輔助通氣。研究顯示，觀察組患兒的呼吸暫停緩解率、嚴(yán)重呼吸暫停發(fā)生率、NCPAP輔助通氣率、氣管插管率與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；兩組患兒的住院時(shí)間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，慢性肺疾病、院內(nèi)感染及喂養(yǎng)不耐受的發(fā)生率比較差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；鼻黏膜損傷的發(fā)生率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[22]。目前國(guó)內(nèi)治療早產(chǎn)兒呼吸暫停最常用的方法是藥物治療聯(lián)合NCPAP，治療失敗后改為氣管插管呼吸機(jī)輔助通氣。NCPAP存在鼻中隔損傷、護(hù)理困難以及患兒依從性差等缺點(diǎn)，而有創(chuàng)呼吸機(jī)的使用增加了呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎及遠(yuǎn)期慢性肺疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。HHFNC是近年來應(yīng)用于新生兒的一項(xiàng)無創(chuàng)通氣技術(shù)，能夠提供一定的持續(xù)氣道正壓，由于氣體流量大，可產(chǎn)生一定的呼氣壓力，與NCPAP原理相似。HHFNC治療早產(chǎn)兒呼吸暫停的損傷小、安全，其效果優(yōu)于單獨(dú)使用藥物治療。蔡燕等[23]和Sreenan等[24]的研究表明，HHFNC治療呼吸暫停的作用與NCPAP相當(dāng)，并能降低患兒鼻損傷的發(fā)生率。李曉慶[25]的研究表明，咖啡因聯(lián)合HHFNC治療早產(chǎn)兒呼吸暫停的療效較NCPAP好，且不良反應(yīng)小，減輕了患兒痛苦。

2.2新生兒呼吸窘迫綜合征 新生兒呼吸窘迫綜合征是肺表面活性物質(zhì)產(chǎn)生不足導(dǎo)致的一系列多系統(tǒng)疾病，是NICU中最常見且較為嚴(yán)重的疾病之一，胎齡越小，發(fā)病率越高。有創(chuàng)呼吸支持聯(lián)合外源性肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用是目前治療新生兒呼吸窘迫綜合征的主要方法。但有創(chuàng)呼吸支持可引起一系列并發(fā)癥(如肺部感染、慢性肺疾病等)，NCPAP是治療新生兒呼吸窘迫綜合征的第一種無創(chuàng)通氣方法，通過提供給上氣道和肺部持續(xù)的支持性壓力，維持肺泡內(nèi)的呼氣末正壓，從而擴(kuò)張呼吸道和肺泡以改善氧合并減少肺泡蛋白滲漏。該方法的應(yīng)用大大減少了氣管插管有創(chuàng)通氣引起的肺損傷，提高了治愈率。但Lee等[26]的研究表明，對(duì)于嚴(yán)重新生兒呼吸窘迫綜合征患兒，即使應(yīng)用NCPAP，仍需要插管和機(jī)械通氣。另外，使用NCPAP期間容易發(fā)生鼻損傷、腹脹等并發(fā)癥。近年來已有人將HHFNC作為治療新生兒呼吸窘迫綜合征的替代療法之一。國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)研究顯示，豬肺磷脂注射液的聯(lián)合HHFNC治療呼吸窘迫綜合征早產(chǎn)兒的臨床療效準(zhǔn)確，可有效提高患兒的氧合狀況，縮短氧療時(shí)間、住院時(shí)間、開始母乳喂養(yǎng)時(shí)間，并減少了并發(fā)癥的發(fā)生[27]。

2.3撤機(jī)后的輔助呼吸支持 對(duì)于呼吸功能不全且胎齡>28周的早產(chǎn)兒，HHFNC和NCPAP都具有與撤機(jī)后初始呼吸支持療法相似的臨床功效，同時(shí)也保證了安全性[28]。Collins等[29]將胎齡為32周需要?dú)夤懿骞軝C(jī)械通氣的早產(chǎn)兒按照通氣方法分為HHFNC治療組和NCPAP治療組，研究顯示，兩組患兒出生后第1周的再插管率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，HHFNC組鼻腔損傷的發(fā)生率顯著降低。HHFNC預(yù)防機(jī)械通氣患兒拔管失敗的效果與NCPAP相當(dāng)，且未增加院內(nèi)病死率及慢性肺疾病的發(fā)生率，未延長(zhǎng)無創(chuàng)輔助通氣時(shí)間、總用氧時(shí)間及住院時(shí)間[30]。

3 HHFNC應(yīng)用中存在的問題

3.1HHFNC產(chǎn)生的氣道壓力不穩(wěn)定 HHFNC產(chǎn)生的氣道壓力不能直接被監(jiān)測(cè)和調(diào)整。氣體直接輸送到帶有鼻插管的新生兒的呼吸道內(nèi)，不受與NCPAP類似的限壓閥的控制，無法直接監(jiān)測(cè)HHFNC產(chǎn)生的氣道正壓。隨著不斷調(diào)節(jié)HHFNC的參數(shù)，有可能導(dǎo)致氣道壓力過大、過小或不足，同時(shí)可導(dǎo)致支氣管肺發(fā)育不良、氣胸、肺部過度膨脹或過度壓力，從而造成肺損傷。使用HHFNC最大的危險(xiǎn)與其他無創(chuàng)呼吸支持一樣，都有可能延誤需要行氣管插管機(jī)械通氣患兒的病情，增加死亡風(fēng)險(xiǎn)。因此，HHFNC要求在監(jiān)護(hù)力度較高的新生兒監(jiān)護(hù)病房或兒科監(jiān)護(hù)病房?jī)?nèi)進(jìn)行，保證在病情惡化時(shí)能早期識(shí)別。

3.2HHFNC感染 2005年美國(guó)克雷白桿菌感染的爆發(fā)與HHFNC的應(yīng)用有關(guān)。該儀器在被重新應(yīng)用于臨床之前曾被召回和調(diào)整，重新應(yīng)用后無相關(guān)感染的進(jìn)一步報(bào)道[31]。Shoemaker等[32]在一項(xiàng)回顧性對(duì)照研究中評(píng)估HHFNC對(duì)早產(chǎn)兒呼吸支持的安全性和有效性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HHFNC組中革蘭陰性菌的感染率高于NCPAP組。但目前關(guān)于HHFNC導(dǎo)致兒童感染方面的研究很少，因此尚需要更多的臨床證據(jù)及大規(guī)模的隨機(jī)對(duì)照研究來證實(shí)HHFNC在治療過程中與感染的相關(guān)性。

4 小 結(jié)

HHFNC是一種相對(duì)安全、簡(jiǎn)單并更易被患者接受的供氧裝置，目前已用于臨床，并得到臨床醫(yī)師的肯定，可用于NCPAP的替代治療、早產(chǎn)兒和足月兒拔管后、NCPAP撤機(jī)策略，也可用于因NCPAP致鼻部損傷的新生兒。但是，目前應(yīng)用HHFNC的臨床證據(jù)有限，對(duì)于HHFNC的使用目前也無明確的規(guī)范或指南，關(guān)于流速的設(shè)置、理想流速的選擇等基本上是由臨床醫(yī)師個(gè)人的使用習(xí)慣所決定，所以將來有必要進(jìn)行大規(guī)模的臨床多中心病例對(duì)照研究，并盡快制定出關(guān)于HHFNC的使用指南或規(guī)范。