引用本文： 陳元杰, 孫莉, 彭琳, 丁寧, 費苗苗, 嚴姝姝, 萬小健, 朱科明. 高流量濕化氧對危重患者脫機后呼吸功能的保護作用. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(3): 259-262. doi: 10.7507/1671-6205.201705004 復制
危重患者經常在成功脫離呼吸機后仍然需要吸氧治療，但一般醫院供應的氧氣溫度較低，而臨床常用的鼻導管或面罩吸氧因缺乏有效的濕化常常導致患者不適，特別是氣管切開或意識障礙的患者。氣道開放的氣管切開患者給予導管或面罩吸氧，可因氣道不能有效濕化而易痰痂形成阻塞氣道；而一些意識障礙或年老體弱的患者經常存在張口呼吸，常規氧療也使氣道干燥，不易咳痰[1-2]。這些不利因素往往導致患者再次插管再次使用呼吸機。近年來，具備高流量加溫加濕功能無創輔助呼吸設備越來越多的應用到了臨床，其可以提供穩定的氧濃度[3]、減少鼻咽部生理死腔[4]、維護氣道黏膜功能、促進纖毛擺動[5]、降低氣道阻力和減少代謝消耗的作用。我院重癥醫學科自 2013 年開始對危重患者應用高流量濕化氧治療儀，作為呼吸功能支持和維護治療方法。本研究擬對重癥監護病房（intensive care unit，ICU）中危重患者脫機后的呼吸支持方法進行比較，探討高流量加溫濕化氧治療相比常規吸氧治療是否可以改善這些患者的氧合指數、動脈血二氧化碳分壓（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）、呼吸頻率、住院時間、ICU 停留時間、再次氣管插管機械通氣率和死亡率。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
納入 2014 年 1 月至 2016 年 12 月期間收入我院重癥醫學科需呼吸機支持 48 h 以上的患者，不能脫離呼吸機及呼吸機支持期間死亡的患者不作為本研究對象，同時，截癱患者及有睡眠呼吸暫停綜合征的患者也不納入本次研究。將患者按簡單隨機拋硬幣法隨機分為兩組，兩組患者在脫離呼吸機后分別給予高流量濕化氧治療（HFM 組）和常規鼻導管或面罩吸氧（TO 組）治療。其中，HFM 組共 236 例，TO 組共 251 例，本研究獲得醫院倫理道德委員會的批準，所有數據只用于科學研究。
兩組患者的年齡、性別、急性生理學與慢性健康評分系統Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ，APACHEⅡ）評分等比較，差異無統計學意義（均 P>0.05）。結果見表 1。
表1
兩組患者一般情況比較
1.2 方法
1.2.1 干預方案
HFM 組使用新西蘭 Fisher & Paykel 的 AIRVO 2 高流量加溫加濕呼吸機系統，使用滅菌注射用水進行持續濕化，給予 40 L/min 氣體流量吸氧，根據患者的手指末梢氧飽和度（peripheral oxygen saturation，SpO2）調整吸入氧濃度（最高 100%，最低 30%），維持患者 SpO2>90%。TO 組采用傳統的普通濕化瓶接鼻導管或面罩，進行濕化與吸氧治療，調整吸入氧流量 2 L/min 至 10 L/min，維持患者 SpO2>90%。
監測患者動脈血氣分析，記錄動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）、吸入氧濃度（fraction of inspired oxygen，FiO2），計算氧合指數，記錄 PaCO2、呼吸頻率進行比較分析。再次氣管插管標準：（1）出現明顯呼吸困難，呼吸頻率超過 30 次/min，或出現氣道梗阻癥狀；（2）氧合指數小于 150 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），或者動脈血氣中 PaCO2≥70 mm Hg；（3）呼吸困難伴有循環波動，心率變化超過基礎值 50%，血壓變化超過基礎值 30%。患者一般情況平穩，無需使用血管活性藥物，循環穩定 24 h 以上。脫離呼吸機自主呼吸至少 48 h，且血氣分析檢查結果基本正常。膿毒癥狀態基本控制，主要臟器功能基本穩定時轉出 ICU。觀察終點為患者死亡或者正常出院。
1.2.2 觀察指標
以拔管后 2、4、8、24、48 h 為觀察時間點，記錄氧合指數、PaCO2、呼吸頻率。此外，統計自主呼吸時間、住院時間、ICU 停留時間、再次氣管插管機械通氣率和死亡率。
1.3 統計學方法
采用 IBM 公司 SPSS 22 統計軟件。計量資料采用均數±標準差（
±s）表示，采用成組 t 檢驗；計數資料采用百分比表示，采用 χ2 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
兩組患者拔管前氧合指數比較，差異無統計學意義（P>0.05）。拔管后 2、4、8、24、48 h HFM 組氧合指數均明顯高于 TO 組（P<0.05），而 PaCO2 及呼吸頻率兩組間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。結果見表 2。HFM 組需要再次插管機械通氣明顯低于 TO 組（4.2% 比 10.4%，P<0.05），自主呼吸天數明顯高于 TO 組［（5.4±3.2）d 比（3.5±2.5）d，P<0.05］。兩組患者總住院天數比較，差異無統計學意義［（26.5±6.5）d 比（27.8±5.8）d，P>0.05］，但 HFM 組 ICU 滯留天數明顯低于 TO 組［（10.5±6.1）d 比（14.3±8.5）d，P<0.05］。死亡率比較，差異無統計學意義（4.7% 比 4.8%，P<0.05）。結果見表 3。
表2
兩組患者呼吸參數比較（
）
表3
兩組患者住院情況比較
3 討論
危重患者在脫離呼吸機后都有再插管的風險，如果能在撤機后采取有效過渡措施，將有可能降低再插管率[6]。高流量加溫加濕氧療技術早期在新生兒及嬰兒身上作為一種無創通氣模式來治療低氧血癥，取得了令人滿意的效果[7-9]，近些年來在成人患者中的使用也越來越多。有報道顯示，高流量加溫加濕氧療技術對于改善肺的氧合功能、預防肺部感染、降低再次插管概率等方面療效顯著，相比傳統吸氧模式優越性明顯[10-11]。ICU 危重患者脫機失敗需要再次氣管插管的概率大約為 10%～19%[12]。危重患者脫機后再次插管將顯著增加呼吸機相關肺炎的發生率和病死率，延長呼吸機的使用時間和在 ICU 的滯留時間，并且也會大大增加治療費用[13-14]。高流量濕化氧治療用于拔管后的危重患者作為過渡療法或許會有幫助。從我們的研究結果顯示，TO 組常規吸氧組需再次氣管插管率為 10.4%，而高流量濕化氧治療組再次氣管插管率為 4.2%。應用高流量加溫加濕氧治療明顯降低了該組患者的再次插管率。同時我們發現，拔管后 2 h 后開始，HFM 組的氧合指數即高于 TO 組（表 2），更好的氧合功能與更低的再次插管率是一致的。這一結果可能與以下兩種機制有關。首先是高流量氧氣的持續沖洗可以有效減少鼻咽部生理無效腔，使吸入的氧氣更多，減少了二氧化碳等無效氣體的重復吸入。Frizzola 等[4]在急性肺損傷的小豬模型上也證實了這一理論。另一種有利機制是高流量吸氧可以提供一個不穩定的呼氣末正壓，對肺泡的膨脹和復張有積極作用，這對于 ICU 病房中需要長期臥床的患者尤其有幫助[15]。高流量加溫加濕氧療還可以有效保護氣道黏膜，預防氣道分泌物干結形成痰痂。Chanques 等[16]的研究結果顯示，相比普通泡沫濕化，高流量加溫加濕氧療患者的氣道得到了更好的濕化。Sztrymf 等[17]也通過實驗觀察到，呼吸道上皮細胞和纖毛在充分濕化的環境下功能更好，同時充分加溫和濕化的氣體可減少正常人上氣道本身對外界干冷空氣的主動加溫加濕過程，大大降低了這部分能量的消耗。
值得注意的是，在 HFM 組中，失血性休克患者例數較多，而 TO 組中膿毒癥患者較多，這種樣本的不一致性，雖然沒有統計學差異，但是在再次插管患者數中膿毒癥患者占了絕大多數，這提示高流量濕化氧治療對于感染患者效果可能不可靠。膿毒癥相關的急性呼吸窘迫綜合征患者的成功脫機拔管率相對于非感染因素導致的急性呼吸窘迫綜合征患者更低[18]。這也許與膿毒癥時肺泡與支氣管內皮受到更多損傷有關系[19]。而高流量濕化氧療無法對于這種細胞本身的損害產生足夠的積極影響。但這一結論需要進一步的研究來證實。
本研究的主要局限在于研究的對象以膿毒癥和失血性休克患者為主，呼吸衰竭插管的原因多為感染和肺的炎癥性損傷，對于存在氣道問題的患者，如阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的患者，外傷致高位截癱患者等未納入研究。另一個問題是研究對象的 APACHEⅡ 評分平均不是很高，所得結論可能對極危重癥患者意義不大，同時缺少遠期療效和最終生存率的觀察。將在今后的研究中進一步探討。
綜上所述，高流量加溫加濕吸氧治療是 ICU 氣道維護與呼吸支持治療的有效手段，可以明顯改善 ICU 危重患者的氧合功能，可以降低脫機拔管后再次插管率，對呼吸功能有一定的保護作用。
危重患者經常在成功脫離呼吸機后仍然需要吸氧治療，但一般醫院供應的氧氣溫度較低，而臨床常用的鼻導管或面罩吸氧因缺乏有效的濕化常常導致患者不適，特別是氣管切開或意識障礙的患者。氣道開放的氣管切開患者給予導管或面罩吸氧，可因氣道不能有效濕化而易痰痂形成阻塞氣道；而一些意識障礙或年老體弱的患者經常存在張口呼吸，常規氧療也使氣道干燥，不易咳痰[1-2]。這些不利因素往往導致患者再次插管再次使用呼吸機。近年來，具備高流量加溫加濕功能無創輔助呼吸設備越來越多的應用到了臨床，其可以提供穩定的氧濃度[3]、減少鼻咽部生理死腔[4]、維護氣道黏膜功能、促進纖毛擺動[5]、降低氣道阻力和減少代謝消耗的作用。我院重癥醫學科自 2013 年開始對危重患者應用高流量濕化氧治療儀，作為呼吸功能支持和維護治療方法。本研究擬對重癥監護病房（intensive care unit，ICU）中危重患者脫機后的呼吸支持方法進行比較，探討高流量加溫濕化氧治療相比常規吸氧治療是否可以改善這些患者的氧合指數、動脈血二氧化碳分壓（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）、呼吸頻率、住院時間、ICU 停留時間、再次氣管插管機械通氣率和死亡率。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
納入 2014 年 1 月至 2016 年 12 月期間收入我院重癥醫學科需呼吸機支持 48 h 以上的患者，不能脫離呼吸機及呼吸機支持期間死亡的患者不作為本研究對象，同時，截癱患者及有睡眠呼吸暫停綜合征的患者也不納入本次研究。將患者按簡單隨機拋硬幣法隨機分為兩組，兩組患者在脫離呼吸機后分別給予高流量濕化氧治療（HFM 組）和常規鼻導管或面罩吸氧（TO 組）治療。其中，HFM 組共 236 例，TO 組共 251 例，本研究獲得醫院倫理道德委員會的批準，所有數據只用于科學研究。
兩組患者的年齡、性別、急性生理學與慢性健康評分系統Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ，APACHEⅡ）評分等比較，差異無統計學意義（均 P>0.05）。結果見表 1。
表1
兩組患者一般情況比較
1.2 方法
1.2.1 干預方案
HFM 組使用新西蘭 Fisher & Paykel 的 AIRVO 2 高流量加溫加濕呼吸機系統，使用滅菌注射用水進行持續濕化，給予 40 L/min 氣體流量吸氧，根據患者的手指末梢氧飽和度（peripheral oxygen saturation，SpO2）調整吸入氧濃度（最高 100%，最低 30%），維持患者 SpO2>90%。TO 組采用傳統的普通濕化瓶接鼻導管或面罩，進行濕化與吸氧治療，調整吸入氧流量 2 L/min 至 10 L/min，維持患者 SpO2>90%。
監測患者動脈血氣分析，記錄動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）、吸入氧濃度（fraction of inspired oxygen，FiO2），計算氧合指數，記錄 PaCO2、呼吸頻率進行比較分析。再次氣管插管標準：（1）出現明顯呼吸困難，呼吸頻率超過 30 次/min，或出現氣道梗阻癥狀；（2）氧合指數小于 150 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），或者動脈血氣中 PaCO2≥70 mm Hg；（3）呼吸困難伴有循環波動，心率變化超過基礎值 50%，血壓變化超過基礎值 30%。患者一般情況平穩，無需使用血管活性藥物，循環穩定 24 h 以上。脫離呼吸機自主呼吸至少 48 h，且血氣分析檢查結果基本正常。膿毒癥狀態基本控制，主要臟器功能基本穩定時轉出 ICU。觀察終點為患者死亡或者正常出院。
1.2.2 觀察指標
以拔管后 2、4、8、24、48 h 為觀察時間點，記錄氧合指數、PaCO2、呼吸頻率。此外，統計自主呼吸時間、住院時間、ICU 停留時間、再次氣管插管機械通氣率和死亡率。
1.3 統計學方法
采用 IBM 公司 SPSS 22 統計軟件。計量資料采用均數±標準差（
±s）表示，采用成組 t 檢驗；計數資料采用百分比表示，采用 χ2 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
兩組患者拔管前氧合指數比較，差異無統計學意義（P>0.05）。拔管后 2、4、8、24、48 h HFM 組氧合指數均明顯高于 TO 組（P<0.05），而 PaCO2 及呼吸頻率兩組間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。結果見表 2。HFM 組需要再次插管機械通氣明顯低于 TO 組（4.2% 比 10.4%，P<0.05），自主呼吸天數明顯高于 TO 組［（5.4±3.2）d 比（3.5±2.5）d，P<0.05］。兩組患者總住院天數比較，差異無統計學意義［（26.5±6.5）d 比（27.8±5.8）d，P>0.05］，但 HFM 組 ICU 滯留天數明顯低于 TO 組［（10.5±6.1）d 比（14.3±8.5）d，P<0.05］。死亡率比較，差異無統計學意義（4.7% 比 4.8%，P<0.05）。結果見表 3。
表2
兩組患者呼吸參數比較（
）
表3
兩組患者住院情況比較
3 討論
危重患者在脫離呼吸機后都有再插管的風險，如果能在撤機后采取有效過渡措施，將有可能降低再插管率[6]。高流量加溫加濕氧療技術早期在新生兒及嬰兒身上作為一種無創通氣模式來治療低氧血癥，取得了令人滿意的效果[7-9]，近些年來在成人患者中的使用也越來越多。有報道顯示，高流量加溫加濕氧療技術對于改善肺的氧合功能、預防肺部感染、降低再次插管概率等方面療效顯著，相比傳統吸氧模式優越性明顯[10-11]。ICU 危重患者脫機失敗需要再次氣管插管的概率大約為 10%～19%[12]。危重患者脫機后再次插管將顯著增加呼吸機相關肺炎的發生率和病死率，延長呼吸機的使用時間和在 ICU 的滯留時間，并且也會大大增加治療費用[13-14]。高流量濕化氧治療用于拔管后的危重患者作為過渡療法或許會有幫助。從我們的研究結果顯示，TO 組常規吸氧組需再次氣管插管率為 10.4%，而高流量濕化氧治療組再次氣管插管率為 4.2%。應用高流量加溫加濕氧治療明顯降低了該組患者的再次插管率。同時我們發現，拔管后 2 h 后開始，HFM 組的氧合指數即高于 TO 組（表 2），更好的氧合功能與更低的再次插管率是一致的。這一結果可能與以下兩種機制有關。首先是高流量氧氣的持續沖洗可以有效減少鼻咽部生理無效腔，使吸入的氧氣更多，減少了二氧化碳等無效氣體的重復吸入。Frizzola 等[4]在急性肺損傷的小豬模型上也證實了這一理論。另一種有利機制是高流量吸氧可以提供一個不穩定的呼氣末正壓，對肺泡的膨脹和復張有積極作用，這對于 ICU 病房中需要長期臥床的患者尤其有幫助[15]。高流量加溫加濕氧療還可以有效保護氣道黏膜，預防氣道分泌物干結形成痰痂。Chanques 等[16]的研究結果顯示，相比普通泡沫濕化，高流量加溫加濕氧療患者的氣道得到了更好的濕化。Sztrymf 等[17]也通過實驗觀察到，呼吸道上皮細胞和纖毛在充分濕化的環境下功能更好，同時充分加溫和濕化的氣體可減少正常人上氣道本身對外界干冷空氣的主動加溫加濕過程，大大降低了這部分能量的消耗。
值得注意的是，在 HFM 組中，失血性休克患者例數較多，而 TO 組中膿毒癥患者較多，這種樣本的不一致性，雖然沒有統計學差異，但是在再次插管患者數中膿毒癥患者占了絕大多數，這提示高流量濕化氧治療對于感染患者效果可能不可靠。膿毒癥相關的急性呼吸窘迫綜合征患者的成功脫機拔管率相對于非感染因素導致的急性呼吸窘迫綜合征患者更低[18]。這也許與膿毒癥時肺泡與支氣管內皮受到更多損傷有關系[19]。而高流量濕化氧療無法對于這種細胞本身的損害產生足夠的積極影響。但這一結論需要進一步的研究來證實。
本研究的主要局限在于研究的對象以膿毒癥和失血性休克患者為主，呼吸衰竭插管的原因多為感染和肺的炎癥性損傷，對于存在氣道問題的患者，如阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的患者，外傷致高位截癱患者等未納入研究。另一個問題是研究對象的 APACHEⅡ 評分平均不是很高，所得結論可能對極危重癥患者意義不大，同時缺少遠期療效和最終生存率的觀察。將在今后的研究中進一步探討。
綜上所述，高流量加溫加濕吸氧治療是 ICU 氣道維護與呼吸支持治療的有效手段，可以明顯改善 ICU 危重患者的氧合功能，可以降低脫機拔管后再次插管率，對呼吸功能有一定的保護作用。
