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摘要 鼻腔高流量（NHF）已经在ICU得到广泛应用，用于治疗急性呼吸衰竭患者。国际专家小组评估了急性呼吸衰竭在不同领域的潜在益处。对NHF生理效应的分析表明，各种呼吸功能参数的改善依赖于流量。这些有益的影响使一些严重急性低氧性呼吸衰竭患者避免插管，改善其预后。他们需要密切监测，以不延误插管。结果可能会恶化。ROX指数可以帮助临床医生决定何时插管。在免疫功能低下的患者中，NHF减少了插管的需要，但不影响死亡率。NHF对慢性呼吸衰竭患者有益的生理作用也有报道，提示可能是急性高碳酸性呼吸衰竭的适应症。当需要插管时，NHF可单独或结合无创通气（NIV）用于患者预氧。同样，NHF可减少低风险患者单独再插管，并与NIV联合治疗高风险患者。NHF可用于急诊科不需要插管的病人，其耐受性优于NIV。 带回家的信息 在急性低氧性呼吸衰竭治疗的各个环节（一线通气支持、预氧、拔管后、姑息治疗），有证据表明鼻腔高流量有可能使患者受益。对慢性呼吸系统疾病患者似乎也有好处。 介绍 在过去的几年中，鼻腔高流量在重症监护人员中得到了重要的普及，以管理急性呼吸衰竭患者，填补了面罩吸氧和无创或有创机械通气之间的通气支持升级的空白。有趣的是，在深入了解NHF的生理作用和疗效证据发表之前，NHF在ICU得到了广泛而迅速的应用。在这篇叙述性综述中，我们的目的是总结可用的数据和解决NHF可用于的不同临床场景，强调需要进一步研究以确认NHF是否有可能改善患者预后的领域。 鼻腔高流量（NHF）对急性低氧性呼吸衰竭（AHRF）的生理影响 NHF独特特点是它能够舒适地输送高流量的加热加湿气体，20–70升/分钟，FiO2范围为0.21–1.0。NHF治疗的生理反应包括气道压力、呼气末肺容积（EELV）和氧合的增加，这可能是高流量（60–70 L/min）的最佳选择，而对死腔冲洗、呼吸功和呼吸频率的影响可能是通过中等流量（20–45 L/min）（图1）。大多数证据与低氧性呼吸衰竭患者有关，迄今为止，在高碳酸血症人群中获得的生理数据很少。 随着NHF率的增加，EELV也会增加（ESM图1）。这种关系与每升流量增加呈线性关系，导致EELV增加0.7%。气道压力增加与EELV之间存在着很强的相关性（r=0.7）,这表明这种机制是NHF中氧合改善的原因，尤其是在较高流量下，通过肺泡补充（ESM图2）。 吸气努力随着流速的增加而减少，Mauri等人认为，60 L/min的流速最能支持吸气努力。然而，他们和其他作者也认识到，20–45 L/min的流速较低时，仍然可以显著减少呼吸功（ESM图3）。随着流量的增加，呼吸频率降低，伴随着分钟通气，没有任何高碳酸血症。换句话说，肺泡通气保持稳定，而分钟通气减少。解释PaCO2稳定性的主要机制是生理死腔的洗出。 重要的是，低氧血症患者能够很好地耐受较高的气流，他们的舒适度不会受到较高气流的不利影响。 由于NHF用于各种情况下的呼吸支持，临床医生应根据患者对治疗的反应滴定流量。ESM表1为低氧性呼吸衰竭患者提供了实现最佳流速的一些指导。如果耐受，最高流量作为一个起点似乎是最佳的患者低氧性呼吸衰竭，而低流量可能有效地降低呼吸频率和呼吸功，特别是在高碳酸血症患者。 避免插管 自从在呼吸衰竭治疗设备中引入NHF以来，许多观察性研究表明，与标准氧气相比，NHF显著改善了AHRF患者的呼吸状况。尽管他们认为在一些病人中可能已经避免了插管，但这些研究的设计排除了NHF降低插管率的任何正式证明。NHF的特性和相关的生理效应说明了NHF在舒适性、耐受性、缓解呼吸窘迫和改善氧合方面的优越性。Florali研究显示，在一个事后亚组（PaO2/FiO2<200的患者）分析中，与NIV或标准氧气治疗组相比，NHF治疗组的插管率较低。这种临床相关的差异转化为住院率和90天死亡率的降低，有利于接受NHF作为一线治疗的患者。一些荟萃分析，但不是所有的，也发现使用NHF与插管率降低有关。一些人担心的是，纳入的研究评估了不同插管风险的患者，但未达到所需的信息量。入住ICU的AHRF患者的插管率在30%到40%之间。这些数字在急诊室仅为1-2%，因为需要立即插管或NIV治疗AHRF的患者被排除在外。因此，在某些情况下选择的主要结果可能不是最相关的。在ED中，与常规氧疗相比，NHF的五次随机对照试验中有三次报告了插管率，没有研究发现两组之间存在差异。对未分化呼吸窘迫或心源性肺水肿研究的荟萃分析发现，571例患者中只有7例需要插管（1.2%），插管率无差异：RR 0.69（0.12,4.12），P=0.68。一项比较NHF和NIV治疗未分化呼吸衰竭的单一随机对照试验发现，NHF在插管率方面并不低于NIV。因此，似乎与ICU相反，延迟插管是ED中的罕见事件，因此需要更大的研究来证明避免插管的益处。 严重AHRF 在AHRF患者中，尽管常规氧疗，但如果持续低氧血症和/或呼吸窘迫，通常会引发NHF。因此，这些患者的低氧血症水平差异很大，从轻度到中度到重度低氧血症（PaO2/FiO2<200）。尽管其中相当一部分已成功地用NHF处理，但PaO2/FiO2的下边界尚未确定。 在Florali研究中，在80%的PaO2/FiO2低于200的患者中，这一比率在120的范围内，许多患者有双侧胸部X射线受累。他们很可能符合急性呼吸窘迫综合征患者的条件。他们清楚地提出了ARDS的临床、影像学和生物学特征。Garcia de Acilu等人确实令人信服地表明，接受NHF治疗的双侧浸润低氧血症患者与接受机械通气的ARDS患者的血浆上皮和内皮损伤生物标志物和炎症生物标志物水平相同。重要的是，接受NHF治疗的患者中有一半不需要插管。梅西卡等人也报道了类似的发现。在他们的队列中，45名接受NHF治疗的患者，除PEEP外，所有患者均符合柏林标准，成功率为60%。值得注意的是，队列中记录最差的PAO2/FiO2为108.6，胸部X光检查涉及的象限数为3。 因此，在没有立即插管标准的情况下，ARDS患者可以接受NHF试验。低PAO2/FiO2（<100）的患者插管的风险更大。因此，需要密切监测以预测何时需要及时进行插管。 NHF的预期结果 上述密切监测应包括几个变量（氧合、胸腹不同步、对血管升压药的需要、SOFA评分或疾病严重程度），这些变量已被证明与NHF衰竭相关。然而，这种关联不能直接预测NHF的结果。最近，ROX指数（定义为SPO2/FiO2与RR之比）已被描述并被前瞻性验证，用于预测AHRF肺炎患者NHF的成功与失败。这个指数背后的基本原理是，它结合在一个单一的价值，最好的描述病人的呼吸状况。在NHF治疗2、6和12小时后，ROX指数大于或等于4.88的患者不太可能插管。相反，HFNC治疗2、6和12h后ROX指数分别低于2.85、3.47和3.85的患者更容易失败。此外，失败患者的ROX指数在2小时和12小时以及6小时和12小时之间增加较小，这突出表明动态评估ROX指数也可能有助于确定更可能失败的患者。这种动态评估在分类那些ROX指数介于失败和成功之间的患者时特别有用，有助于NHF患者的日常临床决策过程，并将延迟所需插管的风险降至最低（图2和ESM）。然而值得注意的是，ROX在肺炎相关AHRF患者中得到验证。尽管重症肺炎是AHRF最常见的病因，但ROX的相同临界值在多大程度上将在AHRF的其他病因中具有相同的表现仍有待证明。 与NHF相关的危险 如前所述，30%至40%的AHRF患者最初接受NHF治疗，最终需要有创机械通气。因此，与NHF相关的主要危险是NHF不足的患者插管延迟。一项研究表明，延迟插管与社区获得性肺炎患者的死亡率增加有关。这一观察最初是在接受NIV治疗的AHRF患者中进行的，并且已经证明在接受NHF治疗的患者中也会发生。Rello等人发现在H1N1肺炎相关ARDS中NHF失败的患者死亡率为27%，而在那些立即插管的患者中这一数字为20%，这表明至少在某些情况下，延迟插管可能是有害的。Kang等人进一步探讨了这种危害。他们发现在接受NHF治疗的病人中，治疗后48小时内插管的死亡率和治疗后插管的死亡率有很大的不同。这项里程碑式的研究清楚地说明了延迟插管的风险。有几个原因可以解释这些发现。让病人长时间自然呼吸可能会恶化最初损伤的性质和程度，这一概念被称为病人自残肺损伤。此外，通过NHF补充氧气可能会迅速使血氧饱和度正常化，导致错误判断患者正在改善，而事实上，潜在的干扰（如通气-灌注不匹配或肺泡低通气需要吸气压力支持和呼气末正压）没有得到充分纠正。因此，患者可能会逐渐“无声地”恶化到呼吸肌疲劳、心功能不全和器官衰竭的程度，从而导致更糟糕的预后。因此，如NHF患者的上述监测密切，必须能够早期发现临床恶化，从而防止插管可以避免的延迟。 免疫功能低下患者的NHF 在过去几年中，一些研究评估了免疫功能低下患者的AHRF非侵入性治疗（ESM表2）。大多数是回顾性的。两项研究的比较指标（NIV或标准氧或NIV NHF）、主要终点（插管或死亡率）以及免疫抑制类型不同，因此很难进行直接比较。尽管如此，这些研究表明NHF可能降低插管率，尤其是与NIV相比。他们还表明，使用HNFC可能与较低的死亡率有关，而且无害。 这些结果在一项国际多中心观察性队列研究中得到证实，在该研究中，对接受NHF、NIV、标准氧或NHF NIV治疗的ICU患者进行了分析。每种改善氧合策略的插管率相似。然而，多变量分析显示NHF有降低插管率的趋势。 这些观察数据需要一个前瞻性的多中心随机对照试验来证实他们的结果所显示的趋势。 最近对776名接受标准氧气或NHF治疗的免疫功能低下患者进行了这样的试验。主要终点是D-28死亡率，次要终点包括插管率。根据先前的研究结果，没有使用NIV。病人大多因肺炎入院。死亡率在NHF（35，6%）和标准氧（36，1%）之间没有差异（P=0，94），以及插管率（分别为38，7%和43.8%，P=0，17）。需要插管的病人死亡率也没有差异。在预先确定的患者亚组中（氧流量>9 l/min，从ICU入院到随机分组的持续时间>3天或使用血管升压药），主要和次要终点没有差异。在这项研究中，FiO2/PaO2越大，转化为nh2的效果越好。 最近，Dumas等人根据患者前一天的特征分析了每日插管的可能性。使用倾向评分，作者没有发现氧合装置对第二天插管的可能性有任何影响。在这项对先前发表的三项研究的事后联合分析中，只有一小部分患者接受了NHF治疗。 如何从非免疫系统中获取数据 表明NHF更积极作用的患者与来自免疫功能低下患者的更中立的数据是否一致？一种可能的解释是，免疫功能低下患者的潜在疾病和/或导致AHRF的促发因素需要更多的恢复时间。因此，这些患者可能有较长时间的氧依赖，可能需要更多的侵入性程序。此外，这些患者的舒适度没有改善。这可能与NHF不能缓解的患者呼吸系统不适（化疗副作用）以外的其他不适源有关。由于所有这些原因，通气支持的性质在这种特殊情况下可能不会产生这种影响。 最近针对免疫功能低下患者的荟萃分析包括了这里的研究，所有研究都得出结论，使用NHF与插管率降低有关，但对死亡率没有影响。 NHF对稳定期COPD高碳酸呼吸衰竭的生理影响 如上所述，在慢性呼吸衰竭患者中使用NHF有很强的理由。 与AHRF患者相比，NHF可减少高强度呼吸时（如运动时）室内空气的夹带。早期的生理学研究显示平均气道压力增加，死亡空间通气减少。这些变化会增加潮气量、降低呼吸频率和呼气末肺容量，从而导致呼吸功的显著减少。 Longhini等人对三种条件（氧气、NHF和NIV）下的呼吸参数进行了直接比较。在NIV试验中断期间（30分钟），膈肌超声和通气参数升高。无论给氧方式如何，P-aCO2均保持稳定。然而，呼吸频率和膈肌收缩激活（吸气增厚分数）增加与标准氧，但不与NHF。后者与舒适度的提高有关。因此，这项研究表明，NHF可能导致比标准氧气更大的隔膜卸载。 在稳定的COPD患者中，研究一致表明，尽管呼吸频率降低，NHF仍能降低高碳酸血症。这与上气道气体的流量和泄漏依赖性清除有关，可减少二氧化碳再呼吸。这些发现得到了Bräunlich等人在临床环境中的证实。他们发现，6周后，NHF对高碳酸血症的降低和生活质量的改善并不低于NIV。然而，这些结果可能仅限于无重叠综合征（即COPD和阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的关联）的患者，正如最近证明的。ESM表3详细说明了这些研究的总结。 高碳酸性呼吸衰竭的NHF治疗策略NIV是高碳酸性ARF的首选通气方式。然而，较差的容忍度往往限制了它的成功应用。 NHF已被建议作为NIV中断期间的补充治疗，或作为NIV或轻度呼吸性酸中毒的控制性氧治疗的替代方案。 通过克服NIV中断期间标准氧气的缺点，NHF可以减少花费在呼吸机上的时间，并改善中断期间的呼吸功。在这种情况下，一项单一的随机对照试验对54名高碳酸血症受试者中的22名进行了NHF评估，虽然没有减少NIV的时间，但与标准氧气相比，NHF改善了舒适度、呼吸困难的控制和呼吸频率。本研究的主要局限性，即样本量小和有可能推翻NIV治疗的标准，有望通过高流量ACRF试验加以克服。这项正在进行的大规模随机对照试验将评估无呼吸机天数，并在NIV中断期间比较NHF和标准氧气。 在轻度到中度呼吸性酸中毒中，NHF被提议作为NIV的替代品。正在进行的非劣效性多中心试验将通过评估气体交换和治疗失败的短期影响来进一步探索这一策略。这些和未来的研究将需要更好地评估NHF在高碳酸性ARF中的作用，以了解哪些策略更适合采用。 NHF和预充氧 因AHRF而入住ICU的患者中，有相当一部分会因无创通气策略而失败，因此需要气管插管。在这些患者中，这种手术有更大的并发症风险，主要是氧饱和度降低。研究清楚地表明，标准的预充氧，即使在适当的执行，是不够的，以确保在危重病人满意的氧合水平。这导致临床医生研究其他模式的预充氧。NIV被令人信服地证明优于标准氧气，尽管一项验证性试验未能证实NIV的优越性。由于越来越多的AHRF患者接受NHF治疗作为一线通气支持，因此在决定插管时，该设备通常是在适当的位置。 因此，NHF也被评估为一种防止插管时去饱和的方法。轻度至中度缺氧的患者中，57例与标准缺氧的患者中，60例与标准缺氧的结果一致。矛盾的是，在低氧血症更严重的患者中，NHF未能证明优于标准氧气，以防止插管期间深度去饱和。然而，值得注意的是，不理想的预充氧程序（没有促进呼吸暂停氧合所必需的下颌推力）可以解释这些差异。这说明了“预充氧过程”的两个组成部分的重要性：预充氧和窒息氧合。直观地说，由于施加的正压水平较高，NIV在自主呼吸阶段可能优于NHF，NHF在呼吸暂停和喉镜检查时可能更有益，因为它可以留在原位。这一假设在最近的一次随机对照试验中得到验证，该试验比较了NIV和NHF，以确保需要在ICU进行气管插管的AHRF患者的预充氧状态。主要观察指标为血氧饱和度降低（SPO2<80%）的发生率。在整个研究患者中，两种策略的发病率没有差异（NIV为23%，HFNC为27%）。在患中重度低氧血症（PaO2/FiO2≤200mmhg），NIV预充氧后去饱和<80%的发生率低于鼻腔高流量组（分别为24%和35%，P=0.046）。严重不良事件在两组之间没有差异。最后，在此基础上，比较了NIV和NHF联合应用预防气管插管时不饱和的效果。联合用药后，出现的去饱和现象明显减少。基于所有这些结果，我们可以提出一种算法来指导临床医生选择预充氧技术（见图3）。 拔管后NHF 预防再插管是拔管后患者管理的基石，因为再插管会引起并发症（延长机械通气和ICU停留时间，呼吸机相关性肺炎…）。有人建议，在因延迟再插管的风险而引发安全问题后，NIV不应用于已确定的拔管后呼吸衰竭患者。然而，NIV对高失败风险患者具有预防作用。 失败风险的估计引起了争议，因为在插管患者的一般人群中预测失败的评分没有得到验证，风险很大程度上取决于患者群体。ESM表4显示了不同的风险因素。在外科患者中，由于机械通气持续时间短，预期的再插管率较低，拔管失败的原因也很特殊（如麻醉因素、气道通畅、手术并发症）。因此，对这些患者的研究通常针对不同于再插管率的主要结果，包括复合终点或非劣效性设计。在医疗患者中，已经描述了许多风险因素，但大多数风险因素的证据水平较低。此外，这些风险的主观定义（例如与咳嗽和分泌物管理有关的风险）限制了它们在临床试验中的重现性。对高危患者的传统定义要求至少有一个风险因素，但包括大量这些风险因素在内的最新试验表明，拔管失败的风险应该得到更好的定义。这得到了多变量模型结果的支持，多变量模型报告了一个以上独立相关的再插管高危因素，具有潜在的累积效应，以前的数据报告了再插管高危因素之间的协同作用。在分析数据时，这些问题值得考虑。 有几项研究将NHF与标准氧气进行了比较，以根据给定的失败风险防止再插管。在大量低风险患者的异质性人群中，包括机械通气时间超过12小时的复杂外科患者，与标准氧气相比，NHF显著降低拔管后呼吸衰竭和24小时后再插管率。在另一项对腹部手术后无并发症患者的研究中没有发现这种差异。OPERA试验中呼吸系统并发症的风险可能较低，这解释了这种差异。最近的荟萃分析证实，在拔管后呼吸衰竭和再插管率方面，NHF优于传统氧气疗法。 在高危患者中，两项大型研究发现NHF并不劣于NIV：一项是普通人群，另一项是心胸外科患者。在这些研究中，将NIV下的有效时间分别限制在最初24小时内的14小时和6.6小时。尤其是心胸外科手术后，NIV下的不适发生率明显高于NHF。 与NIF和NHF高风险患者的比较。患者接受至少48小时的预防性治疗。与之前的结果非常相似，在最初24小时内，NIV下花费的时间为13小时，这突出表明NIV耐受性可能是这部分患者中该策略的一个限制因素。尽管如此，作者发现NHF和NIV的联合使用比单独使用NHF的再插管要少。有趣的是，在拔管前PaCO2>45mmhg的患者中，NIV组第7天的再插管率明显低于NHF组，但PaCO2<45mmhg的患者没有发现这种差异。 因此，在高危患者中，NIV和NHF联合应用似乎对更多拔管前高碳酸血症患者有利。预防性治疗的持续时间和重新插管的评估日期是需要考虑的重要变量。 急诊与姑息治疗中的NHF 一些随机对照试验比较了在不同条件下，成人中度至重度呼吸窘迫时，通过低流量鼻尖或面罩将NHF与ED中的标准氧气进行比较。对这些随机对照试验的系统回顾发现，与标准氧相比，死亡率（RR 1.20；95%CI 0.58，2.48，P=0.62）或治疗失败（RR 1.49；95%CI 0.33，6.82，P=0.60）没有差异。然而，与标准氧相比，更多的患者不能耐受NHF（RR 6.81；95%CI 1.18，39.19，P=0.03）。这些数据是有限的，因为插管率（1.2%）和NIV（3.1%）较低，尽管纳入的研究中有AHRF患者。这是因为需要立即NIV或插管的患者被排除在研究之外。ED中的标准护理通常能有效地避免剩余患者的机械通气，研究可能包括护理上限的患者。因此，NHF和标准氧气在这些结果上的差异可能很小。与NIV治疗未分化呼吸衰竭相比，NHF治疗单次RCT的任何结果没有差异。相反，在有创通气受限的姑息性患者中进行的一项小范围随机对照试验发现，与NIV相比，NHF可减少呼吸困难。NHF可能在某些ED患者中起作用，这些患者不会接受插管或NIV耐受性不好。需要更多的研究来证实这一点。 NIV被推荐用于姑息治疗。然而，患者的不适和无法进食或交流可能会限制其使用。NHF可能是在这种情况下提供氧气和呼吸支持的替代方法。许多研究报告了NHF通过缓解晚期癌症患者的呼吸困难和不插管低氧性呼吸衰竭患者的益处。此外，NHF在缓解晚期癌症患者的呼吸困难方面可能并不比NIV差。然而，需要进一步的研究来评估NHF在姑息治疗中对患者舒适度和生活质量的益处。 结束语 在短短的10年时间里，NHF已经在AHRF治疗设备中找到了自己的位置。在AHRF治疗的每一个环节（一线呼吸机支持、预氧、拔管后、姑息治疗），有证据表明对患者有利。有趣的是，还有一些方面需要进一步调查。这些措施包括改善舒适度，探索更高流量的潜力，以及解决脱机问题。 ---Intensive Care Med (2020) 46:2238–2247 https:///10.1007/s00134-020-06228-7 |
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