作者:歷洋,劉真,華震,北京醫院麻醉科
自主呼吸時鼻、咽、喉、氣管可對吸入氣體進行加溫和溼化,氣體到達肺泡時則已預熱至機體溫度,且與水蒸氣充分飽和。臨床常用吸氧裝置為面罩和鼻導管,但兩者可以提供給患者的氧濃度是十分有限的,同時因沒有充分的溼化與加溫,患者會較難耐受相對高流量的氧氣吸入,密閉的面罩吸氧患者會有強烈的窒息感並嚴重影響患者頜面部的操作,所以這兩種傳統的給氧裝置對氧的傳遞效力是十分有限的,並不能完全滿足臨床的需求。
經鼻高流量加溫加溼快速給氧裝置(transnasal humidified rapid-insufflation ventilatory exchange,THRIVE)[也稱:高流量鼻導管(high-flow nasal cannula therapy,HFNC)開始越來越多地應用於臨床,它是一種新型的呼吸支持模式,使給氧技術得到了大幅的提升。
1.THRIVE的組成及臨床特點
THRIVE系統包括3個組成部分:連接氧源的氣體流量控制閥、氣體加溫加溼裝置和連接患者與設備的導管裝置。目前裝置可提供加溫加溼後的高流量氣體最高達70L/min,給氧濃度可達到100%,減少患者氣道死腔,並產生一定的持續氣道正壓(continuous positive airway pressure,CPAP)。
Gregory等對插管患兒的研究發現,使用CPAP可以抵消由表面活性物質缺乏導致的肺不張。Parke等的研究也顯示,當氧流量為35L/min時,鼻咽部的氣道壓力為2.7cmH2O(1cmH2O=0.098kPa),這是面罩無法提供的。另有文獻指出:THRIVE持續將氧氣輸入到氣管,產生的氣道正壓可以達到7cmH2O,在有利於氧合、減少分流、衝洗死腔的同時減少二氧化碳蓄積。
目前臨床實踐研究表明THRIVE具有如下特點:①THRIVE的氣體控制裝置可提供濃度達100%且穩定的氧氣;②減少上氣道的解剖死腔;③減少鼻咽部阻力及呼吸做功;④通過加溫溼化器可提供加溫和溼化的吸入氧;⑤產生持續正壓通氣(7~8cmH2O);⑥肺復張作用;⑦改善纖毛的清潔力。
2.THRIVE在非麻醉領域的應用
2.1在呼吸系統疾病不同人群中的應用
2.1.1THRIVE在兒童呼吸系統疾病中的應用
Metge等研究中提到,分別使用CPAP和THRIVE(初始流速1L·kg−1·min−1,增加到最大為8L·kg−1·min−1)對患有支氣管炎的患兒進行治療,兩組共34例兒科加強病房(pediatric intensive care unit,PICU)患兒,其生理參數(心率、呼吸頻率、FiO2和PaCO2)和PICU住院時間差異無統計學意義,但使用THRIVE的患兒插管率下降。Kawaguchi等的研究也顯示出THRIVE的優勢,在PICU呼吸窘迫的患兒中,THRIVE組插管比例明顯下降。
Mayfield等和Milani等對支氣管炎患兒的研究發現,THRIVE治療的患兒與低流量氧療的患兒比較,進入PICU的比例明顯減少,且住院時間縮短3d。Wing等對848例PICU的患兒(包括哮喘、肺炎、支氣管炎、喉炎)研究顯示,在使用THRIVE後患兒插管率明顯下降。
2.1.2THRIVE在成年人呼吸衰竭中的應用
Zhu等對急性呼吸衰竭患者使用THRIVE和傳統氧療進行系統性回顧和Meta分析:4個研究共703例急性呼吸衰竭的患者,371例納入THRIVE組,332例納入傳統氧療組。總體來看,呼吸支持概率、插管率、病死率、轉移至ICU的情況差異沒有統計學意義。但亞組間分析顯示,急性呼吸衰竭患者使用THRIVE治療與傳統氧療>24h的情況下,THRIVE治療可以減少呼吸支持率、插管率,差異有統計學意義。
Kim等一項關於急性呼吸衰竭伴高碳酸血症患者使用THRIVE的研究表明:在伴有高碳酸血症的急性呼吸衰竭患者中,使用THRIVE可以提供足夠的氧濃度,維持正常PaO2同時降低PaCO2。Rittayamai等研究表明,在呼吸重症監護室,與傳統的氧療相比,THRIVE可以改善拔管後患者的呼吸困難情況,基本生理參數(呼吸頻率和心率)亦降低。Jaber等開展的一項隨機對照試驗表明,與單獨使用無創通氣設備(non-invasive ventilation,NIV)相比,將THRIVE與NIV聯合使用可以減少低氧呼吸衰竭患者插管時嚴重低氧血症的發生。
Nishimura在一項研究中指出,THRIVE作為無創通氣支持模式的價值已得到證實,特別是對危重症患者的呼吸支持,因其簡單且耐受性良好,亦得到更多關注。Nagata等的研究也表明,在急性呼吸衰竭患者中,THRIVE可以作為對無創呼吸機不耐受患者的一種替代無創通氣模式。Schwabbauer等將THRIVE和傳統的氧療及NIV進行對比後認為,在輕、中度低氧性呼吸衰竭患者中,THRIVE是一種有效且耐受性好的氧療裝置。
2.1.3THRIVE在睡眠呼吸暫停症候群患者中的應用
Joseph等對5例存在睡眠呼吸暫停的患兒進行研究,有4例為重度睡眠呼吸暫停[呼吸暫停低通氣指數(apneahyponea index,AHI)≥15h],治療後患兒改善為輕、中度睡眠呼吸暫停(AHI<10h),同時5例患者SpO2較治療前均明顯提高(P<0.05)。
2.2THRIVE在心衰患者中的應用
Roca等對心衰患者的研究表明,紐約心功能分級Ⅲ級的心衰患者可得益於THRIVE的支持治療。
2.3THRIVE在行氣管插管過程中的應用
Doyle等對緊急氣管插管患者使用THRIVE進行預充氧和窒息氧合的觀察研究顯示,在心臟病監護室、手術室和急診的低氧高風險患者,使用THRIVE可減少低SpO2的發生率。但也有研究表明THRIVE在改善氧合方面沒有明顯優勢。Simon等一項關於THRIVE和呼吸球囊在呼吸衰竭患者插管前預吸氧實驗的結果表明,重症呼吸衰竭患者插管前使用THRIVE是安全可行的,但與使用呼吸球囊相比,兩組間插管時的SpO2差異並沒有統計學意義。
Vourc'h等一項隨機對照實驗表明,儘管理論上有優勢,但急性重症低氧患者中,THRIVE作為預充氧的裝置,與高氧濃度及高流量面罩相比在預防氣管插管的去SpO2上,沒有優勢。
3.THRIVE在麻醉學領域的應用
3.1THRIVE在ICU危重患者中的應用
Yoo等在ICU拔管後呼吸衰竭的患者中,對THRIVE與傳統的無創氧療進行比較,發現二者均可避免再插管,但使用THRIVE與拔管後呼吸衰竭患者的住院時間縮短相關,對於拔管後無高碳酸血症的呼吸衰竭而言,使用THRIVE,住院患者的生存率也得到了提高。
3.2THRIVE在麻醉誘導插管前的應用
保持呼吸道通暢和患者的氧合是麻醉與手術安全的基本前提。70kg的正常成年人,呼吸空氣時功能殘氣量中含294ml氧氣,按照氧耗量210ml/min計算,從呼吸暫停至肺泡內儲備氧耗盡僅有84s,這麼短的時間不能保證患者麻醉誘導後的安全。預充氧合便是提高麻醉誘導期間患者氧合安全的重要措施之一。通過在麻醉誘導前的持續吸入純氧(至少3min)、1min做8次的深呼吸及患者自主呼吸消失後插管前的手控呼吸,使患者功能殘氣量中的氧氣比例增加,氮氣比例減少,即傳統稱之為「給氧去氮」,同時也將更多的氧儲存在患者體內,以延遲患者無呼吸時的安全窒息時間。
Mir等在一項快速順序誘導插管的隨機對照試驗結果中顯示,THRIVE與面罩吸氧相比,雖然pH、PaO2和PaCO2差異無統計學意義,但THRIVE組患者的窒息時間為248s,面罩吸氧組為123s(P<0.001),結果表明THRIVE用於全身麻醉誘導具有一定的優越性。彭俊等對THRIVE的研究指出,非困難氣道患者在保障氣道通暢的前提下,麻醉誘導前使用THRIVE行預充氧有效性高,誘導後患者在無呼吸期也能保持氧合充分,可能會延長「安全窒息時限」,提高圍插管期安全。
Lodenius等試驗顯示,插管後1min,面罩預吸氧組有5例(12.5%)SpO2<93%,THRIVE預吸氧組所有患者SpO2均高於96%,面罩預吸氧組共有7例低於96%。Rajan等研究表明,與傳統預吸氧窒息氧合相比,使用THRIVE明顯延長SpO2低至<90%的時間。Davis等研究也表明,預充氧可降低去氧飽和事件的發生率,增加插管成功率。所有全身麻醉誘導前患者均應進行預充氧合,對於已預料的和未預料的困難氣道患者意義更為重大。
3.3THRIVE在手術中/檢查鎮靜中的應用
Chung等一項對10例低氧血症患者進行支氣管鏡檢查和治療的研究指出,進行支氣管鏡檢查時,使用THRIVE可安全完成檢查,同時改善了患者的低氧情況。Wang等對THRIVE在胸腔鏡單肺通氣時應用進行研究,不插管的胸腔鏡手術單肺通氣使用THRIVE是安全可行的,且術後呼吸護理簡單、經濟。Gustafsson等在一項全身麻醉患者使用THRIVE的研究中發現,THRIVE可將有輕微系統性疾病、BMI<30kg/cm2且氧合良好、pH>7.13患者的安全無呼吸時間窗延長至30min,但窒息時呼氣末二氧化碳監測不敏感則必須使用經皮或動脈CO2和(或)pH監測。Simon等一項前瞻性隨機試驗表明,在清醒重症患者中行纖維支氣管鏡檢查,NIV支持的氧合情況優於THRIVE,但使用THRIVE患者耐受性更好。
3.4THRIVE在術後的應用
Testa等對18個月以下患兒心臟手術進行了觀察,發現THRIVE對於術後PaCO2的降低沒有作用,但是患兒心臟手術使用THRIVE與傳統氧療相比是一種更安全且改善氧合更好的選擇,也可減少NIV的使用。Corley等對心臟手術術後進行研究發現,THRIVE可以減少患者呼吸頻率,通過增加呼氣末肺容量和潮氣量來改善氧合,特別是對BMI較高不能耐受無創通氣的患者更有優勢。杜欣欣等一項Meta分析指出,與傳統氧療相比,THRIVE並不能改善成年人心臟外科術後患者肺不張情況,也不能縮短其ICU住院時間,但可以降低再插管率。
4.THRIVE的不足
因為連接患者的鼻塞比鼻孔直徑細,因此不能評價鼻子接觸部位的氣體洩漏量,沒有相應的氣體壓力監測,也限制了THRIVE在臨床中使用。Iglesias-Deus等報導了早產兒在使用THRIVE通氣時出現張力性氣顱,發生明顯的神經損傷,因此停止使用THRIVE。少數關於新生兒顱腔積氣的病例作為正壓通氣的併發症亦有報導,且都與CPAP相關。Hegde和Prodhan報導了3例使用THRIVE時發生氣胸和縱隔氣腫的病例。因此臨床使用THRIVE時還應該注意氣體流量的控制(特別是對於小兒肺部發育不健全的情況)。
總的來說,THRIVE的不足之處主要與其壓力相關,小兒尤其應注意,即使在成年人中使用,也需要注意患者能否接受高流量氧氣所帶來的壓力。
5.總結與展望
THRIVE作為一種無創通氣模式的新技術,與傳統的無創通氣相比,患者更舒適,操作更簡單,越來越得到醫務工作者的關注與使用。但目前關於THRIVE的深入研究並不多,特別是關注其併發症的研究報導目前還極少,還需要更多的隨機對照試驗研究。通過這些研究使臨床醫師更加明確THRIVE的適用範圍及治療能力,使更多的患者受益,減少其併發症的發生;也需要更多的研究去檢驗其有效性與安全性,使THRIVE在麻醉領域的應用更安全、更具有臨床價值。
來源:歷洋,劉真,華震.經鼻高流量加溫加溼快速給氧裝置的臨床應用[J].國際麻醉學與復甦雜誌,2020,41(6):604-608.
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