經(jīng)鼻高流量氧療在患兒麻醉中的應(yīng)用進(jìn)展

【摘要】經(jīng)鼻高流量氧療（HFNC）是一種無(wú)創(chuàng)的呼吸支持技術(shù)。在國(guó)外，HFNC作為持續(xù)氣道正壓通氣系統(tǒng)（CPAP）的替代治療方法，早被應(yīng)用于重癥監(jiān)護(hù)室的患兒中，以改善患兒肺部功能，治療呼吸系統(tǒng)疾病。近年來(lái)HFNC逐漸被應(yīng)用于患兒麻醉領(lǐng)域中。HFNC能夠增加呼吸暫停時(shí)間，用于患兒麻醉圍插管期，可以保證患兒的氧合，提高插管成功率。HFNC可以持續(xù)高流量供氧，且不占用患兒氣道，在氣道操作手術(shù)中應(yīng)用時(shí)可以為術(shù)者提供充足的操作空間，同時(shí)緩解麻醉科醫(yī)師在患兒缺氧時(shí)的緊張焦慮。HFNC可以提供持續(xù)的氣道正壓，應(yīng)用于患兒麻醉圍拔管期，能夠有效地促進(jìn)肺復(fù)張，預(yù)防和治療拔管后肺部并發(fā)癥。然而HFNC應(yīng)用時(shí)有其自身的局限性，如何更充分有效地應(yīng)用HFNC仍需大量臨床隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)論證。高流量呼吸濕化治療儀

【關(guān)鍵詞】經(jīng)鼻高流量氧療；正壓通氣；氧吸入療法；小兒麻醉

經(jīng)鼻高流量氧療（high flow nasal cannula，HFNC）是一種新的無(wú)創(chuàng)呼吸支持技術(shù)，早作為持續(xù)氣道正壓通氣（continuous positive airway pressure， CPAP）的替代氧療方法被用于呼吸重癥監(jiān)護(hù)室，適用于早產(chǎn)兒以及患有呼吸窘迫綜合征、氣管支氣管炎及呼吸衰竭等肺部疾病的患兒。HFNC具有減少生理無(wú)效腔、產(chǎn)生呼吸道正壓、減少呼吸做功及維持纖毛系統(tǒng)黏液清除功能等特點(diǎn)［1-3］。近年來(lái)，HFNC在圍術(shù)期的應(yīng)用逐漸增加。在麻醉領(lǐng)域中，HFNC的應(yīng)用可以減少患兒麻醉誘導(dǎo)插管階段低氧血癥的發(fā)生率，降低患兒全麻拔管術(shù)后肺部并發(fā)癥（postoperative pulmonary complications， PPCs），保證氣道操作手術(shù)中患兒的氧合，緩解麻醉科醫(yī)師因患兒缺氧產(chǎn)生的緊張焦慮。本文將HFNC在患兒麻醉圍插管期、氣道手術(shù)和拔管后的應(yīng)用和其局限性作一綜述。

HFNC在患兒圍插管期的應(yīng)用

與成年患者比較，患兒功能殘氣量小、自身氧儲(chǔ)備低、氧耗量大，因此在全麻誘導(dǎo)期，停止輔助通氣行氣管插管操作時(shí)常易發(fā)生低氧血癥［4］。Besnier等［5］分別用HFNC和無(wú)創(chuàng)通氣對(duì)急性呼吸衰竭患者進(jìn)行預(yù)氧合，雖然無(wú)創(chuàng)通氣可以提供更高的呼氣末正壓，但由于HFNC不需要移除面罩，更加易于操作且安全性好。Humphreys等［6］對(duì)48例接受全身麻醉的兒童（0～10歲）均通過(guò)球囊、面罩預(yù)充給氧后，提下頜開放氣道，HFNC處理組根據(jù)兒童年齡予以相應(yīng)的流量支持，0～15 kg的患兒，氧流速為2 L·kg-1·min-1；15～30 kg為35 L/min；30～50 kg為40 L/min；>50 kg為50 L/min，對(duì)照組不做特殊處理。與對(duì)照組比較，HFNC處理組的兒童呼吸暫停時(shí)間明顯延長(zhǎng)，在2～5歲和6～10歲年齡段中其延長(zhǎng)更為明顯。2～5歲兒童中，HFNC組的呼吸暫停時(shí)間為320 s，對(duì)照組為190.5 s；6～10歲兒童中，HFNC組的呼吸暫停時(shí)間為430 s，對(duì)照組為260.8 s。

困難氣道患兒  對(duì)于困難氣道的患兒，麻醉科醫(yī)師常常由于患兒發(fā)生缺氧而中斷插管操作，而多次反復(fù)插管操作易導(dǎo)致口咽部的損傷。延長(zhǎng)插管階段的安全窒息時(shí)間可以減少困難氣道患兒麻醉誘導(dǎo)插管期低氧血癥的發(fā)生，提高一次性插管成功率［7］。Riva等［8］研究關(guān)于早產(chǎn)兒在全麻下行聲門狹窄擴(kuò)張的報(bào)道表明，即使HFNC吸入氧濃度小于100%，仍可以明顯延長(zhǎng)呼吸暫停時(shí)間。在Riva等的研究中，使用HFNC后呼吸暫停時(shí)間增加了一倍，這為麻醉科醫(yī)師進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的困難氣道插管操作提供了相對(duì)充足的時(shí)間。然而Riva等［9］的另一項(xiàng)研究顯示，在60例1～6歲，體重為10～20 kg的全麻患兒中，使用2 L·kg-1·min-1流量的HFNC組對(duì)比0.2 L·kg-1·min-1的傳統(tǒng)鼻導(dǎo)管吸氧組并沒(méi)有明顯延長(zhǎng)麻醉插管階段的呼吸暫停時(shí)間，兩者呼吸暫停中位時(shí)間分別為6.9 min和7.6 min。因此，HFNC是否可以作為困難氣道患兒的預(yù)充氧方式仍有待大量多中心的隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)論證。

復(fù)雜先天性心臟病患兒  對(duì)于復(fù)雜先天性心臟病患兒，肺循環(huán)血量（Qp）和體循環(huán)血量（Qs）的平衡易受到細(xì)微生理變化和治療操作的影響，并且極易發(fā)生快速缺氧和心力衰竭。Lee等［10］研究表明HFNC是單功能心室患兒氣道管理期間氧氣供給的理想選擇。研究利用HFNC成功完成了一例5歲7個(gè)月患有單功能心室合并困難氣道患兒的心導(dǎo)管檢查。此例患兒在檢查前有過(guò)多次氣管插管失敗史，并診斷為困難氣道。在檢查前室內(nèi)空氣下SpO2范圍在70%～80%，給予HFNC治療4 min后SpO2從76%上升至98%，之后在靜脈麻醉下于80 s內(nèi)成功建立人工氣道。

由于氣道的解剖和生理特點(diǎn)，患兒氣道評(píng)估和管理難度較成年患者更大?；純豪щy氣道多，術(shù)前應(yīng)結(jié)合影像學(xué)檢查結(jié)果制定個(gè)體化方案和備選方案［11-12］。但不論何種方案，插管操作期間的充足氧氣供給是至關(guān)重要的［13］。HFNC的窒息給氧技術(shù)可以延長(zhǎng)窒息時(shí)間，增加患兒氧合，可為麻醉科醫(yī)師處理患兒困難氣道提供全新思路。

HFNC在患兒氣道操作手術(shù)中的應(yīng)用

氣道操作手術(shù)包括診斷性喉鏡、球囊擴(kuò)張、聲門上成形術(shù)、喉裂修復(fù)、注射性喉成形術(shù)、乳頭狀瘤切除和聲門下囊腫切除等。氣道操作手術(shù)中由于缺少氣管插管使得術(shù)中維持氧合具挑戰(zhàn)性。對(duì)于患兒而言，由于患兒年齡小，肺泡發(fā)育不完善，氧儲(chǔ)備少而氧耗量大，操作過(guò)程中極易出現(xiàn)低氧血癥，因此在氣道操作手術(shù)中保持有效氧供至關(guān)重要。

Riva等［14］報(bào)道了6例因上呼吸道狹窄在全麻下行內(nèi)窺鏡治療的患兒（2個(gè)月～14歲），在這些使用HFNC的患兒中，并未出現(xiàn)喉痙攣、胃脹氣等并發(fā)癥，表明HFNC應(yīng)用在保留自主呼吸氣道操作手術(shù)中是安全的。Ji等［15］對(duì)45例年齡在1個(gè)月至17歲行氣道手術(shù)的患兒進(jìn)行了回顧性分析，結(jié)果表明HFNC是一種有效可行的呼吸支持方案，它提供了通暢的手術(shù)視野，保證了患兒的氧合。在氣道操作手術(shù)中，接受3級(jí)聲門下狹窄球囊擴(kuò)張術(shù)和喉裂修復(fù)術(shù)的患兒常出現(xiàn)因無(wú)法保證充足的氧供而需轉(zhuǎn)行氣管插管的情況，然而這些患兒自身存在不同程度的插管困難，反復(fù)插管易加重喉?yè)p傷。短時(shí)間（＜60 min）氣道手術(shù)應(yīng)用HFNC可能有助于維持患兒術(shù)中氧合。Humphreys等［16］研究觀察了HFNC在20例患兒（5 d～11歲）上氣道手術(shù)中的應(yīng)用，其結(jié)果表明應(yīng)用HFNC時(shí)這些患兒的平均SpO2為96%，但在該研究中，整體手術(shù)時(shí)間較短，長(zhǎng)為61 min，因此對(duì)于需要保留自主呼吸的長(zhǎng)時(shí)間氣道手術(shù)來(lái)說(shuō)，HFNC能否達(dá)到同樣的維持氧合效果尚未可知。

低齡低體重患兒的氣道操作風(fēng)險(xiǎn)高，術(shù)中氣道管理及維持氧供是難點(diǎn)。Caruso等［17］報(bào)道了3例年齡在6周～11個(gè)月，體重低為3.95 kg，使用HFNC行顯微喉鏡和支氣管鏡（microdirect laryngoscopy bronchoscopy， MDLB）治療的患兒，在治療過(guò)程中，3例患兒的氧合、經(jīng)皮二氧化碳分壓均保持平穩(wěn)，未出現(xiàn)不良反應(yīng)，表明HFNC在低齡低體重患兒的氣道操作中可以維持氧合，這為此類患兒的氣道管理提供了新的方法。

HFNC可用于各年齡段的患兒氣道操作手術(shù)，有助于減少因缺氧而中斷手術(shù)進(jìn)行處理的次數(shù)，為手術(shù)醫(yī)師提供充足的手術(shù)時(shí)間，同時(shí)可以降低因低氧血癥而行氣管插管所帶來(lái)的咽喉部等損傷的發(fā)生率。患兒手術(shù)以短小手術(shù)居多，可以采用保留自主呼吸的非氣管插管全身麻醉，以減少氣管插管相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生［18］。HFNC在患兒氣道操作中的成功應(yīng)用也為患兒其他非插管全麻操作手術(shù)（如患兒無(wú)痛胃鏡檢查、患兒燒傷換藥等）的氣道管理提供了新方案，但目前此方面的前瞻性研究較少，其應(yīng)用的安全性和有效性還有待進(jìn)一步探討。

HFNC在患兒拔管后的應(yīng)用

氣道正壓  HFNC可以通過(guò)持續(xù)高流量的氧氣供給提供持續(xù)的氣道正壓，進(jìn)而作為CPAP的替代氧療方法，以減少患兒插管及需要使用呼吸機(jī)的時(shí)間。Jayashankar等［19］比較了經(jīng)鼻雙水平氣道正壓通氣（N/BiPAP）和HFNC用于新生兒、嬰兒心臟手術(shù)拔管后氧療效果的差異，HFNC在預(yù)防拔管后呼吸衰竭的出現(xiàn)、減少再插管發(fā)生率和維持氣體交換方面與N/BiPAP的療效相當(dāng)，并發(fā)癥較N/BiPAP少。該研究中接受N/BiPAP治療的患兒年齡較小[（2.68±2.97）個(gè)月]、術(shù)后通氣時(shí)間較長(zhǎng)[（106.98±79.02） h]，而接受HFNC治療組的患兒年齡稍大[（6.94±4.04）個(gè)月]、術(shù)后通氣時(shí)間較短[（62.72±46.14） h]。拔管后兩組血中二氧化碳分壓值、氧分壓值無(wú)明顯差異，但接受N/BiPAP治療的患兒腹脹發(fā)生率較HFNC治療患兒高。Sreenan等［20］表明HFNC在早產(chǎn)兒中應(yīng)用時(shí)，設(shè)置為：流速（L/min）=0.92+0.68 X（X為公斤體重，公式的相關(guān)系數(shù)r等于0.72）時(shí)可以與鼻腔持續(xù)性氣道正壓（nasal continuous positive airway pressure， NCPAP）產(chǎn)生同等效用。Milési等［21］在測(cè)量21例急性病毒性支氣管炎患兒的咽部壓力時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)HFNC的氧流量達(dá)到2 L·kg-1·min-1或更高時(shí)，患兒的咽部平均壓力可達(dá)到4 cmH2O以上。

呼吸末正壓  除了作為CPAP的替代氧療方法外，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)當(dāng)HFNC的流速設(shè)置達(dá)到一定數(shù)值后可產(chǎn)生呼吸末正壓（positive end expiratory pressure， PEEP）的作用，進(jìn)而增加呼吸末肺容積，促進(jìn)患兒肺復(fù)張。Luo等［22］評(píng)估了3種不同的HFNC設(shè)備，表明HFNC產(chǎn)生的PEEP與HFNC流速設(shè)置呈二次曲線關(guān)系。Hough等［23］研究表明在患有毛細(xì)支氣管炎的患兒（＜12個(gè)月）中，當(dāng)HFNC的流速為8 L/min可以明顯增加肺呼吸末容積、明顯降低呼吸頻率并使SpO2升高。

預(yù)防PPCs  Shioji等［24］對(duì)<4歲行心臟手術(shù)的患兒的研究表明，使用HFNC可能與心臟手術(shù)后PPCs的發(fā)生減少有關(guān)。王曉宇等［25］研究也表明，HFNC可以降低全麻患兒PPCs的發(fā)生率，該研究選擇實(shí)施先天性心臟病矯治術(shù)的患兒248例（年齡＜1歲），在這些心臟手術(shù)后拔管的患兒中，復(fù)雜性先天性心臟病和合并肺動(dòng)脈高壓的患兒其拔管后HFNC氧療的效果更明顯。

治療呼吸衰竭  Shioji等［26］對(duì)2014—2015年心臟手術(shù)后接受HFNC治療急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）的35例患兒及2009—2012年心臟手術(shù)后接受無(wú)創(chuàng)通氣（noninvasive ventilation， NIV）治療ARF的35例患兒進(jìn)行了回顧性分析，結(jié)果表明，與NIV組比較，HFNC組28 d內(nèi)的再插管率明顯降低、ICU停留時(shí)間明顯縮短，這表明HFNC可能有助于治療患兒拔管后出現(xiàn)的呼吸衰竭等并發(fā)癥，同時(shí)減輕再次插管對(duì)患兒的損傷，縮短住院時(shí)間，減輕家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

HFNC用于拔管后呼吸支持治療是安全可行的。對(duì)于心臟手術(shù)后的患兒，HFNC氧療可以治療拔管后呼吸衰竭、預(yù)防拔管后肺部并發(fā)癥的產(chǎn)生。復(fù)雜性先天性心臟病或合并肺動(dòng)脈高壓的患兒更易從HFNC中受益。但HFNC在拔管后的應(yīng)用中存在很多局限，對(duì)于危重癥患兒或存在禁忌證的患兒仍應(yīng)早期行CPAP等其他方式的呼吸支持治療，以免延誤治療時(shí)機(jī)。

HFNC的局限性

壓力不恒定  HFNC產(chǎn)生的類似CPAP及PEEP的壓力并不恒定，受多種因素的影響。Sivieri等［27］的一系列體外測(cè)試研究發(fā)現(xiàn)，HFNC所產(chǎn)生的氣道壓力與HFNC設(shè)置的流速、鼻導(dǎo)管與鼻孔的直徑比率成正比關(guān)系，且受開口和閉口模式影響。當(dāng)鼻導(dǎo)管與鼻孔的直徑比率在0.9以下、流速6 L/min時(shí)，開口模式下HFNC產(chǎn)生的氣道壓力<1.7 cmH2O，閉口模式下產(chǎn)生的氣道壓力<10 cmH2O。Urbano等［28］通過(guò)體外試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)閉口模式下，HFNC在咽部、氣道中產(chǎn)生的壓力與其流速設(shè)置呈線性關(guān)系（咽部壓力=-0.375+0.138×流速，氣道壓力=-0.375+0.158×流速）。Nielsen等［29］研究指出開口模式時(shí)HFNC產(chǎn)生的PEEP較閉口模式時(shí)降低了約50%。因此HFNC并不能完全取代壓力恒定可控的CPAP或PEEP在臨床中的應(yīng)用。

不良反應(yīng)  HFNC作用于氣道的壓力無(wú)法確定和調(diào)節(jié)，使其在患兒中應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生一些并發(fā)癥。HFNC可能會(huì)對(duì)患兒造成鼻出血、鼻黏膜損傷和潰瘍等損傷［30］。Testa等［31］研究中有2例心臟術(shù)后使用HFNC的患兒出現(xiàn)了腹脹，2例患兒使用HFNC的時(shí)間分別為12 h和24 h。在Hegde等［32］的報(bào)道中，有3例患兒在使用HFNC過(guò)程中出現(xiàn)氣胸和縱隔氣腫，其中2例出現(xiàn)氣胸的患兒（22個(gè)月和2個(gè)月）HFNC的流速設(shè)置分別為6 L/min和8 L/min，另1例出現(xiàn)縱隔氣腫的患兒（12歲）流速設(shè)置為20 L/min。目前尚未見進(jìn)一步研究論證HFNC使用中并發(fā)癥的發(fā)生率與使用時(shí)間、流速設(shè)置之間的關(guān)系。

相對(duì)禁忌證  麻醉科醫(yī)師在面對(duì)一些特殊患兒時(shí)應(yīng)慎重選擇HFNC。（1）Sivieri等［27］對(duì)患兒的觀察表明，當(dāng)鼻導(dǎo)管與鼻孔直徑比率大于0.9時(shí)，即使使用減壓閥，HFNC在流速為2 L/min時(shí)，可使氣道壓力快速上升到16 cmH2O；而當(dāng)流速為6 L/min時(shí)，氣道壓力高達(dá)24 cmH2O。因此，對(duì)于鼻部解剖結(jié)構(gòu)異常（存在鼻中隔偏曲、鼻骨骨折等）、嚴(yán)重鼻阻塞的患兒，由于流經(jīng)鼻腔的氣流量不足以達(dá)到預(yù)期治療效果，反而容易導(dǎo)致?lián)p傷，HFNC并不適用。（2）對(duì)于有腹腔內(nèi)疾病、氣道保護(hù)能力差、存在反流誤吸風(fēng)險(xiǎn)的患兒，由于過(guò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用HFNC可能會(huì)引起腹脹、腹壓增加，加重患兒病情，HFNC應(yīng)慎用。（3）對(duì)于本身已存在氣胸或存在氣胸潛在風(fēng)險(xiǎn)的患兒，為避免出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，HFNC應(yīng)慎用。

小    結(jié)

HFNC在使用中無(wú)法調(diào)節(jié)氣道壓力，可能造成患兒腹脹、氣胸等不良反應(yīng)，其在麻醉領(lǐng)域中的應(yīng)用有一定的局限性，但HFNC的效果及安全性正在被麻醉科醫(yī)師逐漸認(rèn)可。HFNC的窒息給氧技術(shù)可以為麻醉科醫(yī)師提供充足的插管時(shí)間，為困難氣道患兒提供新的處理方案。在氣道操作手術(shù)中，HFNC作為氧療方式，可以提供無(wú)呼吸氧合，維持機(jī)體的氧供。在拔管后HFNC可用于預(yù)防及治療患兒肺部并發(fā)癥。目前HFNC在患兒圍術(shù)期的應(yīng)用仍未見相關(guān)指南可遵循，還需要大量臨床隨機(jī)對(duì)照研究提供使用依據(jù)。但HFNC為困難氣道患兒、非插管全麻患兒的氣道管理提供了新的思路。