【综述】加温湿化高流量鼻导管通气在儿科应用中的研究进展

【综述】加温湿化高流量鼻导管通气在儿科应用中的研究进展
文章来源：中国小儿急救医学,
2017,24(5) : 378-382
作者：喻斌肖政辉
摘要
加温湿化高流量鼻导管给氧是相对较新型的无创呼吸支持模式，最初应用于早产儿呼吸暂停，近年来，其应用发展迅速，逐步应用于婴幼儿、较大儿童。

相比其他无创给氧装置，加温湿化高流量鼻导管给氧舒适度高，耐受性好，护理方便，降低气管插管率，可以有效应用于临床。

鼻导管给氧最初于1940年应用于临床，是目前临床中最常用的给氧方式，但给氧过程中可因气体寒冷、干燥导致鼻黏膜损伤，必须对给氧流速加以限制。

加温湿化高流量鼻导管通气(humidified high-flow nasal cannula，HHFNC)是近年来出现的新型无创辅助通气模式，通过特定的鼻塞，应用加温湿化系统将空气/氧气混合气体加温至接近人体温度，湿化至99%以上的相对湿度，提高给氧舒适度和减少对患者鼻黏膜的损伤，与普通鼻导管给氧相比，HHFNC可精确调控氧浓度和流速，在患者需要时予以较高给氧流速。

HHFNC最开始作为替代经鼻持续气道正压通气(nCPAP)用于早产儿呼吸支持，之后因其在改善通气效率、减低呼吸功等方面的优势，在儿科临床应用日益广泛，现对HHFNC在儿科疾病应用中的研究进展进行综述。

1 HHFNC的流速
HHFNC的气体流速≥2 L/min，最大可达
60 L/min，但HHFNC在儿科应用的理想流速
暂无国际标准。

目前流速多根据患儿体重设定，
一般初始设置2 L/(kg·min)，再根据患儿呼吸做功及经皮血氧饱和度、血气分析结果等调节流速，应用于较大儿童时流速最高可达到50 L/min。

研究表明，在儿科应用时最大气体流速低于10 L/min并发症少[1]。

但气体流速10 L/min以下所产生的压力反应以及是否存在因气体泄漏导致供氧不足暂未见报道。

2 HHFNC作用机制
2.1 加温、湿化的气体可提高气道传导性和肺泡顺应性
Fontanari等[2,3]研究表明，在寒冷、干燥的气体刺激下，正常人和哮喘患者平滑肌可表现出保护性收缩反应，给予婴儿输送未加温和湿化的气体通气5 min后，肺顺应性和传导性明显降低，经过HHFNC加温湿化后的气体可以减少对鼻咽部和气道黏膜的刺激，使气道保持湿润。

气道分泌物稀薄，促进气道黏膜纤毛运动，从而避免分泌物积聚，减少小气道阻塞的风险，改善通气功能。

2.2 保持气道正压
HHFNC可以产生与nCPAP类似的气道正压，压力值在2～4 cmH2O(1 cmH2O＝0.098 kPa)之间，此正压在吸气相可促进肺复张，呼气相防止肺泡萎陷，从而维持肺泡稳定性。

研究表明，HHFNC产生的气道正压比通常nCPAP要低，但在实际应用中这部分压力并不能直接调节和监测，其压力大小与气体流
速、患儿体重、鼻导管直径与鼻孔的相对大小、口腔是否闭合等多因素有关[4]。

有研究表明，当嘴打开的情况下不会产生气道正压，气道正压与流速呈正相关[5]。

Sivieri等[6]发现，在模型上当嘴关闭时可以产生很高的气道正压。

Wilkinson等[7]研究表明，气道正压的产生与嘴是否关闭无关。

因此，目前对于口腔关闭是否影响气道压力暂无定论。

2.3 提高肺泡有效通气
正常人体每次呼吸末残留于鼻腔、口腔、咽部的解剖无效死腔气体绝大部分为CO2，含少量O2，HHFNC提供的气体流速超过患者自身吸气流速或与之匹配，有效冲刷这部分解剖无效死腔气体，在下一次吸入气体中夹杂较少上次呼气末残留的CO2，可吸入更多由HHFNC提供的理想混合气体。

在每分通气量相等的情况下，增加肺泡通气量所占比例(每分通气量＝肺泡通气量＋解剖无效腔气量×呼吸频率)，从而提高肺换气效率。

Möller等[8]在模拟的上呼吸道模型上，运用红外二氧化碳吸收光谱放射性氪r相机成像技术测量了HHFNC对CO2清除的速率，结果表明CO2清除率随气体流速提高而增加，并以气体流速每提高1 L/min，鼻咽腔无CO2间隙以1.8 ml/s 的速率增加。

Dysart等[9]研究也表明HHFNC 可冲刷解剖无效死腔气体，减少残存CO2，提高肺泡有效通气。

2.4 加温湿化气体及降低代谢消耗
人体呼吸道在将吸入气体加温至接近人体温度(37 ℃)、湿化至100%的相对湿度的生理过程中需要消耗一定的能量。

而HHFNC提供的气体通过加温湿化系统，可将接近人体温度、湿化至100%的混合理想气体直接输送给患者，从而避免这部分热量消耗。

2.5 降低上呼吸道阻力及呼吸做功
鼻咽腔侧壁通过提供较大的气体接触表面积以湿化、加温吸入气体，但鼻咽腔与气体、气体内部之间的摩擦会对气流产生明显的阻力，约占总气道阻力的50%。

鼻咽腔的大小可影响该部分阻力。

与呼气相相比，吸气相鼻咽腔扩张更明显，鼻咽腔表面积增大，气体经过时产生的吸气阻力相应增加。

HHFNC通过输送符合或超过患者需要的吸气峰流量的加温湿化后气体，吸气时鼻咽腔不再需要扩张以对吸入气体进行加温加湿，可降低吸气阻力作用，避免了克服该阻力所需的呼吸功[10]。

Rubin等[11]通过食管内压力监测装置测量胸膜腔压力，比较了患儿在HHFNC流速2 L/min、5 L/min、8 L/min时的呼吸功，结果表明随流速增加，患儿呼吸功降低。

3 HHFNC的优点与缺点
3.1 HHFNC优点
3.1.1 操作方便
与nCPAP不同，HHFNC无需密闭回路，只需将合适大小的锥形鼻塞放置于鼻孔内(一
般直径为鼻孔的1/2～2/3)，易于固定，可降低护理难度，调节装置简单，只需调节流量及氧浓度2项指标，医护人员容易掌握，在临床上易于推广应用。

3.1.2 减轻鼻损伤
婴幼儿鼻黏膜柔嫩，HHFNC采用细短的双腔鼻导管，根据患儿体重配备不同型号的专用鼻塞，无需密闭，避免了压迫鼻黏膜，而加温湿化效应能避免气道水分流失、变冷，减少对鼻黏膜刺激，从而降低了鼻黏膜溃疡、鼻中隔损害、鼻变形、继发感染等并发症，患儿更易耐受，依从性高。

赵磊等[12]比较了65例呼吸暂停早产儿应用HHFNC和nCPAP治疗后鼻损伤的程度，结果表明HHFNC组鼻内部左右侧、鼻外部及鼻中隔5个部位的损伤均显著低于nCPAP组。

3.1.3 减少喂养问题
nCPAP可产生持续较高气道正压，导致胃肠道贮气过多，抑制胃肠道蠕动，容易出现腹胀、开奶时间延长、喂养不耐受等，而腹胀可导致膈肌上抬、肺容量降低。

而HHFNC产生的气道正压低，可减少喂养问题发生。

Hoffman等[13]研究也表明HHFNC可减少喂养不耐受。

最近Sanuki等[14]在9例成人志愿者应用HHFNC，同时由导管向齿龈处缓慢注射蒸馏水诱发吞咽反射，记录颏下肌电图及呼吸阻抗容积描记以评估HHFNC对吞咽/呼吸协调的影响，测得吞咽反射迟滞时间，与对照
组(0 L/min)相比，HHFNC气体流速增加可显著缩短吞咽反射的迟滞时间，起到强化吞咽功能的作用，从而有效降低误吸的发生率。

3.2 HHFNC缺点
HHFNC缺乏压力限制安全阀门，所产生的气道压力不能动态监测和调节，影响因素多，不稳定，且提供的气道压力有限，在改善呼吸肌疲劳、降低呼吸做功方面，尚不能完全替代nCPAP作用。

4 HHFNC在儿科的应用
目前国内外HHFNC在新生儿科应用较广，并逐步在婴幼儿、青少年、成人中推广应用，而国内在婴幼儿、青少年患者的临床应用相对较少。

目前多用于预防拔管失败、呼吸暂停、重症肺炎、儿童支气管肺炎、睡眠呼吸暂停综合征、新生儿呼吸窘迫综合征、院间转运等。

4.1 重症肺炎
婴幼儿重症肺炎可导致肺水肿、肺泡部分塌陷、实变、气道阻塞等严重病变，纠正缺氧是提高治愈率、防治并发症的重要治疗措施。

而一般氧疗很难满足病情较重患儿治疗需求，HHFNC作为一种较新型无创给氧装置，在重症肺炎的应用中取得较好的效果。

黄梅等[15]的研究中，将42例新生儿重症肺炎患儿随机分为HHFNC组和普通鼻导管或面罩给氧组，记录呼吸频率、动脉氧分压、动脉二氧化碳分
压、主要症状体征消失时间、住院时间、机械通气率，结果表明HHFNC组(患儿体重1～2 kg，气体流量4～6 L/min；2～3 kg，气体流量7～8 L/min；>3 kg，气体流量9～10 L/min)与普通鼻导管或面罩给氧组相比，上述参数明显改善。

但目前应用于重症肺炎患儿多局限于新生儿，在婴幼儿及较大儿童应用相对较少，仍需要大样本临床随机对照研究及远期随访结果。

4.2 预防拔管失败
长时间有创辅助通气容易导致呼吸机相关性肺损伤，包括压力伤、容量伤、呼吸机相关性肺炎，远期可导致支气管肺发育不良、影响生存质量等。

临床上尤其儿童推荐尽早拔管，最大程度上避免呼吸机相关并发症出现。

HHFNC近年来作为呼吸支持模式应用于预防拔管失败取得好的效果，可作为nCPAP外另一种较好的选择。

康文清等[16]比较了161例早产儿应用nCPAP与HHFNC预防早产儿拔管失败效果，结果表明HHFNC与nCPAP是等效的。

河北省新生儿加温湿化高流量鼻导管通气研究协作组在2012至2013年开展了一项比较HHFNC与nCPAP作用的多中心临床研究，纳入255例生后7 d内进入重症监护病房准备拔管改无创辅助通气新生儿，结果显示，HHFNC预防机械通气患儿拔管失败的效果与nCPAP相当，但HHFNC组腹胀发生率较nCPAP组患儿要低[17]。

表明HHFNC可以安全应用于拔管撤除呼吸机患儿，相比于
nCPAP，在避免腹胀、鼻损伤方面具有很大的优势。

4.3 早产儿呼吸暂停
早产儿由于神经系统及呼吸系统发育不完善，容易出现呼吸暂停。

nCPAP以往作为治疗早产儿呼吸暂停的重要手段，但其造成的腹胀、鼻损伤、气漏等并发症直接影响其疗效。

近年来，国内外开始使用HHFNC治疗早产儿呼吸暂停，已取得良好疗效。

蒲伟丛等[18]对比了极低出生体重儿呼吸暂停应用HHFNC与nCPAP呼吸支持效果，结果表明两组频繁呼吸暂停发生率、无创通气时间、气管插管率差异无统计学意义；HHFNC组腹胀发生率、头部塑型发生率、鼻损伤发生率明显低于nCPAP组。

杨一民[19]的研究也表明，患儿体重1 000～1 999 g气体流量3 L/min、体重2 000～2 999 g气体流量4 L/min、体重>3 000 g气体流量5 L/min时，HHFNC可有效治疗早产儿呼吸暂停。

而黄碧茵等[20]对比了HHFNC与nCPAP治疗早产儿呼吸暂停的疗效，结果表明nCPAP组总有效率明显高于HHFNC组，nCPAP组出现皮肤损伤较HHFNC组显著增多。

结果的不同可能与入组标准与流量不同等有关。

4.4 新生儿呼吸窘迫综合征
Lavizzari等[21]开展了对316例早产儿轻中度呼吸窘迫综合征患儿应用4～6 L/min HHFNC及4～6 cmH2O nCPAP、BiPIP比较
的随机对照研究，发现三者是等效的。

Kugelman等[22]比较了1～4 L/min HHFNC 和经鼻间歇正压通气(NIPPV)对76例胎龄<>[23]比较了NIPPV、HHFNC、nCPAP治疗77例新生儿呼吸窘迫综合征的效果，结果表明NIPPV、HHFNC组患儿血气情况较nCPAP 组显著改善，nCPAP组患儿氧疗时间、无创通气时间、住院时间、开奶时间明显延长，腹胀、气漏等并发症高于其他两组。

这些研究表明，HHFNC不仅能改善新生儿呼吸窘迫综合征患儿的呼吸功能、促进患儿氧合，且对患儿副损伤小，可成为nCPAP有效的替代呼吸支持方法。

4.5 儿童急性细支气管炎
Bermudez等[24]回顾分析了应用HHFNC 前后112例新生儿急性细支气管炎患儿，应用HHFNC后，能明显改善患儿心率、呼吸，气管插管率明显降低，可作为一种安全、有效的供氧装置应用于新生儿急性细支气管炎患儿。

Metge等[25]比较了2个月内收治的急性细支气管炎患儿分别应用HHFNC和nCPAP治疗的效果，记录患儿呼吸频率、心率、氧分压、二氧化碳分压、住院时间和PICU入住时间，结果表明nCPAP组与HHFNC组上述参数差异无统计学意义。

Milani等[26]对中重度急性支气管肺炎患儿使用HHFNC和普通鼻导管给氧治疗，结果显示HHFNC组患儿呼吸、心率较普通鼻导管给氧组明显改善，住院时间平均缩短3 d，氧疗时间缩短2 d。

因此，HHFNC
可以替代普通给氧应用于婴幼儿急性细支气管炎患儿。

4.6 睡眠呼吸暂停综合征
由于HHFNC提供的气体流速超过患者自身吸气相流速，并可提供一定呼吸末正压，可减少吸气相形成的负压，避免呼吸道软组织塌陷，在睡眠中可保持气道的开放，有效避免呼吸暂停。

Joseph等[27]首次报道了将HHFNC 应用于5例非腺样体肥大所致睡眠呼吸暂停综合征儿童，结果发现呼吸暂停低通气指数和最低经皮血氧饱和度明显改善。

目前有关HHFNC治疗儿童睡眠呼吸暂停综合征的临床研究多为回顾性或观察研究，且多观察短期效果，仍缺乏大样本临床随机对照研究和远期随访结果。

4.7 急性肺水肿
Kumar等[28]报道了1例先天性大动脉转位患儿，其在接受大动脉调转术和解除左心室梗阻后反复出现急性肺水肿，接受HHFNC治疗后，避免了气管插管有创辅助通气。

Carratalá Perales等[29]报道了5例先天性心脏病术后肺水肿患儿，给予HHFNC治疗后明显改善氧合，避免了气管插管有创辅助通气。

表明HHFNC可改善肺水肿患儿氧合情况，但目前有关HHFNC治疗肺水肿的临床研究多为小样本研究，缺乏大样本临床随机对照研究和远期随访结果。

综上所述，HHFNC是一种相对安全、简易、更易耐受的供氧装置，可降低有创辅助通
气和nCPAP的使用，目前其应用发展迅速，
已被广泛应用于婴儿，在儿童、青少年、成人
中的应用发展迅速，但在新生儿科以外范畴的
应用仍缺乏大样本随机对照研究。

关于
HHFNC流速设置、理想流量选择亦需进一步
明确。

参考文献（略）。