张贝贝 谈林华

浙江大学医学院附属儿童医院外科重症监护室，浙江杭州 310052

高流量鼻导管吸氧作为一种儿科患者无创呼吸支持方式之一，受到越来越多临床工作者的重视。HHHFNC 是指将气流量达到或超过患者最大吸气流速的空氧混合气体，经加温后可达34 ～37℃，湿化后相对湿度达100%，以精确的氧浓度（21% ～100%）输送给患者的氧疗方法[1]。一部分学者建议根据患儿体重来确定高流量的定义，氧流量达2L/（kg·min）定义为高流量[1]。当氧流量设置在一定范围时，可使患儿呼吸功降至最低，这一氧流量被称为“最适氧流量”，关于“最适氧流量”的设置，绝大多数学者同样认为“最适氧流量”应依据患儿的体重来调节，建议在新生儿及婴儿中，氧流量达2L/（kg·min）作为“最适氧流量”，而在儿童中，氧流量应接近1L/（kg·min）[2]。

1 HFNC的作用机制

1.1 提供精确的吸入氧浓度，提高治疗效果

传统氧疗吸入氧浓度受氧流量、患者潮气量、呼吸频率、吸气时间、吸气峰流速等多种因素影响，故实际吸入氧浓度比理论上吸入氧浓度低并且具体浓度不详，尤其对于新生儿，需控制氧流量≤2L/min来避免吸入氧浓度过高导致氧中毒、早产儿视网膜病等严重并发症的发生[3]。高流量氧疗能够较准确提供不同氧浓度的气体，而且氧浓度不受患者呼吸模式的影响，可提高患者的治疗效果，减少新生儿氧中毒、早产儿视网膜病的严重并发症的发生。

1.2 冲刷鼻咽部解剖无效腔，提高肺泡有效通气

因HFNC 提供的气体流速达到或超过患者自身流量，可有效冲刷呼患儿呼气末鼻腔、口腔、咽部的解剖无效死腔气体，明显减少患儿吸入的二氧化碳（carbon dioxide，CO2）的含量，可提高肺泡有效通气。儿童鼻咽部无效腔的比例约为成人的2 ～3倍，新生儿甚至可达3mL/kg，6 岁以上儿童才逐渐与成人的无效腔比例相当（达0.8mL/kg），随着年龄增长，死腔分数降低，因此年龄越小，高流量吸氧对动脉血氧分压（partial pressure of oxygen in arterial blood，PaO2）、动脉二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）影响越大[3-5]。研究表明，当氧流量达到2L/（kg·min）时，鼻腔无效腔已经被清除得较为彻底，此时增加肺泡通气量的效应就不会再增强[6]。

1.3 产生气道正压，提高呼吸末肺容积

HHHFNC 通过输送恒定的高流量气体，可以产生与nCPAP 类似的呼气末正压，对改善或维持上气道开放、对抗周围气道陷闭、扩张肺泡内径或防治肺泡陷闭、改善肺水肿皆有一定作用。一项关于HFNC 对早产儿生理研究表明，HFNC 在相同流速下闭口状态产生呼气末气道正压（positive end expiratory pressure，PEEP）显 著 高 于 开 口 状态，此外，通过建立数学模型可预测PEEP，PEEP= -6.373+0.525×（流速，L/min）+1.454×（口腔位置，0=开口；1=闭口）-1.856×（体重，kg）+0.307×（当前胎龄，W）[7]，由此可见HFNC 产生的呼气末气道正压大小与流量呈正相关，在相同气体流量下产生的呼气末正压与患儿体重呈负相关。

1.4 降低上呼吸道阻力及呼吸功，降低代谢消耗

HFNC 通过输送加温湿化的气体减少了冷而干燥气体所造成的支气管收缩，节省机体因加热和湿化气体产生的代谢消耗，通过输送达到或超过患者吸气峰流量的加温湿化气体，降低吸气阻力作用，同时较高的氧流量提供一定的气道正压，避免呼气末时气道的塌陷，减少呼吸功。一项生理研究表明，HFNC 氧流量≥2mL/（kg·min）与平均咽部压力≥4cm H2O 相关，可减少患儿呼吸功[8]。此外，通过保持黏膜纤毛功能的完整性并使分泌物更容易排出，HFNC 也可能减少咳痰所消耗的能量。

1.5 加温湿化气体，增加患者舒适度及耐受性

传统氧疗需要通过鼻咽部呼吸道黏膜对吸入的氧气加温、加湿，增加气道阻力，消耗气道黏膜的热量和水分。HFNC 通过提供加温和加湿的空氧混合气体，维持患儿呼吸道上皮细胞和纤毛的结构和功能，还可减轻呼吸道黏膜水肿，提高患儿的舒适度。一项对46 例患有不同原因呼吸窘迫新生儿和儿童的研究发现，当鼻导管或面罩吸氧转换为HFNC 时，通过COMFORT 量表测量的患儿舒适度能得到改善[9]。

2 HFNC在患儿呼吸衰竭的各种病因中的应用

2.1 HFNC在新生儿疾病中的应用

国内一项关于HFNC 初始治疗轻- 中度新生儿呼吸窘迫综合征（neonatal respiratory distress syndrome，NRDS）的 有 效 性 的Meta 分 析 表 明，HHHFNC 初始治疗胎龄≥28 周早产儿合并轻一中度RDS 是一种安全、有效的无创通气模式[10]。高育健等[11]通过比较HHFNC 与nCPAP 应用于早产儿反复发作性呼吸暂停的临床疗效表明HHFNC 治疗早产儿反复发作性呼吸暂停的作用与nCPAP 相当，并发症的发生率两者无明显差异，且HFNC 能使开奶时间及达全肠道喂养时间提前，并降低鼻部损伤和腹胀的发生率。多项研究表明，HFNC 作为呼吸支持的初始模式应用于新生儿肺炎并呼吸衰竭，可显著改善肺炎患儿肺氧合功能，纠正低氧血症，疗效确切[12-14]。冯帼等[15]通过一项针对72 例胎粪吸入综合征合并Ⅰ型呼吸衰竭患儿的回顾性研究分析表明，HFNC 治疗新生儿胎粪吸入综合征合并Ⅰ型呼吸衰竭的临床疗效确切，可有效改善患儿临床症状，缩短气促缓解时间及住院时间，且不易导致鼻部损伤和气漏，值得临床推广应用。

2.2 高流量鼻导管吸氧在婴幼儿及儿童的应用

2.2.1 急性毛细支气管炎 HFNC 在毛细支气管炎的疗效和安全性的Meta 分析表明，HFNC 作为毛细支气管炎的初始呼吸管理是安全的，并降低了毛细支气管炎患儿的治疗失败率[16]；Ergul 等[17]报道了一项针对60 例中重度毛细支气管炎患儿的随机对照研究显示，HFNC 可降低重度毛细支气管炎治疗失败率和 ICU 治疗的持续时间，较快改善患儿临床症状，HFNC 应作为重症毛细支气管炎患者首选氧疗方式。Franklin 等[18]通过一项多中心随机对照试验研究HFNC 对毛细支气管炎的影响表明，HFNC虽然可以降低呼吸支持升级的需求，但是并没有减少入住ICU 的比率、氧疗持续时间或住院时间。

2.2.2 急性哮喘发作 全世界内HFNC 在急性哮喘发作中的应用逐渐增多，被认为是哮喘所引起的呼吸衰竭患儿CPAP 的替代治疗[19]。Ballestero 等[20]针对一项针对62 例中、重度哮喘急性发作患儿的前瞻性随机研究，结果显示，对于一线治疗难治的中重度哮喘急性发作患儿，HFNC 在治疗的前2h 内减少呼吸窘迫方面优于常规氧疗。在西班牙的一项回顾性研究中，表明HFNC 可用于儿童哮喘急性发作的呼吸管理，肺评分（pulmonary score，PS）较高和既往住院次数较多的患者构成了可从HFNC 呼吸支持模式中获益的风险亚组[21-22]。

2.2.3 围术期患儿呼吸支持 肺不张、急性呼吸衰竭等肺部并发症是导致围术期预后不良的常见原因，HFNC 作为无创呼吸支持方式之一，可用于治疗术后呼吸衰竭[23]。对婴幼儿先心病术后撤离呼吸机后出现急性呼吸衰竭的患儿，HFNC 氧疗可作为有效的无创辅助呼吸手段，能减轻二次气管插管对患儿的损伤，儿童心脏术后预防性使用HFNC 对减少拔管后肺部并发症的疗效，需要进一步的临床研究[24]。Shioji 等[25]通过回顾性研究比较心脏手术后急性呼吸衰竭的患儿接受高位鼻导管与接受无创通气治疗的再插管率，表明HFNC 治疗可能与再插管率降低相关。Testa 等[26]通过高流量鼻导管吸氧与传统氧疗在儿童心脏手术的一项随机对照试验表明，心脏手术患儿使用HFNC 是安全的，但对于降低心脏手术后患儿的PaCO2无效。HFNC 在儿童腹部、胸部、脑部等重要脏器手术拔管后呼吸支持的临床应用也越来越广泛，但缺乏足够的高质量随机对照研究的支持。

2.2.4 严重创伤后急性呼吸窘迫综合征 急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是以急性顽固性Ⅰ型呼吸衰竭为主要临床表现的综合征，是儿童严重创伤的常见并发症。针对ARDS 有效的呼吸支持手段为机械通气，然而对于早期ARDS，尤其氧合指数在200 ～300mm Hg之间的轻度ARDS 患者经鼻高流量氧疗是一线治疗方案[27]。也有研究表明，HFNC 可降低呼吸窘迫患儿的插管率，而与其死亡率无显著相关性[28]。对于存在儿童ARDS 风险的患儿，HFNC 的临床指征需要进一步研究，目前，HFNC 尚未被证明等同于无创通气，不推荐患有严重疾病的儿童使用无创正压通气[29]。

2.2.5 其他应用 HHFNC 能明显改善重症肺炎患儿氧合状况，其疗效与nCPAP 相等，相比NCPAP，HHFNC 能改善CO2潴留，是一种较好的治疗婴幼儿重症肺炎的无创通气模式，降低插管率[30-31]。Joseph 等[32]通过1 项回顾性研究，分析了5 例不能耐受nCPAP 的患有阻塞性睡眠呼吸暂停的儿童使用HFNC 的疗效，表明HFNC 治疗可改善阻塞性睡眠呼吸暂停患儿的呼吸暂停低通气指数，提高血氧饱和度。

3 总结与展望

HFNC 作为一种相对新型的无创辅助通气技术，因其操作简单，并发症少，具有较好的舒适度及耐受性，使其在儿科的应用越来越广泛，但缺乏大量的循证医学支持及多中心临床研究，目前需要尽快制定和实施在儿科使用HFNC 的最佳实践指南，使更多的患者受益。