經鼻濕化快速通氣交換技術用于臨床麻醉氣道管理研究進展

孟繁思，劉 松，張 維，胡 勝

(1.西安市人民醫院,陜西 西安 710004；2.西北婦女兒童醫院,陜西 西安 710061)

經鼻濕化快速通氣交換技術(Transnasal humidified rapid-insufflation ventilatory exchange,THRIVE)是一種新型呼吸治療技術[1]。該技術通過鼻導管持續輸送高流量、濃度精確、加溫濕化的氧氣，改善換氣功能和部分通氣功能，從而起到逆轉患者病情，減少機械通氣幾率的作用[2]。THRIVE為早產兒、各種急、慢性呼吸疾病患者的呼吸治療提供了新思路[3-6]。以THRIVE替代傳統氧療，雖近年來備受呼吸、重癥監護等學科關注，但在臨床麻醉方面的應用尚在起步階段[7]。本綜述通過回顧THRIVE的工作原理和生理學基礎，分析THRIVE用于臨床麻醉氣道管理的進展，旨在為THRIVE用于臨床麻醉氣道管理提供理論依據和實踐支持。

1 THRIVE的工作原理及生理學機制

THRIVE的本質為改良的高流量經鼻氧療技術(High-flow nasal oxygen therapy，HFNO)，以Air VoTM系統為代表，裝置主要由空氧混合部件、加溫加濕部件及氣體輸送部件組成，可以2～60 L/min的速率輸送濃度精確可調的37 ℃、100%濕度的溫濕氧氣。溫濕氧氣有效解決了患者吸入高流量干燥氧氣時黏膜干燥、額部疼痛、搏動性頭痛等患者不能耐受的問題[8]，極大推進了HFNO的在清醒患者的應用。THRIVE發揮治療作用的生理學機制類似但區別于正壓通氣，裝置通過經鼻導管輸送高流速氣體的方式，對鼻、口、咽部死腔內氣體進行沖刷置換，促進CO2排出，避免重復吸入[9]。研究顯示，氣體流速每增加10 L/min，氣道平均壓力增加0.5～1.0 cmH2O[4,10]。THRIVE可提供一個低水平的持續氣道正壓[11]，不僅增加功能殘氣量，促進肺泡復張[12]，還能夠機械性擴張鼻咽部，降低吸氣阻力，減少呼吸做功。當輸出流量達到或超過吸氣峰流速時，患者的分鐘通氣量將隨之增加[13]，且此時空氣的稀釋作用減弱，使得吸入氧氣的濃度更為恒定、精確，更有利于改善氧合[14]。除此之外，溫濕氣流能夠促進纖毛擺動、改善氣道黏膜清除能力，使痰液稀釋易排出，降低呼吸道感染發生率的同時提高了氧療的舒適感[15]。

2 THRIVE用于臨床麻醉氣道管理現狀

2.1 THRIVE用于替代面罩實施預充氧合 預充氧合是麻醉誘導的第一階段。傳統的預充氧合是通過緊扣面罩以正常的潮氣量吸入純氧3 min或進行8次總時長超過60 s的肺活量呼吸等方式完成，但是緊扣面罩的方式常會使患者產生憋悶、恐懼甚至難以配合麻醉。此外，面罩通氣可能使胃內壓力升高，增加胃內容物反流誤吸的風險，尤其對合并飽胃、肥胖及妊娠等特殊情況患者實施面罩通氣時需格外謹慎，傳統的面罩通氣預充氧方式需控制壓力小于10 cmH2O方能減少胃脹氣的發生[16]。預充氧合期間胃內大量注氣是反流誤吸及術后惡心嘔吐的重要原因。一項由健康志愿者受試的研究顯示，在保留自主呼吸的情況下采用THRIVE 70 L/min通氣30 min后，胃容量并未發現明顯改變，這可能與未使用肌松藥而保留食道括約肌張力有關[17]。隨后，有研究者將腹腔鏡和超聲技術結合起來對肥胖患者胃內氣量進行實時監測后得出結論：即使在使用肌松藥后，利用THRIVE預充氧合也不會額外增加胃內氣量[18]。低氧血癥是氣管插管期間一項極為危險的并發癥，缺氧增加了患者發生心腦血管意外的風險甚至導致死亡[19]。如若面臨未預知的緊急氣道，可能使患者陷入“既不能插管也不能氧合”的窘境。延長安全窒息時間對于困難氣道處理具有重要意義。Mir等[20]將THRIVE預充氧合與面罩預充氧合用于快速序貫誘導進行對比，在窒息期間，兩組患者的動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血氧CO2分壓(PaCO2)、pH值比較無統計學差異，維持 SpO2不低于90% 的情況下，THRIVE預充氧合能夠延長安全窒息時間。雖然在Lodenius等[21]研究中，應用THRIVE和面罩預充氧合的插管時間和安全窒息時間沒有統計學差異，但THRIVE較面罩能更好避免預充氧合期間SpO2下降的風險。盡管諸多在擇期手術患者中的研究證實利用THRIVE可增加安全窒息時間，但在某些危重患者的研究中，該技術是否具有延長安全窒息時間的作用具有不確定性[22-23]。這種差異可能與患者的疾病嚴重程度有關。利用THRIVE預防插管期間低氧血癥是否對任一患者都有效需進一步研究證實。

2.2 THRIVE用于共享氣道手術氣道維持 共享氣道類手術通常指舌底、咽、喉和上食道的良、惡性疾病診斷和治療過程，包括內窺鏡檢查、激光手術和梗阻腫瘤切除術等[24]。“無管麻醉”不僅可提供無遮擋的術野，同時可以避免氣管插管引起的損傷，是實施共享氣道類手術的理想條件。保留自主呼吸聯合靜脈麻醉是實現“無管麻醉”的主要技術。但是單純靜脈麻醉往往難以提供足夠的麻醉深度以耐受氣道內操作，且隨著麻醉深度加深，呼吸抑制發生率也隨之增加。肌松藥物雖然能夠松弛術野區肌肉，并減少手術操作對氣道的騷擾，但需要氣管插管以保證氧合。THRIVE不占據術野，且實施的必要條件之一即為保持氣道持續開放狀態以促進肺的有效通氣，恰與共享氣道類手術的特點相契合。除激光類手術，高濃度氧氣有造成氣道內起火的風險外，將THRIVE用于共享氣道類手術氣道管理具有理論可行性。Awg等[25]將THRIVE用于接受喉鏡檢查的患者以期增加“無管麻醉”的安全系數，所有患者在術中保留自主呼吸，在喉鏡檢查期間，無患者發生缺氧、CO2蓄積及氣道梗阻，初步證實THRIVE對保留自主呼吸的靜脈麻醉患者具有潛在優勢。Yang等[26]將應用THRIVE的非插管和選擇用小尺寸的氣管插管實施喉顯微手術氣道管理進行比較，證實THRIVE的非插管是一種可行且安全氣道管理方式，能夠提供更好的手術視野。但對于部分容易出血的腫瘤，氣管插管能更好的保護氣道。然而，THRIVE用于無自主呼吸患者時，在窒息氧合期間引起PaCO2的緩慢上升仍然是臨床關注的重點。Patel等[27]的研究中，19例困難氣道患者在使用肌松藥物后，其中2例僅依靠THRIVE通氣，分別完成了32 min和65 min的氣道手術，期間血氧飽和度(SpO2)始終保持在較高水平，但PaCO2均有不同程度的升高。Gustafsson等[28]觀察了全身麻醉下進行喉鏡檢查的30例體重指數(BMI)正常且無嚴重系統疾病的患者，應用肌松藥物后使用THRIVE輔助通氣，平均安全窒息時間達到了22.5 min，除外1例患者因PaCO2升高至11 kPa時手術未結束而改用聲門上噴射通氣，其他患者均在安全窒息期間完成手術，證實了BMI<30 kg/m2的患者可利用THRIVE技術降低低氧血癥的風險，同時也指出監測PaCO2或pH值以避免發生嚴重高碳酸血癥的必要性。Bourn等[29]報道了1例于妊娠23周時使用THRIVE通氣進行球囊擴張治療聲門下狹窄嚴的案例,在窒息后13 min測得呼氣末二氧化碳濃度為58 mmHg,上升速度約為1.9 mmHg/min,與非孕患者(1.1～1.9 mmHg/min)差異不大,術中及術后胎兒監護滿意，并足月生產。盡管該病例中THRIVE窒息期間母體CO2的上升緩慢，未導致嚴重的胎兒酸中毒，但THRIVE用于妊娠期患者需要更多的臨床研究支持，并應對CO2升高造成胎兒的潛在危害進行量化。胃腸鏡檢查為短小手術，雖術野不完全甚至不占據氣道，但其麻醉方式與共享氣道手術類似。低氧血癥是無痛胃腸鏡診療過程中最常見的并發癥之一。肥胖患者由于咽腔小，通氣儲備及肺順應性較差，且麻醉藥物消耗量不易把控，是無痛胃腸鏡檢查期間發生低氧血癥的高危人群。THRIVE應用于肥胖患者無痛胃腸鏡檢查中，能縮短檢查時間，減少藥物用量，改善患者SpO2水平，降低不良事件的發生率，提高安全性[30-31]。

2.3 THRIVE用于蘇醒期氧療 低氧血癥是全麻蘇醒期最常見的并發癥之一。創口導致的呼吸疼痛，麻醉藥物代謝殘余，單肺通氣、肺不張以及患者呼吸功能不全、分泌物較多、肺部感染等因素都可引發低氧血癥。蘇醒期患者通常采用鼻導管或面罩吸氧，尤其是心胸外科和部分氧合較差的患者甚至需要無創呼吸機輔助通氣或面臨二次插管的風險。THRIVE用于拔管后患者可降低患者肺部感染發生率，可能得益于THRIVE自身優勢，所提供的溫濕氣體不僅促進纖毛擺動，還能夠水化氣道內分泌物，降低痰液黏稠度[32]。預防性經鼻正壓通氣已被證實可減少心胸外科術后的呼吸并發癥[33]，THRIVE可產生一定的氣道正壓，且較正壓通氣更為舒適，但一項試圖確定THRIVE能否能改善心臟手術后的肺功能的研究顯示，THRIVE產生的低水平氣道正壓并不足以改善術后氧合狀態[34]。但另一項將THRIVE用于心胸外科手術患者蘇醒期氧療的研究則認為該類患者使用THRIVE可產生與間歇Bi-PAP通氣相似的效果[35]。肺不張是蘇醒期低氧血癥的重要原因。肥胖患者是術后發生肺不張的高危人群，但對于BMI>30 kg/m2的患者，與標準氧療相比，心臟手術拔管后改為THRIVE通氣對肺不張狀態沒有顯著改善[36]。而在接受腹部手術的患者中，拔管后早期預防性應用THRIVE治療與標準氧治療相比也并無優勢[37]。究其原因，蘇醒期低氧狀態與手術類型、麻醉方式和患者生理狀態等諸多原因息息相關，THRIVE只是治療低氧血癥的一種方式，可能對改善低氧血癥不具有決定意義。綜上，THRIVE在蘇醒期的應用目前仍比較局限，需要更一步的臨床研究來支持論證。

3 結 語

THRIVE作為一種新型的無創通氣技術，操作簡便且擁有較高舒適度，受到越來越多醫務工作者的青睞。其用于臨床麻醉氣道管理不僅能夠使緊張的麻醉誘導變得更為從容，甚至可以實現“無管麻醉”，減少醫患負擔，符合加速康復外科和舒適化醫療的趨勢。雖然在某些方面的應用還有一定局限，其臨床價值仍需要更多、更深入的研究論證，使更多患者能從中獲益。