小兒重癥肺炎經鼻高流量加溫濕化氧療撤機失敗的危險因素分析

鄭麗玲 鄭偉達 楊小云

福建醫科大學附屬漳州市醫院兒童重癥監護室，福建漳州 363000

重癥肺炎屬于兒科急危重癥，患兒除了嚴重肺部炎癥，還可能累及其他系統及器官，病情進展迅速，易并發呼吸衰竭、中毒性腦病、休克、多臟器功能衰竭等多種并發癥，造成嬰幼兒死亡的常見因素[1]。呼吸支持是一種重要的治療模式，有效保持呼吸道通暢，改善肺通氣和換氣功能，是治療成功的保障。呼吸支持有多種方式，包括鼻導管、無創持續正壓通氣（continuous positive airway pressure，CPAP）、有創機械通氣、經鼻高流量加溫濕化氧療（high-flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC）等，本研究回顧性分析福建醫科大學附屬漳州市醫院兒童重癥監護室（pediatric intensive care unit，PICU）收治的118 例小兒重癥肺炎使用HFNC 治療患兒的臨床資料，通過對這118 例患兒進行分組比較分析，探討HFNC 撤機失敗的高危因素，旨在更好地掌握HFNC 在小兒重癥肺炎中的有效應用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月—2020年2月福建醫科大學附屬漳州市醫院PICU 收治的118 例小兒重癥肺炎使用HFNC 患兒的臨床資料。納入標準：①患兒的診斷均符合《兒科學》第9 版[2]對于重癥肺炎的診斷標準；②患兒入院后均使用HFNC 輔助通氣。排除標準：①入院后立即行氣管插管的重癥肺炎患兒；②入院時先予鼻導管吸氧，不能耐受后改為HFNC 呼吸支持的患兒。本研究經醫院醫學倫理委員會審核及同意。

根據HFNC 是否成功撤離分為成功組（n=80）和失敗組（n=38），118 例小兒重癥肺炎使用HFNC 撤機失敗的占比為32.20%。

1.2 研究方法及觀察指標

①記錄兩組患兒的一般情況（性別、年齡等）、相關檢驗及檢查指標，如HFNC 支持前后血氣氫離子濃度指數（potential of hydrogen，pH）、二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PCO2）、氧分壓（partial pressure of oxygen，PO2）、氧合指數（oxygen index，OI）、血常規白細胞（white blood cell，WBC）、中性粒細胞（neutrophil，NEU）、C 反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、乳酸、降鈣素原（procalcitonin，PCT）等。②記錄入住PICU時間及總住院時間。③記錄相關基礎病如是否營養不良、心臟病、早產兒等。④記錄并發癥如呼吸機相關肺炎、凝血功能障礙、心力衰竭、中毒性腦病、胸腔積液、肺出血等。⑤采用多因素Logistic回歸分析小兒重癥肺炎HFNC 撤機失敗的危險因素。

1.3 統計學方法

采用SPSS 19.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（±s）表示，符合正態分布計量資料的均數用均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，不符合正態分布者經過變量轉換為正態分布后行統計學分析；計數資料采用率表示，組間比較采用χ2檢驗；采用多因素Logistic回歸分析確定HFNC撤機失敗的獨立危險因素，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患兒一般資料的比較

兩組患兒的年齡及性別比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；失敗組患兒的總住院時間以及入住PICU時間均長于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組患兒入院時呼吸頻率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；兩組患兒入院時心率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 兩組患兒一般資料的比較（±s）

表1 兩組患兒一般資料的比較（±s）

組別住PICU 時間（d）總住院時間（d）年齡（個月）入院時呼吸頻率（次/min）入院時心率（次/min）性別（男/女，例）成功組（n=80）失敗組（n=38）t 值P 值6.74±3.02 10.16±5.13 15.390 0.000 12.21±4.58 18.34±7.12 11.560 0.001 19.76±33.75 23.47±30.95 0.285 0.595 51.54±8.85 54.37±8.66 0.021 0.884 157.76±19.08 158.11±20.83 0.702 0.404 47/33 24/14 0.065 0.200

2.2 兩組患兒入院時各項感染指標以及血氣指標的比較

失敗組患兒的WBC 高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒入院時的PCO2高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒入院時的OI 低于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組患兒的CRP、PCT、NEU、乳酸、pH、PO2比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表2）。

表2 兩組患兒入院時各項感染指標以及血氣指標的比較（±s）

表2 兩組患兒入院時各項感染指標以及血氣指標的比較（±s）

1 mmHg=0.133 kPa

組別WBC（×109/L）CRP（mg/L）PCT（ng/mL）NEU（×109/L）乳酸（mmol/L）pHPO2（mmHg）PCO2（mmHg）OI成功組（n=80）失敗組（n=38）t 值P 值11.01±5.66 14.80±12.16 7.006 0.009 18.94±43.87 26.45±51.27 0.988 0.322 1.36±7.06 2.07±6.62 0.709 0.401 5.87±4.52 7.69±5.19 1.127 0.291 2.51±1.33 2.47±1.12 0.001 0.977 7.40±0.08 7.41±0.06 1.650 0.201 74.10±24.90 70.61±18.59 1.161 0.284 40.02±10.48 45.21±11.05 2.517 0.001 253.77±91.87 190.78±49.95 7.461 0.007

2.3 兩組患兒合并基礎病及并發癥發生情況的比較

失敗組患兒存在心臟病、營養不良、早產兒等基礎病的比例高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）（表3）。

表3 兩組患兒合并基礎病情況的比較[n（%）]

失敗組患兒并發心力衰竭、呼吸機相關肺炎的比例高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組患兒并發中毒性腦病、肺出血、凝血功能障礙、胸腔積液的比例比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表4）。

表4 兩組患兒并發癥發生情況的比較[n（%）]

2.4 小兒重癥肺炎HFNC 撤機失敗的多因素Logistic回歸分析結果

經過變量篩選，排除存在共線性造成結果不可靠的因素“呼吸機相關肺炎”，將其余因素[住PICU時間（短=1，長=0，住PICU 時間＜7 d 為住PICU 時間短，≥7 d 為住PICU 時間長）、總住院時間（長=1，短=0，總住院時間＜14 d 為總住院時間短，≥14 d 為總住院時間長）、WBC（高=1，低=0，WBC≥10×109/L 為WBC高，＜10×109/L 為WBC 低）、PCO2（高=1，低=0，PCO2≥45 mmHg 為PCO2高，＜45 mmHg 為PCO2低）、OI（高=1，低=0，OI≥200 為OI 高，＜200 為OI 低）、心臟結構異常（有=1，無=0）、營養不良（有=1，無=0）、早產兒（有=1，無=0）、合并心力衰竭（有=1，無=0）]作為自變量，小兒重癥肺炎HFNC 撤機失敗作為因變量，納入多因素Logistic回歸分析。■

多因素Logistic回歸分析結果顯示，早產兒、合并心力衰竭、總住院時間長是HFNC 撤機失敗的危險因素（P＜0.05），入院時OI 值高是HFNC 撤機失敗的保護因素（P＜0.05）（表5）。

表5 小兒重癥肺炎HFNC 撤機失敗的多因素Logistic 回歸分析結果

3 討論

HFNC 作為一種新型氧療方式，可提供溫度在31～37℃，氧流量在0～70 L/min 以及氧濃度在21%～100%的氣體，臨床上將流量高于患者吸氣峰流速的吸氧裝置稱為高流量氧療設備，新生兒流量＞2 L/min，年長兒氧流量＞4～6 L/min[3]。近十年在新生兒患者中運用并推廣，可以產生氣道正壓，抵消呼氣阻力，沖刷鼻腔部死腔，提高肺泡氧濃度，改善高碳酸血癥，還可以減少代謝氧耗及上氣道阻力，同時氧濃度恒定，加溫加濕可以提高舒適性及耐受性，不影響進食和語言

交流[4]。其作用機制包括鼻咽阻力降低、死腔沖洗、周圍空氣流入減少以及氣道壓力升高。HFNC 可用于中度至重度細支氣管炎。HFNC 還可以減少呼吸衰竭兒童的插管和機械通氣，對急性哮喘和其他呼吸窘迫可能有益[5]。HFNC 有上述優勢，開頭有依從性好、并發癥少、操作簡便、費用較低等優點，目前不僅應用于新生兒，也廣泛應用于兒童疾病，在治療兒童呼吸系統疾病如呼吸衰竭、呼吸窘迫綜合征、陣發性睡眠呼吸暫停綜合征等方面取得較好的臨床效果[6]，逐漸成為部分替代無創通氣或傳統氧療的治療措施。HFNC 確保了在較大氣流量內仍能保持溫度與濕度不出現較大波動，保證了患者氧療理想的最佳溫度與濕度，避免患者因氧療過程中氣道濕化不足或濕化過度而出現不適，更降低了氣道內痰液黏稠度，進而提高了氧療效果[7]。關于HFNC，有研究針對流量以及套管尺寸進行推薦，見表6，顯示不同年齡所選擇的流量以及套管的型號和尺寸，給臨床提供較好的指導[8]。本研究通過對118 例患兒進行HFNC，成功率達到67.80%，提示HFNC 能較有效改善小兒重癥肺炎患兒的OI，幫助患兒渡過呼吸難關，有效改善呼吸功能，減少氣管插管帶來的痛苦和損傷，減少氣壓傷的發生，同時可以減少呼吸機相關肺炎的發生率。

表6 小兒經鼻高流量加溫加濕氧療治療的推薦流量設置及套管尺寸

雖然高流量吸氧對小兒重癥肺炎呼吸支持有一定的優勢，但仍然存在失敗病例。有研究證實無創呼吸支持失敗與插管并發癥及病死率的增加相關[9]，另有研究表明，若使用HFNC 失敗后會增加死亡或支氣管肺發育不良的風險，增加呼吸系統發病率，延長住院時間[10]，若合并有先天性心臟病、營養不良、肌無力等基礎病的患兒，使用HFNC 的失敗率高。另一項研究通過回顧性分析84 例使用HFNC 的重癥毛細支氣管炎患兒，其中23 例失敗，這23 例中存在慢性病、嚴重心動過速、脫水以及入院時靜脈pH＜7.3 可能是重癥細支氣管炎行HFNC 治療失敗的危險因素[11]。

本研究單因素分析失敗組存在基礎病疾病，如失敗組患兒存在心臟病、心力衰竭、早產兒等基礎病的比例高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒并發心力衰竭、呼吸機相關肺炎的比例高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）。與此類似，同時單因素分析還顯示，失敗組患兒的WBC 高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒入院時的PCO2高于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒入院時的OI 低于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）；失敗組患兒的總住院時間以及入住PICU 時間均長于成功組，差異有統計學意義（P＜0.05）。但多因素Logistic回歸分析結果顯示，早產兒、合并心力衰竭、總住院時間長是HFNC 撤機失敗的危險因素（P＜0.05），入院時OI 值高是HFNC 撤機失敗的保護因素（P＜0.05）。小兒重癥肺炎并發心力衰竭，肺循環血容量可能存在異常，影響肺順應性，影響呼吸情況，對呼吸機參數的要求增加，升高HFNC 撤機失敗比例。早產兒也是HFNC 撤機失敗的獨立危險因素，原因分析是早產兒本身肺部發育可能受到影響，對氧的要求高，容易影響呼吸情況，加重呼吸衰竭，同時，早產兒可能存在營養不良，也容易出現HFNC 撤機失敗。另外，劉潔等[6]對123 例使用HFNC 的患兒進行Logistic回歸分析，早期PCO2/PO2＞0.64 的患兒使用HFNC 失敗的風險高，是HFNC 早期失敗的獨立危險因素。相當于早期若存在PCO2高的患兒，可能出現失敗的概率明顯增高。而OI 低于200 患兒的HFNC 失敗率高于成功組，但不能證實為獨立危險因素。另有研究顯示對于患有肺炎或非高碳酸血癥的患者，高流量鼻導管吸氧療法可能比無創通氣更有益，但對于有心源性肺水腫或高碳酸血癥的患者則不然[12-13]。有研究針對中度高碳酸血癥的患者進行觀察，對于PCO2為50～55 mmHg 的患者，HFNC 通過減少死腔促進二氧化碳排出，可以改善中度高碳酸血癥，但對于重度高碳酸血癥的患者缺乏研究[14]。本研究中失敗組的PCO2高，存在高碳酸血癥，對于呼吸功能的影響大，從而導致HFNC 失敗，但通過Logistic回歸分析，PCO2值與HFNC 失敗的關聯不大，可能與病例數少有一定的關系。也就是說鑒于這些病例分析，PCO2值的高低不是HFNC 失敗的獨立危險因素。OI 是另一項重要的指標，與肺組織病理改變的嚴重程度顯著相關，可以顯示機體肺換氣與通氣的生理功能狀態[15]。HFNC 能提供高的氧濃度和氧流量，使呼吸末肺容積增加，死腔量降低，減少呼吸做功和氧耗，改善氧合，提高OI[16]。而本研究的結果分析，失敗組的OI 低于成功組，通過Logistic回歸分析，OI 高是HFNC 撤機失敗的保護因素（P＜0.05），也就是說入院時OI 越高，出現HFNC 失敗的機會越小，與文獻結果類似，OI 低可能為HFNC 失敗的危險因素。所以對于入院時OI 低的患兒需要綜合全身情況進行評估，動態監測呼吸、血氧飽和度、血氣等變化，及時調整呼吸支持模式，避免加重病情。

對于如何預測HFNC 失敗，有研究表明，可以通過開始HFNC 后24 h 的血氧飽和度/吸入氧濃度（oxygen saturation of blood/fraction of inspiration O2，SpO2/FiO2）進行分析，SpO2/FiO2是成功進行HFNC 治療的良好預測指標[17]。治療2 h 后的呼吸頻率，8 h 后的FiO2，是HFNC 成功的最佳預測因子[18]。其中ROXI指數=（SpO2/FiO2）/呼吸頻率，還有低SaO2、高呼吸頻率以及胸腹不同步應被認為是HFNC 失敗的預測因子[19]，因為早期失敗后插管與ICU 的死亡率降低明顯相關[20]。未來將針對這些指標，對使用HFNC 治療的患兒進行監測，早期預測失敗后及時進行升級呼吸支持方式，降低死亡率，提高搶救成功率。

HFNC 在小兒重癥肺炎中的應用是很有價值的，但亦存在失敗病例，對于早產兒或合并心力衰竭的患兒需要警惕，可以根據入院時OI 值以及結合患兒的一般情況及血氣結果，綜合分析，慎重選擇呼吸支持模式。同時隨著HFNC 的應用廣泛，是有必要進行多中心隨機研究，以確定小兒重癥監護室中HFNC 的可行性、依從性以及持續的氣道正壓通氣。特別在兒童中，需要制定HFNC 的臨床指南，包括流量設置、適應證和禁忌證、設備管理、功效識別和安全性問題。筆者將不斷收集資料，不斷改進，嚴格把握HFNC 的適應證和禁忌證，更好地發揮HFNC 的作用。

綜上所述，在小兒重癥肺炎呼吸衰竭的診治中需要動態結合血氣、基礎情況、合并癥等綜合判斷，選擇呼吸支持模式。