高流量氧療與無創機械通氣在術后輕中度低氧血癥患者中的應用效果

蘇玲玲 許春梅 張愛萍 李為春

1.江蘇省泰州市姜堰中醫院呼吸與危重癥醫學科，江蘇泰州 225500；2.山東省濰坊市陽光融和醫院泌尿外科，山東濰坊 261200

術后患者在撤機時合并低氧血癥，臨床上常使用無創機械通氣（noninvasive ventilation，NIV）作為拔管后的序貫治療以達到早期撤機目的，改善患者預后[1]。經鼻高流量氧療（high flow nasal cannula oxygen，HFNC）通過輸送加熱加濕的高流量空氧混合氣體用于呼吸治療[2]。國內外已有臨床研究報道了HFNC 對于呼吸衰竭和術后低氧血癥的治療效果，并與NIV 進行非劣效比較[3-4]。但由于各項研究設計方案與納入患者不同，對于HFNC 用于術后低氧血癥具體適應證尚不明確[5-7]。本研究回顧性分析重癥監護醫療信息數據庫Ⅳ（Medical Information Mart for Intensive Care Ⅳ，MIMIC-Ⅳ）中的術后機械通氣患者，旨在探討高流量氧療與NIV 對于術后患者撤機時合并低氧血癥序貫治療療效差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2008—2019年MIMIC-Ⅳ中術后入住ICU 且撤機時合并輕中度低氧血癥患者的臨床資料。共篩查524 520 份住院記錄中20 165 例計劃拔管患者，最終納入患者732 例，其中采用HFNC 干預者318 例，采用NIV 干預者414 例。傾向性評分匹配后，分為高流量組和無創通氣組，每組各213 例。兩組年齡、性別、體重指數（body mass index，BMI）、簡化急性生理評分（simplified acute physiology score Ⅱ，SAPSⅡ）、動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）、二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）、血氧飽和度（oxygen saturation of blood，SpO2）等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性（表1）。納入標準：①術后患者機械通氣撤機時合并低氧血癥，100 mmHg＜氧合指數≤300 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；②年齡≥18 歲；③合并或不合并高碳酸血癥；④撤機后接受持續或間斷HFNC 或NIV 治療。排除標準：①行氣管切開者；②意外拔管者；③撤機后先后接受HFNC 和NIV 者。

表1 輕中度低氧血癥患者傾向性評分匹配后一般資料的比較

MIMIC 由貝斯以色列狄肯尼斯醫學中心創建，已通過倫理審查。MIMIC-Ⅳ基于MIMIC-Ⅲ數據庫進行更新，包括2008—2019年ICU 患者的高質量醫學信息數據[6]。該數據庫于2020年9月開放，本文作者已獲得數據授權。

1.2 方法

高流量組患者撤機后接受持續或間斷HFNC 治療，具體操作方法如下。氣體流量初始設置為30～40L/min，滴定吸氧分數（fraction of inspiration oxygen，FiO2）維持SpO2在92%～96%。結合血氣分析動態調整，若未達到氧合目標，逐漸增加吸氣流量和提高FiO2最高至100%；溫度設置范圍31～37℃，依據患者舒適性和耐受度，以及痰液黏稠度適當調節。

無創通氣組患者撤機后接受持續或間斷NIV 治療，具體操作方法如下。呼吸機模式選擇自主呼吸/定時模式（spontaneous/timed，S/T）或持續氣道正壓力通氣（continuous positive airway pressure，CPAP）模式，S/T模式初始參數為吸氣壓（inspired positive airway pressure，IPAP） 6～8 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），呼氣壓（expiratory positive airway pressure，EPAP）4 cmH2O，或CPAP 模式初始CPAP 4～5 cmH2O，經過2～20 min逐漸增加至合適的治療水平，根據患者病情變化隨時調整通氣參數。

1.3 觀察指標

記錄兩組患者一般資料：年齡、性別、BMI、入ICU后24 h 的SAPS-Ⅱ、機械通氣時間、拔管前至撤機后48 h 生理參數及血氣分析。比較高流量組與無創通氣組患者主要預后指標，包括48 h 再插管率、28 d 再插管率、28 d 病死率、撤機至再插管時間、住院時間及住ICU 時間，并繪制生存曲線。單獨分析中度低氧血癥（100 mmHg＜氧合指數≤200 mmHg）患者撤機后高流量組與無創通氣組的上述指標。

1.4 統計學方法

采用R 3.6.1 軟件進行數據分析，對于符合正態分布的計量資料，用均數±標準差（±s）的形式進行描述，采用獨立樣本t 檢驗，對于不符合正態分布的資料，用中位數（下四分位數，上四分位數）[M（P25，P75）]進行描述，組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗；計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗；使用log-rank檢驗比較再插管率和生存曲線差異。以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 輕中度低氧血癥患者兩組治療效果的比較

輕中度低氧血癥患者中，兩組48 h 再插管率、28 d 再插管率與28 d 病死率比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；高流量組住院時間、住ICU 時間、拔管后再插管時間長于無創通氣組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2、圖1（封三）。

圖1 輕中度低氧血癥患者兩組累積再插管率和生存曲線

表2 輕中度低氧血癥患者兩組治療效果的比較

2.2 中度低氧血癥患者兩組治療效果的比較

中度低氧血癥患者經傾向性評分匹配后，兩組各納入73 例。兩組患者的48 h 再插管率、28 d 再插管率、28 d 病死率、撤機至再插管時間、住院時間及住ICU 時間比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表3、圖2（封三）。

表3 中度低氧血癥患者兩組治療效果的比較

圖2 中度低氧血癥患者傾向性評分匹配后累積再插管率和生存曲線

3 討論

本研究篩選了MIMIC-Ⅳ中超過50 萬份病例，最終納入736 例撤機時合并輕中度低氧血癥的術后患者接受HFNC 或NIV 序貫治療。傾向性匹配后比較發現，高流量氧療與NIV 患者主要預后結果相似，包括48 h 再插管率、28 d 再插管率和28 d 病死率。高流量氧療可以提供恒定的氣流和吸氧濃度[8-9]，因此通常認為HFNC 的治療效果優于包括鼻導管、文丘里面罩和儲氧面罩在內的常規氧療[5，10]。近年來的許多研究將HFNC 與NIV 做非劣效比較，但是對于低氧血癥具體適應癥尚不明確。高流量吸氧用于治療Ⅰ型、呼吸衰竭時，不管是肺炎導致的呼吸衰竭患者接受高流量治療避免插管，還是心臟術后患者治療低氧血癥，以及腹部手術患者接受高流量治療，其治療方案和適應癥都不盡相同[3-4，11-12]。因此在高流量氧療治療Ⅰ型呼吸衰竭時，需要把握不同患者的具體適應癥。在上述研究中，其納入的患者平均氧合指數接近200 mmHg，HFNC 的效果均不亞于NIV。本研究數據表明，對于輕中度低氧血癥患者，HFNC 對于術后撤機的序貫治療效果與無創呼吸機相似。單獨納入中度低氧血癥患者分析發現，在氧合指數中位數170 mmHg，四分位區間150～200 mmHg 的高流量組患者預后亦不亞于無創通氣組。

目前的大部分研究認為，高流量氧療不同于無創呼吸機，一般不適用于嚴重2 型呼吸衰竭患者[13-15]。之前的生理研究發現，高流量氣流可以沖刷鼻咽部死腔，并產生低水平呼氣末正壓[16-18]，這給治療輕度高碳酸血癥提供了理論基礎。在本研究中，在制定排除標準時，并沒有排除高碳酸血癥患者，分析結果發現兩組患者平均PaCO2均處于正常范圍內。這說明在實際工作中，ICU 醫生對于使用高流量吸氧治療術后高碳酸血癥患者仍持有審慎的態度。因此對于高流量氧療是否可以治療輕中度2 型呼吸衰竭，能否改善嚴重慢性阻塞性肺病患者生活質量，尚需要高質量的臨床研究來進行驗證[19-20]。

高流量治療對術后患者可能產生兩種影響：對于撤機治療成功的患者，高流量治療達到了早期撤機的目的，對于縮短治療時間，減少呼吸機相關并發癥，降低醫療費用的好處是不言而喻的；而對于撤機失敗患者則可能會導致延遲再插管，預后變差。Kang 等[21]2015年回顧性研究發現肺炎合并低氧血癥患者接受高流量治療導致延遲插管，并增加病死率。在本研究結果中，發現高流量組患者住院時間和撤機至再插管時間均延長；但分析48 h 內再插管患者和48 h 后再插管患者預后發現，延遲再插管患者病死率并不增加。本研究和Kang 等[21]的研究同為回顧性分析，再插管患者樣本量相近，但是本研究納入患者為手術后撤機患者，研究方案不盡相同，同時有無創呼吸機患者作為對照。因此得出的不同研究結果還需要前瞻性的研究進一步驗證。

在ICU 患者中，撤機后再插管的發生率一般為10%[22]，但是對于合并危險因素接受HFNC 序貫治療的患者，再插管率可以達到20%[3-4]。本研究結果與其相近，高流量組患者再插管率接近20%。在治療失敗的患者中，有一半患者再插管時間集中于撤機后48h內[23]，有必要對該類患者進行早期預測。本研究為回顧性研究，盡管樣本量較大，傾向性匹配評分也降低了納入患者的異質性，但對于研究結論還需要多中心前瞻性研究進行驗證。

對于術后撤機時合并輕中度低氧血癥患者，高流量氧療與NIV 療效相似，但NIV 患者的住院時間和住ICU 時間更短。