作者:王琼,刘益朋,王勇,广州中医药大学第一附属医院麻醉科
湿化高流量鼻导管通气(humidified high flow nasal cannula,HFNC)是一种新型无创通气技术,通过鼻导管将加温、湿化的高流量气体输送给患者,维持相对恒定的FiO2,可进行正压通气,改善氧合,广泛应用于新生儿科、ICU、急诊科等,防止
全麻患者气管插管前常经历一段窒息时间,窒息时间越长,低氧血症的发生率越高,其程度也越严重,甚至危及患者生命。因此,诱导前进行预充氧以延长“安全时限”(呼吸运动停止至SpO2降至90%的时间)意义重大,尤其是对困难气道、氧储备差、反流误吸高风险的患者。
近几年HFNC在窒息氧合领域取得重大突破,已成功用于气管插管、气道管理、呼吸支持等围术期,HFNC不仅延长了窒息氧合时间,还可清除又可清除CO2,兼具通气和换气功能,PATEL将其称之为经鼻加湿快速吸入通气技术(transnasal humidified rapid insufflation ventilatory exchange,THRIVE)。本文旨在将HFNC在全麻气管插管诱导中的应用进展进行综述,为临床工作提供依据。
1.面罩密闭预充氧诱导的缺陷
经典预充氧的方式为经面罩密闭预充氧,平静呼吸6L/min氧气3~5min。经面罩密闭预充氧存在以下缺陷:
(1)面罩通气的供氧在患者自主呼吸时受呼吸频率的影响,如浅快呼吸可使死腔通气量增加,而肺泡通气量减少,从而降低有效氧流量。给予肌松药物后,如果此时患者出现面罩通气困难,将更容易出现低氧血症。
(2)面罩通气与气管插管共用操作通道,气管插管期间和清理呼吸道分泌物时无法进行面罩通气,对于术前氧储备较差或者困难气道插管时间较长的患者,其血氧分压将随时间延长进行性下降。
(3)面罩通气采用冷而干燥的气体,加重呼吸道干燥状态,引起患者不适及疼痛,增加痰液黏稠度,影响分泌物排出。
(4)对于
2.HFNC进行预充氧的优势
HFNC在保证高流量供氧的同时,使吸入气体维持一定的湿度和温度,提供充分的氧供,窒息氧合时间延长,越来越多的学者开始研究其在全麻气管插管诱导期的应用,其预充氧的优势主要表现在如下几个方面。
2.1延长窒息缺氧安全时限
HFNC最大氧流量可达80L/min,快速建立上呼吸道与肺泡间、肺泡与毛细血管间氧气压差梯度,使氧气向毛细血管弥散,在没有任何呼吸运动的情况下也能使窒息时间延长,此效应即为窒息氧合(apneic oxygenation)。Gustafsson等发现应用HFNC自主呼吸停止达22min时,SpO2仍能>91%。
Mir等对比了HFNC与经面罩密闭预充氧在急诊手术全麻诱导中的应用效果,发现HFNC窒息时间(全麻诱导后患者无自主呼吸到气管插管成功后进行通气的时间)明显长于经面罩密闭预充氧,两组患者气管插管后即时
彭俊等发现气管插管窒息期间,经面罩密闭预充氧组PaO2下降最明显,HFNC组与面罩复合HFNC组比较差异无统计学意义(P>0.05),HFNC复合鼻咽通气道组PaO2下降最缓慢,认为HFNC进行预充氧有效性高,为保证最佳氧合效果,应保证患者气道通畅。
2.2增加氧储备
HFNC装置主要包括:(1)空氧混合装置:将氧气和空气按照预先设定的比例在涡轮前进行混合;(2)加温加湿治疗仪:将混合的气体进行加温、湿化;(3)气体输送部分:包括连接呼吸管路和质地柔软的储氧鼻塞。
由于HFNC采用经鼻导管通气,经口气管插管期间和需要进行清理口咽部分泌物时可继续行高流量通气,相较经典面罩紧闭于充氧延长了预充氧的时间,这对术前氧储备较差、困难气道、口咽分泌物较多影响通气和插管的患者尤为重要。
2.3CO2的清除
持续冲刷上呼吸道内的CO2是HFNC的另一特性。Patel等发现呼吸暂停时,HFNC能明显减慢呼气末二氧化碳上升,约为0.15kPa/min。Gustafsson等进行了动脉血气分析,HFNC组PaO2增加率为0.24kPa/min,与采用气管插管直接通气(氧流量为0.5~10L/min)时CO2增加率相似。
其他研究也表明与经典面罩紧密预充氧相比,HFNC组CO2增加率更低。Hermez等通过模拟可视化气道模型,发现窒息期间HFNC清除CO2是通过高流量吸氧产生的咽部气体湍流和心源性震荡共同作用而实现的。心源性震荡是指气道气体流量及压力随心动周期变化,是由于肺血管中的血液流动导致小气道的收缩与扩张引起的。在呼吸暂停期间,气道内的气体流动主要与心源性震荡有关。
在该研究研究中,没有心源性震荡时,HFNC氧流量从20L/min增加到70L/min,平均CO2清除率从0.29L/min增加至1.34L/min,心源性震荡存在时,可使平均CO2清除率从11.9L/min增加至17.4L/min。但是,高流量同期常出现PETCO2升高和CO2潴留的问题,应引起临床医师的重视。
2.4增加呼气末正压
在新生儿、婴儿进行的多项研究显示,经鼻高流量通气可提高鼻咽压力,与经鼻持续气道正压通气(CPAP)的效果相似。2007年Groves等提出经鼻高流量吸氧亦可对成人呼气象咽喉部产生正压,患者自主呼吸时气道压与通气流速呈线性相关,通气流速越大,气道压越大,且患者闭口呼吸时气道压明显升高。
以HFNC进行预充氧,患者存在自主呼吸时,增加的呼气末气道压可对抗内源性PEEP,可减少患者,尤其是
2.5充分加温、湿化吸入气体
HFNC提供加温充分湿化的气体,可保护黏膜的自净功能,患者舒适度高、耐受性强。同时HFNC避免干燥的气体蒸发痰液中的水分和对上皮细胞的破坏,减少对气道分泌物生理性湿化过程的影响,从而促进患者气道分泌物的排出。Chidekel等研究发现当吸入湿度为20%和69%的气体时,随着时间推移,气道上皮细胞损伤增加、功能下降,炎症因子分泌增加。
2.6减少胃进气风险
HFNC可产生低水平的PEEP,因此有学者担心可能增加反流误吸的风险,但学者们进行研究后发现并非如此。首先,HFNC通气所产生的气道压力不高。Parke等将HFNC应用于健康志愿者,发现当通气流量每增加10L/min,鼻咽部气道压力仅增加1cmH2O。其他研究报道,HFNC通气流量达到70L/min时,主气管、主支气管、咽部的平均压力仍然低于10cmH2O。其次,全麻诱导后持续进入的高流量气体在咽部形成湍流,不足以通过食管下括约肌屏障,降低了胃进气的风险。最后,HFNC所产生低水平的PEEP,可增加胸廓压力,机械性压迫食道,增加食管流出阻力,有利于减少胃内容物反流。
Lodenius等发现,对于急诊手术快速序贯诱导的患者,使用HFNC后没有出现反流误吸。有研究报道对成人肥胖患者进行HFNC预充氧,以胃部超声和外科医生腔镜下直视来评估胃部胀气情况,结果显示HFNC不会增加胃进气的风险。新生儿和儿童相关病例报道亦显示,使用HFNC预充氧后进行胃部超声检查,发现胃部大小同通气之前,认为HFNC可降低预充氧引起胃胀气和反流误吸的风险。
3.HFNC应用的注意事项
有研究报道,虽然HFNC预充氧在气管插管诱导期PaO2可明显升高,但随着窒息时间延长,SaO2下降的速度和PaCO2上升的速度比面罩组快,提示HFNC在持久维持氧合和通气时可能不如面罩紧闭式给氧。
因此,临床上采用HFNC进行预充氧时应密切监测患者生命体征,尤其是SpO2、EtCO2,对于预充氧时间较长的患者,应立即采取气管插管、置入声门上通气工具等其他方式进行通气,检测血气情况,及时调整通气及酸碱平衡。另外HFNC作为近年来新兴的窒息氧合技术,已发表的研究报道并不多,其适用人群、禁忌证尚不明确,在困难气道、婴幼儿、病态肥胖、术前肺功能受损、气道高反应性等特殊群体里的研究较少,尚需进行进一步多中心研究。
4.总结
HFNC技术应用于全麻气管插管诱导期,可延长窒息氧合时间,方便麻醉操作,减少胃进气风险,提高诱导期安全性和舒适度,对于术前氧合较差、困难气道、术前养储备较差等患者具有潜在优势,但目前对这些特殊人群中的研究尚少,仍需要大规模随机多中心对照研究进一步确定。
来源:王琼,刘益朋,王勇.湿化高流量鼻导管通气在全麻气管插管诱导中的应用[J].广东医学,2021,42(09):1026-1029.
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