作者：张玉，李翔，杨凡，马汉祥，宁夏医科大学总医院麻醉与围术期医学科

随着现代医学模式的转变，患者对疾病诊疗的要求从单纯治疗疾病转变为在舒适、安全、无痛的状态下进行疾病诊断和治疗。随着外科手术和临床检查技术的发展，许多疾病的诊断和治疗开始向手术室外、微创、快速康复的方向转变，如胃肠镜诊疗、纤维支气管镜诊疗、介入手术及放射科的检查等，手术室外麻醉镇静的需求显著增加。

手术室外麻醉镇静多在非插管的静脉麻醉下进行，没有安全可靠的气道，且在麻醉镇静状态下，患者的自主呼吸功能受到了一定的抑制，患者在手术室外麻醉镇静中易发生低氧血症。有研究报道了手术室外麻醉镇静患者因镇静相关的呼吸抑制导致的紧急气管插管、神经永久损伤，甚至死亡。因此，对手术室外麻醉镇静的患者给予有效的氧供及预防其低氧血症的发生极其重要。

与传统氧疗方法相比，经鼻高流量氧疗(HFNC)具有独特的优势，其可以有效提高氧气从患者鼻腔到肺毛细血管各级呼吸道弥散速率，改善患者氧合；其加温、加湿装置使得气体达到人体适宜的温度和湿度，提高了患者通气的舒适性。相比于传统鼻导管的优势使HFNC 在麻醉管理中得到了应用。

1. HFNC技术的工作原理

HFNC是一种近些年在临床上得到广泛应用的新的氧疗技术。HFNC应用方便快捷，可以迅速给患者提供恒定的吸氧浓度、适宜的温度和湿度的高流量气体，具有良好的舒适性，其在手术室外麻醉镇静的患者中使用具有独特优势。

HFNC装置均采用无创呼吸机的工作原理：用空氧混合器将空气和氧气进行混合，来调节吸入氧浓度，应用涡轮提供高流量的气体，采用加温加湿器和管路加热导丝对吸入气体进行全程加温及加湿，并通过近患者端实时监测温度和氧浓度进行动态调控。

HFNC采用特制的比一般鼻导管更加柔软的鼻塞式鼻导管直接经鼻腔输送加温的、加湿的、高流速的、氧浓度精确可控的空气和氧气的混合气体，经鼻高流量湿化治疗仪吸入氧浓度(FiO2)可设置范围为 21%～100%，气体流量可设置范围为2～80 L/min， 气体温度的可设置范围为31～37 ℃。

2. HFNC的生理学特点

HFNC可以通过以下生理学特点来改善氧合：

①HFNC可提供恒定的FiO2和流速高达80 L/min的气体，而普通成人吸气流速一般为30～40 L/min， 当HFNC所提供的气体流速超过患者吸气流速时，高的气体流速可以减少患者吸气时空气对吸入气体FiO2的稀释，使得FiO2相对稳定，基本等同于HFNC所设置的FiO2，从而形成从上呼吸道至肺毛细血管之间多层氧分压差，有利于提高患者氧合。

②持续气道正压效应(CPAP) 使用HFNC可以增加鼻咽部的气道压力，并在呼气末达到峰值，即呼气末正压 (PEEP)。 这种持续气道正压效应可能可以消除患者呼吸时潜在的自发性PEEP，可以减少呼吸功。这种高气体流速流经特殊的鼻导管吹入气道时可产生一定的PEEP效应，有助于维持肺泡的开放，有利于患者氧合和通气的改善。这一效应呈流量依赖性，分别在不同的流量时可以产生不同的压力。

一项对于健康志愿者使用HFNC的研究表明，HFNC对于鼻咽部压力随着气体流量的增加而增加。在咽腔位置，高流量气体在吸气相可直接对呼吸道产生一定的压力，高流量气体与呼气气流产生一定对抗，呼气阻力增加，可产生一定程度的呼气相呼吸道正压，改善咽腔的通畅度；在吸气相，高流量气体可以直接减少吸气用力，从而减少吸气做功。而在呼气相，高流量气体与呼气气流依然能产生一定对抗，从而产生呼气相气道正压，增加呼气末肺容量。

③减少解剖无效腔，使用HFNC输送高流量的气体可冲刷上呼吸道通气解剖无效腔中的二氧化碳及氮气，提高通气效率，改善氧输送。因此，与其他常规的鼻导管吸氧及面罩吸氧相比，高流量气体的冲刷性能可增加有效通气量，即参与肺泡气体交换的分钟通气量。HFNC技术通过高流量气体对患者口咽部等解剖无效腔内的气体进行冲刷，这种对气道生理无效腔的清洗在一定程度上减少了二氧化碳及氮气的重吸入。

④HFNC直接提供接近患者生理温度、湿度的气体。可以保护患者呼吸道的黏膜，并且维持黏液纤毛清除率，促进气道分泌物清除，提高患者舒适性。HFNC对吸入湿化气体可增加黏膜的湿度，从而有利于分泌物清除，避免气道干燥和气道上皮的损伤，使得患者在使用该氧疗时舒适感更好。

此外，HFNC的气体流量通常大于患者的吸入气流值，与通常使用的鼻导管及面罩加温比较，HFNC的加温功能要更为有效。另外，这种加温、加湿气体可以减少呼吸道将吸入的气体加温加湿至生理需求量时所做的功。并且HFNC提供与患者核心温度相似的气体有利于患者围术期体温的保护。

3. HFNC在手术室外麻醉镇静中的应用

HFNC现已在重症医学科、呼吸内科以及急诊医学科等广泛应用，主要应用于呼吸衰竭、低氧血症等危重症疾病的治疗中。HFNC在临床麻醉中的应用主要包括以下几方面：麻醉诱导时，快速顺序诱导插管进行快速安全气道建立时使用HFNC进行预充氧；在麻醉诱导后继续使用HFNC吸氧，可以给困难气道患者提供更长的安全无呼吸的时间窗去建立气道，提高困难气道患者气管插管的安全性；对于短、小手术，使用HFNC提供呼吸治疗可以避免气管插管机械通气，并且可以给手术医生提供更好的手术条件；术后使用HFNC在一定程度上可以避免低氧血症的发生，特别是对于一些术后低氧血症发生高风险人群效果更加明显。

在手术室外保留自主呼吸的麻醉镇静患者使用HFNC可以降低低氧血症发生的风险。对于手术室外麻醉镇静成人患者HFNC的使用步骤：首先设置气体流量为20～40 L/min， 给患者一定时间进行耐受性和舒适性的适应性调整后，在麻醉镇静后对气体流量进行滴定式上调，最高可将气体流量调整至 60～80 L/min； 对手术室外麻醉镇静保留自主呼吸的患者建议初始 FiO2目标设定一般为40%或者更高。

在HFNC 使用期间应该密切监测血氧饱和度(SpO2)，以便尽早发现那些氧合效果差的患者并及时调整气体流量及FiO2，并在必要情况下及时升级呼吸支持方式，避免严重低氧血症的发生；此外，根据患者的呼吸频率、血气分析结果以及舒适度来调节气体的流量及FiO2。在手术室外麻醉镇静期间，建议最低流量设置为15 L/min。

3.1 HFNC在无痛胃肠镜诊疗中的应用

HFNC已在无痛胃肠镜诊疗中得到一定范围的应用。一项多中心研究表明，1 994名接受无痛胃镜诊疗的门诊患者分为常规鼻导管组(氧流量2 L/min)和HFNC组(氧流量30～60 L/min)。常规鼻导管组低氧血症和严重的低氧血症的发生率分别为8.40%和0.64%。而HFNC组低氧血症和严重低氧血症的发生率都为0.00%。

另一项研究发现，低氧血症高风险人群在胃肠镜诊疗期间使用HFNC可显著降低低氧血症的发生率。而且对于行胰胆管造影术(ERCP)的老年患者来说，术中使用HFNC也可显著降低术中低氧血症的发生率，有效预防老年患者ERCP术中缺氧的发生率。

一项关于HFNC在无痛胃肠内窥镜诊疗中的应用的Meta分析表明， HFNC可预防无痛胃肠镜诊疗中低氧血症的发生，并且对于低氧血症高风险人群，包括老年、心肺功能差、长时间手术、有OSA病史、ASA分级≥Ⅲ级以及身体质量指数>30 kg/m2的患者等，HFNC也可有效降低低氧血症的发生率。HFNC可以减少更多患者胃肠镜诊疗时的痛苦体验，提高患者的舒适性和安全性。所以，从提高患者安全性及对于疾病的诊治率提升方面来看，HFNC值得在无痛胃肠镜诊疗中推广应用，尤其对于低氧血症高风险人群，HFNC的使用价值更高。

3.2 在纤维支气管镜诊疗中的应用

纤维支气管镜诊疗操作是一种在气道进行的操作，该操作可以引起强烈刺激，会导致患者难以耐受，甚至可引起喉痉挛、气管痉挛、血流动力学剧烈波动、心律失常等相关并发症，增加了患者的痛苦体验和医生的操作难度，往往需要在麻醉或镇静下实施支气管镜诊疗。无痛支气管镜诊疗可以减少患者诊疗中的痛苦的感受、从而提高患者依从性，并且在辅助医生更好、更加仔细地完成诊疗方面起着重要的作用。

但是，由于在无痛纤维支气管镜诊疗期间，手术医师和麻醉医师共用气道，对麻醉医师管理气道来保证患者生命安全提出了挑战。无痛纤维支气管镜诊疗过程中低氧血症的预防问题一直困扰着麻醉医生，而HFNC可有效减少纤维支气管镜诊疗中低氧血症的发生。

一项Meta分析表明HFNC可有效降低支气管镜检查时低氧血症的发生率，并且改善了支气管镜检查时的最低SpO2值和手术结束时的动脉血氧分压(PaO2)。Longhini 等在一项随机对照研究中表明HFNC和标准鼻导管氧疗对接受纤维支气管镜下行支气管肺泡灌洗患者的通气氧合、肺容量和膈肌功能的影响。

HFNC组患者检查前与检查后的PaO2无明显差异，标准鼻导管氧疗组患者的PaO2从11.1 kPa降至9.1 kPa， 检查结束后，HFNC组的PaO2明显要高于标准鼻导管组。此外，与标准鼻导管氧疗组相比，HFNC组SpO2降低的发生率显著降低。与术前的肺容量相比，标准鼻导管氧疗组的肺容量显著降低，显著低于HFNC组。

在用纤维支气管镜行支气管肺泡灌洗诊疗过程中，HFNC可以改善肺内气体交换，减少呼气末肺容量的损失，并防止了膈肌运动的增加。Douglas等研究表明在镇静情况下，与标准氧疗相比，行支气管超声诊疗期间，HFNC并不能使患者SpO2降至90%以下。HFNC可以防止纤维支气管镜诊疗中某些原因引起的低SpO2，但是它并不是在所有情况下都能预防低氧血症的发生。所以，在支气管镜诊疗过程中需要对患者的情况进行详细的评估，合理选用HFNC可以有效提高患者的氧合程度，减少并发症，增加诊疗的安全性。

3.3 在口腔门诊中的应用

在口腔门诊患者诊疗的麻醉镇静期间也可用HFNC。Teppei等人研究发现HFNC可预防口腔门诊牙科患者在保留自主呼吸的麻醉镇静下的低氧血症的发生。另外，上呼吸道阻塞和低氧血症是小儿口腔门诊患者麻醉镇静主要并发症的危险因素，使用HFNC吸氧可以预防小儿在不插管麻醉下的上呼吸道梗阻并改善小儿牙科患者的呼吸。

此外，对智力障碍的肥胖患者在镇静下行口腔门诊治疗的过程中，相较于传统鼻导管吸氧，采用HFNC 可以提高患者术中的最低SpO2 的值，降低低氧血症的发生率。所以，对于使用保留自主呼吸的麻醉镇静的口腔门诊患者，使用 HFNC技术可以预防低氧血症的发生，在很大程度上提高了口腔门诊患者无痛诊疗的舒适性及安全性。

综上所述，HFNC作为新兴的氧疗技术，它可向患者输送加温、加湿的高流量气体，不仅提高患者氧合，而且还可明显改善呼吸功能。提高了患者无痛诊疗率及门诊诊疗中的舒适性及安全性，可以广泛应用于手术室外的保留自主呼吸的麻醉镇静期间。但HFNC具有一定的局限性，并且目前对于HFNC 的并发症的研究较少，如何根据患者情况个体化、合理有效地利用HFNC，使更多患者从中受益，是需要关注的问题和研究的方向。

来源：张玉,李翔,杨凡,等.经鼻高流量氧疗在手术室外麻醉镇静中的应用进展[J].宁夏医学杂志,2024,46(03):271-274.

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