经鼻加湿快速通气技术在围术期呼吸道管理中的研究进展
2025-12-09 来源:西部医学

作者:郑宇琪,电子科技大学医学院;李鹏,四川省人民医院麻醉手术中心

 

经鼻加湿快速通气装置(Transnasal humidified rapid in- sufflation ventilatory exchange,THRIVE)技术是一种基于经鼻高流量氧疗(High-flow nasal cannula,HNFC)的新型窒息氧合技术,该技术经鼻导管吸入高流量温暖湿润的气体,能够延长安全呼吸暂停的时间,在临床工作中具有广泛的应用前景。

 

HNFC能够根据设定的氧浓度(21%~100%)进行空氧混合,并通过加热(31~37℃)和增湿气流,以恒定的速度输送高流量(8~80L/min)气体对患者进行氧疗。而“窒息氧合”(Apneic oxygenation)则是在体内没有呼吸运动的情况下,通过气道给予氧气,被动的促进肺泡内氧气的交换,延长安全呼吸暂停时间的方法。

 

THRIVE 技术正是结合了上述两种技术的优点,利用经鼻导管吸入加温加湿的高流量气体,从而延长呼吸暂停的安全时间,作为一种新型窒息氧合技术在临床上使用。

 

1. THRIVE的发展与机制

 

随着HNFC技术近年来的不断发展,经鼻导管吸入高流量氧气作为窒息氧合的新方法逐渐得到临床关注。Weingart等在2012年第一次报道了经鼻吸入氧气的窒息氧合技术,该研究结果表明在麻醉诱导期间给予高于12L/min的纯氧可以延缓安全呼吸暂停时间,即从呼吸暂停到SpO2 下降至90%的时间。然而在该研究中观察到,当吸入寒冷且干燥的氧气流量>10L/min时,容易引起鼻黏膜损伤和疼痛不适,甚至出现鼻衄

 

当使用加温加湿装置后,温暖湿润的气体能以更高流量输送而不会引起明显的不适与损伤。2013年,Patel等[8]使用商用高流量加湿氧疗装置OptiFlow对窒息氧合时安全呼吸暂停时间进行了研究,结果表明使用OptiFlow 装置进行窒息氧合,其安全呼吸暂停时间明显超过了传统窒息氧合,并且仅仅引起轻度的CO2 潴留。

 

即表明该装置能够对吸入气体进行加温加湿,以高达70L/min的流量经鼻导管吸入,能够有效延长窒息氧合时间,具有通气作用,并且可能清除CO2,具有换气作用。该研究正式将此技术命名为THRIVE技术,逐步在临床上使用。尽管此技术具有CO2 清除作用,仍然有CO2 潴留的风险。而后临床上发现相对传统窒息氧合使用THRIVE技术期间CO2 上升缓慢。

 

在早期一项模拟气道完全闭塞的研究中,在几乎完全不存在CO2 清除的情况下,观察到CO2 增长为0.68kPa/min。而在使用THRIVE技术时,在70L/min的高流量氧气下,通过二氧化碳描记法测量CO2 以0.15kPa/min的速率增加。上述结果表明,在模拟患者无呼吸条件下,与传统窒息氧合相比THRIVE 技术可增加CO2 的清除率。

 

同样,CO2 的增长速率与不同的监测方法相关且存在一定差异,Gustafsson的研究表明,根据不同的监测方法(呼气末、动脉和经皮CO2 监测),CO2 增长速率存在不同,研究中使用THRIVE技术时,CO2 的增加呈现出一种非线性模式,最初快速增加,在呼吸暂停期间趋于平稳。同时在临床研究中发现,THRIVE技术较传统窒息氧合而言具有改善CO2 潴留作用,但其CO2 清除率较机械通气(MV)而言仍较低。

 

与MV 组相比,THRIVE 组的平均PaCO2 增加了0.28kPa/min,ETCO2增加了0.17kPa/min。因此,目前研究认为较传统窒息氧合而言THRIVE能够减少CO2 蓄积,但该技术对CO2 的清除作用仍劣于机械通气,故在临床上使用时应同时对CO2 水平进行监测。THRIVE技术不仅具有氧合作用,且兼具清除CO2 的作用,同时对吸入气体进行加温加湿,能够在实现通气、换气功能的同时避免呼吸道损伤。

 

基于THRIVE具有延长窒息氧合时间及清除CO2 的作用,该技术在一定程度上能够满足临床麻醉的需要,可在困难气道麻醉诱导、共享气道手术麻醉、小儿麻醉以及非插管全麻等临床麻醉中作为呼吸道管理的新型手段得到应用。

 

2. THRIVE在临床麻醉中的应用

 

2.1 THRIVE在困难气道中的运用

 

使用THRIVE进行预给氧,不仅能提高患者舒适度,取得满意的预氧合效果,而且能够增加呼吸暂停时间,延长安全插管时间,尤其适用于困难气道患者。在吸入空气状态下,血氧饱和度会在呼吸暂停后的两分钟内降至危险水平,因此麻醉诱导气管插管前进行预给氧是围术期气道管理中的一项重要内容。预给氧可增加呼吸暂停时间,即从呼吸停止或者通气暂停至外周动脉血氧饱和度(SpO2)下降到90%的时间,以提高机体的氧储备,预防呼吸暂停时发生低氧血症。

 

全身麻醉诱导时常常使用面罩正压通气进行预给氧,然而其维持时间较短,如遇不可预料的困难气道时,患者氧储备不能满足插管所需,可能发生低氧血症,甚至危及患者生命。若能延长呼吸暂停时间窗可为气管插管争取更多时间,在遇不可预料的困难气道时显得及其重要。THRIVE技术正是通过向患者输送温暖、湿润的高流量氧气进行窒息氧合,从而延长呼吸暂停时间,对可预见的困难气道人群(如肥胖、孕妇、儿童和高代谢患者)以及难以预料的困难气道,THRIVE技术大大提高了其麻醉诱导期的安全性。

 

Mir等比较了使用THRIVE与面罩通气两种不同方式在麻醉诱导期进行预给氧,研究发现插管后两组动脉氧分压(PaO2)、CO2 分压和pH 值无明显差异,但THRIVE组的安全呼吸暂停时间较面罩组相比,明显延长至13~27min。Lodenius等的研究中发现,有5例患者(12.5%)在使用面罩预给氧时去饱和低于93%,而THRIVE组中没有患者出现低氧血症,表明使用THRIVE技术进行预给氧能够有效降低低氧血症发生率。此外面罩通气困难在临床时有发生,例如肥胖、牙齿缺失、面部外伤、解剖畸形等均会导致预给氧时面罩通气漏气和加压给氧困难。

 

通过THRIVE技术进行预给氧使患者更为舒适、配合程度更高,从而大大降低了诱导期低氧血症发生率,90%以上的患者SpO2 维持在安全水平而无须行气管插管等补救措施。综合分析认为,THRIVE技术进行预给氧,患者舒适度更佳,配合程度更高,增加了窒息氧合时间,大大降低诱导期不良事件的发生率。对于困难气道尤其是不可预测的困难气道患者,具有潜在的氧合优势,为麻醉医生争取时间,能够将困难气道的管理过程变的更加平稳和安全。

  

2.2 THRIVE 技术在共用气道手术麻醉管理中的应用

 

THRIVE作为新兴气道管理方式,较传统气管插管及喷射通气为喉和声门下手术等共用气道手术提供了更为清晰的手术视野。在共用气道手术中,尽管传统气管插管及喷射通气方式较为可靠,但是由于置入气管导管会占据手术区域,在一定程度上影响手术视野,常常出现因为术野不清晰而影响手术进程的情况。另外,气管导管的置入及高频喷射通气的使用可能会使喉部产生导管相关变形及气流喷射的颤动效应,从而增加手术操作难度。由此可见,共用气道手术的呼吸道管理方式选择一直是困扰麻醉医生和外科医生的临床热点问题。

 

THRIVE技术能够增加呼吸暂停时间,足以满足短小喉部手术需求,可采用不插管全麻,为手术提供清晰的视野。对于简短的喉部手术,如喉部新生物、声带息肉等手术时间多在5~60 min,平均为15 min。Gustafsson 等研究表明使用THRIVE通气,平均窒息时间可达22.5min,能够满足简短喉部手术的麻醉需求。并且与气管插管相比,THRIVE 技术能够缩短麻醉诱导与复苏时间,减少气管插管相关创伤。

 

Gene等研究中发现与气管插管相比,THRIVE患者的手术时间(16.3±9.69)minvs (21.9±12.0)min、麻醉时间(33.6±11.4)minvs (45.4±13.9)min、苏醒时间(6.73±2.49)minvs(8.52±3.17)min均减少,且SpO2 无显著降低。该技术除了延长窒息氧合时间以外,对于声带息肉等短时间手术而言,使用THRIVE通气而无需行气管插管,可为手术提供更为清晰的视野,同时减少患者麻醉诱导与复苏时间,将短小的共用气道手术的麻醉过程变得简便且安全,为共用气道的短时间手术的气道管理提供了新的技术支持。然而基于患者基础情况及手术的不确定性,麻醉方案的选择应基于对患者的充分评估与外科医生的积极沟通之上,并且应当准备应急预案,守护患者生命安全。

 

2.3 THRIVE技术在儿童手术麻醉管理中的应用

 

儿童由于功能残气量小,难以耐受缺氧,延长安全呼吸暂停时间更为重要。THRIVE技术可能降低儿童在诱导过程中低氧血症的发生率。目前研究表明,THRIVE 可延长健康儿童的安全呼吸暂停时间,然而与成人相比CO2 的上升速度较快,并没有很好改善儿童CO2 的蓄积问题,与面罩通气相比,两者麻醉诱导期经皮CO2 增长速率相似。

 

此外,THRIVE技术能够延长窒息氧合时间,可用于小儿气道手术,Lei等通过比较复发性呼吸道乳头状瘤(Juvenile onset recurrent respiratory papillomatosis,JORRP)儿童使用传统窒息氧合与THRIVE技术时的安全呼吸暂停时间,发现THRIVE安全的增加了接受手术的JORRP儿童的呼吸暂停时间,并降低了二氧化碳的增加率,THRIVE的中位呼吸暂停时间显著长于对照组[8.9(8.6~9.4)minvs3.8(3.4~4.3)min)],因此THRIVE在临床上可被推荐作为儿童无管麻醉的气道管理技术。

 

特殊的儿童患者如紫绀型心脏病患儿的气道手术麻醉管理尤其具有挑战性,考虑到他们心肺生理改变,这些儿童容易出现去饱和,发生低氧血症,使用THRIVE技术能够有效降低该风险的发生。值得注意的是,不同年龄段儿童的发育特点具有较大差异,不能一概而论,有研究报道认为,与成人相比,婴幼儿使用THRIVE技术时窒息氧合时间缩短,这一发现与上述研究结论具有差异,说明儿童在运用该技术时不具有一般性,需要根据具体患儿情况进行评估。而目前尚缺乏针对不同年龄段儿童使用THRIVE技术的研究,该问题有待于进一步探讨。

 

2.4 THRIVE技术在短小手术麻醉管理中的应用

 

在门诊短小检查和/或手术中,患者往往存在自主呼吸,常使用低流量鼻导管吸氧,必要时加用面罩通气、气管插管等手段进行辅助通气。然而,全麻药物的使用可能对患者的呼吸、循环功能具有一定的抑制作用,尤其对特殊人群如肥胖、困难气道、高龄、OSA患者而言,发生低氧血症的风险更大。肥胖患者行无痛胃肠镜检查时,由于丙泊酚等全麻药物作用,易引起呼吸抑制,杨天爽等在关于肥胖患者使用THRIVE技术行无痛胃肠镜检查的研究表明,给予高于20L/min的高流量氧即可使SpO2 明显上升,且使用面罩通气等加压辅助通气的所占比例明显降低,可以有效预防检查中低氧血症的发生。

 

除此之外,THRIVE技术在电休克治疗中也能得到应用,电休克疗法(ECT)作为一种治疗难治性抑郁症的方法。在治疗过程中,常在静脉麻醉药的辅助下进行,目前通常使用纯氧面罩通气维持氧合,然而面罩给氧可能出现难以给氧的情况,并且面罩给氧还可能会引发患者的焦虑发作,额外增加患者医源性创伤的发生率。Jonker等通过对比13例接受ECT 治疗患者辅助通气手段,表明使用THRIVE进行气道管理较传统辅助通气方式具有更高的安全性、可行性、舒适性。因此在无痛胃肠镜检查及治疗、人流、电休克治疗等不插管全麻中,使用THRIVE进行气道管理较普通鼻导管吸氧具有更高的安全性,能够减少其他气道辅助装置的使用。

 

2.5 THRIVE技术在其他全麻手术麻醉管理中的应用

 

在其他全麻手术中,THRIVE技术可作为辅助通气手段,为围术期呼吸道管理提供新的技术支持。例如拟行胸外科手术的某些患者可在保留自主呼吸或不插管全麻情况下进行,Wang等通过对比使用THRIVE技术和面罩通气在不插管保留自主呼吸下肺部肿瘤切除术中的应用,发现THRIVE组平均PaO2 显著升高(单肺通气OLV 期间,THRIVE 组PaO2 为207.0mmHgvs面罩组127.8mmHg),并且THRIVE组中没有出现低氧血症(即SPO2<90%),而面罩组中的8例患者出现低氧血症,该研究结果表明,使用THRIVE 技术能够维持OLV期间氧合,可作为OLV 通气选择的新策略,仍需研究进一步探讨。

 

此外,在全身麻醉下的宫腔镜手术中,THRIVE技术可成为围术期呼吸道管理的新选择,Frassanito等[24]研究发现,在20例行宫腔镜手术的患者中,使用THRIVE行气道管理的成功率为100%,即SpO2>94%,tcCO2<60mmHg且不需要抢救性措施。由于THRIVE具有延长窒息氧合时间及清除CO2 的作用,可以辅助患者在无创的情况下维持氧合,因此可在临床麻醉中根据手术方式、手术时长、病人基础情况等综合考虑使用,为围术期呼吸道管理提供新的选择。

 

2.6 THRIVE在拔管后呼吸支持的应用

 

气管拔管可伴有多种并发症,包括呛咳、躁动、血氧饱和度下降、高血压心动过速等。既往研究表明,67%与麻醉相关的严重并发症,如心肌梗死等,常始于手术结束和麻醉苏醒。对于患有严重心血管、呼吸系统疾病或神经外科等患者,提倡在深度麻醉下、自主呼吸恢复后拔管,可降低应激反应,提高患者舒适度。然而,深麻醉下气管拔管会增加发生低氧血症的风险,并可能会延长复苏时间。

 

如在深度麻醉下拔管后立即使用THRIVE可降低这些不良事件的发生率。因此Qiu等进行了深麻醉下经THRIVE通气与清醒拔管的比较,发现与清醒拔管相比,使用THRIVE进行深麻醉下气管拔管降低了低氧血症及高血压的发生率,在一定程度上消除了拔管后躁动,并在PACU 中为患者提供了更舒适的体验。因此,深麻醉状态下拔出气管导管后立即使用THRIVE技术辅助通气,可减少拔管后并发症的发生率,使复苏过程更为平稳。

 

3. 总结及展望

 

近年来THRIVE技术逐渐进入临床视野,其作为一项新兴的无创通气技术,经鼻吸入为患者高流量温暖湿润的气体,能够延长窒息氧合时间,同时清除CO2,兼具通气与换气功能。相对于传统无创通气技术而言,该技术更为可靠、安全、舒适。

 

聚焦临床麻醉的围术期呼吸道管理,THRIVE技术可用于困难气道患者、咽喉部等共用气道手术的不插管全麻、短小手术及拔管后复苏的呼吸道支持。然而,THRIVE 技术作为一项新兴技术,其对于不同人群不同场景的运用尚不明确,尚需多中心、大样本的临床研究,以获取更多关于该技术安全性和有效性的证据,从而完善THRIVE技术的使用标准,为患者提供更好的医疗服务。

 

来源:郑宇琪,李鹏.经鼻加湿快速通气技术在围术期呼吸道管理中的研究进展[J].西部医学,2025,37(01):147-150+156.


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