经鼻高流量湿化氧疗的相关概念
经鼻高流量湿化氧疗(HFNC)
HFNC是一种新型无创性氧疗技术,利用电动涡轮机驱动将加温、加湿的空气与氧气的混合气体形成高速气流输送给患者,主要特点为高流量、吸入氧浓度(FiO2)控制精准、湿化、加温等。氧流量最高可达80 L/min,明显高于呼吸衰竭患者本身的吸气峰流量,故可以确保患者FiO2始终恒定。其生理学机制主要包括:①呼气末正压效应;②死腔冲刷效应;③恒温恒湿、维持黏液纤毛系统功能;④减少上呼吸道阻力和呼吸功[1]。
图 HFNC的基本装置
经鼻湿化快速充气交换通气技术(THRIVE)
THRIVE是指患者在没有自主呼吸和机械通气的状态下应用HFNC,以维持患者氧合和CO2清除。THRIVE除了具备HFNC的生理学机制外,还包括以下机制:①无呼吸氧合:在非通气的情况下,血液中的缓冲系统和CO2高溶解性使得CO2以约10ml/min释放回肺泡,肺泡内压力低于大气压,肺泡内负压使得气体从咽部流入肺泡,从而允许在无自主呼吸和无机械通气的时候维持一定的氧合作用。②心脏的振动及声门上气体涡流与强湍流相互作用:高流速气体破坏层流使得流场中出现许多小漩涡而形成湍流,湍流可改善气体混合,增加气体交换速率[1]。
HFNC与无创正压通气(NPPV)的
异同点
《成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》总结了HFNC与NPPV的异同点[2]。两者在治疗原理上存在许多相似之处。都是传统意义上的正压通气,能够维持一定水平的PEEP,实现气道开放,减少死腔,改善通气,且允许开放气道发生漏气。HFNC和NPPV的不同点见表1。
表1 HFNC和NPPV的不同点
HFNC在围麻醉期的应用
诱导期预充氧
在全身麻醉诱导前进行预充氧已成为标准操作之一,通过增加患者的氧储备,延缓呼吸暂停期间出现低氧血症的时间。HFNC通过持续输送高流量气体,在近端形成气道正压,将新鲜气体输送至终末呼吸道,从而有效实现去氮给氧。多项研究已证实HFNC在预充氧中的应用价值。例如Mir F等[3]开展的一项随机对照试验表明,与面罩组相比,HFNC组患者的可耐受无呼吸时间显著延长。该研究中HFNC的使用方式为:初始流量设定为30 L/min,并在预氧合的第一分钟内逐渐提高至70 L/min。
此外,随着老年患者数量的增加、解剖因素及五官科手术的大量开展,困难气道的发生也日趋常见。《经鼻高流量吸氧在五官科麻醉气道管理中应用专家共识(2025版)》提出了如下建议:对于一般患者,不推荐以HFNC替代面罩给氧作为常规气管插管的预充氧手段;对于无法进行面罩通气或通气效果不佳的患者,建议在麻醉诱导期使用HFNC;对于存在困难气道风险的患者,推荐在保留自主呼吸条件下使用HFNC进行气管插管;在实施快速序贯诱导时,推荐采用THRIVE以增强氧合效果[1]。
外科术后撤机拔管
二次插管是呼吸机相关性肺炎(VAP)的危险因素,而VAP又是重症监护病房(ICU)危重患者发病和死亡的重要原因之一。《成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》提出如下推荐意见:与鼻导管吸氧相比HFNC可以降低拔管后的再插管率,但与NPPV比较再插管率没有明显差异。对于再次插管高风险患者(无高碳酸血症),HFNC与传统氧疗比较不能降低再插管率。有创机械通气撤机后HFNC不能缩短住ICU时间及住院时间,也不能降低病死率。
关于HFNC在常规外科手术患者术后管理中的应用,两篇专家共识总结如下:外科手术后脱机序贯应用HFNC可以提高患者的舒适度,降低心脏术后患者升级呼吸支持的需求,减少胸外科手术患者的住院天数。但与传统氧疗相比HFNC不能降低腹部外科手术患者的再插管率。针对术后呼吸道不良事件高风险人群,如高龄、儿童、肥胖或合并呼吸系统疾病的患者,建议术后使用HFNC,以减少低氧血症的发生并降低再插管风险,尤其适用于五官科等术后呼吸道并发症发生率较高的手术类型[1,2]。
侵入性检查
支气管镜检查 支气管镜检查过程中会部分阻塞气道,因此患者的呼吸力学发生改变,容易引发低氧血症。Wang R等人[4]在一项研究中将湿化器温度设定为37 ℃,氧气流量设置为50 L/min,结果发现缺氧发生率显著降低,缩短了支气管镜检查时间,同时减少了检查期间的躁动和心律失常发生率。然而HFNC并不能完全替代无创通气(NIV)。已有研究表明,对于中度至重度低氧血症患者,NIV在氧合支持方面较HFNC能提供更充足、更稳定的氧合。而对于无明显低氧血症或仅有轻度低氧血症的患者,HFNC在支气管镜等高风险操作中则可提供优于传统氧疗的氧合效果,有助于维持较高的氧饱和度[5,6]。因此,对于支气管镜操作者而言HFNC或许是比NIV更舒适、更易于操作的选择。但具体给氧方式仍需由麻醉医生结合患者的氧合状态和病情严重程度决定。
消化道内镜检查 在接受消化道内镜检查过程中,患者常需镇静甚至深度镇静,呼吸抑制风险显著增加。Mohamed AM等人[7]于2025年发表的一项研究表明,对于在丙泊酚深度镇静下接受长时间上消化道内镜检查(UGE)的ICU高危患者,HFNC具有良好的安全性与耐受性。与传统氧疗(COT)相比,HFNC显著降低了低氧血症的发生率。该研究中HFNC的参数设定为:氧流量30 L/min,吸入氧浓度(FiO2)为0.4,温度为37 ℃,湿度为100%。HFNC在内镜逆行胰胆管造影术(ERCP)中的应用也有报道,在Gamal M等人[8]开展的一项研究中,采用70 L/min流速,FiO2为100%的加热和湿化的气体为患者通气,研究结果显示,HFNC系统可有效降低ERCP术中患者发生缺氧的风险,并在镇静过程中维持更高的平均最低血氧饱和度。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA)是围术期常见的合并症之一,可能增加术后呼吸并发症的风险。目前,持续气道正压通气(CPAP)是最常用的治疗手段。然而,Nishimura M在其综述[9]中指出,尽管CPAP治疗效果明确,但治疗的依从性不理想。使用HFNC(流量为18 L/min)可有效降低呼吸暂停-低通气指数和血氧饱和度下降的评分,同时可显著提高慢波睡眠所占比例,进而改善患者整体睡眠质量。
在特殊患者中的应用
儿科患者
应用现状 HFNC首次引入被临床实践是在21世纪初,是作为CPAP的替代方案用于早产新生儿呼吸暂停的治疗[10]。此后,HFNC逐渐被广泛应用于儿科领域,现已成为儿科呼吸支持的重要手段之一,常用于细支气管炎、哮喘、先天性心脏病、OSA、肺炎等多种儿童常见呼吸系统疾病的治疗。共识[1]推荐使用THRIVE用于新生儿与小儿患者插管时维持氧合,且可提高首次插管成功率;对于0~10岁患儿,THRIVE的推荐流量为1~2 L/kg/min,可将安全窒息时间延长,最长可达10分钟。此外,李童等人的研究[11]也指出,儿童可使用的最大HFNC流量目前尚无统一标准。临床上多根据患儿体重估算使用流量,常见的经验用法为2 L/kg/min。对于婴幼儿,最大流量一般不超过10 L/min。
雾化给药 Nolasco S等[12]在其综述中讨论了HFNC系统在药物雾化给药中的价值。HFNC有两个主要局限性:①与口吸入相比,经鼻导管吸入气雾剂会增加上呼吸道沉积;②高气体流速会增加颗粒撞击沉积。然而研究表明,即使存在这些问题,HFNC系统仍能满足儿科患者的临床应用,实现与传统雾化装置相当的支气管扩张剂治疗效果,并具有更高的患者舒适度。但目前关于HFNC系统进行药物雾化的体内研究仍相对有限,需要更多临床证据,进一步优化HFNC在雾化治疗中的应用策略。
肥胖患者
肥胖患者由于肺容量下降、膈肌活动受限以及上气道塌陷风险增加,围术期更易出现低氧血症和通气不足。传统氧疗在此类患者中可能效果有限,而HFNC通过提供高流量、加温加湿的气体,不仅可产生一定的气道正压,改善肺泡通气,还能减少解剖无效腔,提高氧合效率。欧洲危重病医学会发布的HFNC临床实践指南推荐肥胖患者术后优先考虑HFNC治疗[13]。此外,体位也是影响氧合的重要因素,使用HFNC前应优先优化患者体位:对于一般患者可采用仰卧位或坐位,而对于合并急性呼吸窘迫综合征的重度肥胖患者可选择俯卧位。
HFNC的其他临床适应症及禁忌症
《成人经鼻高流量湿化氧疗临床规范应用专家共识》总结了HFNC的临床应用适应症与禁忌症分别如表2、表3所示。对于Ⅰ型呼吸衰竭,HFNC初始气体流量设定为30~40 L/min, SpO2控制在92%~96%,若未能达到氧合目标,可逐渐增加吸气流量和FiO2,最高可达100%;温度设置为31~37℃,根据患者的舒适度、耐受性及痰液的黏稠度适当调整。对于Ⅱ型呼吸衰竭,初始气体流量设定为20~30 L/min,如果患者出现明显的二氧化碳潴留,流量可增至45~55 L/min甚至更高,滴定FiO2应调节至维持SpO2在88%~92%之间,温度设置范围为31~37℃。原发病得到控制后,可逐渐降低HFNC参数,若吸气流量<20 L/min,且FiO2<30%,则可以考虑撤离HFNC。
表2 HFNC临床应用适应证及禁忌证
表3 经鼻高流量湿化氧疗临床应用推荐
小结
随着呼吸支持理念的不断演进,HFNC作为一种兼具加温、加湿与高流量供氧功能的治疗方式,已在成人与儿童多个临床场景中展现出广泛的适应性与安全性。无论是在麻醉诱导前的预充氧、术后拔管的氧合支持,还是在复杂气道管理、内镜检查、OSA治疗以及儿科患者的日常呼吸支持中,HFNC均展现出良好的临床效果和患者耐受性。随着相关临床研究的深入,HFNC 在各类患者中的应用范围有望进一步扩大,为不同临床需求提供更加灵活且高效的呼吸支持方案。
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