中华急诊医学杂志  2022, Vol. 31 Issue (3): 356-363   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2022.03.017
早期经鼻高流量氧疗在呼吸困难伴低氧血症的急诊患者中的应用: 一项随机对照研究
刘奇1,2,3 , 庞晓倩1,2,3 , 李锋4 , 兰超1 , 朱长举3,4 , 陈荣昌5,6     
1. 郑州大学第一附属医院急诊重症监护病房,郑州 450052;
2. 郑州大学第一附属医院转化医学中心实验室,郑州 450052;
3. 郑州大学第一附属医院河南省急救与创伤医学重点实验室,郑州 450052;
4. 郑州大学第一附属医院急诊科,郑州 450052;
5. 深圳市人民医院/深圳市呼吸疾病研究所,深圳 518020;
6. 广州医科大学附属第一医院/广州呼吸疾病研究所、呼吸疾病国家重点实验室,广州 510120
摘要: 目的 探讨在急诊科采用经鼻高流量氧疗(high-flow nasal cannula,HFNC)作为初始氧疗,与传统氧疗(conventional oxygen therapy, COT) 相比是否可以降低呼吸困难伴低氧血症患者的气管插管率,并改善其他临床结局。方法 自2019年10月1日至2020年9月30日在郑州大学第一附属医院进行前瞻性单中心随机对照研究。研究人员于急诊抢救室筛选出呼吸困难伴低氧血症的患者,并进行评估,纳入符合条件的急诊抢救室急性呼吸困难伴低氧血症患者210例,1∶1随机分配至HFNC组或COT组,分组后立即接受HFNC或COT治疗1h。主要指标包括24h内气管插管率,次要指标包括本次就诊总气管插管率、升级呼吸支持比率、患者治疗后去向、重症监护室时间和住院病死率等。计量资料根据数据分布采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验进行分析。计数资料采用卡方检验,并对60天生存率进行Kaplan-Meier分析。结果 HFNC降低了就诊24h内气管插管率(4.8% vs. 14.3%,P=0.019), 减少了患者被迫升级氧疗的比率(34.3% vs. 53.3%,P=0.005), 但不影响本次就诊的总气管插管率(χ2=0.463,P=0.509)。在急诊抢救室期间, HFNC使更多的患者达到目标指脉氧饱和度(90.5% vs. 78.1%,P=0.02)、呼吸频率降至24次/ min以下(68.6% vs. 49.0%,P=0.004), 但不影响住院时间, 住院病死率和60d存活率(P>0.05)。结论 在急诊科初始应用HFNC可降低24h内气管插管率,降低就诊过程中氧疗措施升级率,改善氧合,缓解呼吸困难。
关键词: 经鼻高流量氧疗    呼吸困难    低氧血症    气管插管率    传统氧疗    
Initial application of high-flow nasal cannula for patients with acute dyspnea and hypoxemia in emergency department: A randomized controlled trial
Liu Qi1,2,3 , Pang Xiaoqian1,2,3 , Li Feng4 , Lan Chao1 , Zhu Changju3,4 , Chen Rongchang5,6     
1. Emergency Intensive Care Ward, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China;
2. Laboratory of Translational Medicine Center, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China;
3. Key Laboratory of Emergency and Trauma Medicine of Henan Province, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China;
4. Emergency Department, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China;
5. Shenzhen Institute of Respiratory Diseases, Shenzhen People's Hospital, Shenzhen 518020, China;
6. State Key Laboratory of Respiratory Disease, Guangzhou Institute of Respiratory Diseases, the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 510120, China
Abstract: Objective To explore whether the adoption of high-flow nasal cannula (HFNC) as an initial oxygen therapy in emergency department (ED) could reduce the intubation rate and improve the clinical outcomes of patients with dyspnea and hypoxemia compared with conventional oxygen therapy (COT). Methods A perspective single-center randomized controlled trial was conducted in the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University from October 1, 2019to September 30, 2020. A total of 210eligible patients with acute dyspnea and hypoxemia in ED were recruited and randomized (in 1:1) to receive HFNC or COT for 1h immediately after the grouping. The primary outcome was the rate of intubation within 24h. The secondary outcomes included total intubation rate, escalation of breathing support method, patients' disposition, length of ICU stay and hospital mortality. Continuous outcomes were analyzed by independent samples t test or Mann-Whitney U test according to the data distribution. Discontinuous outcomes were compared with the Chi-square test. Kaplan-Meier curve analysis was performed for 60-day survival. Results Finally, 105patients were recruited in each group. HFNC reduced the intubation rate within the first 24h (4.8% vs. 14.3%,P=0.019) and the rate of patients escalated to upgrade oxygen therapy (34.3% vs. 53.3%,P=0.005), but did not affect the total intubation rate during the whole attendance (P=0.509). In ED, HFNC helped more patients to achieve the targeted saturation of pulse oxygen (90.5% vs. 78.1%,P=0.02), and reduced respiratory rate (RR) to<25breaths per min (68.6% vs. 49.0%,P=0.004), but did not affect the length of hospital stay, hospital mortality and 60-day survival rate (P>0.05). Conclusions Initial application of HFNC in ED could reduce the intubation rate within 24h, decrease the rate of escalation of oxygen therapy, improve oxygenation and relieve dyspnea.
Key words: High-flow nasal cannula    Dyspnea    Hypoxemia    Intubation rate    Conventional oxygen therapy    

伴有低氧血症的呼吸困难是临床急诊重症患者常见的临床表现,急诊处理过程与平诊患者不同,往往需要边对症支持治疗,边寻找原因及其引起的病理生理改变。在急诊科住院前,患者呼吸困难伴低氧血症能否及时纠正是后续进一步分诊及治疗策略的基石,及时纠正患者的不适可能可以避免气管插管及入住重症监护室(intensive care unit, ICU)。相反,延迟纠正患者的呼吸困难及低氧血症可能会增加患者不必要的气管插管和有创机械通气的机率,进而导致呼吸机相关性肺炎等各种并发症,甚至影响危重患者的预后。

氧疗是大多数呼吸困难伴低氧血症患者的重要支持措施[1]。经鼻高流量氧疗(high-flow nasal cannula,HFNC)作为一种新的氧疗方式具有诸多优势[2-3]。对于急性低氧性呼吸衰竭患者,HFNC虽不能降低病死率,但能降低气管插管率[4]。研究表明,HFNC是治疗2019冠状病毒疾病(corona virus disease 2019,COVID-19)患者呼吸衰竭的有效呼吸支持方法,且生物气溶胶扩散风险低[5-6]。近年来,HFNC在急性呼吸窘迫综合征、肺炎、心源性肺水肿、外伤、不插管姑息治疗等不同基础疾病所致的低氧血症患者中也取得了较好的疗效[7]

在急诊临床中,与传统氧疗(conventional oxygen therapy, COT)相比,HFNC可缓解心源性肺水肿患者氧疗第1小时的呼吸困难[8]。对于急性呼吸窘迫的患者,HFNC可能会降低在最初24h内需要升级到更高级的氧气支持策略的机率[9],减轻患者的不适程度[10-11]。本团队的Meta分析也表明,急诊HFNC的短期效果是肯定的,它比COT更好地缓解呼吸困难伴低氧血症患者的症状,并减少了对更强呼吸支持的需求[12]

这些研究主要集中在HFNC在急诊应用中的短期(可能限于1h)疗效。对急诊患者进行恰当的治疗,可以极大地改善患者的病情,影响后续的治疗策略。然而,对于呼吸困难伴低氧血症的急诊患者,急诊住院前诊治过程中将HFNC作为初始氧疗方案,是否会影响气管插管率及其后续住院结局尚不清楚[12]。笔者进行了一项随机对照研究(randomized controlled trial, RCT),以探讨与COT相比,在急诊抢救室中采用HFNC作为初始氧疗在该类患者中的疗效,以期拓宽HFNC的应用指征并为急诊患者提供更多的氧疗方案提供证据。

1 资料与方法 1.1 研究注册及伦理审批

本研究为设计RCT,研究开始前注册于中国临床研究注册中心(注册号ChiCTR1900025719),于2019年10月1日至2020年9月30日在郑州大学第一附属医院急诊抢救室实施,研究方案获得郑州大学第一附属医院科研和临床试验伦理委员会批准(编号:2019-KY-393)。

1.2 纳入与排除标准

急诊患者由分诊台工作人员根据急诊病情的严重程度分配到抢救室或急诊内外科门诊。研究人员于急诊抢救室筛选出呼吸困难伴低氧血症的患者,并评估是否符合纳入标准。纳入标准如下:(1)年龄≥18岁,急性呼吸困难,呼吸频率(respiratory rate, RR)≥24次/min伴低氧血症[脉搏血氧饱和度(pulse oxygen saturation,SpO2)≤94%,伴高碳酸血症者SpO2≤88%];(2)无明显口咽活动性出血或痰液过多超出排痰能力;(3)意识清醒;(4)患者本人或家属愿意接受研究并签署知情同意书。排除标准如下:(1)年龄小于18岁;(2)未纠正的口咽和气道活动性出血;(3)达到气管插管或有创通气的指征;(4)血流动力学不稳定[初始液体复苏后收缩压<90mmHg(1mmHg=0.133kPa),平均动脉压<60mmHg];(5)拒绝配合积极治疗的;(6)急性脑中风或一氧化碳中毒等引起的意识障碍;(7)终末期恶性肿瘤显著影响本次就诊预后;(8)机械性上气道梗阻及百草枯中毒患者;(9)患者本人或家属不愿签署知情同意书。符合任一排除标准的患者均不能纳入。

1.3 随机分组方法

以1∶1的比例将患者随机分组。使用计算机随机数字发生器产生随机数,随机数放入不透明信封中,由护士长存放在指定的储物箱中。当一名患者符合纳入标准时,通过电话联系从护士长处获得一个随机数。奇数患者被分配到HFNC组,偶数患者被分配到COT组。数据及标本采集,由对研究不知情的护士和医生在预先建立的表格,研究人员跟踪并从表格和病历系统中收集数据,研究人员不干预抢救室及住院后医务人员处置患者。

1.4 HFNC和COT策略

确定纳入患者的分组后,立即开始对应的氧疗措施并开始记时。HFNC组中,所有患者均使用相同型号的HFNC机器(PT101AZ,Fisher & Paykel,新西兰)及一次性管路和鼻导管。初始流速设定为35L/min,必要时可以增加到60L/min。根据SpO2上调吸气流量和吸入氧浓度,直到SpO2≥95%,达到上限设定值后停止上调。COT组通过鼻导管(首选)或非重复呼吸面罩供氧,调节氧气流量以使SpO2保持在≥95%,或者直至流量增加到氧气流量计的最大值(15L/min),鼻导管或非重复呼吸面罩可根据患者耐受性及氧合需要进行切换。两组均维持氧疗60min。如果反复调高支持强度仍未能达到目标SpO2,则由主诊医师评估将患者升级到替代呼吸支持及氧疗措施包括无创通气、气管插管、有创机械通气,或COT组中的患者交叉到HFNC。对于确诊为慢性高碳酸血症的患者,目标SpO2为≥92%。对于在抢救时停留时间超过1h的患者,后续呼吸支持方案由主诊医师决定。

1.5 观察指标

主要观察指标是24h内气管插管率。气管插管标准如下:(1)难治性低氧血症(SpO2<85%);(2)意识水平严重下降,无法保持呼吸道通畅;(3)心脏骤停或严重的血流动力学不稳定(平均动脉压<60mmHg且对血管活性剂无反应);(4)痰量过多超过了咳痰能力;(5)呼吸抑制(RR<8次/min),或严重呼吸困难(RR>40次/min);(6)主治医师认为需要插管的其他情况[13]。次要指标包括整个就诊期间(包括急诊及住院)的总气管插管率、急诊就诊后患者去向、呼吸支持升级率、住院时间和ICU停留时间、住院病死率、60d生存率、急诊氧疗1h后动脉血气分析以及抢救室期间每隔15min的RR和SpO2。呼吸支持的升级被定义为患者需要升级到更强的呼吸支持策略,包括无创通气、有或没有机械通气的气管插管,COT组患者采用HFNC也被认为是呼吸支持的升级[12]

1.6 基础治疗方案

根据急诊呼吸困难诊疗流程,除氧疗外,常规建立外周静脉通路并使用生理盐水,保持通路畅通为潜在的抢救事件做好准备,生理盐水的输注速度和剂量取决于患者的病情及基础疾病。病情需要,可使用甲泼尼龙、多索茶碱、呋塞米等药物缓解重症患者的症状。

1.7 患者随访

急诊就诊经处理后缓解直接出院的患者不进行随访。所有住院患者均通过电子病历系统进行随访,直至患者出院。对存活并顺利出院的患者进行电话随访,直至距本次就诊日60d。

1.8 统计学方法

根据20名接受HFNC的呼吸困难伴低氧血症患者的预实验计算样本量,预实验表明COT组和HFNC组24h内插管的预期发生率分别为15%和5%,效能为80%,两侧α为0.05,所需样本量为276名受试者(每组136名),计算采用PASS 15.0软件(NCSS,Kaysville,UT)。

结果报告按照平行RCT的CONSORT指南进行[14]。数据收集和分析基于意向性治疗原则[15-16]。对于计量资料,正态分布数据以均数±标准差()表示,通过独立样本t检验进行分析;否则,采用中位数(四分位数)[M(Q1, Q3)]表示,并采用Mann-Whitney U检验进行分析。对于计数资料,以百分比表示,并采用卡方或Fisher精确检验进行比较。对60d存活率进行Kaplan-Meier曲线分析。以P<0.05为差异有统计学意义,统计软件采用SPSS 22.0(IBM Corp., Armonk, NY)。

2 结果 2.1 研究对象纳入情况及基本特征

急诊抢救室共筛选出呼吸困难伴低氧血症患者656例,排除446名受试者后,纳入210例患者,每组105例,由于显著性差异已提前实现,为节约研究经费而提前终止。纳入流程见图 1。HFNC组有7例患者急诊抢救室治疗后拒绝再次血气分析,3例患者在研究开始后不愿配合HFNC,其余患者均完成了研究,最终按照意向性治疗原则,每组105例患者数据纳入分析,患者基本特征见表 1

图 1 纳入流程图 Fig 1 Flow chart of inclusion

表 1 纳入患者基线特征 Table 1 Baseline characteristics of the included patients
指标 HFNC组(n=105) COT组(n=105)
年龄(岁)a 64.57±14.00 65.83±14.72
男性(例, %) 73(69.5) 72(68.6)
呼吸困难原因(例, %)    
  重症肺炎 49(46.7) 47(44.8)
  COPD急性加重 14(13.3) 17(16.2)
  急性心源性肺水肿 14(13.3) 16(15.2)
  间质性肺疾病 10(9.5) 9(8.6)
  肺癌 9(8.6) 10(9.5)
  胸部外伤 4(3.8) 8(7.6)
  哮喘急性发作 4(3.8) 3(2.9)
  肺栓塞 1(1.0) 2(1.9)
基础疾病(例, %)    
  高血压病 32(30.5) 37(35.2)
  糖尿病 20(19.0) 20(19.0)
  冠状动脉粥样硬化性心脏病 20(19.0) 28(26.7)
  肺源性心脏病 4(3.8) 8(7.6)
  慢性阻塞性肺疾病 16(15.2) 18(17.1)
  间质性肺疾病 15(14.3) 9(8.6)
  肺癌 9(8.6) 11(10.5)
  慢性肾功能衰竭 5(4.8) 3(2.9)
  支气管哮喘 4(3.8) 3(2.9)
  食管癌 2(1.9) 0(0)
  胆结石 4(3.8) 2(1.9)
  脑梗塞 9(8.6) 5(4.8)
  脑出血术后 2(1.9) 2(1.9)
  糖尿病肾病 5(4.8) 4(3.8)
  骨折 4(3.8) 9(8.6)
  肝炎 6(5.7) 6(5.7)
  皮肌炎 2(1.9) 1(1.0)
  其他 7(6.7) 9(8.6)
入院时的生命体征    
  RR (次/min)b 29.5(24.5, 34.5) 28.0(24.0, 32.0)
  SpO2(%)b 87.0(81.50, 92.50) 87.0(81.00, 93.00)
  心率(次/min)a 102.61±20.35 109.90±24.96
  收缩压(mmHg)a 135.29±27.79 137.80±25.30
  舒张压(mmHg)a 81.42±15.88 84.07±17.64
入院时动脉血气分析    
  pHa 7.4(7.4, 7.5) 7.4(7.4, 7.5)
  体温(℃)b 36.8(36.5, 37.2) 36.7(36.4, 37.0)
  PaO2(mmHg)b 58.7(48.4, 69.0) 62.3(50.0, 74.6)
  PaO2/FiO2(mmHg)a 192.49±74.52 199.37±62.82
    >300mmHg 321.70±128.05 361.83±67.32
    200~300mmHg 239.52±23.14 229.28±28.93
    100~200mmHg 152.45±25.22 156.15±25.93
    <100mmHg 78.21±7.97 80.94±10.54
  PaCO2(mmHg)b 34.2(28.7, 39.7) 34.5(27.5,41.5)
  抢救室停留时间(min)b 60(52.5, 67.5) 60(50.0, 70.0)
注:HFNC为经鼻高流量氧疗;COT为传统氧疗;RR为呼吸频率;SpO2为指脉氧饱和度;PaO2为动脉血氧分压;FiO2为吸氧百分比;PaCO2为动脉血二氧化碳分压;abM(Q1, Q3)
2.2 HFNC对急诊氧疗后患者去向的影响

每组有3例患者缓解呼吸困难、纠正低氧血症后自抢救室出院,其他患者根据病情严重程度入住普通病房或ICU。两组急诊出院率、普通病房入住率或ICU入住率差异无统计学意义(t=0.001、1.071、0.972和P=0.971、0.301、0.324),见表 2

表 2 急诊就诊后临床结局 Table 2 Clinical outcomes after emergency visit
指标 HFNC组(n=105) COT组(n=105) t/χ2 P
急诊就诊后患者去向(例, %)
  改善后离院 3(2.9) 3(2.9) 0.001 0.971
  入住普通病房 24(22.8) 18(17.1) 1.071 0.301
  入住重症监护病房 78(74.3) 84(80.0) 0.972 0.324
主要结局(例, %)
  24h内气管插管率 5(4.8) 15(14.3) 5.543 0.019
升级呼吸支持措施(例, %)
  合计 36(34.3) 56(53.3) 7.919 0.005
  升级为HFNC 0(0) 12(11.4) - -
  升级为NIV 14(13.3) 18(17.1) 0.593 0.441
  升级为插管和IMV 22(21.0) 26(25.5) 0.436 0.509
住院患者临床结局
  n=102) (n=102)    
  ICU时间(d) a 3.0(1.0, 5.0) 4.5(1.5, 7.5) -1.052 0.293
(n=78) (n=84)
  住院时间(d)a 9.0(4.0, 14.0) 11.0(5.9, 16.2) -0.764 0.445
  住院病死率(例, %) 13(12.7) 16(15.7) 0.362 0.548
注:HFNC为经鼻高流量氧疗;COT为传统氧疗;ICU为重症监护室;NIV为无创通气;IMV为有创机械通气;a数据为中位数(四分位数)
2.3 HFNC对24h气管插管率的影响

在就诊24h内,HFNC组5例患者,COT组15例患者(1例患者在研究开始后15min)接受了气管插管和机械通气。24h内气管插管率为HFNC组4.8%,低于COT组的14.3%,差异有统计学意义(χ2=5.543,P=0.019),见表 2

2.4 HFNC对呼吸支持升级率及住院时间、病死率、60d生存率的影响

在急诊及住院期间,COT组共有56例患者升级呼吸支持措施,HFNC组36例,升级率为34.3%,低于COT组的53.3%(χ2=7.919,P=0.005)。急诊科初始治疗后,每组102例患者住院,早期使用HFNC不影响住院时间[9.0(4.0~14.0) vs. 11(5.9~16.2), t=-0.764,P=0.445]、ICU停留时间[3.0(1.0~5.0) vs. 4.5(1.5~7.5), t=-1.052,P=0.293]及住院病死率[13.0(12.7%) vs. 16(15.7%), χ2=0.362,P=0.548],见表 2。60d生存率Kaplan-Meier曲线分析两组差异无统计学意义(P=0.438,图 2)。

HFNC为经鼻高流量氧疗;COT为传统氧疗 图 2 60d存活率Kaplan-Meier曲线分析 Fig 2 Kaplan-Meier curve analysis of 60-day survival rate.
2.5 急诊氧疗1h后HFNC对呼吸频率及氧合的影响

表 3所示,HFNC可以使68.6%的患者RR降低至<25次/min,而在COT组中仅为49.0%(χ2=8.232,P=0.004),HFNC组中67.6%的受试者RR自基线降低20%,而COT组只有36.5%,差异有统计学意义(χ2=20.227,P<0.01);HFNC组90.5%的患者能达到目标(SpO2≥95%),高于COT组的78.1% (χ2=5.45,P=0.02)。另外,与入组前相比,HFNC和COT均显著改善PaO2P<0.05),且1h氧疗后,HFNC组PaO2高于COT组PaO2[90.5(69.1~111.8) mmHg vs. 78.0(62.3~93.4) mmHg),P=0.002]。

表 3 急诊抢救室氧疗1h后的呼吸及血气分析情况 Table 3 Respiratory and blood gas analysis in emergency department after oxygen therapy for 1h
指标 HFNC组(n=105) COT组(n=104) t/χ2 P
SpO2≥95%(例, %) 95(90.5) 82(78.1) 5.45 0.020
RR (次/min)a 22.0(18.0, 26.0) 25.0(20.6, 29.4) -3.825 < 0.001
RR<24次/min (例, %) 72(68.6) 51(49.0) 8.232 0.004
RR比基线降低20% (例, %) 71(67.6) 38(36.5) 20.227 < 0.001
动脉血气分析 HFNC组(n=95) COT组(n=104)    
  pHa 7.5(7.4, 7.5) 7.4(7.4, 7.5) -1.933 0.053
  PaO2 (mmHg)a 90.5(69.1, 111.8) 78.0(62.3, 93.4) -3.114 0.002
  PaO2/FiO2 (mmHg) 214.34±89.43 210.73±72.18 0.314 0.754
  PaCO2 (mmHg)a 34.8(30.3, 39.3) 35.2(27.7, 42.7) -0.140 0.888
注:HFNC为经鼻高流量氧疗;COT为传统氧疗;RR为呼吸频率;SpO2为脉搏血氧饱和度;PaO2为动脉血氧分压;FiO2为吸氧分数;PaCO2为二氧化碳动脉分压;baM(Q1, Q3)
2.6 急诊氧疗期间HFNC对生命体征的影响

氧疗过程中,与基线相比,两组SpO2均明显升高,RR明显降低(P<0.05)。组间相比,在氧疗后第15min、30min、45min及1h,HFNC组SpO2高于COT组,而RR低于COT组(P<0.05)。两组患者心率、收缩压、舒张压与基线比较或组间比较差异无统计学意义(P>0.05),如表 4

表 4 急诊抢救室氧疗1h内监测的生命体征 Table 4 Vital signs monitored within 1h of oxygen therapy in emergency department
指标 氧疗后15min 氧疗后30min 氧疗后45min 氧疗后1h
HFNC组 COT组 HFNC组 COT组 HFNC组 COT组 HFNC组 COT组
SpO2(%)d 98.0(96.5-99.5)a 95.0(91.6-98.4)bc 98.0(96.0-100.0)a 96.0(93.6-98.4)bc 98.0(96.5-99.5)a 97.0(95.5-98.5)bc 98.0(97.0-99.0)a 97.0(95.0-99.0)bc
RR (次/min)d 23.0(19.0-27.0)a 26.0(21.6-30.4)bc 22.0(17.5-26.5)a 25.0(21.0-29.0)bc 21.0(16.0-16.0)a 25.0(21.5-28.5)bc 22.0(17.5-26.5)a 25.0(20.6-29.4)bc
心率(次/min)e 98.19±20.26a 106.56±25.27c 97.12±21.26a 105.08±24.54bc 98.02±19.91a 103.46±23.43b 97.20±19.36a 102.75±23.30b
收缩压(mmHg)e 131.80±26.42 135.21±25.20 131.83±25.64 133.09±23.80 130.70±24.72 132.07±23.15 129.17±24.81 131.03±22.75
舒张压(mmHg)e 78.96±14.73 82.57±17.46 78.63±14.63 80.67±16.44 78.62±14.66 80.06±16.78 78.58±15.82 79.63±16.38
注:HFNC为经鼻高流量氧疗;COT为传统氧疗;SpO2为指脉氧饱和度;RR为呼吸频率;a, b表明HFNC组或COT组治疗后与基线比较,P<0.05;c表明该检测点HFNC组与COT组比较,P<0.05;edM(Q1, Q3)
3 讨论

研究结果表明对于呼吸困难伴低氧血症的急诊重症患者,使用HFNC作为急诊初始氧疗方案可降低患者24h内气管插管率及就诊过程中氧疗措施升级率。HFNC增加了急诊患者的PaO2,使更多患者达到氧疗目标并降低呼吸频率。然而,HFNC对患者的急诊就诊后去向、ICU入住时间和住院时间、总气管插管率及有创机械通气、住院病死率和60d生存率无显著影响。

伴有低氧血症的呼吸困难是急诊最常见就诊原因之一,大约占所有急诊患者患者的5%[17-18],占急诊转运的非外伤成人患者的11.9%[19]。对于这些患者,迅速缓解呼吸困难、纠正低氧血症是诊治的关键[20]。氧疗可能是最常用、最有效的方法[21]。研究表明HFNC缓解临终拒绝插管患者[22]、急性重症哮喘[23]、心源性肺水肿[8]和其他基础疾病患者呼吸困难程度的能力明显优于COT[12],尤其是在治疗的第1个小时。因此,有足够的理论基础支持将HFNC应用的时机提前,急诊早期应用HFNC可能会改变患者急诊就诊及住院后的临床结局。

本研究的结果表明,急诊采用HFNC作为初始氧疗1h可降低24h内气管插管率。前期有研究探讨了HFNC对气管插管的影响,发现HFNC可用于在插管前对患者进行预氧合[24-25];HFNC降低气管插管率的效果优于COT,但劣于无创通气[26-28]。这些研究HFNC用于疾病明确的ICU患者,与本研究不同。急诊快速明确呼吸困难伴低氧血症的原因并不容易的,有时甚至是不可能的,明确原因之前,快速缓解症状对患者来说也尤为重要[29]

本研究结果表明,HFNC使更多患者以较低的RR达到目标SpO2,同时在急诊的整个治疗过程中,患者的SpO2和RR均优于COT,表明呼吸困难及低氧血症得到迅速改善,达到了快速缓解症状,症状的改善降低了气管插管的必要性,这些提示早期使用HFNC本身可以帮助急诊患者避免插管。不过,这种作用似乎仅限于就诊后24h内,其原因为患者急诊就诊后被收入不同科室的病房,研究人员无法控制住院后的后续氧疗方案,使急诊应用HFNC的治疗方案及效果中断。因此,后续研究有必要探讨从急诊到住院的整个过程中应用HFNC是否能降低总气管插管率。本研究总气管插管率超过20%,高于以往研究[8-11],这归因于本院是本地区公认的最佳医院之一,许多无法在当地接受治疗的患者通过救护车转运至急诊,使本次研究纳入了更多重症患者。本研究在实施氧疗的1h过程中,病情急剧加重达到气管插管标准的患者较少,仅COT组1例患者,与本研究关注的人群及纳排标准有关。患者入抢救室时氧合极低、血流动性不稳定、有明显插管指征和心搏骤停可能,不符合非侵入性呼吸支持的适应证,根据排除标准已进行排除,如图 1所示,入抢救室的低氧患者共656例,其中118例入抢救室立即给予了紧急气管插管。

此外,HFNC在整个治疗过程中降低了升级呼吸支持措施的概率,其作用不仅仅局限于急诊的短暂停留时间。一方面,HFNC增加氧供,减弱低氧血症对周围低氧感受器的刺激,减弱传送到中枢神经系统的“窘迫”信号,降低了反射性吸气中枢驱动和通气需求[29];另一方面,HFNC通过呼气末气道正压的作用增强了患者的通气能力[30]。HFNC的双重作用调和了代偿性通气能力与通气需求不足之间的矛盾,从而缓解呼吸困难的感觉,患者因此无需升级至包括气管插管和机械通气在内的更强氧疗策略。数据还显示HFNC降低了RR,这可能归因于HFNC的多种生理效应,例如更少的吸气努力、增加的肺容量和更好的依从性[31],尽管这种作用弱于正压无创通气[32]。本临床结果与急诊急性严重哮喘发作和低氧血症患者的研究结果一致[12, 23]。然而,早期使用HFNC不影响急诊患者就诊后的最终去向、住院病死率、ICU和住院时间以及长期生存率。

本研究的结果可能提示HFNC可被视为急诊急性呼吸困难伴低氧血症患者的一线氧疗措施,这可能会改善预后,尤其是住院后24h内气管插管率。正如前期研究显示,HFNC可能是COVID-19所致呼吸困难患者的有效工具,对于COVID-19笼罩、呼吸机不足的情况下,本研究结果显得尤为重要[33-34],当然尚需更多的大样本研究来探索HFNC对其他临床结局的影响。但HFNC也并非完美无缺,3名患者无法忍受HFNC的高气体流速和噪音,经反复劝说和解释,仍拒绝接受,既往研究也有类似报道[9]

本研究存在以下局限性:首先,在本研究之前,本院急诊抢救室尚未将HFNC应用于急诊门诊患者,鉴于设备和连接界面与COT的截然不同,主诊医师和护士可能会在为患者诊疗服务时意识到正在开展研究,这可能引入了执行偏倚;其次,本研究是一项单中心研究,在一定程度上削弱了本研究结论的广泛代表性;最后,由于研究开始后不久爆发了COVID-19,一些呼吸困难、低氧血症伴发热的患者被分诊到发热门诊,由于无法纳入发热门诊的患者,样本可能存在选择偏倚。

综上所述,对于急诊呼吸困难伴低氧血症急危重患者,早期应用HFNC可降低24h内气管插管率,改善氧合,缓解呼吸困难,使更多患者达到治疗目标。尚无证据表明HFNC是否会影响整个住院期间的总气管插管率和其他临床结局,尚需要更多更大样本量的随机对照研究来进一步探讨。

致谢: 感谢郑州大学第一附属医院急诊科李博、张真真护士长等工作人员在研究实施、记录数据、采集标本等方面给予的配合与帮助!

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  刘奇:研究设计、统计学分析、论文撰写与修改;庞晓倩、李锋:实验操作、数据收集及整理;兰超、朱长举、陈荣昌:研究设计、论文修改

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