急性低氧性呼吸衰竭(acute hypoxemic respiratory failure，AHRF)是常见急危重症之一，主要原因包括重症肺炎、脓毒症、创伤和吸入性肺损伤等，病死率高达25%~50%。呼吸支持是重要的救治手段，但有创机械通气容易导致呼吸机相关性肺损伤等并发症。因此，优化急性低氧性呼吸衰竭患者的呼吸支持策略，以确保气体交换，同时将呼吸机所致肺损伤的风险降至最低，一直是临床研究的重点^[1]。近年来发展的高流量经鼻导管氧疗（high Flow nasal oxygen therapy, HFNC）或加温湿化高流量经鼻导管氧疗（heated humidified high Flow nasal oxygen therapy, HHFNC）通气具有改善氧合状态、产生低水平呼气末正压、降低死腔通气、增加患者舒适性和依从性等，临床应用备受到关注^[2]。本文对HHFNC在儿童AHRF患者应用现状进行综述。

1 HFNC /HHFNC的机制与生理学效应 1.1 提供恒定的吸入氧体积分数

HHFNC是一种加热、加湿高流量给氧系统。通过空氧混合装置可提供精确氧体积分数（21%~100%）、37℃左右温度和100%相对湿度的高流量气体，输出流量可达60 L/min。HHFNC以高于自主吸气需求的流量持续供氧，从而使夹带吸入的室内空气量明显减少，高流量含氧气体冲淡了呼吸道解剖死腔内的二氧化碳浓度，使FiO₂维持0.21~1.00的较为恒定的水平^[3]。但当患者张口呼吸或者剧烈活动时，HHFNC提供的FiO₂同样会下降。即使在这些情况下，HHFNC仍比传统的供氧装置更具优势^[4]。

1.2 冲刷鼻咽部死腔

解剖死腔的存在导致CO₂的重复吸收，降低了通气效率，HHFNC可以提供大于患儿吸气峰流量的含氧高的高速气体，在呼气周期冲刷残留在鼻腔、口腔及咽部的呼出气，减少CO₂的再吸入，降低动脉血二氧化碳分压^{[3, 5]}。Möller等^[6]在模拟的上呼吸道模型上运用红外二氧化碳吸收光谱放射性氪r相机成像技术测量了HHFNC对CO₂的清除速率，结果表明HHFNC能有效清除上呼吸道包括软腭以下呼出气体的CO₂，且清除速率随气体流速提高而增加，同时可增加肺泡容积，改善肺泡通气和换气。

1.3 增加呼气末正压（PEEP）

HHFNC的高输出流量，使气体在推进的过程中产生类似的呼气末正压（PEEP），使肺泡处于开放状态，增加功能残气量，改善肺泡通气。Ritchie等^[4]观察发现吸气流量为40、50和60 L/min时，气道压分别为（1.5±0.7）、（2.2±0.8）和（3.1±1.2）cmH₂O。说明HHFNC可产生轻度的气道正压（约1~5 cmH₂O），每10 L/min产生约1 cmH₂O的气道正压。Sepnce等^[7]研究HHFNC支持呼吸窘迫综合征患儿的咽内压力，结果流量与咽内压力呈线性关系。Sivieri等^[8]使用体外模型在HHFNC不同的流量、不同的鼻导管直径/鼻孔直径的比例下测量气道压力，发现气道压力随着流量增加、鼻导管/鼻孔直径比例增大而升高。一般鼻导管直径应小于鼻孔内径的一半，有利于提高气道内压力，同时保障患者舒适度。

1.4 充分加温、加湿吸入气体

传统氧疗方式提供的未充分湿化的气体会刺激呼吸道，引起黏膜干燥、损伤，导致排痰不畅引起肺不张，继发肺部感染等^[9]。干冷的气体可引起气道保护性收缩，增加气道阻力，降低肺顺应性^[10]。适当的湿化可以保护并优化黏膜功能，有利于气体交换，维护宿主的防御功能。研究发现HHFNC对患者提供高舒适度、更少的喘憋及口腔干燥感，患者可正常交流，不会因为进食饮水而中断治疗，可明显提高患者的依从性^[11-12]。

1.5 降低呼吸的做功及代谢消耗

HHFNC提供大于吸气峰流速的气体，从而降低上呼吸道阻力，减少呼吸做功。当患者呼吸频率明显增快时，其呼吸道加热、湿化气体所需要的代谢消耗增加，降低这部分代谢消耗为患者带来潜在的益处^[13]。Hokkeman-Duray等^[14]发现HHFNC组患儿体质量增长较NCPAP组患儿好，可能与HHFNC减少气道能量消耗有关。

2 HHFNC适应证和禁忌证

HHFNC应用范围包括肺炎合并低氧性呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）、慢性阻塞性肺病，睡眠呼吸暂停，急性心力衰竭，拔管后或插管前序贯性氧疗等。儿童目前仍缺乏HHFNC明确适应证，主要运用在毛细支气管炎、哮喘、重症肺炎、呼吸衰竭拔管后或插管前序贯性氧疗以及危重儿童的转运^[15]。

HHFNC的主要禁忌证包括：意识障碍或烦躁不安、不能合作、幽闭恐惧症、气道阻塞、面部创伤或畸形、大量痰液清除困难、存在误吸的风险、血流动力学不稳定、心肺复苏后、呼吸暂停等、重度呼吸衰竭（PaO₂/FiO₂＜100 mmHg）等^[2-3]。

3 HHFNC在儿童低氧性呼吸衰竭中的应用 3.1 HHNFC可以避免部分患者气管插管

早期使用HHFNC治疗小儿中度至重度呼吸窘迫，可减少气管内插管机会。HHFNC治疗呼吸窘迫的失败率为约8.2%，而传统的氧气疗法失败率为14.3%^[16]。Goh等^[17]对细支气管炎患儿使用HHFNC可使气管插管率从2008年的22.2%下降到2013年的7.8%。Ergul等^[18]观察到中、重度毛细支气管炎患儿HHFNC的氧疗治疗时间没有明显减少，但插管率明显下降。Franklin等^[19]对1 472例中、重度毛细支气管炎患儿进行多中心、随机对照试验，结果HHFNC组仅12%患儿治疗失败，而标准氧疗组患儿中23%的患儿氧疗失败。Schibler等^[20]研究回顾性分析了2005年至2009年该机构PICU引入HHFNC以来，病毒性细支气管炎患儿的插管和机械通气需求在5年内显著下降，从2005年的37%下降到2009年的7%。McKiernan等^[21]一项回顾性研究也报道了PICU合并细支气管炎患儿在控制年龄、体质量和RSV状态的Logistic回归模型中，插管需求下降68%。以上资料说明，HHFNC可明显减少儿童重症呼吸道疾病进行有创呼吸机需求。

3.2 HHFNC可作为拔管后序贯疗法

HHFNC在降低危重症儿童拔管失败的风险方面可能有更多的优势。有研究对106名拔管后序贯氧疗的儿童，接受HHFNC再插管率(4%)明显低于常规氧疗再插管率(22%)^[22]。在儿科心脏外科患者中使用HHFNC是安全的，是比常规氧疗更好的选择^[23]。Woodhead等^[24]在早产儿随机交叉研究中发现HHFNC组的再插管率明显较低。

3.3 HHFNC在ARDS中的应用

ICU患者中ARDS发生率可达10%，病死率可高达35%~40%^[25]，合适的呼吸末正压（PEEP）通气和相对低的潮气量（Vt 4~8 mL/kg）是ARDS最重要的呼吸支持措施。HHFNC应用于轻中度ARDS患者有效，但在重症Ⅱ型呼吸衰竭中的应用有争议^[26]。Messika等^[27]为期一年的研究HHFNC可作为急性呼吸衰竭包括ARDS患者的一线治疗。2017年Critical Care发表ARDS呼吸支持专家观点提出：在密切监测下无创呼吸支持是治疗病情较轻的ARDS患者合理的方法^[28]。重度ARDS患者往往需要早期插管，目前HHFNC不被推荐常规用于重度ARDS患者^[29]。

小儿ARDS使用HHFNC难度大于成人，主要与患儿依从性差、表达沟通困难、气道分泌物与痰液排除相对困难等有关。至今鲜有HHFNC用于儿童ARDS呼吸支持的报告，2015年儿童ARDS国际专家共识^[30]对于存在ARDS风险的患儿，高流量经鼻导管通气的临床指征需要进一步研究。Wilkinson等^[31]对多个数据库进行检索发现HHFNC作为拔管后的呼吸支持方式是有效的，且在鼻外伤、气胸等并发症的发生率低于NCPAP。

4 HHFNC临床使用的局限性和注意事项 4.1 HHFNC可延迟气管插管

拔管或撤离呼吸机失败再次插管是机械通气特别关注的问题，有研究认为无创通气患者的较高病死率可能是与延迟气管插管有关^[32]。HHFNC和无创通气失败的患者在气管插管时机上并差异无统计学意义，但HHFNC失败后气管插管患者的病死率略低于无创通气失败后气管插管患者^[33]。HHFNC可提供的PEEP水平较低，不适应在需要较高PEEP的患者中应用。Carteaux等^[34]观察到持续监测Vt需求 > 9.5 mL/kg预测体质量(PBW)时需要气管插管。研究表明年龄＞120个月，PRISM-Ⅲ和呼吸评分较高，入院时较低的SpO₂/FiO₂ (S/F)比值是HHFNC失败的预测因子。在1 h内达到S/F＞200目标可早期预测HHFNC成功^[35]。有研究^[36]基于肺超声评估高风险脱机患者，发现拔管前肺部超声评分（lung ultrasound score, LUS）≥14分患者，拔管后的发生呼吸衰竭加重及再插管率明显升高。

4.2 无创呼吸支持意外事件

包括呼吸窘迫恶化、心脏骤停等，无创支持对高呼吸动力患者可能会鼓励过度的肺压力波动，也可造成肺损伤。所有使用无创呼吸支持的患者，病情恶化与突然发生意外可能，均应密切监测病情的变化^[37]。HHFNC治疗失败后及时气管插管有创通气是其安全应用的关键。笔者认为当患者在HHFNC治疗过程中出现下述情况时由临床医生决定进行无创正压通气或者气管插管有创机械通气：(1)持续性低氧血症持续不能纠正；(2)pH≤7.30或治疗中PaCO₂进行性上升≥60 mmHg；(3)气道分泌物增多，排痰困难；(4)意识障碍或焦虑；(5)呼吸机极度疲劳或衰竭；(6)血流动力学不稳定需要使用血管活性药物；(7)呼吸或心搏骤停。

HHFNC可明显减少儿童重症呼吸道疾病有创呼吸机应用的需求，近年越来越多应用于婴儿和儿童呼吸衰竭。使用过程中需特别注意观察HHFNC的意外事件，包括因自主呼吸太弱、气道分泌物过多或清理不及时，导致呼吸窘迫恶化、心脏骤停等。HHFNC治疗失败后需要及时改用其他呼吸支持方式，例如气管插管有创通气的备用状态是保障其安全应用的关键。HHFNC的发展使儿科医师有更多的治疗方法可以选择，如何优化HHFNC使用需进一步询证。