氧疗的方法和装置
(一)鼻塞法和鼻导管法
鼻塞法指将塑料鼻塞置于一侧鼻前庭给氧的方法;鼻导管法是用软导管从鼻腔插至咽软腭水平给氧的方法。方法简便、实用,患者感觉较舒适,不影响进食,是临床上最常用的给氧方法。一般氧流量应小于6L/min,因过大的氧流量会对鼻黏膜造成刺激,患者不易耐受。低氧流量时吸氧浓度的简单估计方法:FiO2=21+4×吸入氧流量(L/min)。此种吸氧方法一般吸氧浓度小于50%,适用于控制性给氧,值得注意的是同样的氧流量时FiO2随每分通气量的变化而变化,低通气量时实际吸氧浓度要比计算值偏高,而通气量较高时则相反,张口呼吸时FiO2比计算值也偏低。
(二)面罩法
在患者口鼻前置一面罩给氧,可减轻应用鼻塞或鼻导管给氧对鼻黏膜的刺激,比较舒适,同时双侧鼻孔与口腔可同时吸入氧气,效果也较鼻塞和鼻导管要好。尤其适合病情较重,氧分压明显下降,需要氧流量较大的患者。一般面罩吸氧由于封闭不好,吸氧浓度不稳定。一种特殊的面罩装置——Venturi面罩,利用射流原理,当喷头射入高流速氧气时形成负压,吸入部分空气,通过调节通气孔的大小,可提供24%~50%的吸氧浓度,FiO2比较恒定。但是缺点是咳嗽、排痰和进食不便。
(三)气道导管法
在局麻下将带有穿刺针的塑料导管(直径1.7~2.0mm)于第二、三气管软骨环间穿刺进入气管内,拔出穿刺针,留置导管在气管内约10cm,使管端在隆突上2~3cm,外端固定于颈部,与输氧管连接。这是20世纪80年代开始用于COPD患者的氧疗,与鼻管给氧法相比氧流量减少35%~50%,而且呼吸死腔起到储存氧气的作用,呼气时氧气损失小,提高血氧效果优于鼻管给氧。同时节约氧气,适于长期氧疗者。缺点是导管需每日冲洗,个别可有局部皮下气肿、感染、出血、导管堵塞、肺部感染等。对严重缺氧、CO2潴留、气道高反应性、大量分泌物、严重心律不齐和精神焦虑者慎用。
(四)正压给氧
通常应用面罩吸氧后,PaO2仍60mmHg时可考虑应用持续正压气道通气(CPAP)。在吸气和呼气相均保持一定的正压,尤其在呼气时,一定的压力可使已经或将要萎陷的肺泡扩张,增加功能残气量,避免肺泡早期闭合,减少肺内分流,提高PaO2和Sa02。一般认为,对无二氧化碳潴留的严重低氧血症的COPD患者以及ARDS、肺水肿、肺炎、肺不张等各种肺实质疾病都有很好的疗效。
(五)高压氧疗
指在高于大气压的环境中,给予氧气吸入,增加血液中氧的物理溶解量,提高血氧分压,加大氧从毛细血管向组织的弥散半径,显著改善组织氧供的方法。
正常人常压下吸入空气,物理溶解氧为ml%,而在高压氧舱中,当吸入3个大气压纯氧时,物理溶解的氧可达到6.6ml%,为常压下呼吸空气时的22倍,可直接满足组织耗氧的需要。常用于CO中毒、脑神经和心血管疾病,对于慢性呼吸衰竭所致的单纯低氧也有一定疗效,但低氧伴二氧化碳潴留者不宜应用。
(六)家庭氧疗(https://www.daowen.com)
研究表明,慢性呼吸衰竭患者PaO2<55mmHg或PaO255~60mmHg伴右心功能不全、红细胞增多、血细胞比容>55%;以及PaO2<60mmHg,夜间睡眠时SaO2<88%者,有条件应采用家庭氧疗。一般以鼻导管或鼻塞吸入低浓度(小于30%)氧,每日大于15h。氧源一般采用高压缩氧气筒、利用分子筛将空气中氮滤过的浓缩制氧器、液态氧罐等装置。应定期监测血气分析,调节吸氧浓度,预防二氧化碳潴留。
(七)加温加湿高流量鼻导管吸氧治疗
加温加湿高流量鼻导管吸氧是一种新型氧疗方法,因其独特的生理作用和良好的患者接受度,已越来越广泛的应用于临床。该技术较传统的氧疗更能维持稳定的氧饱和度,且患者易接受,适用于轻中度缺氧或保守治疗的患者。但目前由于其在成年患者中的应用经验不足,缺乏明确的适应证和禁忌证,故仍需大量的随机对照试验去探究远期效果,并最终形成临床应用指南。从病理生理的角度看,该方法可能形成如下效应。
1.持续正压通气。从鼻导管输入的高流量气体能抵抗部分呼气流量,从而增加气道阻力和肺容量促进患者肺泡复张。一项造模研究显示,气道压力随着气体流量加而增加。Park等在心脏手术后的患者中比较高流量吸氧与面罩吸氧的效果,同时测量鼻咽压力,结果发现,气道压力与气流量呈正线性关系,不管患者的口张开还是闭合,当氧流量设置在35L/min时,在高流量吸氧组口腔张开时压力为(1.2±0.76)cmH2O,口腔闭合时鼻咽压力增加到(2.7±1.04)cmH2O,而面罩组的压力均接近0cmH2O。Groves比较健康志愿者无创通气和高流量吸氧产生的气道压力,结果发现,当口腔闭合时,平均压力为7.4cmH2O;口腔张开时平均压力为2.7cmH2O。Corley通过呼气末肺电阻抗成像发现,高流量吸氧组的肺容量比低流量吸氧组的肺容量大。以上资料表明,不管设置多少总流量以及口腔闭合与否,均能保持气道正压状态。
2.减轻不适感和降低代谢率。吸入与人体温度相近的加湿气体可减轻患者不适感,并且能够提供稳定的加温加湿气体,最终降低患者的代谢率。传统通气设备可引起面部不舒适、鼻干、喉干、眼睛刺激、鼻外伤、眼外伤、胃肠胀气以及进食不方便等情况。而干燥的冷气进入气道,可造成呼吸系统的不良反应,导致支气管收缩,使患者不舒适或加重病情,从鼻道吸入与人体相当温度的气体37℃,相对湿度100%,可减少鼻黏膜做功。此外,加温加湿气体还可增强气道黏膜纤毛运动功能,有利于分泌物的清除,减少肺不张,因此减少了患者的呼吸做功,降低患者的代谢率。对于湿度的稳定性,Oto等对急性呼吸衰竭患者检测其口鼻罩中24h的绝对湿度,有16例患者参与,相比之下,高流量吸氧组的湿度更稳定。以上资料表明,高流量吸氧可减少患者的不舒适感,降低患者的代谢率,有利于减轻或缓解病情。
3.吸入氧浓度准确。高流量吸氧能产生持续的正压效应,可增加肺容量,促使肺泡复张,从而促进重症患者拥有更好的血氧。由于传统吸氧设备不稳定,导致实际上吸入的氧浓度比理论上吸入的氧浓度低,利用高流量吸氧,尤其是总流量设置较高时,发现吸入氧浓度的实际值和理论值接近。Ritchie等通过氧气分析仪和二氧化碳分析仪监测并进行下咽的压力分析,结果发现,在安静状态下,当气流量达到30L/min时,用鼻呼吸所产生吸入氧浓度的实际值与理论值较为接近;但在活动情况下,因有空气掺杂而导致吸入氧浓度降低。因此,在静息状态下,使用高流量吸氧效果较好。
4.冲洗鼻咽部解剖死腔。在使用高流量吸氧的患者中,二氧化碳分压随着总气流量的增加而减少,说明高流量吸氧能有效驱逐体内的二氧化碳。高流量吸氧提供的气体流量超过人体自身呼吸所产生的流速,能将在呼气末时遗留在鼻咽部的二氧化碳冲洗干净,因此下一次能吸入更多氧气,从而形成良性循环,最终减轻或避免病情恶化。也有研究认为,吸入氧浓度在张口呼吸时变高,在闭口呼吸时变低,这很可能是由于口腔闭合时,有更多存储二氧化碳的腔隙存在,所以当解剖死腔被冲洗后,才能保证有充足的吸入氧浓度。
在低氧血症重症患者中,维持充足的氧气供应需要合适的吸入氧浓度和呼气末正压通气设置。通常情况下,氧气的输入都是通过面罩或鼻塞,氧流量最高不超过15L/min,如果运用传统的吸氧装备,氧浓度的实际值与理论值之间有较大的差异,而运用高流量吸氧,理论值与实测值几乎接近。因鼻导管既能满足患者呼气时的阻力,同时又是一个相对开放的系统,产生的咽部压力较无创通气和机械通气小,故患者的依从性较好。
5.在呼吸衰竭患者中的应用。越来越多的研究者将高流量吸氧运用在急性低氧性呼吸衰竭的重症患者中。Frat等对310例Ⅰ型呼吸衰竭患者进行高流量吸氧、标准氧疗和无创通气氧疗,结果发现,在28d时三组患者的脱机天数差异无统计学意义,但高流量吸氧组90d病死率低于其他两组。在Schwabbauer等的研究中,40例急性呼吸衰竭患者接受了高流量吸氧、标准氧疗和无创通气三种氧疗方法,评价其短期效果,结果发现,高流量组既能维持良好的通气,又能减轻患者的不适。但Lemiale等的研究中,100例急性呼吸衰竭患者接受了高流量吸氧和文丘里面罩吸氧的效果比较,结果发现,相对于文丘里面罩吸氧,高流量组既没有增强通气效果也没有提高患者的舒适度。高碳酸型呼吸衰竭对哪个科室都是一个棘手的问题,因其不适合机械通气,且有较多的合并症。在以往的研究中,研究者认为,有可能并发Ⅱ型呼吸衰竭的患者应慎用高流量氧疗。近年来,有研究者认为,高流量吸氧可作为高碳酸型呼吸衰竭患者的氧疗,Mill等就成功抢救了1例不耐受无创通气治疗的Ⅱ型呼吸衰竭患者。Nilius等的研究显示,慢性阻塞性肺疾病合并慢性高碳酸型呼吸衰竭的患者在接受高流量吸氧(22L/min)45min后,虽然个体反应不尽相同,但呼吸频率和二氧化碳分压水平较治疗前降低。王丽娟和夏金根对慢性阻塞性肺疾病患者的研究发现,患者的二氧化碳分压水平得到控制且未出现不适。但也有研究者认为,应用高流量吸氧治疗慢性阻塞性肺疾病会增加患者的病死率,且更有可能发生呼吸性酸中毒。
6.气管插管前和拔管后的氧疗。在重症监护室,有的重症患者必须行气管插管,但在插管前,患者通常处于缺氧状态,且常伴有严重的并发症。因此,在气管插管前进行吸氧是必要的。最常用的是高流量面罩给氧,但当喉镜进入之前,面罩需要移开,在此过程中也可导致缺氧,如果使用高流量吸氧则不会干扰喉镜进入,从而减轻缺氧程度。Miguel-Montanes等的研究中,101例患者接受了无重复吸收面罩吸氧和高流量吸氧,对比气管插管前的血氧饱和度发现,面罩组的平均最低血氧饱和度为94%,而高流量吸氧组的血氧饱和度均维持在100%,因此高流量吸氧可预防气管插管过程中发生的缺氧,从而保证重症患者在插管中的安全。在重症监护室,很多重症患者在使用气管插管一段时间后,病情逐渐好转,则需拔出气管导管,改为无创吸氧,如果拔管后患者病情加重而再次插管会增加患者在重症监护室的住院时间和病死率。Maggiore等通过比较文丘里面罩吸氧和高流量吸氧的临床效果发现,高流量吸氧组比文丘里面罩组有更好的氧饱和度和舒适性,并降低了再插管率。Parke等的研究中,340例心脏手术后的患者接受了45L/min的高流量吸氧和传统的吸氧比较,氧疗从拔管后开始到拔管后2d结束,结果发现,在氧合方面两组差异无统计学意义,但在二氧化碳分压方面,高流量吸氧组在拔管后4h和拔管后的第2天均较传统吸氧组低,且该组呼吸状况无恶化。同样,Tiruvoipati等将50例拔管后的患者随机分为高流量吸氧组和高流量面罩组,比较发现,两组呼吸次数和血流动力学参数差异无统计学意义,但高流量吸氧组有更好的耐受性。
7.心力衰竭的氧疗。有多种氧疗方法可以用于治疗急性心力衰竭合并呼吸衰竭的患者。对于患有心力衰竭的重症患者,当病情平稳后,仍有一定程度的呼吸困难和缺氧,这时高流量吸氧可作为氧疗选择。Moriyama等通过高流量吸氧成功救治了1例经皮球囊肺动脉瓣成形术后导致再灌注肺水肿的患者,连续用高流量吸氧(纯氧50L/min)3d后,病情得以缓解。Roca等的研究中,10例Ⅲ级心力衰竭且左心室射血分数<40%的患者接受了高流量吸氧,在超声心动图下观察下腔静脉在吸气时的塌陷程度和呼吸频率变化,结果发现,当没有高流量氧疗时,吸气时平均下腔静脉塌陷程度为37%,当氧疗总流量为20L/min时,塌陷程度为28%,当流量为40L/min时,塌陷程度为21%;呼吸频率基线为23次/min,当总流量为20L/min时,呼吸频率为17次/min;当总流量为40L/min时,呼吸频率为13次/min。因此,高流量吸氧可降低心脏前负荷,缓解Ⅲ级心力衰竭患者的症状。
8.其他病重情况的氧疗。随着高流量吸氧在危重症的开展,越来越多慢性病的氧疗也运用该技术。McGinley等的研究中,11例患有阻塞性呼吸暂停低通气综合征的患者接受了高流量吸氧20L/min,成功缓解了上呼吸道梗阻,减少了觉醒次数和呼吸暂停低通气指数,可能是由于呼气末鼻咽压力的增加减少了气道下陷。Haba-Rubio等的研究中,缺血性脑卒中急性发作合并睡眠呼吸障碍的患者接受了高流量吸氧18L/min,结果呼吸暂停低通气次数减少,患者的睡眠质量和耐受性变好,慢波睡眠时间增加。在外科领域,为了预防再次插管和缓解急性缺氧,一般都采用双水平气道内正压通气BiPAP。为了求证高流量吸氧是否比BiPAP更优,Stephan等的研究中,813例心胸外手术后伴有急性呼吸衰竭或有可能发展为急性呼吸衰竭的患者接受了BiPAP(每日至少4h)和高流量(连续性吸氧)氧疗,BiPAP组吸气末压力设置为8cmH2O,呼气末压力为4cmH2O,高流量组气流量设置为50L/min,吸入氧浓度都是50%;结果发现,两组的失败率和病死率差异无统计学意义,但在24h后,BiPAP组皮肤破损较高流量组常见。Diaz-Lobato等用高流量吸氧治疗1例肌萎缩性脊髓侧索硬化症合并急性高碳酸血症性呼吸衰竭的患者,该患者不耐受无创通气且拒绝气管插管,经过1h高流量吸氧后做动脉血气分析,结果发现,患者的pH和动脉血二氧化碳分压有所改善,患者的呼吸性酸中毒得到纠正,5d后出院,达到预期效果。因此,高流量吸氧可运用在一些行姑息性治疗的患者中以缓解病情。纤维支气管镜检查既可诊断又可治疗肺部病变,但在进行操作过程中,经常会发生低氧血症。Lucangelo等的研究中,45例患者接受文丘里面罩(40L/min)、高流量(40L/min)和高流量(60L/min)的氧疗,吸入氧浓度在操作前、操作中和操作后分别为21%、35%和50%;纤维支气管镜检查结束后,发现高流量组60L/min的氧分压、氧合指数和血氧饱和度都较文丘里面罩组(40L/min)和高流量吸氧组(40L/min)好,而文丘里面罩组(40L/min)和高流量吸氧组(40L/min)无区别。以上资料证明,高流量吸氧可以缓解病情。