近年来,伴随着心脏外科手术技术及安全性的不断提高，手术成为治疗心脏疾病常用的一种方法。但是由于手术创伤、胸部切口、麻醉药物及体外循环会对术后病人的心肺功能造成不同程度的损伤，因此，对于心脏术后的病人而言，氧疗在治疗方法中就显得尤为重要。对于心脏术后拔除气管插管及撤除呼吸机的病人而言，普通鼻导管、面罩、储氧面罩等可以满足病人对于氧气的需要，但对于呼吸功能较差的病人而言，以上方法提供的氧流量远远不够；与此同时，由于射流时伴随着空气进入，氧浓度会随着吸入气体流量的增加而呈下降状态，且不易确定。有研究发现，无创正压通气(non-invasive ventilation，NIV)作为术后低氧血症病人的首选，在运用时虽然防止了气管插管及有创机械通气的相关并发症发生，但对病人的配合度要求较高，且容易漏气，舒适度差，病人耐受性差。Schwabbauer等[1]对Ⅰ型呼吸衰竭氧疗的对比研究中发现，经鼻高流量氧疗(high flow nasal cannula oxygen therapy，HFNC)与NIV相比，在某些方面明显优于NIV组，如呼吸困难指数和病人的舒适度等，因此，对于通气供氧需求满足的病人，HFNC不失为一个更好的选择。Steve等[2]对50例放弃复苏治疗的呼吸衰竭病人及计划用NIV的不插管病人使用HFNC后，在降低呼吸频率和提高SpO2上良好的效果同样展现了出来，仅有18例病人因HFNC应用无效而进行NIV治疗。因此，HFNC受到了越来越多医护人员的关注。
HFNC作为一种加温加湿的高流量氧疗方法，温度维持在37 ℃左右，吸入气体流量最高可达60 L/min，输出氧浓度恒定在21%～100%，当给予的吸入流量高于病人自身吸气峰流量时，可以保证病人吸入的氧浓度不依赖于吸气流量而发生变化，而HFNC的另一大优势是良好的舒适度及耐受性。研究表明，与NIV相比较，HFNC没有压迫性，同时也可以提高病人舒适度及依从性[3]。
1 HFNC的作用机制
1.1 提高功能残气量，增加呼气末正压 2007年，Groves等[4]首次提出，HFNC系统可以对成人咽喉部产生呼气相正压，应用时HFNC的气流速度与病人自主呼吸的气道压呈线性相关，当病人闭口呼吸的时候，气道压水平明显升高。HFNC对病人呼吸系统而言，能产生一定的正压作用，提高其功能残气量，对于轻中度的急性呼吸衰竭病人(成人)，HFNC逐渐成为除NIV外的另一种治疗选择，当病人出现心功能不全以及其他一些呼吸道有创操作时，HFNC的作用也是日益突出[5]。Corley等[6]对20例心脏术后进行了报道，结果显示，给予病人40 L/min氧流量后，HFNC病人的功能残气量上升了25.6%。因此，HFNC针对一些塌陷肺泡有一定的扩张作用，特别是针对一部分术后卧床的病人，效果更好。Parker等[7]对面罩吸氧与高流量吸氧在心脏术后的病人中进行比较，比较同时测量病人鼻咽部压力结果发现，当吸入氧流量在35 L/min时，面罩组的压力均接近0 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，而高流量吸氧组鼻咽压力口腔闭合时为2.74～1.04 cmH2O，口腔张开时为1.24～0.76 cmH2O，由此可见，HFNC对术后病人的呼吸道可以形成恒定的正压作用，减少由于肺泡塌陷所导致的并发症的发生。
1.2 减少无效腔通气量，提高肺泡通气量 由于HFNC装置可以将高流量、高浓度氧气持续送入病人体内，呼气时，高流量的氧气对残留在鼻腔、口腔及咽部的呼出气进行冲刷，有利于二氧化碳重吸收率的降低，使PaCO2下降，提高肺泡通气量。Frizzola等[8]研究发现，在伴有急性肺损伤(ALI)的小猪体内，HFNC可以提高PaO2和FiO2，其作用的产生与冲刷二氧化碳和增加气体流量相关。Chatila等[9]针对10例慢性阻塞性肺疾病(COPD)病人进行研究后发现，运动时的时间长短与给予氧流量的大小呈正相关，给予NFNC后，动脉压力更低，氧合更好，呼吸窘迫发生少，呼吸形式更好，运动耐力越好。Braunlich等[10]将NFNC应用于健康志愿者、COPD和特发性肺纤维化者，结果显示，应用对象的呼吸频率和分钟通气量均较前有所降低，从而减少了其无效腔通气量，提高了舒适度。
1.3 稀释痰液，易于咳出 心脏术后病人，由于麻醉插管时间较长以及手术创伤等因素的影响，致术后病人易出现呼吸道分泌物增多，如痰液不能及时排出体外，易引起肺部并发症的发生，轻者影响呼吸，重者可以导致呼吸衰竭、心力衰竭等疾病的发生，甚至危及生命。 HFNC对氧气的加温加湿作用，鼻黏膜局部血液循环得到改善，使呼吸道分泌物和痰液易于排出，减少肺部并发症的发生。William等[11]研究也表明，氧疗时进行加温湿化，不仅可以使呼吸道黏膜的清除能力提高，还可预防炎性反应的发生。Hasani等[12]研究报道，将HFNC应用于14例支气管扩张病人前后对比发现，病人3 h/d使用后，支气管的沉积物7 d后明显减少，因此，对病人应用经过加温加湿的HFNC进行治疗后，能显著提高病人的气道清除能力，使痰液易于咳出，防止PaO2和SpO2的降低，预防由此而产生的并发症的发生。
1.4 增加病人舒适度 HFNC作为一种氧气治疗方法，是将一定氧浓度的空氧混合高流量气体通过柔软的鼻塞导管直接输送给病人，主动温湿化作用能将吸入气体的湿度提高，缓解病人气道干燥，改善黏膜表面的纤毛运动，有利于气道内分泌物的清除，降低肺不张的发生率；增加病人的舒适感，减轻心脏负担，同时能改善肺通气和肺换气功能，减少了低氧血症和二氧化碳潴留，利于心功能恢复，降低再次气管插管率，减少术后并发症的发生[13]。Iruvoipati等[14]将机械通气病人拔管后的普通氧疗与HFNC治疗相比较，发现后者舒适性更好。Sztrymf等[15]研究显示，主动温湿化的经鼻高流量氧疗在急性呼吸衰竭病人使用的过程中未出现不舒适的情况。
2 HFNC在心脏疾病相关病人中的应用现状
2.1 急性肺水肿(ARF) 急性肺水肿作为一种心脏术后常见的并发症，一旦发生，会对病人的生命产生威胁，因此，对其预防就显得非常重要。Oriolroca等[16]研究后发现，对20例急性肺水肿病人先后使用面罩吸氧与HFNC各30 min，发现病人使用HFNC后，PaO2明显上升达11.0～25.4 kPa，平均16.9 kPa，面罩吸氧为8.5～11.7 kPa，平均10.2 kPa，呼吸频率明显下降，HFNC为21/min，面罩吸氧为28/min；而在主观评价指标上，如呼吸困难、口腔干燥及舒适度等方面，HFNC同样有显著的优势。
2.2 气管插管前后 气管插管作为心脏术后维持呼吸的重要治疗措施，其插管、拔管时间及指证的选择对呼吸系统有非常重要的作用，心脏术后病人拔除气管插管后，往往还需要进一步的吸氧治疗。在插管过程中，HFNC不影响喉镜的使用，全程均能输送氧气。实验研究显示，对8只麻醉的小猪进行肺泡灌洗引发窒息准备气管插管时，直接给予猪咽部10 L/min的氧气，可以延缓血氧下降的时间[17]。Brotfain等[18]对拔管后67例病人分别使用非重复吸入式储氧面罩吸氧(33例)和HFNC(34例)，比较两者拔管后6 h的呼吸和血流动力学指标，结果发现，拔管后HFNC组氧合指数(PaO2/FiO2)更高，再插管率更低。Maggiore等[19]对比拔管后HFNC与文丘里面罩吸氧的表现，发现前者可明显提高氧合指数，病人的耐受性及舒适性明显高于文丘里面罩。因此，与传统氧疗装置相比，HFNC在改善缺氧方面有着巨大的优势。而Parke等[20]将心脏术后撤机的病人按照随机分类法，分为NHF组(吸人流量45 L/min)和普通氧疗组，发现前者拔管后4 h和第2天PaCO2均低于普通氧疗组。
2.3 心功能不全 Roca等[21]在超声心动图的导引下，对10例Ⅲ度心力衰竭(NYHA分级)病人使用HFNC后，伴随着心排血量的升高，心脏的前负荷逐渐降低，使用HFNC之前呼吸频率也从23/min下降到17/min(20 L/min的流量)和13/min(40 L/min)，从而使Ⅲ度心力衰竭病人得到受益。Carratala等[22]对5例由急性肺水肿引起的急性心力衰竭病人运用短暂的传统氧疗进行NIV的通气支持治疗，随后使用HFNC，发现在NIV后的稳定期使用HFNC后病人缺氧情况明显改善，呼吸困难程度也明显好转。
2.4 呼吸衰竭 Sztrymf等[23]选取38例急性呼吸衰竭病人作为研究对象，使用HFNC，将血气分析和生命体征作为呼吸衰竭病人的客观评价指标，使用15 min后，血氧饱和度和呼吸频率均有明显变化，1 h后PaO2从(12.6±5.3) kPa升高至(18.8±14.1) kPa，PaO2/FiO2从13.6±3.1上升至22.5±14.4；HFNC平均使用2.8 d，一般不超过7 d，使用期间病人没有院内感染性肺炎的发生，也没有因为不耐受而终止HFNC治疗。Frat等[24]研究也发现，与普通氧疗和无创正压通气相比，HFNC可显著改善急性低氧性呼吸衰竭病人的90 d存活率。
3 HFNC的局限性
由于HFNC在使用过程中可以产生类似于持续气道正压的效果[5]，故不能保持口唇闭合或鼻部解剖结构异常的病人使用后效果不佳或者不适宜使用。据Roca等[25]报道，主动温湿化的经鼻高流量氧疗在改善病人CO2潴留的效果尚不肯定。经鼻高流量氧疗失败后通常选择气管插管，但Kang等[26]经过研究后得出结论，HFNC使用48 h后如不能改善病人病情，应立即给予气管插管，否则会延误插管最佳时机，导致病人预后恶化。
总之，对于心脏术后病人，HFNC是一种安全性高、依从性好而且有效的氧疗方式，可作为病人的一线呼吸支持手段；但对于使用HFNC治疗前的病人，如果病情相对较重，治疗失败的风险概率较大，如治疗后病人病情无明显改善，应尽早改为机械通气，避免延误病情。HFNC作为一种新的呼吸支持方式，需要研究者进行更多的临床实践和规范研究为其使用提供更多的可靠性依据。
[1] SCHWABBAUER N，BERG B，BLUMENSTOCK G，et al.Nasal high-flow oxygen therapy inpatients with hypoxic respiratory failure：effect on functional and subjective respiratory parameters compared to conventional oxygen therapy and noninvasive ventilation[J].BMC Anesthesiol，2014，14(10)：66-70.
[2] STEVE G,PETERS M D,STEVEN R,et al.High-flow nasal cannula therapy in Do-Not-Intubate patients with hypoxemic respiratory distress[J].Respir Care,2013,58(4):597-600.
[3] LEITE M R,RAMOS E M,KALVA-FILHO C A,et al.Effects of 12 weeks of aerobic training on autonomic modulation,mucociliary clearance,andaerobic parameters in patients with COPD[J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2015,10(1):2549-2557.
[4] GROVES N,TOBIN A.High flow nasal oxygen generates positive airway pressure in adult volunteers[J].Aust Crit Care,2007,20(4):126-131.
[5] LEE J H，REHDER K J，WILLIFORD L,et al.Use of high flow nasal cannula in critically ill infants，children，and adults：a critical review of the literature[J].Intnsive Care Med，2013，39(2)：247-257.
[6] CORLEY A，CARUANA L R，BAMETT A G，et al.Oxygen delivery through high-flow nasal cannulae increase end-expiratory lung volume and reduce respiratory rate in post-cardiac surgical patients[J].Bri J Anaesth，2011，107(6)：998-1004.
[7] PARKER R,MCGUINNESS S,ECCLESTON M.Nasal high flow therapy delivers low level positive airway pressure[J].Br J Anaesth,2009,103(6):886-890.
[8] FRIZZOLA M,MILLER T L,RODRIGUEZ M E,et al.High-flow nasal cannula:impact on oxygenation and ventilation in an acute lung injury model[J].Pediatr Pulmonol,2011,46 (1):67-74.
[9] CHATILA W,NUGENT T,VANCE G,et al.The effects of high-flow vs low-flow oxygen on exercise in advanced obstructive airways disease [J].Chest,2004,126(4):1108-1115.
[10] BR
UNLICH J，BEYER D，MAI D，et al.Effects of nasal high flow on ventilation in volunteers.COPD and idiopathic pulmonary fibrosis patients[J].Respiration，2013，85(4)：319-325.
[11] WILLIAM R，RANKIN N，SMITH T，et al.Relationship between the humidity and tem perature of inspires gas and the function of the airway mucosa[J].Grit Care Med，1996，24：1920-1929.
[12] HASANI A，CHAPMAN T H，MCCOOL D，et al.Domiciliary humidifieation improves lung mucociliary clearance inpatients with bronchiectasis[J].Chronic Respirpiratory Disease，2008，5(2)：81-86.
[13] 王丽丽,赵红,路洪珍.温湿化氧疗在先天性心脏病患儿术后吸氧中的应用效果[J].护理研究,2015,29(11C):4183-4185.
[14] IRUVOIPATI R，LEWIS D，HAJI K，et al.High-flow nasal oxygen vs highflow facc mask：a randomized crossover trial in extubated patients[J].J Crit Care，2010，25(3)：463-468.
[15] SZTRYMF B,MESSIKA J,MAYOT T,et al.Impact of high-flow nasal cannula oxygen therapy on intensive care unit patients with acute respiratory failure:a prospective observational study[J].J Crit Care,2012,27(3):324.
[16] ORIOLROCA M D,JORDI RIERA M D，FERRAN TORTES M D，et al.High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure[J].Respir Care，2010，55(4)：408-413.
[17] ENGSTROM J,HEDENSTIERNA G,LARSSON A.Pharyngeal oxygen administration increases the time to serious desaturation at intubation in acute lung injury:an experimental study[J].Crit Care,2010,14(3):R93.
[18] BROTFAIN E,ZLOTNIK A,SCHWARTZ A,et al.Comparison of the effectiveness of high flow nasal oxygen cannula vs.sdandard non re-breather oxygen face mask in post-extubation intensive care unit patients[J].Isr Med Assoc J,2014,16(11):718-739.
[19] MAGGIORE S M,INDONE F A,VASCHETTO R,et al.Nasal high-flow verse Venturi mask oxygen therapy after extubation.Effects on oxygenation,comfort and clinical outcome[J].Am J Respir Crit Care Med,2014,190(10):282-288.
[20] PARKE R，MCGUINNESS S，DIXON R，et al.Open-label，phase Ⅱ study of routine high-flow nasal oxygen therapy in cardiac surgical patients[J].Br J Anaesth，2013，111(6)：925-931.
[21] ROCA O,PÉREZ TERAN P,M
SCLANS J R，et al.Patients with New York Heart Association Class Ⅲ heart failure benefit with high flow nasal cannula supportive therapy high flow nasal cannula in heart failure[J].J Crit Care,2013，28(5):741-746.
[22] CARRATALA P J M,LLORENS P,BROUZET B,et al.High-flow therapy via nasal cannula in acute heart failure[J].Rev Esp Cardiol,2011,64(8):723-725.
[23] SZTRYMF B，MESSIKA J，BERTRAND F，et al.Beneficial effects of humidified high-flow nasal oxygen in critical care patients：a prospective pilot study[J].Intensive Care Med，2011，37(11)：1780-1785.
[24] FRAT J P，THILLE A W，MERCAT A，et al.High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure[J].N Engl J Med，2015，372(23)：2185-2196.
[25] ROCA O,RIERA J,TORRES F,et al.High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure[J].Respir Care,2010,55(4):408-413.
[26] KANG B J,KOH Y,LIM C M,et al.Failure of high-flow nasal cannula therapy may delay intubation and increase mortality[J].Intensive Care Med,2015,41(4):623-632.
