氧疗的方式及升级的时机

低氧血症是儿童常见危重表现之一，主要表现为血液中氧含量低，组织中氧气不足，无法维持正常的细胞和器官功能，包括肺炎、感染性休克、贫血、中毒和心脏解剖结构异常等多种疾病均可造成低氧血症，其中肺炎是儿童发生低氧血症甚至死亡的主要原因。

氧疗是纠正低氧血症最重要的治疗，临床的挑战不仅在于患者出现缺氧时及时发现并施以氧疗，也在于对患者实施某种氧疗方式下低氧血症没有显著改善时及时升级氧疗，避免导致器官功能障碍进行性加重，甚至死亡。因此，识别儿童低氧血症，及时接受有效氧疗，尽快纠正缺氧状态至关重要。

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1　氧疗方式

氧疗是指通过给氧，提高动脉血氧分压和动脉血氧饱和度，增加动脉血氧含量，纠正各种原因造成的缺氧状态，促进组织的新陈代谢，维持机体生命活动的一种治疗方法，是危重患者常用的治疗方法之一。

根据给氧和改善氧合的方式分为有创性和无创性氧疗。还可根据其提供的氧流速能否完全满足患者的吸气需要分为低流量吸氧和高流量吸氧。

1.1　低流量吸氧

低流量吸氧装置氧流速较慢，不能为患者提供全部氧吸入的需求，每次吸入的潮气量中同时含有部分空气。给氧方式包括鼻塞、鼻导管、普通面罩、储氧面罩等，其供氧流量<15 L/min。因湿化功能的限制，吸入干燥气体后会引起患者口鼻咽喉等部干痒及疼痛不适，造成医从性下降。常规供氧装置输送的流量及患者吸气流量之间差异很大，因此吸入氧浓度相对不稳定。低流量吸氧通常适用于具有自主呼吸但有轻度呼吸困难、慢性呼吸道疾病如支气管肺发育不良、慢性阻塞性肺疾病和急性疾病或者手术恢复期等疾病状态的患者。

1.2　高流量吸氧

近年来经鼻高流量氧疗(high-flow nasal cannula，HFNC)的出现为临床决策提供了新的选择。通过加湿器及加温管路，提供充分温湿化的气体，其最大流量可达60~80 L/min。HFNC能够通过增加通气量，加强对口鼻咽喉腔的持续冲刷作用，清除鼻咽部死腔。相对于普通鼻导管和面罩氧疗，HFNC模式下，CO₂潴留显著降低。另外，HFNC可提供更稳定的吸氧分数，可根据患者的目标氧饱和度范围设定相对精确的吸入氧浓度(fraction of inspired oxygen，FiO₂)，且具有减少解剖死腔、产生气道正压、降低吸气阻力等明显有益的生理效应，有利于增加肺泡通气、改善气体交换、降低呼吸功，从而更快地缓解低氧血症及相应的呼吸困难症状。此外，也有研究显示，HFNC在改善拔管患者或心力衰竭患者呼吸困难方面优于常规氧疗。对严重呼吸衰竭患者提供HFNC可降低插管率和ICU病死率。接受HFNC的患者可以说话和咳嗽，并进食和口服药物，它也比持续正压通气(continuous positive airway pressure，CPAP)更具耐受性和舒适性，在治疗过程中并不会增加肺炎、气压伤或继发感染等并发症的风险。

在对新型冠状病毒肺炎的救治中，HFNC也因其优于其他无创呼吸支持技术而得到广泛应用。HFNC可降低新型冠状病毒肺炎对气管插管的需求，缩短重症监护病房住院时间，减少机械通气相关并发症。

HFNC在儿童中的应用尚无统一标准，而成人指南及共识中提到的适应证可供我们参考，其中包括：

(1)轻-中度Ⅰ型呼吸衰竭(100 mmHg<PaO₂/FiO₂<300 mmHg)；

(2)轻度呼吸窘迫，呼吸频率加快，呼吸做功增加；

(3)轻度通气功能障碍(pH<7.3)；

(4)对传统氧疗或无创正压通气不耐受或有禁忌证者；

(5)拔管后有呼吸衰竭风险的患者。HFNC的禁忌证包括高吸入风险、心脏骤停、意识改变、上气道损伤和(或)气道水肿迹象恶化、气胸和高碳酸血症等临床情况。

1.3　无创通气(non-invasive ventilation，NIV)

NIV是在不使用气管插管的情况下提供机械呼吸支持，使用目的通常是避免气管插管进行有创机械通气。CPAP是NIV的传统疗法，而后发展出双水平通气，为时间切换-压力控制模式，可分别调节吸气相气道正压和呼气相气道正压；以及保证平均容量的压力支持等多种通气模式。NIV的使用有助于减少死腔量，避免肺不张和气道塌陷，可改善呼吸衰竭患者的气体交换，减少插管需求和病死率。

但NIV在提高平均气道压力的同时，也会增加不适感和并发症，临床中轻微的并发症包括面部皮肤破裂、眼睛刺激和胃过度充气，而严重并发症包括皮下气肿、气胸、漏气综合征、误吸和血流动力学不稳定等。对于不能耐受NIV的患者，HFNC可以是一种有效的替代方案。

与NIV相比，HFNC具有更舒适、成本更低、更容易清除分泌物等优点。

Zhao等综合分析了包括11项研究的3 459例患者，发现针对呼吸衰竭患者，NIV与HFNC相比，二者在插管率、升级呼吸支持比率和病死率方面差异均无统计学意义。Oczkowski等也有同样的研究结果。

1.4　有创机械通气

常频机械通气是最常见的有创性给氧方法，适用于严重的通气障碍、急性呼吸窘迫综合征、自主呼吸微弱或呼吸暂停等。在常规氧疗不能将PaO₂升至安全水平或CO₂潴留无法改善及呼吸抑制者，均可通过人工气道(气管插管或气管切开等)使用机械通气。机械通气可控制或辅助患者呼吸，患者不仅在每次开始呼吸时接受容量或压力支持，特别是在患者无自主呼吸时可设定一定的频率给予通气，从而保障患者安全。

1.5　体外膜肺氧合(ECMO)

ECMO是目前对机体支持力度最大的氧疗方式，是一种辅助维持心脏泵血功能、呼吸功能的体外生命支持技术，被广泛应用于各种心、肺衰竭疾病的治疗中，如暴发性心肌炎、严重急性呼吸窘迫综合征、甲型H1N1流感、中东呼吸综合征以及新型冠状病毒感染等。

根据血液流入或流出ECMO的血管不同，ECMO主要分为静脉-动脉和静脉-静脉两种模式。

静脉-静脉ECMO模式中，含氧血直接进入肺动脉参与循环，使得肺循环阻力和右心室后负荷降低。正是由于这种独特的心肺保护作用，静脉-静脉ECMO被认为是在传统方法无效时辅助治疗呼吸衰竭的可逆性肺疾病的一种有效方式。ECMO在重症肺部疾病的患儿中使用已有40年，在此期间，儿童呼吸疾患使用ECMO后的总存活率为57%。

2　升级氧疗的时机

氧疗不当使用包括延迟升级氧疗，可能会对患者造成不同程度的不良后果，甚至死亡。本文重点讨论当患者接受HFNC治疗后，如何识别治疗失败，及时升级为机械通气甚至ECMO，而不耽误患者的有效治疗。

有研究表明，接受HFNC治疗失败时，早期插管(开始HFNC后48 h内)与晚期插管(开始HFNC 48 h后)相比，早期组比晚期组有更好的ICU结局，早期插管有更低的ICU总病死率(39.2%比66.7%，P＝0.001)；并且与晚期插管相比，早期插管与更好的拔管成功率相关(37.7%比15.6%，P＝0.006)。

Ozyilmaz等提出HFNC失败与不良预后密切相关，如果发现早期或晚期恶化迹象，应立即进行气管插管。

2.1　临床常规评估

在氧疗的最初1~2 h内，患者表现出能够耐受氧疗，不需镇静或只需轻度镇静时，临床症状和实验室检查结果得到改善，说明当前的氧疗方式能使患者获益，可以继续使用，反之则提示需要改变氧疗参数和方式。评估要点包括观察呼吸做功情况、呼吸频率及心率、氧饱和度、有无高碳酸血症迹象和患者的精神状态。

有研究发现，在开始HFNC后4 h内呼吸频率仍然升高是氧疗失败的独立危险因素，FiO₂和PaCO₂水平及其动态变化，能够预测HFNC是否能成功进行。

Frat等提出，面对存在自主呼吸的急性低氧性呼吸衰竭患者，靠呼吸频率评估尚不全面，PaO₂/FiO₂低于200 mmHg和高潮气量>9 mL/kg是插管的有力预测指标。近年的研究也不断提出新的预测指标，如呼吸速率氧合(respiratory rate oxygenation，ROX)指数、改良ROX(modified respiratory rate oxygenation，mROX)指数和VOX(volume oxygenation index)指数等，帮助临床识别升级氧疗的时机。

2.2　ROX指数

ROX指数是近年来较新的快速评估方式，为氧饱和度与吸入氧浓度的比值，再除以呼吸频率[ROX＝SpO₂/(FiO₂×RR)]，将呼吸做功与氧合情况融合在一起，可有效预测HFNC治疗的成败。

Roca等首次使用ROX指数用于预测ICU肺炎患者使用HFNC的可行性。有试验提出HFNC启动12 h后，如果ROX≥4.88，则治疗成功的可能性很高，如果<3.85，则失败的风险很高，应讨论对患者进行插管，但ROX 3.85~4.88之间明显存在灰色地带，很难得出结论。关于ROX监测的时间点，各研究之间不尽相同。

Lemiale等提出，开始治疗后6 h，ROX指数具有最大诊断准确度和静态测量值。

Artacho Ruiz等提出在HFNC治疗8 h后，ROX指数>5.98、FiO₂<0.59，气管插管可能性较低。

Goh等发现ROX指数>5.80，可预测HFNC治疗成功率较高，该结果与Roca等提出预测HFNC成功可能临界值(ROX指数≥4.88)有所不同，其结果受纳入研究对象年龄、基础疾病、合并症数量等不同影响，因此，确定一个理想的临界值可能需要更大规模的研究。

动态观测HFNC变化也是一种方法，在治疗开始后2 h、6 h和12 h内，ROX指数动态降低0.5的患者建议考虑气管插管。

在2019年之后的新型冠状病毒肺炎患者的救治中，ROX指数对预测死亡风险有较高的敏感性，较低的ROX指数可预测较高的病死率。

2.3　mROX指数

ROX指数中应用的是近红外光监测指脉氧饱和度，其结果可能受到体温、酸碱状态、低灌注和血红蛋白等的影响，并且SpO₂与PaO₂之间不是线性关系，SpO₂与实际氧合状态存在差异。

mROX指数用PaO₂代替了SpO₂，为动脉氧分压与吸入氧浓度的比值，再除以呼吸频率[mROX＝PaO₂/(FiO₂×RR)]，能够更准确地体现患者的氧合状态。

mROX在早期预测的优势更加明显，在一项回顾性研究中，HFNC治疗开始2 h后，mROX指数>7.1能够预测HFNC成功，其特异性为100%，并发现2 h mROX的曲线下面积高于2 h ROX，表明mROX指数在早期预测HFNC成功的潜力更大。

对于接受HFNC治疗的患者，起始治疗后心率升高可能反映交感神经驱动增加、心脏储备受损或心肺系统失代偿，是呼吸衰竭进一步恶化或拔管失败的危险因素，与HFNC治疗失败呈相关性。

因此有学者提出了将心率加入ROX及mROX指数中，以提高预测的准确性，形成了ROX-HR及mROX-HR，其计算方式为ROX-HR＝[SpO₂/(FiO₂×RR×HR)]×100，mROX-HR＝[PaO₂/(FiO₂×RR×HR)]×100。Goh等提出，进行HFNC治疗10 h后，ROX-HR>6.80者气管插管风险降低，并且与ROX和ROX- HR相比，mROX和mROX-HR指数与HFNC成功相关的OR值更大。

此外，如果患者血流动力学不稳定，可能造成心动过缓，而使ROX-HR指数升高，会带给医生一种虚假的安全感，这是应用ROX-HR指数时一个重要的注意点。

2.4　VOX指数

呼吸频率是ROX指数的一个重要组成部分，被用作呼吸做功及驱动力的预测，但呼吸频率对呼吸驱动的早期变化并不敏感，当呼吸驱动力比正常值高3~4倍时，呼吸频率才会增加。呼吸驱动力升高会先引起潮气量(tidal volume，VT)增加，高VT会诱导自身肺损伤的进展，可能增加急性肺损伤患者的插管率。

从生理学角度来看，与呼吸频率相比，VT升高可能是HFNC失败的更好预测因素。因此，有学者报道了一种HFNC支持治疗下测量VT的方法，并基于VT建立了一种新的指数，即VOX，定义为SpO₂/FiO₂与VT的比值[VOX＝SpO₂/(FiO₂×VT)]，用于预测HFNC患者的治疗结局。

VOX指数具体操作方法为中断HFNC治疗3 min，使用无创呼吸机记录VT，作为"NIV测试"。常规设置无创呼吸机呼气末正压水平为5 cmH₂O，初始氧浓度与HFNC相同，记录1 min的平均VT和RR。

有学者提出，HFNC治疗失败需要机械通气的患者，更易出现高呼吸驱动，导致强烈的吸气努力，相比成功接受HFNC治疗的患者更容易产生高VT(VT>10 mL/kg)。HFNC成功组的VOX指数明显高于失败组(2 h：28.89±7.10比18.21±6.78，P<0.001，6 h：30.68±7.38比17.46±6.18，P<0.001)，在2 h时，VOX指数>20.91可预测HFNC有较高的成功率，其敏感性72.41%，特异性93.94%，阳性预测值91.30%和阴性预测值76.92%；并且VOX指数的预测准确性随着时间的推移而增加，在6 h，VOX指数>22.67可预测较高的治疗成功率，并有最高的敏感度(86.21%)、特异度(90.91%)、阳性预测值(89.29%)和阴性预测值(88.28%)。

2.5　列线图模型及在线计算器

我国东南大学附属中大医院重症监护室团队开发并验证了一种在线计算器，用于早期预测新型冠状病毒感染患者的无创呼吸策略治疗失败。

基于年龄、合并症数量、ROX指数、格拉斯哥昏迷量表评分和HFNC第1天使用血管加压药是治疗失败的独立危险因素，在多变量模型的基础上，通过赋值，在在线计算器直接输入变量值得出失败概率列线图模型，模型和在线计算器使用简单，可用于临床快速识别不耐受无创呼吸策略治疗的患者，可使这些患者尽早受益于机械通气，接受早期分类和更密集的监测。

总之，各种危重状态中，均可能出现不同程度的低氧血症，及时发现并选择合适的氧疗方案，对改善预后极其关键。严密观察患者临床症状、体征、指脉氧饱和度、血气分析等多种指标，并充分利用近年来新兴的ROX指数，mROX指数，VOX指数，列线图模型及在线计算器等多种工具综合评定患者氧合动态变化，及时调整氧疗方式及参数以改善患者预后。

3　总结与展望

IBD是宿主、肠道微生态、遗传易感性相互作用而导致的免疫反应，三者互相影响，互相制约，引发机体一系列改变。虽然目前发病机制尚未明确，肠道微生态对于IBD发病的影响也有待进一步研究，但其重要性已被广泛认可。基于肠道微生态的治疗也成为长期个体化治疗中的重要一环，恢复肠道内微生物的数量及构成、改善肠道黏膜屏障，进一步减轻肠道内慢性炎症以诱导免疫耐受。

引用：朱玲, 柏振江. 氧疗的方式及升级的时机 [J] . 中国小儿急救医学, 2023, 30(4) : 247-251.

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