经鼻高流量在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征中的应用

陈一冰解放军总医院第一医学中心发布于2022-05-11 浏览 3227 收藏

作者：陈一冰

单位：解放军总医院第一医学中心

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS）（以下简称OSA）是最常见的睡眠呼吸障碍，其特征是上呼吸道反复发生塌陷或阻塞，造成间歇性低氧、高碳酸血症、睡眠片段化等情况，并与各种代谢疾病的高发病率和高死亡率有关^[1^,^2]。针对OSA的经典治疗包括持续气道正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）、口腔矫治器治疗和外科手术。现在CPAP被推荐为OSA的一线治疗^[3]，但由于存在压力或鼻界面不耐受、鼻腔刺激、幽闭恐惧症、皮肤破损^[4^,^5]以及潜在的儿童面中部发育不良风险^[6]等副作用，其应用受到限制。

高流量、增湿、温度调节的鼻导管（high flow nasal cannula，HFNC）作为无创正压通气的替代方法^[7^,^8]，在重症监护、儿科和呼吸科常用于低氧性呼吸衰竭患者。HFNC被认为是治疗OSA的一种潜在方法，相对于CPAP，它具有侵入性小、舒适性佳的特点。

文献综述

在需要鼻饲管喂养的OSA合并缺血性卒中患者中开展的一项初步研究发现，在流速高达50～60 L/min时，HFNC能够显著降低呼吸暂停低通气指数（AHI）、总觉醒指数和氧饱和度指数^[9]。在儿科患者中，HFNC降低了CPAP不耐受OSA患儿的AHI，改善了氧合，降低了心率^[10]。2015年的一项研究将上呼吸道流量限制的改善归因于HFNC提高了鼻咽压力和增加了肺容量^[11]。一项HFNC治疗中国成人OSA患者的研究表明，总体而言，HFNC能够显著降低AHI^[12]。具体来看，其降低轻度至中度患者的AHI效果更好，而且50岁以上OSA患者对HFNC的治疗反应更好。上述研究说明HFNC有望成为不耐受CPAP患者的另一种选择。

另外，上述国内研究还尝试调节HFNC的流量观察其对患者睡眠质量的影响，发现在高于20 L/min的流量下，患者睡眠效率将降低^[¹¹^]。而将流量从20 L/min调整到25 L/min时，增加的气流将促使呼吸暂停指数（AI）转化为低通气指数（HI），推测可能较高的气体流速增加了咽后壁的压力，使上气道不容易完全塌陷。

另一项比较HFNC和CPAP的研究^[13]表明，在治疗疑似中重度OSA患者非心脏手术后第一晚后，HFNC和CPAP在改善术后患者夜间血氧（SpO₂下降>4%的次数）方面的疗效没有差异。并且73.3%的患者更偏好于使用HFNC，原因包括设备舒适性、易用性、更低的噪音水平和功效感知等。

高流量氧疗治疗睡眠呼吸暂停的原理主要是因其高流速的气流可以在咽后壁形成一个正压，从而防止或减轻睡眠时因肌肉松弛造成的上气道闭塞。这一正压因流速不同而不同。研究报道在成人志愿者闭口呼吸时，当HFNC的流量调节至60 L/min时，呼气末咽后壁的压力可达到5.4 cmH₂O（男性）或8.7 cmH₂O（女性）^[14]。在婴幼儿模型中^[15]也有类似作用，当流量达到8 L/min时，鼻咽部和气管的呼气末正压能分别达到1.306 cmH₂O和0.828～1.133 cmH₂O。研究也发现，因HFNC的导管为非闭合界面，张口呼吸可能会严重漏气，从而导致咽后壁的正压下降50%^[14]。

另外，有研究^[16]注意到，HFNC治疗OSA可能造成继发的中枢型睡眠呼吸暂停事件。该病例报道中，一例37岁的男性轻度OSA患者在使用HFNC并同时进行多导睡眠图（PSG）监测时，发现了新发的中枢型呼吸暂停事件，而患者在基线PSG时中枢型事件指数仅为0.1次/h。患者在清醒时接受HFNC治疗，但过程中入睡，当HFNC流量从20 L/min增加到60 L/min，中枢型睡眠呼吸暂停事件呈增多趋势。这一发现表明，HFNC治疗也可类似CPAP，诱发中枢型睡眠呼吸暂停，研究人员推测其机制可能与HFNC治疗后PaCO₂降低至低于呼吸暂停阈值有关。此外，HFNC的高流速可能会过度刺激上呼吸道中的气流敏感受体，这可能会抑制吸气努力，并导致中枢型呼吸暂停。前后交叉对比HFNC和CPAP治疗OSA人群的研究发现，HFNC导致的中枢型睡眠呼吸暂停事件甚至比CPAP更多^[17]，尤其是在仰卧位和NREM睡眠期。推测其原因可能在于：高流量会导致通气过度，向鼻内吹入空气会冲走解剖死腔的气体，减少二氧化碳再吸入，从而导致中枢型睡眠呼吸暂停^[18]。

除了改善呼吸事件和睡眠时的血氧，部分学者对HFNC治疗是否影响睡眠质量也做了研究，发现HFNC在改善睡眠质量方面的作用小于CPAP^[12]。在这项研究中，除了总的睡眠时间，接受HFNC治疗的大部分OSA患者在睡眠结构方面与基线时并没有差异，包括各个睡眠期的比例。但在降低不同睡眠期的AHI方面，HFNC降低REM期相关的AHI比降低NREM期相关的AHI更明显。另外一篇报道中，与基线睡眠相比，在改善睡眠效率方面，HFNC明显不如CPAP。而且在改善各个睡眠期比例方面，两种治疗方法没有差异^[17]。但与基线相比，HFNC治疗除了改善了N2睡眠期的比例外，还减少了呼吸事件相关觉醒和自发觉醒事件。

总结上述文献，HFNC改善睡眠时气道通畅性的可能机制如下：①吸气气流增加引起的咽部压力升高，进而可能引起肺容量增加，从而改善氧气储存和上呼吸道通畅程度^[19]。②睡眠期间的通气改善可以增强睡眠期的连续性，从而稳定呼吸，减少呼吸事件^[20]。将空气吹入鼻腔的另一个好处是减少了死腔通气^[21]。可能这些机制的个体效应整合，进而改善了阻塞性呼吸事件。

结论

总之，HFNC治疗儿童或成人OSA是有效的。目前的研究均显示呼吸事件能得到显著改善，降低阻塞性呼吸暂停事件和低通气事件的比率。此外，HFNC虽不能提高睡眠效率及延长总睡眠时间，但呼吸唤醒次数明显减少。这些发现表明HFNC可以改善呼吸相关睡眠参数，但不能改善非呼吸相关睡眠事件。但同时仍有很多没有解决的问题，例如：高流量在咽后壁形成的正压大小是否有限制；在不同病因的OSA患者（如上气道解剖异常，肥胖造成的咽腔狭窄或因年龄造成的上气道松弛等）的治疗效果是否相同；HFNC能否改善OSA导致的不同结果（如心血管疾病、失眠等等）；如何调节流量，能够在最大限度地减少呼吸事件和不影响睡眠质量之间达到平衡等问题，都需要进一步的研究。高流量的患者依从性较好，但该方式能否成为治疗OSA的新选择，仍需要更多的证据来支持。

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作者简介

陈一冰

解放军总医院第一医学中心

主管技师，医学硕士
就职于解放军总医院第一医学中心呼吸与危重症医学科
国际注册多导睡眠技师，呼吸治疗师
研究方向：呼吸生理与睡眠呼吸障碍
长期从事肺功能及睡眠监测，睡眠呼吸疾病的诊疗工作等
发表SCI一作/共一论文5篇，影响因子累计20.66，中文论著/综述一作6篇
主持院内课题1项，参与多项军队及省部级课题
中国医师协会呼吸医师分会呼吸相关职业发展委员会呼吸治疗组委员
中国老年医学会睡眠科学与技术分会常委
中国医学装备协会呼吸病学装备专委会智能呼吸装备组委员

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