重症医学中的无创呼吸支持

1950 年脊髓灰质炎流行重症医学中广泛引入正压通气之前，大多数形式的通气支持都是“无创”，没有直接进入下呼吸道，使用面罩进行正压，或在胸部周围产生负压的技术，从胸甲到全氧仓。在 19 世纪后期，人们设计了模拟胸部周围负压的呼吸机，包括由 Alfred Woillez 设计的第一个可使用的铁肺，以帮助拯救溺水的患者。第一个被广泛使用的铁肺是由 Drinker 和 Shaw 于 1928 年在波士顿开发的，主要用于治疗脊髓灰质炎患者。然而，在铁肺中医疗病人或清除分泌物很困难，气道也没有得到保护。

在现代重症医学医学中，引入正压通气后，需要一段时间才能“重新发现”无创正压通气，而少数医疗机构仍在继续为高碳酸血症患者使用面罩。1980 年代末，慢性呼吸系统疾病患者开始进行家庭通气，与气管切开术相比，其主要目标是提高生活质量。对呼吸异常可能导致严重睡眠障碍的认识也促进了家庭通气支持的广泛使用。制造商投入大量技术努力来开发家用呼吸机，实现机械通气并提供舒适界面。

与家用呼吸机的发展同时，重症医师在 1990 年代初期应用了无创通气 (NIV) 技术，以避免在急症医疗环境中进行气管插管，特别是对于高碳酸血症通气失败的患者。重症病房 (ICU) 呼吸机压力支持通气的发展以及对通气衰竭和呼吸肌活动的病理生理学的更好理解促进了无创通气（NIV-PEEP 提供压力支持的吸气辅助）的引入。适应症迅速扩展到更多异质的临床情况，从术后环境到低氧性呼吸衰竭。认识到有创机械通气的并发症是开发 NIV 以防止插管的强烈动力。2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 引起的大流行最近再次强调了这一点，因为设备和人员短缺促进了高流量鼻导管 (HFNC)、NIV 和持续气道正压通气等技术的使用。CPAP-不提供吸气辅助）以防止插管。无创支持也可以在姑息治疗中发挥作用，以缓解被认为不符合有创通气条件的患者的呼吸困难。

无创正压通气

面罩 NIV 改善了气体交换，减少了呼吸做功并改善了因慢性阻塞性肺病 (COPD)、肥胖-通气不足和心源性肺水肿（NIV 或 CPAP）导致的高碳酸血症性呼吸衰竭患者的临床结果。NIV 已成功用于术后低氧血症，并有助于高危重新插管的 ICU 患者脱离机械通气。在新发低氧性呼吸衰竭期间使用 NIV 在多项试验中取得了成功，但也存在争议，尤其是在观察性研究中。使用无创支持避免气管插管的患者显示出良好的临床结果，在无创支持试验失败后插管的患者死亡率较高，可能是由于延迟插管和自身造成的肺损伤。CPAP 已经在不同的适应症中进行了研究。以前的研究没有显示出对低氧性呼吸衰竭的益处，并且需要在该领域进行更多的研究。相比之下，CPAP 已被反复证明对术后呼吸衰竭有益。因此，NIV 强烈推荐用于因 COPD 恶化和心源性肺水肿引起的高碳酸血症性呼吸衰竭，并且有条件地推荐作为高危患者拔管失败的预防措施，并有助于高碳酸血症患者脱机。有几个因素决定了 NIV 应用的成功，例如良好的患者选择、患者-呼吸机接口、人员专业知识和患者监测。吸气压力设置对于增加通气至关重要，而小水平的 PEEP 可能有助于抵消自动 PEEP、对抗低氧血症和肺不张（中等 PEEP 水平）或维持肥胖患者的气道通畅（较高的 PEEP 水平）。由于上述原因，最近的指南没有建议在新发低氧性呼吸衰竭中使用面罩 NIV。因此，寻找无创支持的新策略是特定人群的重要目标。在这方面，头盔代表了低氧血症患者 CPAP 或 NIV 接口；它是由透明塑料制成的圆柱形罩。对于长时间的治疗，头盔通常具有良好的耐受性。一项单中心随机试验报告了头盔与面罩 NIV 相比在低氧血症患者中的临床益处。随后在 COVID-19 患者的一项小型多中心试验报告称，与 HFNC 相比，头盔式 NIV 的气管插管率可能降低。该界面的使用仍然受限于缺乏确凿的数据来启用临床建议，但正如网络荟萃分析所建议的那样，它提供了可能的有吸引力的替代方案。

高流量鼻导管

通过鼻导管或氧气面罩进行的低流量氧疗通常用作初始治疗；然而，15 L/min 的最大流速不足以控制 FiO2或减少急性呼吸衰竭患者的呼吸功，这些患者的峰值吸气流量通常大大超过 30 L/min。使用低流量氧气装置加热和加湿不足会导致不适和耐受性差，并妨碍随后增加流量，已经开发HFNC 技术，当前系统可以提供高达 60 L/min的加热和加湿空气-氧气混合物的高流速通过耐受性非常好的大口径鼻插管。HFNC 通过以下机制改善气体交换和调节吸气努力，为急性呼吸衰竭患者提供多种生理益处（1）流量依赖性小正压效应（闭嘴时高达7cmH2O）；(2) 上气道冲洗，减少这部分死腔；(3)主动加热和加湿，有利于舒适和气道黏膜完整性。一项多中心随机试验表明，与常规氧疗和面罩 NIV 相比，HFNC 降低了中度至重度低氧血症患者的气管插管率，并提高了生存率。该研究尚未重复，但低氧血症患者的汇总数据似乎证实了低流量氧气的益处。HFNC 应快速滴定至高流速，如果耐受性良好，可迅速将流速增加到 50-60 L/min；然后应根据目标 SpO2调整FiO2。加湿的最佳温度为37℃，但有些患者可能要求更低的温度。目前的指南推荐 HFNC 作为新发低氧性呼吸衰竭的一线治疗。在脱离有创机械通气的危重患者中，与常规氧疗相比，HFNC 已被证明可预防低风险患者的拔管后呼吸衰竭，并且在拔管后呼吸系统高危患者中的预防性 NIV失败。NIV 在肥胖患者中可能更可取，然而，单独或与 HFNC 联合使用。

关键信息

如图 1所示，在急性医疗环境中，NIV 应被视为治疗高碳酸血症性呼吸衰竭和 CPAP 或 NIV 治疗急性心源性肺水肿引起的呼吸衰竭患者的一线方法。HFNC 及 NIV 可以促进脱机或拔管，尤其是对于高危或肥胖患者。新发低氧性呼吸衰竭的最佳无创支持策略仍然存在争议：HFNC和头盔支持是有前途的技术，但始终需要仔细选择患者和进行临床监测，以在这些方法的益处和风险之间取得最佳平衡。

---Intensive Care Med. 2022 Jun 27. doi: 10.1007/s00134-022-06762-6. Online ahead of print.