经鼻高流量湿化氧疗与高频通气对行无痛支气管镜检查术患者血气指标的影响

Influence of nasal high-flow humidification oxygen therapy and high-frequency ventilation on the blood gas indicators of patients undergoing painless bronchoscopy

摘要

目的 分析经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）与高频通气对无痛支气管镜检查术患者血气指标的影响。 方法 选取2024年2月－2024年10月该院收治的，并行无痛支气管镜检查术的患者130例，依据随机数表法分为3组。其中，A组（43例）行HFNC治疗，B组（43例）行高频通气治疗，对照组（44例）行经鼻持续正压通气治疗。比较3组患者支气管镜检查前（T₀）、支气管镜进入气管分叉时（T₁）、检查结束时（T₂）、检查结束后30 min（T₃）和检查结束后2 h（T₄）的生命体征和血气分析指标；比较3组患者不良反应发生率和镜检满意度。 结果 3组患者心率（HR）、呼吸频率（RR）、平均动脉压（MAP）和动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）的时间、交互和组间效应比较，差异均有统计学意义（P < 0.05），3组患者动脉血氧分压（PaO₂）的时间和交互效应比较，差异均有统计学意义（P < 0.05），组间效应比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。与T₀时点相比，A组和B组T₁、T₂和T₃时点的HR、RR、MAP、PaO₂和PaCO₂明显升高，差异均有统计学意义（P < 0.05），pH值无明显变化（P > 0.05）；T₁和T₂时点，B组HR、RR、MAP、PaO₂和PaCO₂水平明显高于A组和对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₃时点，A组HR、RR、MAP、PaO₂和PaCO₂水平明显高于B组和对照组，且B组RR、PaO₂和PaCO₂明显高于对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₄时点，3组患者HR、RR、MAP、PaO₂、PaCO₂和pH值均恢复至T₀时点。A组不良反应总发生率为2.33%，明显低于B组的16.28%和对照组的22.73%，A组镜检满意度为95.35%，明显高于B组的81.40%和对照组的65.91%，差异均有统计学意义（P < 0.05）。 结论 相比于传统经鼻持续正压通气治疗，HFNC和高频通气对行无痛支气管镜检术患者的血气分析指标均有改善作用，且HFNC比高频通气改善效果更好，不良反应总发生率更低，镜检满意度更好。

Abstract

Objective To analyze the effects of nasal high-flow humidification oxygen therapy (HFNC) and high-frequency ventilation on blood gas indicators in painless bronchoscopy. Methods 130 patients who underwent painless bronchoscopy from February 2024 to October 2024 were selected and divided into 3 groups according to the random number table method. Among them, group A (43 cases) was treated with HFNC, group B (43 cases) received high-frequency ventilation treatment, and the control group (44 cases) received continuous positive nasal pressure ventilation treatment. Compare three groups of patients before bronchoscopy (T₀), bronchoscope into the tracheal bifurcation (T₁), at the end of the examination (T₂), 30 minutes after the examination (T₃), and 2 hours after the examination (T₄) the vital signs and blood gas index; Compare the incidence of adverse reactions and the satisfaction of microscopic examination among the three groups of patients. Results The time, interaction and inter group effect of heart rate (HR), respiratory rate (RR), mean arterial pressure (MAP), and arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO₂) in the three groups were statistically significant (P < 0.05). The time and interaction of and arterial partial pressure of oxygen (PaO₂) in the three groups were statistically significant (P < 0.05), there was no significant difference in inter group effect (P > 0.05). Compared with T₀, HR, RR, MAP, PaO₂ and PaCO₂ of group A and group B at T₁, T₂ and T₃ were significantly higher (P < 0.05), and there was no significant change in pH value (P > 0.05); At time points T₁ and T₂, the levels of HR, RR, MAP, PaO₂, and PaCO₂ in group B were significantly higher than those in group A and the control group, and the differences were statistically significant (P < 0.05); At time point T₃, the levels of HR, RR, MAP, PaO₂ and PaCO₂ in group A were significantly higher than those in group B and the control group, and the RR, PaO₂ and PaCO₂ of group B were significantly higher than those of the control group, with the differences were statistically significant (P < 0.05); At the T₄ time point, HR, RR, MAP, PaO₂, PaCO₂ and pH value of the three groups all recovered to the T₀ time point. Incidence of adverse reaction of group A 2.33% was lower than that in group B, which was 16.28% and 22.73% in the control group, group A microscopic examination satisfaction was 95.35%, which was significantly higher than group B 81.40% and the control group 65.91%, the differences were statistically significant (P < 0.05). Conclusion Compared with traditional nasal continuous positive pressure ventilation treatment, both HFNC and high-frequency ventilation have an improving effect on blood gas indicators in painless bronchoscopy. Moreover, HFNC has a better improvement effect than high-frequency ventilation, a lower total incidence of adverse reactions, and a higher satisfaction rate in bronchoscopy.

Graphical abstract

关键词

无痛支气管镜检查术 / 经鼻高流量湿化氧疗（HFNC） / 高频通气 / 血气指标 / 血流动力学指标

Key words

painless bronchoscopy / nasal high flow humidification oxygen therapy (HFNC) / high frequency ventilation / blood gas index / hemodynamic index

支气管镜检查术是呼吸内科临床常用的一项检查技术，对于呼吸系统疾病诊疗非常重要^[1-2]。但是，该检查属于侵入性操作，刺激强度大，容易引起患者强烈不适，甚至导致低氧血症的发生^[3]。而无痛支气管镜检查，可以将这些损伤降低到最小。行支气管镜检查的多为高龄和重病患者。因此，寻找一种安全有效和痛苦少的治疗方法，是提高检查舒适率的重要手段，有助于改善患者的血气指标^[4]。目前，传统呼吸支持技术在行支气管镜检查术和治疗方面的作用有限^[5]。经鼻高流量湿化氧疗（nasal high-flow humidification oxygen therapy，HFNC）治疗，具有高流量吸氧及温和湿化气道的优势，是一种新型非侵入呼吸辅助技术^[6]。高频通气治疗，具有低潮气量和高频率等特点，可帮助患者改善呼吸困难。经鼻持续正压通气治疗，通过正压通气减少上气道阻力，可改善通气比例，是传统治疗方式^[7-8]。以往研究^[6-8]只对比HFNC治疗与传统治疗对血气指标的影响，且对比内容单一，数据支撑薄弱。本文将以上3种不同呼吸支持技术进行了对比研究，并重点比较了HFNC与高频通气的效果，旨在探讨HFNC与高频通气对行无痛支气管镜检查术患者血气指标的影响，以期为临床研究提供参考依据。

1 资料与方法

1.1　一般资料

选取2024年2月－2024年10月本院收治的，并行无痛支气管镜检查术的患者130例。采用随机数表法分为3组。A组（43例）采用HFNC治疗，B组（43例）采用高频通气治疗，对照组（44例）采用经鼻持续正压通气治疗。A组中，男24例，女19例；年龄55～60岁，平均（57.03±1.11）岁；平均体重指数（body mass index，BMI）为（23.61±0.88）kg/m²；慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）20例，支气管哮喘10例，其他呼吸系统疾病8例；疾病严重程度：轻中度30例，重度13例；均无呼吸衰竭，合并症以高血压和糖尿病为主，分别为15和12例；接受支气管镜检查的原因主要为：疾病诊断26例，病情评估13例，治疗监测4例。B组中，男22例，女21例；年龄53～60岁，平均（56.47±1.22）岁；平均BMI为（23.53±0.80）kg/m²；COPD 21例，支气管哮喘12例，其他呼吸系统疾病6例；疾病严重程度：轻中度30例，重度13例；均无呼吸衰竭，合并症以高血压和冠心病为主，分别为14和11例；接受支气管镜检查的原因主要为：疾病诊断24例，病情评估15例，治疗监测4例。对照组中，男20例，女24例；年龄54～60岁，平均（56.70±1.22）岁；平均BMI为（23.54±0.79）kg/m²；COPD 22例，支气管哮喘9例，其他呼吸系统疾病7例；疾病严重程度：轻中度32例，重度12例；均无呼吸衰竭，合并症以高血压和糖尿病为主，分别为17和10例；接受支气管镜检查的原因主要为：疾病诊断29例，病情评估11例，治疗监测4例。3组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。见表1。

纳入标准：符合《成人诊断性可弯曲支气管镜检查术应用指南（2019年版）》^[9]中的适应证，无支气管镜检查术禁忌证；年龄53～60岁；BMI 21.02～25.76 kg/m²；所有行支气管镜检查术的患者及家属对本研究知情，并签署知情同意书。排除标准：对本研究所使用的麻醉药物过敏者；存在机械通气或HFNC禁忌证；因面部损伤等无法佩戴面罩；有鼻咽部位手术史；鼻腔阻塞和鼻出血者；凝血功能障碍。本研究经医院伦理委员会审核批准，伦理批件号：SZT-2024-010号。

1.2　方法

1.2.1　样本量计算

基于既往研究^[6]中，高频通气与HFNC对血气指标改善的效应量（Cohen's d = 0.8），采用G*Power 3.1软件进行功效分析。设定α = 0.05（双侧），power = 0.8，计算得到每组至少需要40例。考虑10.00%的失访率，最终纳入130例患者。

1.2.2　麻醉前准备

所有患者均行无痛支气管镜（生产厂家：奥林巴斯，型号：BF-P150）检查术。术前禁水禁食8 h。常规检查胸部CT、血常规和凝血功能，行心电监护。

1.2.3　麻醉方法

先泵入右美托咪定（生产厂家：扬子江药业集团有限公司，批准文号：国药准字H20183219）0.6～0.8 μg/kg，然后，缓慢静脉注射丙泊酚（生产厂家：四川国瑞药业有限责任公司，批准文号：国药准字H20030114）1.0～2.0 mg/kg，再持续泵注丙泊酚2～4 mg/（kg·h）。

1.2.4　治疗方式

A组行HFNC治疗。采用高流量呼吸湿化治疗仪（生产厂家：Airvo，型号：COMEN-NF5）及其专用呼吸管路和湿化器等相关仪器，并选用适宜的鼻塞，调整氧流量为20～60 L/min，吸入氧浓度为30.00%～80.00%，湿化器温度为37℃。B组行高频喷射通气治疗，麻醉后经一侧鼻腔插入鼻咽通气道，并接高频喷射呼吸机（生产厂家：Wellead，型号：Ⅰ型）正压通气，纯氧气源，喷气频率为60～120 次/min，吸呼比1.0∶2.0～1.0∶1.5，驱动压力为0.2～0.4 MPa。对照组行经鼻持续正压通气治疗，经鼻无创呼吸机（生产厂家：CareFusion，型号：VELA）的呼气末正压通气设置为5～7 cmH₂O，吸入氧浓度设置为30.00%～40.00%，流量设置为6～8 L/min。

1.3　观察指标

1.3.1　血流动力学指标

于支气管镜检查前（T₀）、支气管镜进入气管分叉时（T₁）、检查结束时（T₂）、检查结束后30 min（T₃）和检查结束后2 h（T₄），采用T5型生命监护仪（生产厂家：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司），监测患者心率（heart rate，HR）、呼吸频率（respiratory rate，RR）和平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）水平。

1.3.2　血气分析指标

于T₀、T₁、T₂、T₃和T₄时点，采用手持式血液分析仪300-G（生产厂家：雅培贸易有限公司），监测患者动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO₂）、动脉血二氧化碳分压（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO₂）和pH值。

1.3.3　不良反应

比较3组患者局部疼痛和呼吸困难等不良反应发生率，并计算总发生率。

1.3.4　镜检满意度

治疗后，采用Likert 5级量表，评估不同呼吸支持技术下的检查满意程度。评分越低，满意度越差。总满意度 = （满意+较满意）/总病例数×100.00%。由两名独立研究员（盲法），根据患者术后问卷及访谈结果，综合判定，如出现分歧，通过讨论达成一致。满意：检查后基本无不良反应，愿意再次接受镜检；较满意：检查后稍有不良反应，但仍愿意再次接受镜检；不满意：检查后有明显的局部疼痛等不良反应，不愿意再次接受镜检。

1.4　统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（\overline{x}\pm s）表示，3组间比较，采用单因素方差分析；重复测量数据采用重复测量方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验。计数资料以例或百分率（%）表示，组间比较行χ²检验；等级资料比较，采用秩和检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1　3组患者血流动力学指标比较

如表2和图1所示，3组患者HR、RR和MAP的时间、交互及组间效应比较，差异均有统计学意义（P < 0.05）。与T₀时点比较，A组和B组T₁、T₂和T₃时点的HR、RR及MAP明显升高，差异均有统计学意义（P < 0.05）。T₁和T₂时点，B组HR、RR和MAP明显高于A组和对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₃时点，A组HR、RR和MAP明显高于B组和对照组，且B组RR明显高于对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₄时点，3组患者HR、RR和MAP均恢复至T₀时点。

2.2　3组患者血气分析指标比较

如表3和图2所示，3组患者PaCO₂的时间、交互及组间效应比较，差异均有统计学意义（P < 0.05）；3组患者PaO₂的时间和交互效应比较，差异均有统计学意义（P < 0.05），组间效应比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。与T₀时点比较，A组和B组T₁、T₂和T₃时点的PaO₂及PaCO₂明显升高，差异均有统计学意义（P < 0.05），pH值无明显变化（P > 0.05）。T₁和T₂时点，B组的PaO₂和PaCO₂明显高于A组和对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₃时点，A组PaO₂和PaCO₂明显高于B组和对照组，且B组明显高于对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；T₄时点，3组患者PaO₂、PaCO₂和pH值恢复至T₀时点。

2.3　3组患者不良反应比较

A组不良反应总发生率为2.33%，明显低于B组的16.28%和对照组的22.73%，差异均有统计学意义（P < 0.05）。见表4和图3。

2.4　3组患者镜检满意度比较

A组镜检满意度为95.35%，明显高于B组的81.40%和对照组的65.91%，差异均有统计学意义（P < 0.05）。见图4和表5。

3 讨论

3.1　无痛支气管镜检查术的临床应用现状

在呼吸系统疾病的临床诊疗中，通常行支气管镜检查术，借助无创呼吸机和气管插管辅助通气治疗^[10-11]。但治疗后，患者常出现局部疼痛和呼吸困难等不良反应，尤其是传统治疗方法的不良反应发生率高，且治疗效果不佳，甚至伴随着重复和无效的治疗，严重影响患者满意度和信心^[12]。HFNC作为新型供氧技术，其供氧机制能使氧气更接近生理状态，可有效地缓解呼吸困难，改善治疗效果；湿化氧疗方式能减少气道干燥的发生，可有效地降低不良反应发生率，提高患者肺顺应性^[13-14]。血气分析指标是评定治疗效果的主要指标，本研究通过对比3种不同的呼吸支持方式，探讨HFNC与高频通气对无痛支气管镜检查术患者血气分析指标的影响。

3.2　HFNC较高频通气用于无痛支气管镜检查术的优势

3.2.1　生命体征平稳

生命体征是呼吸系统疾病患者临床诊疗的参考重要指标。本研究结果显示，T₁和T₂时点，B组HR、RR和MAP明显高于A组和对照组；T₃时点，A组HR、RR和MAP明显高于B组和对照组，这揭示了不同通气方式在无痛支气管镜检查中的动态作用机制。高频通气在操作过程中，通过高频率和低潮气量通气模式，迅速改善患者的氧合和通气状态，但可能因通气压力波动，导致短暂的血流动力学不稳定。而HFNC通过持续和稳定的加温、加湿及高流量气体供给，在检查后期逐步优化患者气体交换和循环功能，减少了低氧血症等并发症的发生，提高了患者的舒适度和耐受性。高频通气在T₁和T₂时点出现HR、RR和MAP较高的情况，其机制为：高频通气的高频率、低潮气量模式，使快速气流冲击与气道压力波动，经肺牵张感受器反射性引发交感神经兴奋，直接刺激心血管系统，导致HR加快，且支气管镜检查术为侵入性操作，会进一步加重此反射；通气模式本身要求患者配合较高的RR，以保障气体交换效率，加之气道刺激诱发自主呼吸反射性增强，共同导致了RR的加快；同时，通气压力波动直接作用于心血管系统，可引发血管收缩、心脏后负荷增加，以及气道刺激引发的交感神经兴奋，导致外周血管收缩，两者协同作用，使血压升高^[15]。而T₃时点，A组HR、RR和MAP均较高的原因为：HFNC于检查后期，凭借持续稳定的氧供和加温加湿气体，改善了患者氧合，减轻了低氧血症对心脏的抑制，使代偿性HR增快得以稳定维持；同时，提供充足氧气和舒适呼吸环境，令呼吸肌放松，呼吸功能正常化，RR随之升高。而高频通气组因操作时通气压力不稳定，检查后，心脏需时间调整恢复，且患者对其适应性欠佳，导致呼吸肌疲劳，故HR与RR相对较低，心血管系统调节功能未完全恢复，血压也相对较低^[16]。

3.2.2　改善血气分析指标

血气分析指标是衡量呼吸系统疾病患者疗效的重要指标。本研究结果显示，T₁和T₂时点，B组PaO₂和PaCO₂明显高于A组和对照组；T₃时点，A组PaO₂和PaCO₂明显高于B组和对照组；3组pH值水平无明显变化。这提示：HFNC治疗与高频通气治疗均能有效地改善患者血气分析指标，但HFNC改善血气分析指标的效果更好。T₁和T₂时点，B组PaO₂较高的原因为：采用高频通气时，高频率、低潮气量模式能快速地增加肺泡通气量，提高氧合效率，且产生的湍流和剪切力可清除气道分泌物，改善气道通畅性，以促进氧合；而该时点其PaCO₂较高的原因为：因潮气量相对小，难以完全排出体内二氧化碳导致潴留，且支气管镜检查术会刺激气道，导致患者紧张情绪，从而引发呼吸加深加快，出现过度通气后的呼吸性酸中毒代偿表现^[17]。T₃时点，A组PaO₂较高，是由于HFNC能持续稳定地供给加温和加湿高流量气体，维持高吸入氧浓度，减少呼吸道水分丢失和痰液黏稠度，保持气道湿润通畅，且其呼气末正压效应可防止肺泡萎陷，增加功能残气量，以提高氧合能力；而该时点A组PaCO₂较高的原因为：检查后期，舒适的呼吸环境，使患者自主呼吸恢复，RR和呼吸深度稳定，而高频通气组操作后，因通气压力不稳定和呼吸功能调节未完全恢复，导致二氧化碳排出不畅，相比之下，A组PaCO₂较B组高^[18]。本研究中，3组治疗方式对pH值的改善不明显，可能与机体酸碱平衡调节机制有关。有研究^[19]表明，健康人群在短暂呼吸干预后，肾脏缓冲系统和红细胞碳酸酐酶活性，可快速地纠正酸碱失衡。另外，患者自身体液和神经等，也能维持体内血液pH值的稳定。本研究发现，T₄时点，3组患者生命体征和血气分析指标均恢复至T₀时点。在无痛支气管镜检查过程中，虽然支气管镜的刺激会引发一系列生理反应，导致生命体征和血气分析指标的改变，但当检查结束，刺激因素去除后，身体会启动一系列调节机制。如：呼吸系统会通过调节RR和呼吸深度，使通气和换气功能逐渐恢复正常，进而影响PaO₂和PaCO₂；循环系统也会通过调节HR和血管张力，使MAP等指标逐渐恢复。

3.2.3　不良反应少

有研究^[20]指出，在不同类型呼吸疾病和不同病情严重程度的患者中，不同呼吸支持方式的效果存在差异。还有研究^[21]表明，对于某些病情较轻和气道条件较好的患者，高频通气可能在快速改善氧合方面具有一定优势。也有研究^[22]表明，对于病情较重和对舒适度要求较高，以及存在特定并发症风险的患者，HFNC更具优势。本研究中，A组的不良反应总发生率，明显低于B组和对照组，与以往研究^[22]相符。

3.2.4　患者满意度高

本研究中，A组和B组镜检满意度明显高于对照组，且A组明显高于B组。这表明：HFNC和高频通气治疗，均能提高患者镜检舒适度和护理满意度，且HFNC效果更优。究其原因可能为：HFNC作为新型无创通气氧疗方式，装备加温和湿化系统，可以持续稳定地为患者提供接近生理状态下的氧流量，避免了气管插管和有创通气的使用，有效地促进了氧气吸入，减少机体耗能，提高了检查和治疗的舒适度，患者更容易接受^[23]。这与何智群等^[24]的研究相似。

3.3　本研究的局限性

本研究为单中心研究，且样本量较小，结果可能存在偏倚，且本文仅对4个时间点的指标进行监测，未能对更多时点进行连续监测。下一步将扩大样本量，增加观察时点，并行多中心研究，来佐证本研究结果。

综上所述，行无痛支气管镜检查术时，HFNC与高频通气治疗，均能有效地稳定患者生命体征，改善血气分析指标，且HFNC的临床效果更好，局部疼痛等不良反应更少，患者满意度和舒适度更高，值得临床推广应用。

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