在医院进行无创通气时是否总是需要加湿？
Enjoy breathing介绍正常加湿侵入性通气时的加湿赞成：无创通气时需要加湿。患者舒适度气道阻力分泌物的保留和清除无创通气的成功反对：无创通气时不需要加湿。长期与短期无创通气的比较环境空气为短期无创通气提供足够的湿度无创通气过程中加湿的成本与效益比较有充分的证据表明要消除无创通气回路中的热湿交换器总结无创通气(NIV)是治疗慢性阻塞性肺疾病加重的标准治疗，以预防插管并降低发病率和死亡率。NIV气体加湿的需要存在争议。NIV的一些独特方面共同改变了输送的湿度和气道功能。在存在漏气的情况下，单向气流使气道干燥，增加气道阻力。患者舒适度也是一个关键问题，因为NIV的耐受性通常与患者舒适度相关。本文提供了在医院环境中进行NIV期间支持和反对常规湿化的论据。临床研究的数据证明了输送的加湿对相关生理变量的影响。加湿对NIV成功/失败的影响仍是推测性的。介绍无创通气(NIV)用于治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)加重，以预防气管插管，可降低发病率和死亡率。辅助治疗，包括支气管扩张剂、液体管理和分泌物清除，是成功的NIV计划的一部分。但是，人们对NIV期间加湿的适当应用知之甚少，而且还不能统一完成。该问题需要进一步研究，因为加湿可能在NIV成功中发挥重要作用，因为其与分泌物清除和患者舒适度相关。我们将讨论NIV期间关于加湿的论点，讨论现有证据，如果缺乏证据，根据我们的经验，提供我们对最佳实践的意见。将提供支持论点双方的数据，并以最终共识为目标。常规加湿呼吸道对吸入的气体进行加热和加湿，使进入肺泡的气体被加热到体温，并与水蒸气完全饱和，这种情况通常被称为体温、大气压和水蒸气饱和（BTPS）。在通过完整的上气道进行正常呼吸时，进入气管的激发气体被加热到29 -32℃，并与水蒸气完全饱和。在气管中段，温度和绝对湿度达到约34℃，绝对湿度为34 -38 mg H2O/L.气体达到37℃和100%相对湿度的点（相当于44 mg H2O/L的绝对湿度）被称为 "等温饱和边界"，在第三至第五级支气管树中，在安静呼吸时位于隆凸下方。在等温线饱和边界以下湿度和温度恒定，而在等温线饱和边界以上，气道充当逆流热湿交换器。只要气体和气道黏膜之间存在热湿差，热湿交换就会继续进行：差值越大，热和水的传递越大。在过度换气或寒冷时，干燥空气进入气管；等温饱和边界沿支气管树进一步向下移动，压迫下呼吸道以协助热量和水分交换。当呼气穿过等温饱和边界上方的气道时被冷却，导致水凝结。然而，上呼吸道只能恢复一部分增加的吸气热量和水分。在正常呼吸期间，呼出空气的温度范围为32°C至34°C，相对湿度为100%。在室内空气的正常条件下（温度22 ℃，相对湿度50%，环境湿度9 mg H2O/L），每分钟通气量(V E)约为8 L/min，每天吸气时呼吸道蒸发约400 g水，呼气时蒸发约150 g水，因此，呼吸湿化的每日需水量约为250 g。吸入气体的加湿通常由气管支气管分泌物的水分蒸发提供。汽化潜热是指在给定温度下必须添加到液体中以改变其状态为蒸汽的热量（或蒸汽凝结为液体时释放的热量）。水汽化的潜热约为540 kcal/kg。当液态水蒸发时，液体中的感热转化为蒸汽中的潜热离开液体，剩余液体的温度下降。蒸发可使气道冷却。气道表面的水分蒸发越多，该气道表面积的气道温度下降越大。然而，在气道中，这种冷却效应可被支气管血流提供的热量和水部分补偿。在正常成人中，每日呼吸蒸发热损失约为250 kcal，其中65-70 kcal在呼气期间通过冷凝回收。热湿交换的强度随着呼吸干燥和冷空气而增加，并且随着V˙E的增加而增加。当通过面罩而不是通过气管插管提供通气时，吸入的气体由上呼吸道加热和加湿。NIV是一种特殊的情况，病人呼吸高浓度的冷干气体。当通过重症监护呼吸机提供NIV时，气体通常是无水壁空气和/或氧气。使用室内空气的设备提供稍高的湿度。许多NIV装置的泄漏补偿在整个呼吸循环中产生高流量，这也导致呼吸热和湿气损失。NIV期间，患者通常主要通过口腔途径呼吸，这比鼻呼吸效率低。口干是NIV最常见的不良反应之一。有创通气中的湿化作用有创机械通气期间加湿是标准治疗。从机构压缩空气和液氧系统输送冷却的无水气体气管插管的患者，绕过正常的加热和加湿机制，具有可怕的后果，包括气管支气管结构和功能改变、分泌物浓缩、气道粘液堵塞、气管插管堵塞，纤毛运动障碍和上皮脱落。临床医生一致认为，在有创通气过程中需要加热和湿化吸入气体。提供热量和加湿的2种一般方法是(1)“主动”（利用外部能源和水源的加热加湿器）和(2)“被动”（热湿交换器[HME]，对患者自身的热量和湿度进行再循环）。然而，应输送的热量和湿度以及所使用的设备仍然是一个有争议的领域。湿化的临床决策需要了解患者的病理生理学和可用的设备。显然，设备的选择必须基于患者的肺部疾病、呼吸机设置、预期使用时间和其他因素（如是否存在泄漏、体温）。最近机械通气实践的变化，特别是小潮气量（VT）的使用（4–6 mL/kg预测体重）也影响了加湿器的选择。尽管吸入气体的加热和湿化是有创通气的明确护理标准，但尚无达成一致的目标，因此NIV期间湿化标准仍存在争议并不奇怪。赞成：无创通气时需要加湿NIV包括多种治疗方法，从家庭睡眠呼吸暂停的持续气道正压(CPAP)治疗和院前护理中的心源性肺水肿，到医院的高水平通气支持。大量文献表明，湿化可以改善睡眠呼吸暂停患者鼻腔持续气道正压通气的舒适性和耐受性。然而，我们的争论是关于在医院进行NIV治疗COPD恶化时的湿化。病人舒适度通过改善患者舒适度预测NIV是否成功，因为呼吸功降低。这最明显的是辅助肌肉使用和呼吸频率的降低。血氧饱和度可能增加，呼吸困难缓解。面罩贴合度和面罩周围泄漏也会影响患者舒适度。
表1.加热式加湿器和热湿交换器的不利影响**在使用加热湿化器之前（基线）和6个月期间以及使用热湿交换器(HME)6个月期间报告这些不良反应的患者百分比。加湿也会影响患者舒适度，从而影响NIV耐受性。在16例慢性高碳酸血症患者中，Nava等比较了患者对长期NIV的依从性、气道症状、不良反应和需要住院的重度肺急性加重次数。以随机、交叉方式，所有患者均使用加热湿化6个月，HME 6个月。研究者跟踪NIV的不良反应和患者报告的每种不良反应的严重程度评分。他们发现加热湿化的不良反应较少（表1），包括较少的鼻窦感染和肺炎，尽管该差异无统计学显著性。HME组因急性加重住院的频率是对照组的2倍，尽管两组的发生率均较低，且无显著差异。该研究使用了2种类型的加湿，发现加热加湿器的舒适度更好。与未加湿的比较可能导致更不同的结果。Lellouche及其同事最近评价了正常志愿者NIV期间的加湿。他们比较了无加湿与加热加湿和HME。他们使用了2种不同的呼吸机：一种是配备输送室内空气的涡轮，另一种是使用压缩空气和氧气输入的重症监护呼吸机，并改变了吸入氧气设置。正常志愿者在CPAP无湿化、加热湿化和HME条件下呼吸，处于正常(10 L/min)和升高(21 L/min)V E，面罩周围有和无泄漏。测量输送的湿度，受试者用0-10分量表对其舒适度进行评级。没有加湿提供约5 mg H2O/L的绝对湿度。HME提供了近30 mg H2O/L，但在面罩泄漏的情况下，该值下降了30%。无论面罩是否泄漏，加热湿化器均提供30 mg H2O/L。有趣的是，湿度范围为15-30 mg H2O/L时的舒适度评分相似，但未加湿(5 mg H2O/L)时的舒适度评分是HME或加热加湿器的一半。在未进行加湿的情况下，志愿者报告了与口干相关的重度不适。观察期仅为1小时，与较长时间未加湿NIV相关的不适可能会被放大。这些数据是令人信服的，鉴于长期鼻通气的经验，在家里，有三分之二的病人报告上呼吸道干燥和不适。住院患者更有可能出现V˙E升高、发热和脱水，更有可能接受氧气和大量面罩泄漏，这些都会导致上呼吸道干燥和不适。毫无疑问，即使在短期的NIV期间，如果不能给气体加湿，也会导致患者不适。由于病人的舒适度对NIV的成功很重要，湿化可能会提高NIV的成功率（图1）。
图1.无创通气过程中加湿和不加湿的患者在漏气前、漏气期间和漏气后的舒适度。气道阻力气道粘膜的冷却导致热和水分损失和干燥，从而增加气道阻力。Richards及其同事发现，40%接受鼻塞CPAP的患者在治疗期间报告了鼻干和咽喉干以及咽喉痛，这可能是由于口腔泄漏和由此产生的单向气流。对于正常志愿者，Richards及其同事发现，在伴有口腔泄露的CPAP期间，鼻气道阻力增加了3倍，但加热湿化改善了气道阻力的增加。冷却式加湿器不会降低鼻气道阻力。Tuggey及其同事研究了鼻NIV期间口漏对VT、鼻阻力和舒适度的影响。在口漏约40 L/min后，他们发现鼻阻力增加，导致压力靶向NIV期间呼气vt小幅(12%)但显著降低。加热湿化减弱了鼻阻力和vt变化。加热湿化的舒适度更高，这也减少了口漏后不适的增加。较短的观察时间(5分钟)表明，需要NIV的住院患者将会有更大的阻力变化。这项研究中的泄漏(40L/min)与医院内NIV中看到的渗漏相似。Fischer等人发现，不加湿的鼻腔CPAP显著降低了鼻腔湿度，这是导致鼻腔阻力增加的一个关键因素。面罩泄漏问题是关键，也是NIV特有的问题。正常的呼吸道以逆流HME的方式运行。当气体流变成单向流动时，所有的水分都会流失，因为没有机会回收水分。这也是为什么在NIV期间，HME的功效降低的原因。分泌物潴留和清除通气病人的分泌物管理是通过各种常见的和外来的技术来完成的。与气管内插管相比，保留患者先天的咳嗽机制是NIV的许多优点之一。然而，经鼻气管吸引比经气管内插管吸引的创伤性更大。在插管病人中，分泌物管理技术是吸引和加湿。NIV期间加热湿化的效率可能受到呼吸机类型、吸入氧分数(FIO2)升高以及鼻NIV期间面罩周围或通过口腔泄漏的不利影响。考虑到NIV相关单向流的高流量、低湿度和并发症以及曾经存在的泄漏，呼吸道粘膜和分泌物的干燥是不可避免的。虽然这仍然是NIV的一个关键问题，但并没有经常对其进行研究。在最近的美国胸科学会会议上的演讲中，Esquinas及其同事介绍了对这一问题的一些见解。他们进行了一项国际调查，以确定加湿做法以及这些做法与不良后果的关系。对来自15家医院和1635例患者的数据进行了分析。他们发现，在NIV失败的患者中，88例(5.4%)遇到困难插管，在该组中，未能使用湿化是预测困难插管的主要因素。大约一半的困难插管患者在NIV期间从未接受过湿化。47％的患者使用了电热丝式加湿器，而15％的患者使用了通过式加湿器。40%的医院报告在NIV期间没有湿化方案。插管困难的最可能原因是粘膜干燥和分泌物潴留。口咽部厚黏液的存在，和脆弱、干燥的黏膜显然给气管插管置入创造了困难的环境。无创通气的成功NIV代表了近十年来机械通气领域的一个重大转变。关于COPD恶化患者预后改善的数据令人信服。成功的NIV包括对患者、NIV接口、呼吸机的适当选择，以及为识别NIV成功/失败而选择的变量。病人舒适度是NIV治疗的目标，也是NIV成功的预测指标。在建立NIV的同时，早期的承诺也能提高患者的耐受性和NIV的成功率。表2.无创通气过程中与湿化有关的因素病人问题舒适度气道阻力减少的潮气量增加呼吸功死腔分泌物潴留治疗失败困难插管设备问题分钟通气量吸氧分数面罩漏气鼻腔无创通气中的口腔泄漏呼吸机驱动系统湿化在NIV成功中的作用一直被低估。表2列出了影响NIV治疗的与湿化有关的因素。湿化改善了患者的舒适性，从而改善了耐受性，并增强了气道功能和分泌物清除。这是NIV在不久的将来值得进一步研究的一个领域。反对：无创通气时不需要加湿NIV避免COPD合并充血性心力衰竭患者气管插管的成功是无可争议的。许多临床随机对照试验和荟萃分析得出结论，与标准治疗相比，NIV可减少呼吸困难和呼吸窘迫，改善气体交换，将插管需求降低高达50%，并降低死亡率。然而，缺乏证据支持在NIV期间常规使用主动加湿。与有创通气中HME与主动湿化的争论相似，尚无关于急性呼吸衰竭NIV期间应提供的湿化类型的已发表建议或指南。在插管患者中检查各种湿化方法的临床试验不能外推至NIV应用。在没有补充加湿的情况下，当使用重症监护呼吸机时，如果没有额外的加湿，气体可能会变得干燥。但是，与插管患者相反，在NIV期间不会绕过上呼吸道。此外，还没有关于NIV期间湿化的研究测量可量化的临床结果，所以NIV期间的湿化是否会影响结果的问题仍然没有答案。然而，缺乏补充湿化与NIV失败和耐受性之间的任何联系的数据并不表明患者的舒适性不受没有湿化的影响。重要的问题仍然是关于NIV期间需要多少湿化，以及它是否会影响临床结果。长期无创通气与短期无创通气的比较NIV在急性期的临床应用通常只有一个目的：避免气管插管。许多随机对照临床试验都描述了成功使用NIV来实现这一目标。患者在NIV上停留的时间是可变的，但只有几项临床试验提到了湿化的使用，而是专注于患者界面和正压设备/参数。同样值得注意的是，NIV失败并需要插管的患者通常在12小时内插管。Ram及其同事的系统综述包括8项研究，结果发现，与常规护理相比，NIV在治疗1小时后与pH值(加权平均差0.03，95%CI 0.02至0.04)、PaCO2(加权平均差-0.40 mmHg，95%CI-0.78至-0.03)和呼吸频率(加权平均差-3.08次/分钟，95%CI-4.26至-1.89)的改善程度更大。主要的发现是患者在1小时内对NIV有反应，这表明对于只需要短期NIV的患者不需要湿化。理论上，通过NIV对输送的气体进行加湿是合乎逻辑的。然而，NIV传统上仅在环境空气中输送，关于谁将从NIV加湿中获益的问题仍然存在。在NIV期间，在上呼吸道进行加湿。通常，NIV用于缺氧、高碳酸血症和导致呼吸性酸中毒的患者。尚不清楚这些气体交换损伤是否会从NIV期间的补充加湿中获益。当面部和上呼吸道与加湿气体接触时，加湿气体可能只是使NIV更易耐受。与通过人工气道进行有创通气相比，NIV期间不会绕过生理湿化机制。对于分泌物粘稠、滞留或顽固的患者，或者如果鼻腔干燥/充血干扰NIV患者依从性和/或耐受性的患者，增加补充湿化可能是有用的。患者可能因吸入干燥气体而出现不适，但这种不适在多大程度上可能导致NIV失效尚不清楚。需要进行临床研究来确定湿化NIV气体的益处。环境空气供应足以满足短期无创通气的湿度在通过人工气道进行机械通气时，最常用的是加热加湿。人们普遍同意，30 mg H2O/L是在有创通气期间确保足够的气体调节的理论最低湿度，但是，不知道NIV是否也需要30 mg H2O/L，在此期间，上呼吸道对吸入的气体进行加热和增湿。Lellouche等人提供的数据表明，NIV期间所需的最低绝对湿度为15 mg H2O/L。诚然，在不加湿的情况下，NIV期间的绝对湿度急剧下降，降至5 mg H2O/L。当在1、2、4或12小时测量改善阈值时，低湿度是否与短期NIV相关？迄今为止，尚无可帮助临床医生解决该问题的已发表数据。无创通气过程中加湿的成本效益比较大多数衡量NIV结果的临床试验都集中在NIV失败上，定义为插管、重症监护病房住院时间、住院时间和死亡率。其他评估的指标包括舒适度、坚持性和耐受性。所有的医疗程序都会考虑成本因素，NIV也不例外。由于没有决定性的证据提供指导，问题是加湿的潜在好处是否大于成本。对NIV财务成本的研究评估了许多因素，包括人员、培训、资本设备和其他成本。最近对学术医疗中心急诊科和退伍军人事务部医院的两次调查讨论了NIV的技术方面，如NIV接口和设备，但未能解决湿化问题。NIV湿化所需的额外设备(加湿器、灭菌水、加热室、专门回路)大大增加了程序成本。从无创通气回路中去除热湿交换器的有力证据很少将HME放入NIV回路。第一个问题是HME增加了大量死腔。此外，由于气体输送路径中的固有泄漏，与NIV相关的气流大多是单向的。因此，可交换的热量和水分显著减少。尽管对HME的死腔更大和效率更低存在生理学担忧，但2项研究评价了HME与加热湿化的生理学影响。结果表明，HME增加呼吸功，可能降低患者对治疗的依从性，并最终导致NIV失败。HME的死腔越大，由于流动阻力和呼吸功，可能会产生无法忍受的情况。重要的是要记住，HME会影响呼吸机触发，需要谨慎。总结关于在急性护理环境中进行NIV期间是否常规需要补充湿化仍存在争议。气体定律原理和临床经验表明，可根据患者舒适度和NIV持续时间增加加湿。缺乏支持NIV期间常规使用主动加湿的证据。关于加湿设备的NIV领域报告的数据很少。是否应对所有接受NIV的患者使用湿化？目前，尚无可用于回答该问题的信息。只有适当设计的随机对照临床试验比较接受湿化与环境空气的NIV患者的结局才能回答这个问题。测量的潜在临床变量包括使用加湿与环境气体时气体交换、插管率的改善以及患者症状的主观改善。答案将有助于制定未来的共识声明和实践指南。
内容来源：RESPIRATORY CARE · FEBRUARY 2010 VOL 55 NO 2
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