高流量鼻插管对呼吸模式和呼吸功生理影响的初步研究

HFNC 已被证明在治疗急性低氧血症患者方面具有许多优势，可改善他们的临床结果。 这种有益效果背后的确切机制仍未完全了解。 很少有研究分析 HFNC 对通气模式和呼吸功的影响。 大多数这些研究都集中在对健康志愿者的影响上。 只有 Braunlich 等人的一项研究。研究了 HFNC 对 COPD 和间质性肺病 (ILD) 患者的影响，表明高流量鼻氧会降低这些患者的呼吸频率并增加潮气量。

在成人中，5 至 10 L/min 的低流量范围与标准氧气设备（鼻插管或面罩）接收的流量相当。 与我们的研究人群一样，患有潜在肺部疾病的患者与健康受试者相比具有更高的吸气流量需求范围（在急性呼吸衰竭发作期间为 30 至 120 L/min）。

我们希望通过建议的 Optiflow ™ 设置（最小治疗流量 30 L/min、中间流量 45 L/min 和最大流量 60 L/min）观察结果的生理变化。 在这些范围内使用高流速有广泛的临床经验，并且它们通常具有很好的耐受性。 如上所述，HFNC 产生与 CPAP 范围 4 - 8 cmH2O（HFNC 产生的最小和最大 PEEP）相当的呼气末正压 (PEEP)。

基于这项试点研究的未来研究将在以下方面与以前的研究不同：

1. 我们正在测试一种不同的技术。 Optiflow 提供的流量比之前的 Braunlich 研究 13 高得多。该研究使用 24 L/min 的单一流量，而我们正在检查的流量范围要高得多（30 至 60 L/min）。 我们有兴趣确定较高流速的影响与 Braunlich 研究中使用的范围内的流速相比如何，但我们无法直接比较这些设备，因为后一种设备在美国不可用。 重要的是要了解使用 Optiflow 提供的更高流速是否有任何功效优势。

2. 未来的研究将旨在了解高流量鼻氧的影响机制。

   1. 我们预期看到的影响是否与通过横隔膜压力测量和隔膜压力时间乘积计算确定的吸气肌努力变化有关？
   2. 或者鼻咽死腔的冲洗是否会提高通气效率，从而使气体交换保持稳定甚至改善（通过分钟通气量和经皮 PCO2 (PtcCO2) 的测量来确定？ 这对使用 HFNC 治疗正在发展为呼吸肌疲劳的 COPD 加重患者具有重要意义。

1) 我们的重点将放在 COPD 患者身上，迄今为止，对这些患者使用 HFNC 的研究还不多。 大多数研究都集中在低氧性呼吸衰竭患者身上。 了解 HFNC 如何影响 COPD 患者的呼吸模式和气体交换非常重要，因为早期的报告表明，为 COPD 患者提供过高浓度的氧气会保留 CO2，实际上会通过减弱呼吸驱动而使 CO2 潴留恶化。 Braunlich 等人注意到呼吸频率和每分钟通气量的减少可能代表 O2 对呼吸驱动力的钝化作用，并可能促进更多的 CO2 滞留。 通过监测 PCO2，Braunlich 研究没有做的事情，我们可以评估这种可能性。

2) 我们希望在我们的 COPD 患者中评估 CPAP 对与 HFNC 相同的呼吸指数的影响。 我们计划使用 CPAP 反应作为“阳性对照”，以确定我们的人群反应是否如文献中 CPAP 研究所述。 先前的研究表明，在患有严重 COPD 的患者中，在我们建议的范围内使用 CPAP 会降低膈肌呼吸功，我们希望确定我们的人群是否表现出类似的效果。

因此，未来的研究将根据从这项试点研究中获得的数据，通过使用美国可用的不同技术评估更高流速的影响、确定对吸气肌肉努力的影响以及监测气体交换来扩展 Braunlich 等人的研究从机械和安全的角度来看都很重要。 我们假设与低流速相比，较高的流速对呼吸模式的影响更大，并且呼吸机效率会提高，这与隔膜的呼吸功降低有关。