使用HFNC可以有效预防小婴儿术后肺不张的发生
背景
全麻后肺不张的发生在儿童中的发生率远高于成人，可能与其功能残气量较小、闭合气量较大、胸壁顺应性较好有关，据报道儿童全麻后肺不张的发生率大约是68-100%。术中手法肺复张、给予呼气末正压可以减少肺不张发生。但是肺不张还是会在复苏室发生，特别是病人经历了时间较长的手术、在苏醒期吸入纯氧、或者有肌松剂残余作用时。术后持续肺不张与术后肺部并发症密切相关，如低氧或肺炎。
有几种方法可以用来预防术后肺不张：深呼吸训练、理疗，以及经鼻持续呼吸道正压支持（CPAP）。经鼻CPAP可以通过增加功能残气量、减少肺不张、减少呼吸做功达到改善术后氧和、减少术后肺部并发症的作用。
高流量鼻导管（HFNC）在危重病人的呼吸治疗中广泛应用。在新生儿中被证实该装置可以和经鼻CPAP一样提供正压。HFNC可以提供比较低的PEEP、增加呼气末肺容量，可以减少急性呼吸功能不全儿童术后发生肺不张，减少儿童心脏病术后的呼吸做功。这些都提示HFNC可以减少术后肺不张、从而减少术后肺部并发症。然而HFNC在儿童病人中的应用尚缺乏研究。
因此，我们假设有高风险可能发生肺不张、肺部并发症的儿童病人术后立即使用HFNC，可以减少这些事件的发生。我们使用肺部超声检验，婴幼儿与低龄儿择期手术后使用HFNC对其术后肺不张和肺部并发症发生率的影响。
方法
研究人群
这是一项前瞻性随机对照研究。纳入标准：年龄≦2岁，择期手术，麻醉时间大于2小时。排除标准：ASA>II级，任何肺部疾病（包括支气管肺发育不良，呼吸窘迫综合征，急性上呼吸道感染，哮喘，气管或声门狭窄，面部肿瘤，鼻出血，颅内压升高）另外，行剖腹手术、胸部手术、心脏手术的儿童也被排除。
随机化
病人按1:1随机分为对照组与HFNC组，他们的父母、麻醉主治医生、做肺部超声检查的医生都不知道分组情况，在复苏室中对其他结果进行评估的研究者知道病人的分组。
麻醉方案
诱导前建立静脉，使用阿托品0.02mg/kg、硫喷妥钠5mg/kg、罗库溴铵0.6mg/kg诱导，纯氧面罩通气大约90秒后进行气管插管，插管成功后立即手法肺复张（气道压峰值从15cmH2O压力开始，5cmH2O为单位逐渐增加到30cmH2O），之后开始机械通气（容量控制模式，目标潮气量8ml/kg，PEEP=5cmH2O，吸入氧浓度40%），呼吸次数根据呼末二氧化碳调节（目标35-45mmHg），吸呼比为1:2。
肺部超声
手术结束时，进行第一次肺部超声。本研究使用Alpinion E-CUBE i7超声机器、3-12MHz线阵探头。每侧胸部用3条纵向线（胸骨旁、腋前线、腋后线）和2条水平线（横膈上、乳头上1cm）为6个区域（图1），两侧共12个肺部区域用以下征象进行评估：肺滑动征、A线、B线、空气支气管征。按程度将肺实变评分：无=0，轻度=1，小型=2，大型=3。按程度将B线评分：0=少于3条B线，1=多条容易辨认的B线，2=多条合并在一起的B线，3=白肺；将每个区域的两个评分相加得到该区域的总分。如果超声发现显著肺不张，做完超声进行手法复张。显著肺不张的定义是任何区域的实变评分>2分，所有肺超声和肺复张都是由同一位麻醉医生完成，他有超过300次儿童肺超声检查的经验。
所有病人在拔管之前都吸纯氧，当病人完全清醒、TOF恢复到0.9以上拔管，拔管的同时给予30cmH2O正压。确认良好自主呼吸和氧合情况后，将病人送入PACU。进入PACU后，对照组病人用鼻导管吸氧（1-2l/min），HFNC组病人经鼻HFNC（2l/kg/min）。使用一个加湿器使吸入氧气的温度维持在37度，一开始吸入氧浓度为60%，然后逐渐调整使SpO2维持术前水平。
在病人到达PACU时及其后每15分钟利用RASS评分表对其进行镇静评分，利用NSS对病人进行护理评分（0=护士对病人状态非常满意，10=护士觉得护理工作非常困难，例如病人无法控制（不配合、拿开鼻导管或面罩）），当NSS大于3分，给予0.1mg/kg环丁甲羟二氢吗啡。HFNC组患儿还会给一个安抚奶嘴，防止他们张嘴。在病人回病房前，进行第二次超声检查。当改良Aldrete分≧9分时，将病人送回病房。
结局变量和分析方法
主要结局是病人从PACU回病房时超声检查下实变评分和B线评分，次要结局包括手术结束时肺超声评分，从PACU回病房时显著肺不张的发生率，RASS评分，NSS评分，术后低氧（<95%）发生率，术后呼吸道事件发生率（包括所有需要进一步治疗的呼吸道事件，如伴有发烧（体温>38度）的咳嗽，肺炎，低氧（SPO2<90%））、住院时长。
根据以往在成人中HFNC的回顾性研究，计算得出样本量。在这个研究中，传统吸氧方式的病人肺超声评分为13（SD=6），HFNC组病人肺超声评分是9（SD=6）。两样本总体均值比较的方法估计样本量，要求每组病人37例，α=0.05，1-β=0.8，考虑到失访，设计了每组40例病人。
结果
共80名儿童随机分为对照组（n=40）和HFNC组（n=40），由于手术时间小于2h，对照组有2名患儿被剔除，最后共分析了78名患儿的数据。表1显示了患儿的基本数据，包括麻醉时间、手术时间、手术类型。
表2显示了各组的肺超声评分。与对照组相比，HFNC组的病人在离开PACU时实变评分显著降低（3，IQR=2-4 vs 0，IQR=0-1；P<0.001），B线评分也显著降低（4，IQR=2-6.24 vs 1，IQR=0-2.75；P<0.001）。
手术结束时两组病人的肺超声评分和显著肺不张表现是没有明显区别的，并且在离开PACU时超声评分与显著肺不张的表现都显著改善（表2）。
对照组在入PACU即刻、入PACU15分钟时、离开PACU前的RASS评分均高于HFNC组（表3），对照组有10名、HFNC组有5名患儿在PACU中接受环丁甲羟二氢吗啡治疗（OR=1.667，98%CI=0.788-3.525，p=0.156），两组患儿入PACU与离开PACU时的NSS评分没有显著差异，不过HFNC组在入PACU15分钟时评分较低（5，IQR=3.75-7 VS 3，IQR=1.25-5，p=0.001）
对照组在PACU中的最低氧饱和度较HFNC组更低（97.5，IQR=96-99 vs 99，IQR=97.25-100，p=0.002）。但是对照组（21.1%）与HFNC组（7.5%）低氧血症（SPO2≦95%）的发生率没有显著区别（OR=0.39，95%CI=0.62-0.97，p=0.086）。所有病人离开PACU后都会到普通病房，呼吸道并发症与住院天数没有显著区别（表3）。
讨论：
在这个研究中，我们评价了接受超过2小时手术的健康儿科病人术后使用HFNC对其肺超声评分和术后发生肺不张的影响。主要发现是在病人到达PACU开始使用HFNC可以减少2岁以下儿童术后肺实变的发生。这个研究首次确认了非心脏病手术婴幼儿术后预防性使用HFNC的益处。
婴幼儿非常容易发生肺不张，为了预防全麻后肺不张，术中采用一些措施（如恰当的PEEP）是有用的。但是拔管后这些作用就不再能体现了。我们之前的研究已经发现，肺超声检查下有11.6-20.9%的儿童在出PACU前存在肺不张。长时间肺不张会造成低氧血症，并且被认为是术后呼吸道并发症的原因之一。
预防术后肺不张的方法之一是保持持续呼吸道正压（CPAP），CPAP可以改善气体交换，减少肺不张，增加功能残气量。然而，使用经鼻导管CPAP有一些弊端，例如鼻中隔侵蚀、难以维持机器在良好位置保证密闭，特别是新生儿和小婴幼儿。HFNC可以提供温暖的、湿化的空气，改善病人氧合。所以我们期望HFNC可以比鼻导管CPAP更较好的预防肺不张和与之相关的并发症。
以前的研究证实HFNC可以增加肺潮气量和提供PEEP，成年病人闭嘴状态下，使用35L/min的HFNC可以在鼻咽腔产生2.7cmH2O的气道压力。与之类似的是，早产儿使用2l/kg/min可以在鼻咽腔产生>2.62cmH2O的气道压力。考虑到气道正压与呼气末肺容量的显著相关性，我们认为HFNC对预防肺不张有重要意义。
有研究评价了成年病人拔管后使用HFNC预防肺不张的作用。在Parke的研究中，心脏病病人拔管后使用HFNC，他们的肺不张评分与传统氧疗患者并无区别。Corley对肥胖病人的类似研究结果也一样。然而，这两个研究的局限之处在于，肺不张是用胸片诊断的，而不是胸部CT或超声。目前为止，有一项研究在评价HFNC对肺不张的作用时，使用超声诊断肺不张。在这个研究中，HFNC组的肺超声评分明显比传统氧疗组更好。
只有很少文献评价儿童病人术后使用HFNC的好处。心脏手术儿童术后短期（大约1小时）使用HFNC可以改善呼吸时胸腹同步性与呼吸次数，但是对氧合没有明显影响。使用30%氧浓度7l/minHFNC可以明显减少新生儿手术后拔管后肺不张的发生。这个研究中，在PACU中使用HFNC的儿童出PACU时没有肺不张，而对照组有15.8%儿童有显著肺不张。
虽然对照组病人在PACU中最低SPO2比HFNC组病人显著低，我们并没有发现低氧血症发生率有显著增加，住院时间也没有显著差异。这个发现还需要进一步的解释。由于本研究剔除了腔镜手术、胸科手术、心脏手术，只纳入肺生理健康的儿童，所以我们的研究对象已经排除了有术后肺不张高风险的病人、剔除了更加有可能从HFNC治疗中获利的病人，进一步的研究应该关注对这些具有高风险的病人使用HFNC治疗的效果。
术后病人中使用HFNC治疗之前，临床医生应考虑一些可变因素。首先，HFNC有一些弊端，比如比传统氧疗花费多，治疗需要训练，如果密闭性不好的话，可能无法建立气道正压。另外，婴儿和儿童使用HFNC可能会有一些潜在的风险：腹腔扩张、误吸、气压伤可能导致潜在致死性气胸等均有所报道。
本研究的局限性：1，PACU内两组病人的镇静程度没有标准化，对照组相对HFNC组在PACU中更激越、更哭吵，而这些情况可能会减少肺不张的发生。尽管如此，HFNC组病人的肺超声评分还是比对照组更好。2，前面已经提及，本研究只纳入相对健康的病人，病情危重的患者和有肺部疾病的患者都被剔除，然而即使是在相对健康的手术儿童中，本研究仍发现HFNC可以有效预防肺不张。3，投稿评审人注意到临床注册内容与投稿有出入，在最初的临床注册中，没有次要结果，而且最终使用的肺超声评分法也相对临床注册的方法有所改良。
总之，相对传统氧疗，术后HFNC的使用可以改善小婴幼儿术后肺超声评分、减少术后肺不张，然而对其他术后结局，（如呼吸道并发症的发生、住院天数）没有显著影响。需要进一步的研究来观察，具有发生术后肺部并发症高风险的儿童术后立即使用HFNC，是否会改善其临床结局。
石赟 摘译
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