小儿重症肺炎经鼻高流量加温湿化氧疗撤机失败的危险因素分析
郑丽玲 郑伟达 杨小云
福建医科大学附属漳州市医院儿童重症监护室,福建漳州 363000
[摘要]目的 探讨小儿重症肺炎经鼻高流量加温湿化氧疗(HFNC)撤机失败的危险因素。方法 回顾性分析2019年1月—2020年2月入住漳州市医院儿童重症监护室(PICU)的118 例小儿重症肺炎使用HFNC 者的临床资料,根据HFNC 是否成功撤离分为成功组(n=80)和失败组(n=38)。比较两组患儿的一般资料、动脉血气指标、基础病发生率、并发症发生率,采用多因素Logistic 回归分析小儿重症肺炎HFNC 撤机失败的危险因素。结果 118 例小儿重症肺炎使用HFNC 撤机失败的占比为32.20%。失败组患儿的总住院时间以及入住PICU 时间均长于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿的白细胞、二氧化碳分压高于成功组,氧合指数低于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组存在心脏病、营养不良、早产儿等基础病的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿并发心力衰竭、呼吸机相关肺炎的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,合并心力衰竭(β=1.639,OR=5.148,95%CI:1.424~18.611)、早产儿(β=1.229,OR=3.418,95%CI:0.535~21.846)、总住院时间长(β=0.164, OR=1.178, 95%CI=1.039~1.336)是HFNC 失败的危险因素(P<0.05),入院时氧合指数高(β=-0.015,OR=0.985,95%CI:0.975~0.996)是HFNC 撤机失败的保护因素(P<0.05)。结论 HFNC 可以用于PICU 小儿重症肺炎的治疗,但是存在失败病例,存在基础病(如早产儿或合并有心力衰竭)是HFNC 撤机失败的高危因素,会增加总住院时间,入院时可通过相关病史及临床表现,结合血气及氧合指数,综合分析并进行初步判断,选择正确的呼吸支持模式,使患儿得到更好的治疗。
[关键词]儿童;重症肺炎;呼吸支持;二氧化碳分压;经鼻高流量加温湿化氧疗
重症肺炎属于儿科急危重症,患儿除了严重肺部炎症,还可能累及其他系统及器官,病情进展迅速,易并发呼吸衰竭、中毒性脑病、休克、多脏器功能衰竭等多种并发症,造成婴幼儿死亡的常见因素[1]。呼吸支持是一种重要的治疗模式,有效保持呼吸道通畅,改善肺通气和换气功能,是治疗成功的保障。呼吸支持有多种方式,包括鼻导管、无创持续正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)、有创机械通气、经鼻高流量加温湿化氧疗(high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)等,本研究回顾性分析福建医科大学附属漳州市医院儿童重症监护室(pediatric intensive care unit,PICU)收治的118 例小儿重症肺炎使用HFNC 治疗患儿的临床资料,通过对这118 例患儿进行分组比较分析,探讨HFNC 撤机失败的高危因素,旨在更好地掌握HFNC 在小儿重症肺炎中的有效应用。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2019年1月—2020年2月福建医科大学附属漳州市医院PICU 收治的118 例小儿重症肺炎使用HFNC 患儿的临床资料。纳入标准:①患儿的诊断均符合《儿科学》第9 版[2]对于重症肺炎的诊断标准;②患儿入院后均使用HFNC 辅助通气。排除标准:①入院后立即行气管插管的重症肺炎患儿;②入院时先予鼻导管吸氧,不能耐受后改为HFNC 呼吸支持的患儿。本研究经医院医学伦理委员会审核及同意。
根据HFNC 是否成功撤离分为成功组(n=80)和失败组(n=38),118 例小儿重症肺炎使用HFNC 撤机失败的占比为32.20%。
1.2 研究方法及观察指标
①记录两组患儿的一般情况(性别、年龄等)、相关检验及检查指标,如HFNC 支持前后血气氢离子浓度指数(potential of hydrogen,pH)、二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide,PCO2)、氧分压(partial pressure of oxygen,PO2)、氧合指数(oxygen index,OI)、血常规白细胞(white blood cell,WBC)、中性粒细胞(neutrophil,NEU)、C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、乳酸、降钙素原(procalcitonin,PCT)等。②记录入住PICU时间及总住院时间。③记录相关基础病如是否营养不良、心脏病、早产儿等。④记录并发症如呼吸机相关肺炎、凝血功能障碍、心力衰竭、中毒性脑病、胸腔积液、肺出血等。⑤采用多因素Logistic 回归分析小儿重症肺炎HFNC 撤机失败的危险因素。
1.3 统计学方法
采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,符合正态分布计量资料的均数用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t 检验,不符合正态分布者经过变量转换为正态分布后行统计学分析;计数资料采用率表示,组间比较采用χ2 检验;采用多因素Logistic 回归分析确定HFNC撤机失败的独立危险因素,以P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患儿一般资料的比较
两组患儿的年龄及性别比较,差异无统计学意义(P>0.05);失败组患儿的总住院时间以及入住PICU时间均长于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患儿入院时呼吸频率比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组患儿入院时心率比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
表1 两组患儿一般资料的比较(±s
2.2 两组患儿入院时各项感染指标以及血气指标的比较
失败组患儿的WBC 高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿入院时的PCO2 高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿入院时的OI 低于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患儿的CRP、PCT、NEU、乳酸、pH、PO2 比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。
表2 两组患儿入院时各项感染指标以及血气指标的比较(±s
1 mmHg=0.133 kPa
2.3 两组患儿合并基础病及并发症发生情况的比较
失败组患儿存在心脏病、营养不良、早产儿等基础病的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。
表3 两组患儿合并基础病情况的比较[n(%)]
失败组患儿并发心力衰竭、呼吸机相关肺炎的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患儿并发中毒性脑病、肺出血、凝血功能障碍、胸腔积液的比例比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表4)。
表4 两组患儿并发症发生情况的比较[n(%)]
2.4 小儿重症肺炎HFNC 撤机失败的多因素Logistic回归分析结果
经过变量筛选,排除存在共线性造成结果不可靠的因素“呼吸机相关肺炎”,将其余因素[住PICU时间(短=1,长=0,住PICU 时间<7 d 为住PICU 时间短,≥7 d 为住PICU 时间长)、总住院时间(长=1,短=0,总住院时间<14 d 为总住院时间短,≥14 d 为总住院时间长)、WBC(高=1,低=0,WBC≥10×109/L 为WBC高,<10×109/L 为WBC 低)、PCO2(高=1,低=0,PCO2≥45 mmHg 为PCO2 高,<45 mmHg 为PCO2 低)、OI(高=1,低=0,OI≥200 为OI 高,<200 为OI 低)、心脏结构异常(有=1,无=0)、营养不良(有=1,无=0)、早产儿(有=1,无=0)、合并心力衰竭(有=1,无=0)]作为自变量,小儿重症肺炎HFNC 撤机失败作为因变量,纳入多因素Logistic 回归分析。■
多因素Logistic 回归分析结果显示,早产儿、合并心力衰竭、总住院时间长是HFNC 撤机失败的危险因素(P<0.05),入院时OI 值高是HFNC 撤机失败的保护因素(P<0.05)(表5)。
表5 小儿重症肺炎HFNC 撤机失败的多因素Logistic 回归分析结果
3 讨论
HFNC 作为一种新型氧疗方式,可提供温度在31~37℃,氧流量在0~70 L/min 以及氧浓度在21%~100%的气体,临床上将流量高于患者吸气峰流速的吸氧装置称为高流量氧疗设备,新生儿流量>2 L/min,年长儿氧流量>4~6 L/min[3]。近十年在新生儿患者中运用并推广,可以产生气道正压,抵消呼气阻力,冲刷鼻腔部死腔,提高肺泡氧浓度,改善高碳酸血症,还可以减少代谢氧耗及上气道阻力,同时氧浓度恒定,加温加湿可以提高舒适性及耐受性,不影响进食和语言
交流[4]。其作用机制包括鼻咽阻力降低、死腔冲洗、周围空气流入减少以及气道压力升高。HFNC 可用于中度至重度细支气管炎。HFNC 还可以减少呼吸衰竭儿童的插管和机械通气,对急性哮喘和其他呼吸窘迫可能有益[5]。HFNC 有上述优势,开头有依从性好、并发症少、操作简便、费用较低等优点,目前不仅应用于新生儿,也广泛应用于儿童疾病,在治疗儿童呼吸系统疾病如呼吸衰竭、呼吸窘迫综合征、阵发性睡眠呼吸暂停综合征等方面取得较好的临床效果[6],逐渐成为部分替代无创通气或传统氧疗的治疗措施。HFNC 确保了在较大气流量内仍能保持温度与湿度不出现较大波动,保证了患者氧疗理想的最佳温度与湿度,避免患者因氧疗过程中气道湿化不足或湿化过度而出现不适,更降低了气道内痰液黏稠度,进而提高了氧疗效果[7]。关于HFNC,有研究针对流量以及套管尺寸进行推荐,见表6,显示不同年龄所选择的流量以及套管的型号和尺寸,给临床提供较好的指导[8]。本研究通过对118 例患儿进行HFNC,成功率达到67.80%,提示HFNC 能较有效改善小儿重症肺炎患儿的OI,帮助患儿渡过呼吸难关,有效改善呼吸功能,减少气管插管带来的痛苦和损伤,减少气压伤的发生,同时可以减少呼吸机相关肺炎的发生率。
表6 小儿经鼻高流量加温加湿氧疗治疗的推荐流量设置及套管尺寸
虽然高流量吸氧对小儿重症肺炎呼吸支持有一定的优势,但仍然存在失败病例。有研究证实无创呼吸支持失败与插管并发症及病死率的增加相关[9],另有研究表明,若使用HFNC 失败后会增加死亡或支气管肺发育不良的风险,增加呼吸系统发病率,延长住院时间[10],若合并有先天性心脏病、营养不良、肌无力等基础病的患儿,使用HFNC 的失败率高。另一项研究通过回顾性分析84 例使用HFNC 的重症毛细支气管炎患儿,其中23 例失败,这23 例中存在慢性病、严重心动过速、脱水以及入院时静脉pH<7.3 可能是重症细支气管炎行HFNC 治疗失败的危险因素[11]
本研究单因素分析失败组存在基础病疾病,如失败组患儿存在心脏病、心力衰竭、早产儿等基础病的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿并发心力衰竭、呼吸机相关肺炎的比例高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05)。与此类似,同时单因素分析还显示,失败组患儿的WBC 高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿入院时的PCO2高于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿入院时的OI 低于成功组,差异有统计学意义(P<0.05);失败组患儿的总住院时间以及入住PICU 时间均长于成功组,差异有统计学意义(P<0.05)。但多因素Logistic 回归分析结果显示,早产儿、合并心力衰竭、总住院时间长是HFNC 撤机失败的危险因素(P<0.05),入院时OI 值高是HFNC 撤机失败的保护因素(P<0.05)。小儿重症肺炎并发心力衰竭,肺循环血容量可能存在异常,影响肺顺应性,影响呼吸情况,对呼吸机参数的要求增加,升高HFNC 撤机失败比例。早产儿也是HFNC 撤机失败的独立危险因素,原因分析是早产儿本身肺部发育可能受到影响,对氧的要求高,容易影响呼吸情况,加重呼吸衰竭,同时,早产儿可能存在营养不良,也容易出现HFNC 撤机失败。另外,刘洁等[6]对123 例使用HFNC 的患儿进行Logistic回归分析,早期PCO2/PO2>0.64 的患儿使用HFNC 失败的风险高,是HFNC 早期失败的独立危险因素。相当于早期若存在PCO2 高的患儿,可能出现失败的概率明显增高。而OI 低于200 患儿的HFNC 失败率高于成功组,但不能证实为独立危险因素。另有研究显示对于患有肺炎或非高碳酸血症的患者,高流量鼻导管吸氧疗法可能比无创通气更有益,但对于有心源性肺水肿或高碳酸血症的患者则不然[12-13]。有研究针对中度高碳酸血症的患者进行观察,对于PCO2 为50~55 mmHg 的患者,HFNC 通过减少死腔促进二氧化碳排出,可以改善中度高碳酸血症,但对于重度高碳酸血症的患者缺乏研究[14]。本研究中失败组的PCO2 高,存在高碳酸血症,对于呼吸功能的影响大,从而导致HFNC 失败,但通过Logistic 回归分析,PCO2 值与HFNC 失败的关联不大,可能与病例数少有一定的关系。也就是说鉴于这些病例分析,PCO2 值的高低不是HFNC 失败的独立危险因素。OI 是另一项重要的指标,与肺组织病理改变的严重程度显著相关,可以显示机体肺换气与通气的生理功能状态[15]。HFNC 能提供高的氧浓度和氧流量,使呼吸末肺容积增加,死腔量降低,减少呼吸做功和氧耗,改善氧合,提高OI[16]。而本研究的结果分析,失败组的OI 低于成功组,通过Logistic 回归分析,OI 高是HFNC 撤机失败的保护因素(P<0.05),也就是说入院时OI 越高,出现HFNC 失败的机会越小,与文献结果类似,OI 低可能为HFNC 失败的危险因素。所以对于入院时OI 低的患儿需要综合全身情况进行评估,动态监测呼吸、血氧饱和度、血气等变化,及时调整呼吸支持模式,避免加重病情。
对于如何预测HFNC 失败,有研究表明,可以通过开始HFNC 后24 h 的血氧饱和度/吸入氧浓度(oxygen saturation of blood/fraction of inspiration O2,SpO2/FiO2)进行分析,SpO2/FiO2 是成功进行HFNC 治疗的良好预测指标[17]。治疗2 h 后的呼吸频率,8 h 后的FiO2,是HFNC 成功的最佳预测因子[18]。其中ROXI指数=(SpO2/FiO2)/呼吸频率,还有低SaO2、高呼吸频率以及胸腹不同步应被认为是HFNC 失败的预测因子[19],因为早期失败后插管与ICU 的死亡率降低明显相关[20]。未来将针对这些指标,对使用HFNC 治疗的患儿进行监测,早期预测失败后及时进行升级呼吸支持方式,降低死亡率,提高抢救成功率。
HFNC 在小儿重症肺炎中的应用是很有价值的,但亦存在失败病例,对于早产儿或合并心力衰竭的患儿需要警惕,可以根据入院时OI 值以及结合患儿的一般情况及血气结果,综合分析,慎重选择呼吸支持模式。同时随着HFNC 的应用广泛,是有必要进行多中心随机研究,以确定小儿重症监护室中HFNC 的可行性、依从性以及持续的气道正压通气。特别在儿童中,需要制定HFNC 的临床指南,包括流量设置、适应证和禁忌证、设备管理、功效识别和安全性问题。笔者将不断收集资料,不断改进,严格把握HFNC 的适应证和禁忌证,更好地发挥HFNC 的作用。
综上所述,在小儿重症肺炎呼吸衰竭的诊治中需要动态结合血气、基础情况、合并症等综合判断,选择呼吸支持模式。
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Analysis of risk factors for failure of high-flow nasal cannula oxygen therapy for severe pneumonia in children
ZHENG Li-ling ZHENG Wei-da YANG Xiao-yun
Pediatric Intensive Care Unit, Zhangzhou Hospital Affiliated to Fujian Medical University, Fujian Province, Zhangzhou 363000, China
[Abstract]Objective To explore the risk factors for failure of high-flow nasal cannula oxygen therapy(HFNC)for severe pneumonia in children.Methods A total of 118 children with severe pneumonia treated with HFNC admitted to the Pediatric Intensive Care Unit (PICU) of Zhangzhou Hospital Affiliated to Fujian Medical University from January 2019 to February 2020 were retrospective analyzed.They were divided into success group (n=80) and failure group (n=38) according to whether HFNC was successfully withdrawn.The general data, arterial blood gas indexes, incidence of basic diseases and incidence of complications of the two groups were compared.Multivariate Logistic regression was used to analyze the risk factors of HFNC withdrawal failure in children with severe pneumonia.Results The failure rate of HFNC was 32.20% in 118 children with severe pneumonia.The total hospital stay and PICU stay in the failure group were longer than those in the successful group, the differences were statistically significant (P<0.05).The white blood cell and partial pressure of carbon dioxide in the failed group were higher than those in the successful group, and the oxygenation index was lower than that in the successful group, the differences were statistically significant (P<0.05).The proportions of heart disease, malnutrition, premature infant and other basic diseases in the failure group were higher than those in the success group, the differences were statistically significant (P<0.05).The proportions of complicated heart failure and ventilator-associated pneumonia in the failure group were higher than those in the successful group,and the differences were statistically significant (P<0.05).The results of multivariate Logistic regression analysis indicated that combined heart failure (β=1.639, OR=5.148, 95%CI=1.424-18.611), preterm infants (β=1.229, OR=3.418,95%CI=0.535-21.846) and long total hospital stay (β=0.164, OR=1.178, 95%CI=1.039-1.336) were risk factors for failure of HFNC (P<0.05).High oxygenation index on admission (β=-0.015, OR=0.985, 95%CI=0.975-0.996) was the protective factors for HFNC failure (P<0.05).Conclusion HFNC can be used for the treatment of severe pneumonia in children with pediatric intensive care unit, but cases of failure still exist.For children with underlying diseases such as premature infants or combined with heart failure, it is a high-risk factor for HFNC withdrawal failure, and will increase the total hospital stay.At admission, a preliminary judgment can be made by comprehensive analysis of related medical history and clinical manifestations, combined with blood gas and oxygenation index, and then select the appropriate respiratory support mode, so that the children can get better treatment.
[Key words]Children;Severe pneumonia;Respiratory support;Partial pressure of carbon dioxide;High-flow nasal cannula oxygen therapy
[中图分类号]R563.8
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)7(b)-0021-05
(收稿日期:2020-08-04)