高流速鼻氧通气与持续气道正压通气在COVID-19肺炎合并急性Ⅰ型呼吸衰竭患者中的比较

《The Egyptian Journal of Bronchology》：High velocity nasal insufflation versus continuous positive airway pressure in COVID-19 pneumonia patients with acute type 1 respiratory failure

　　

无创呼吸支持在COVID-19肺炎合并急性低氧性呼吸衰竭（acute hypoxemic respiratory failure, AHRF）患者的管理中发挥核心作用，但最佳支持方式仍存在争议。该研究旨在比较高流速鼻氧通气（High-Velocity Nasal Insufflation, HVNI）与持续气道正压通气（Continuous Positive Airway Pressure, CPAP）在COVID-19肺炎合并急性Ⅰ型呼吸衰竭患者中的疗效，重点关注有创机械通气（invasive mechanical ventilation, IMV）需求和28天死亡率。研究方法：一项前瞻性随机对照试验（randomized controlled trial, RCT）在曼苏拉大学医院（Mansoura University Hospitals）纳入108例COVID-19肺炎合并急性低氧性呼吸衰竭患者。受试者被随机均分为两组：HVNI组和CPAP组。结果：两组基线特征具有可比性，但CPAP组糖尿病患病率更高（40.74% vs. 18.52%，P=0.011）。两组IMV需求率（51.85% vs. 55.56%，P=0.700）和28天死亡率（51.85% vs. 55.56%，P=0.700）均无显著差异。12小时ROX指数（截断值≤4.2，AUC=0.934，灵敏度92.86%，特异度84.62%）和1小时HACOR评分（截断值>6，AUC=0.975，灵敏度80%，特异度100%）是治疗失败的强预测因子。结论：HVNI在COVID-19肺炎合并急性Ⅰ型呼吸衰竭患者管理中显示出与CPAP相当的有效性。ROX指数和HACOR评分对治疗失败具有强预测价值，有助于早期干预以避免IMV。

该论文发表于《The Egyptian Journal of Bronchology》，研究人员针对COVID-19肺炎合并急性低氧性呼吸衰竭这一临床难题，系统比较了HVNI与CPAP两种无创呼吸支持方式的疗效差异，并探索了早期预测治疗失败的临床指标。

研究背景与存在的问题：急性低氧性呼吸衰竭是急诊科常见病症，需要多种呼吸支持方案，包括氧疗、无创正压通气（non-invasive positive-pressure ventilation, NIV）和有创机械通气。COVID-19肺炎可导致急性呼吸衰竭，需要应用呼气末正压（positive end-expiratory pressure, PEEP）进行无创呼吸支持。CPAP通过在呼气相维持气道正压，有助于保持气道开放，降低气管插管和重症监护室（intensive care unit, ICU）入院风险，广泛应用于COVID-19相关急性低氧性呼吸衰竭的管理，尤其适用于需要较高水平PEEP的患者。然而，CPAP的使用受疾病严重程度、患者耐受性和当地专业经验的限制，其依从性常因高压导致的不适、幽闭恐惧、面罩贴合不良、鼻腔刺激和黏膜损伤而受限。HVNI最初用于新生儿护理，近年来在成人领域受到关注，作为一种高流量氧疗方式，通过小号鼻导管输送加热加湿的高流速氧气，具有多项生理学优势，包括增强的气道正压效应、减少解剖死腔、 breath间CO₂冲刷以及改善呼吸功。此外，HVNI可提供轻中度PEEP效应，该效应与流速相关，有助于改善氧合和分泌物清除。鉴于无创呼吸支持应用的日益增加，HVNI已被推荐为管理急性低氧性呼吸衰竭的潜在CPAP替代方案，但两种方法在COVID-19肺炎患者中的相对优劣尚不明确。

研究人员开展的研究、结论与意义：该研究为单中心前瞻性随机对照试验，于2021年2月至2022年2月在曼苏拉大学医院胸科医学部（隔离楼）进行。研究纳入108例COVID-19肺炎合并Ⅰ型急性低氧性呼吸衰竭的成人患者，采用计算机生成的随机化序列按1:1比例分配至HVNI组或CPAP组，通过密封不透明信封确保分配隐藏。主要结局为28天内有创机械通气需求率，次要结局为28天死亡率。研究同时评估了ROX指数和HACOR评分对两种治疗方式失败的预测价值。结果显示HVNI与CPAP在主要和次要结局上均无显著差异，证实HVNI可作为CPAP的有效替代方案；同时识别出ROX指数和HACOR评分作为早期预测治疗失败的可靠工具，为临床决策提供依据。

主要技术方法：样本来源于曼苏拉大学医院隔离ICU的COVID-19肺炎患者队列。临床评估采用ROX指数（脉搏血氧饱和度/吸入氧浓度与呼吸频率的比值，公式为ROX index = (SpO₂/FiO₂) / RR）和HACOR评分（心率、酸中毒pH、意识格拉斯哥昏迷评分、氧合指数PaO?/FiO₂及呼吸频率五项指标的综合评分）在起始、12小时和24小时动态监测。HVNI采用Vapotherm? Precision Flow?系统，初始流速30-40 L/min，通过鼻导管输送加热加湿氧气；CPAP采用 tight-fitting 面罩连接CPAP/NIV设备，初始压力6-10 cmH₂O，最高可达16-20 cmH₂O。统计分析使用SPSS v26软件，采用非配对t检验、卡方或Fisher精确检验，并通过受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic, ROC）曲线评估诊断性能。

研究结果：

基线特征：188例患者评估合格性后，108例最终纳入分析，随机分为HVNI组（n=54）和CPAP组（n=54），所有患者完成随访。两组在年龄、性别分布、吸烟状况上无显著差异；高血压、肾脏疾病、肝脏疾病、心脏疾病、呼吸系统疾病、肿瘤疾病和甲状腺疾病发生率亦无显著差异。但CPAP组糖尿病患病率显著高于HVNI组（40.74% vs. 18.52%，P=0.011），HVNI组干咳更常见（48.15% vs. 22.22%，P=0.005），而咳痰较少（48.15% vs. 74.07%，P=0.006）。HVNI组收缩压（P=0.049）和血小板计数（P=0.014）显著低于CPAP组，其余实验室参数无显著差异。

呼吸参数动态变化：两组在所有评估时间点的SpO₂、FiO₂、SpO₂/FiO₂比值、呼吸频率、ROX指数和HACOR评分均无统计学显著差异（各时间点P值均>0.05）。

主要与次要结局：IMV需求率（HVNI 51.85% vs. CPAP 55.56%，P=0.700）和28天死亡率（51.85% vs. 55.56%，P=0.700）在两组间无显著差异。亚组分析显示，HVNI失败亚组和CPAP失败亚组的所有患者均需IMV并死亡，而成功亚组均无IMV需求或死亡（P=0.001）。

ICU停留与临床改善：HVNI组ICU停留时间显著短于CPAP组（7.1 vs. 10.2天，P=0.021）；临床改善时间（氧疗降级时间）也显著早于CPAP组（6.3 vs. 9.6天，P=0.034）。但HVNI组设备使用至插管的时间显著长于CPAP组（7.4 vs. 4.6天，P=0.008）。

预测指标：HVNI组中，ROX指数12小时截断值≤4.2（AUC=0.934，灵敏度92.86%，特异度84.62%）和HACOR评分1小时截断值>6（AUC=0.975，灵敏度80%，特异度100%）是治疗失败的强预测因子。CPAP组中，ROX指数12小时截断值≤4.11（AUC=0.952）和HACOR评分1小时截断值>6（AUC=0.975）同样表现出强预测性能。

不良事件：两种设备安全性良好，不良事件发生率差异无统计学意义，但并发症类型因接口不同而异。CPAP相关并发症包括面部皮肤溃疡和排痰困难；HVNI相关轻微鼻并发症包括鼻出血。

讨论部分总结与研究结论：

研究人员将本研究结果与既往文献进行了系统比较。在基线特征方面，Mirunalini等针对100例COVID-19肺炎合并急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的随机对照试验，以及Nair等对109例重症COVID-19肺炎患者的研究，均未发现两组间年龄和性别分布的显著差异，与本研究一致；但Duan等发现NIV组年龄显著低于HVNI组，且HVNI组男性比例显著降低，与本研究存在差异。在合并症方面，Abd El Aziz等对60例急性低氧性呼吸衰竭患者的研究同样发现高血压、心脏疾病等合并症无显著组间差异，与本研究相符。

在治疗失败预测工具方面，Ferrer等证实ROX指数在12和24小时可可靠预测HVNI失败，与本研究结果一致。研究人员特别指出，ROX指数最初在非COVID急性低氧性呼吸衰竭中验证，但其最佳截断值在COVID-19肺炎中似乎有所不同，尤其ICU外患者可能需要更保守的阈值以避免延迟升级。Vega等的研究显示，低于传统建议的ROX截断值能更好预测非ICU COVID-19患者的HVNI失败，这可能反映COVID-19独特的病理生理学特征，包括严重的通气-血流比例失调和疾病早期相对保留的肺顺应性，这些因素可能导致尽管临床恶化但ROX值仍虚高。此外，Colaianni-Alfonso和Parrilla-Gómez等的研究表明，实际临床中无创呼吸支持常采用联合或序贯策略而非单一模式，这种因耐受性和临床反应驱动的HVNI、CPAP和无创通气之间的频繁交替转换，会显著影响ROX组成部分并降低固定截断值的可靠性。因此，ROX指数应动态解读并结合整体临床评估，而非作为COVID-19肺炎中的孤立决策工具。

关于死亡率，本研究队列的28天死亡率（HVNI 51.9%，CPAP 55.6%）高于许多已发表的非插管COVID-19急性低氧性呼吸衰竭系列研究，这是因为所有患者均在ICU管理，代表疾病严重程度更高的群体（中位SpO₂/FiO₂约125，呼吸频率约33-34次/分），且无任何治疗限制医嘱。

尽管临床结局相当，HVNI组在ICU停留时间和临床改善时间上均优于CPAP组，提示HVNI可能具有更好的患者舒适度和耐受性。CPAP相关面部皮肤溃疡和排痰困难与面罩压力和分泌物清除受阻有关；HVNI相关鼻出血则与高流量经鼻导管给氧相关。两组安全性相当，但HVNI在患者舒适度和耐受性方面可能更具优势。

研究存在以下局限性：第一，随机化未按基线严重程度分层，导致两组糖尿病患病率不平衡，虽然通过调整逻辑回归分析进行了校正，且基线严重程度标志物如SpO₂/FiO₂比值、呼吸频率、CRP等具有可比性，但未纳入影像学严重度评分和综合合并症指数仍是局限。第二，缺乏舒适度评分和耐受性数据，限制了对这些方面的结论。第三，研究期间隔离ICU未常规记录基线SOFA（Sequential Organ Failure Assessment，序贯器官衰竭评估）和APACHE II（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II，急性生理与慢性健康评估II）评分，无法可靠回顾重建；Duan等提出的更新HACOR评分因纳入基线SOFA和选定临床修正因子而具有增强的预测性能，但本研究因缺乏SOFA数据而未能完全应用该评分，这已被明确讨论为研究局限。最后，单中心设计和无法实施盲法（因干预性质决定）限制了结果的外推性，且患者筛选发生在COVID-19大流行期间，可能引入与医疗系统压力和不断演变的治疗方案相关的选择偏倚。

研究结论：HVNI在COVID-19肺炎合并急性Ⅰ型呼吸衰竭患者管理中与CPAP具有相当的有效性。ROX指数和HACOR评分对治疗失败具有强预测价值，能够实现早期干预以避免有创机械通气。