《Frontiers in Medicine》:High-flow nasal cannula versus noninvasive ventilation in acute heart failure–related respiratory failure: a systematic review and meta-analysis
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背景:无创通气(NIV)是急性心力衰竭(AHF)相关呼吸衰竭推荐的一线呼吸支持方式。然而,其耐受性往往有限。高流量鼻导管氧疗(HFNC)已成为一种潜在的替代方案,但比较性证据仍不一致。本研究旨在评估HFNC与NIV在AHF相关呼吸衰竭患者中的疗效和安全性。
背景:无创通气(NIV)是急性心力衰竭(AHF)相关呼吸衰竭推荐的一线呼吸支持方式。然而,其耐受性往往有限。高流量鼻导管氧疗(HFNC)已成为一种潜在的替代方案,但比较性证据仍不一致。本研究旨在评估HFNC与NIV在AHF相关呼吸衰竭患者中的疗效和安全性。
方法:研究人员按照PRISMA指南进行了系统评价和荟萃分析。研究人员检索了四大电子数据库,检索时间从建库至2026年4月。研究纳入了随机对照试验(RCT)和观察性研究,这些研究纳入的是继发于AHF或急性心源性肺水肿的呼吸衰竭成年患者,比较了HFNC和NIV。主要结局为复合治疗失败。次要结局包括气管插管、短期死亡率、动脉血气(ABG)参数、呼吸频率、呼吸困难评分和住院时间。采用随机效应模型。采用推荐分级评估、制定与评价(GRADE)方法评估证据确定性。
结果:共纳入10项研究(n = 1,282例患者),包括5项随机对照试验和5项观察性研究。在复合治疗失败结局(RR = 1.22,95% CI:0.81–1.84)、气管插管(RR = 0.86,95% CI:0.58–1.28)或短期死亡率(RR = 0.99,95% CI:0.69–1.42)方面,HFNC与NIV相比无统计学显著差异。按设计分层的治疗失败效应估计在RCT(RR = 1.00,95% CI:0.61–1.63)和观察性研究(RR = 1.44,95% CI:0.77–2.69)中均跨越了无效线。在ABG参数、呼吸频率、呼吸困难评分或住院时间方面均未观察到统计学显著差异。GRADE评估显示,RCT比较的证据确定性主要为中等,PaCO2和pH变化的证据确定性为高。
结论:现有证据未发现HFNC与NIV在AHF相关呼吸衰竭患者临床疗效方面存在统计学显著差异。对于无法耐受NIV的选定患者,在能够密切监测并迅速升级至NIV的条件下,可考虑使用HFNC。尽管RCT比较的证据确定性总体为中等,但仍需开展更多效能充分的多中心RCT,以更好地确定患者选择和临床重要差异。
系统评价注册:www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD420261330512,标识号CRD420261330512。
**1 引言**
急性心力衰竭(AHF)是严重的心血管急症,也是老年人住院的主要原因,约占急诊急性呼吸衰竭就诊的20%。该病预后负担重大,院内死亡率接近10%,且早期再入院率高。当前国际心脏病学和呼吸病学指南强烈推荐无创通气(NIV),包括持续气道正压通气(CPAP)或双水平气道正压通气(BiPAP),作为一线呼吸支持策略。NIV可有效改善动脉氧合、降低呼吸肌负荷,并通过胸腔内正压降低左心室后负荷和右心室前负荷来优化心脏血流动力学。然而,高达40%的患者因幽闭恐惧症、面部皮肤破损或人机不同步而对NIV面罩耐受性差,常导致治疗失败和后续需要有创机械通气。高流量鼻导管氧疗(HFNC)作为一种耐受性更好、以患者为中心的替代方案,可输送加温湿化氧气,产生流量依赖性呼气末正压,并通过持续解剖死腔冲刷改善二氧化碳清除。鉴于既往荟萃分析存在方法学局限,本研究开展了一项仅限于AHF相关呼吸衰竭成人的更新荟萃分析,评估HFNC与NIV的比较疗效和安全性。
**2 方法**
**2.1 纳入标准**
研究采用PICOS框架定义纳入标准,纳入因AHF或急性心源性肺水肿(ACPE)导致急性呼吸衰竭的成年患者(≥18岁),以及计划拔管后接受预防性HFNC或NIV的已确诊心力衰竭患者。纳入研究需比较HFNC氧疗与NIV(CPAP或BiPAP)。纳入随机对照试验(RCT)和观察性研究;排除无法单独提取心力衰竭特异性结局数据的混合人群研究,以及病例报告、述评、叙述性综述和动物研究。
**2.2 信息来源与检索策略**
两名研究人员独立检索了四个电子数据库:PubMed、Scopus、Web of Science和Cochrane Library,检索时间从建库至2026年4月。检索策略结合了医学主题词表(MeSH)和自由文本关键词,主要包括"心力衰竭"、"肺水肿"、"高流量鼻导管"和"无创通气"的变体,未设语言或出版日期限制。
**2.3 研究选择**
将所有检索到的引文导入Rayyan网络应用以识别和删除重复记录。两名评审员独立筛选标题和摘要,随后获取潜在符合条件研究的全文,按照预先定义的纳入标准进行评估。分歧通过直接讨论解决,必要时咨询第三位资深作者。
**2.4 数据提取**
两名独立评审员将最终纳入研究的数据提取至标准化电子表格,包括研究特征(第一作者、发表年份、研究设计、国家、场所、随访时间)、患者基线人口学特征(样本量、年龄、性别、合并症、初始生命体征和血气参数)以及治疗细节(HFNC和NIV的初始设置)。
**2.5 偏倚风险评估**
采用Cochrane偏倚风险2(RoB-2)工具评估RCT的方法学质量,涵盖随机化过程、干预偏离、结局数据缺失、结局测量和报告结果选择五个领域。观察性研究采用纽卡斯尔-渥太华量表(NOS)评估,包括研究对象选择、组间可比性和结局/暴露确定三个领域。
**2.6 证据确定性**
采用推荐分级评估、制定与评价(GRADE)方法独立评估各结局的证据确定性。RCT起始为高证据确定性,观察性研究起始为低证据确定性。根据偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚进行降级。由于随机和观察性研究在预设亚组分析中分别分析,确定性评级也分别报告。
**2.7 结局指标**
主要结局为复合治疗失败。次要临床结局包括气管插管率和短期死亡率(定义为各研究中最接近的时间点,包括院内、ICU、28天或30天死亡率)。此外还评估了生理和症状结局,包括动脉血气(ABG)参数(PaO
2、PaCO
2和pH)的基线变化、呼吸频率变化、呼吸困难评分和住院时间。
**2.8 统计分析**
采用Stata 19软件进行所有统计分析。二分类结局计算风险比(RR)及95%置信区间(CI),连续结局计算均数差(MD)及95% CI。所有分析采用随机效应模型。使用I
2统计量和Cochran Q检验评估异质性,I
2>50%定义为中至高异质性。按研究设计(RCT与观察性研究)进行亚组分析,并采用留一法敏感性分析评估单项研究对总体合并估计的影响。
**3 结果**
**3.1 文献检索**
初始检索共获得602条记录,删除188条重复记录后,筛选了414篇文章的标题和摘要,排除392条。对22篇报告进行全文评估,因不符合纳入标准排除12篇(非AHF人群或未报告AHF单独数据、缺乏HFNC或NIV干预、研究设计不符合等)。最终纳入10项研究。
**3.2 纳入研究特征**
10项研究发表于2019年至2025年间,共涉及1,282例成年患者,包括5项RCT和5项观察性研究。研究在法国、土耳其、美国、巴西、马来西亚、中国台湾、西班牙、日本和中国等多个国家和地区开展,患者入组主要发生在急诊科(ED)和重症监护病房(ICU)。纳入人群涵盖急诊和重症环境中的急性AHF/ACPE相关呼吸衰竭、更广泛急性呼吸衰竭队列中单独报告的心脏亚组,以及一个已确诊心力衰竭的拔管后队列。HFNC初始设置通常使用30至60升/分钟(LPM)的流量和滴定式吸入氧浓度(FiO
2)。对照组接受NIV,包括CPAP(一项试验使用头盔CPAP)或BiPAP。基线特征显示患者年龄较大,中位或平均年龄通常超过60岁,部分队列高达91岁。常见合并症包括高血压、糖尿病、缺血性心脏病和COPD。
**3.3 偏倚风险评估**
使用RoB-2工具评估了5项RCT:2项为低偏倚风险,2项存在一定问题,1项被评为高偏倚风险,主要局限是缺乏盲法。使用NOS评估观察性研究:4项为良好质量,1项为较差质量。
**3.4 证据确定性**
在仅RCT分析中,PaCO
2和pH变化的证据确定性为高,复合治疗失败、气管插管、短期死亡率、PaO
2变化、呼吸频率和呼吸困难评分为中等。在RCT与观察性研究合并分析中,气管插管、短期死亡率及PaCO
2和pH变化为中等确定性,复合治疗失败、PaO
2变化和呼吸频率为低确定性。降级主要归因于不一致性、部分结局的间接性和不精确性。
**3.5 主要结局**
10项研究分析了复合治疗失败结局。合并分析显示两组间无统计学显著差异(RR = 1.22,95% CI:0.81至1.84,p = 0.33;I
2 = 50.30%)。按研究设计分层的亚组分析显示RCT(RR = 1.00,95% CI:0.61至1.63)和观察性研究(RR = 1.44,95% CI:0.77至2.69)均无显著差异,亚组间无显著交互作用(p = 0.36)。留一法敏感性分析显示,排除RENOVATE试验后,合并估计转向统计学显著的HFNC治疗失败增加(RR = 1.43,95% CI:1.02至2.00,p = 0.036)。排除拔管后队列和高度不平衡的观察性队列后,结果仍不显著(RR = 0.91,95% CI:0.67至1.24;I
2 = 0.00%)。
**3.6 次要结局**
**3.6.1 次要临床结局**
气管插管率合并分析显示两组间无统计学显著差异(RR = 0.86,95% CI:0.58至1.28,p = 0.46;I
2 = 17.8%)。短期死亡率同样无显著差异(RR = 0.99,95% CI:0.69至1.42,p = 0.98;I
2 = 0%)。亚组分析在各设计类型中均显示一致的非显著结果。
**3.6.2 动脉血气**
PaO
2基线变化的合并分析显示无显著差异(MD = 0.48,95% CI:?15.57至16.53,p = 0.95;I
2 = 79.5%)。观察性研究亚组显示HFNC显著改善PaO
2(MD = 5.82,95% CI:2.81至8.83,p < 0.001),但RCT亚组无显著差异。PaCO
2变化无显著差异(MD = 0.51,95% CI:?1.67至2.70,p = 0.65;I
2 = 36.97%)。pH变化也无显著差异(MD = 0.02,95% CI:?0.01至0.05,p = 0.20;I
2 = 76.9%),但观察性研究亚组显示HFNC显著改善pH(MD = 0.08,95% CI:0.02至0.14,p = 0.01)。
**3.6.3 呼吸频率变化**
呼吸频率基线变化无显著差异(MD = ?0.08,95% CI:?2.09至1.94,p = 0.94;I
2 = 83.2%)。亚组分析均无显著效应。
**3.6.4 呼吸困难**
呼吸困难评分无显著差异(MD = ?0.10,95% CI:?0.55至0.35,p = 0.66;I
2 = 0%)。
**3.6.5 住院时间**
住院时间无显著差异(MD = ?1.08天,95% CI:?3.13至0.96,p = 0.30;I
2 = 0%)。
**4 讨论**
本荟萃分析纳入10项研究共1,282例患者,比较了HFNC与NIV在AHF相关呼吸衰竭患者中的应用。总体合并估计显示,两组在治疗失败、气管插管和短期死亡率方面无统计学显著差异,RCT和观察性研究亚组结果一致。在ABG参数方面,总体分析显示PaO
2、PaCO
2和pH的基线变化无显著差异,但观察性研究亚组(仅基于两项研究)显示PaO
2和pH改善有利于HFNC,而RCT亚组无显著差异。呼吸频率变化、呼吸困难评分和住院时间均无显著差异。
两种疗法可能通过不同的生理途径限制临床恶化。NIV提供恒定高水平的呼气末正压(PEEP)和吸气压力支持,直接降低左心室后负荷、减少右心室前负荷并机械性卸载呼吸肌。HFNC产生的PEEP较低且变异较大(约2–5 cmH
2O),但通过高流量加温湿化氧气精确匹配患者升高的吸气需求来补偿。治疗失败率无差异可能受患者耐受性影响:NIV常诱发幽闭恐惧症和人机不同步,而HFNC采用耐受性良好的鼻导管界面,减少躁动,可能通过改善耐受性和依从性部分抵消NIV的机械支持优势。与既往荟萃分析相比,本研究通过纳入RENOVATE试验和Altunbas等研究扩展了证据