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你懂氧疗么?

发布日期:2020-03-20 07:28:59
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随着氧疗技术的不断进展,氧气治疗已经成为临床必不可少的基本治疗措施,而近几年经鼻高流量氧疗(High flow nasal cannula oxygen therapy ,HFNC)因为其舒适性、精确的氧浓度、呼气末正压(PEEP)效应、加温加湿等功能已经逐渐取代普通氧疗和部分取代无创通气,成为临床的第一选择,高流量氧疗在临床中的使用日益增多,最具代表性的是经鼻高流量氧疗(HFNC),以“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”的速度让四海八荒都为之一怔,被我们称为“神器”,特别是在这次疫情中发挥了巨大的作用。那么问题来了,到底多少才算高流量?就让我带你一文读懂高流量。


                        氧疗的分类

氧疗装置通常可分为低流量系统、高流量系统和储存式给氧系统三种类型。如图为三种氧疗装置提供的气体流量与患者吸气流量之间的关系。

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A、低流量装置:氧疗装置提供的流量通常不能满足患者的吸气需求。患者吸气流量越高,吸入空气比例越多,装置提供的气流(通常为纯氧)被室内空气稀释越多,实际吸入气氧浓度越低。低流量系统提供的氧气通常被吸入的室内空气所稀释,患者实际吸入氧浓度可变且难以准确计算。

B、高流量装置:氧疗装置提供的气体流量持续大于患者的峰值吸气流量,吸入气体全部由氧疗装置提供,通常没有室内空气的稀释,吸入氧浓度可预设且相对恒定。高流量的流量标准是能提供患者分钟通气量三倍及以上的流量,且高于患者的吸气峰值流量,由此使得患者吸入氧浓度可控。

C、储存式给氧装置:可通过储备容积(流量×时间)提供固定的吸入氧浓度,储备容积需要大于或等于患者的潮气量,且装置没有漏气,无室内空气的再吸入。

当然,我们也可根据氧浓度的高低,将氧疗设备分为低浓度给氧装置(<35%)、中等浓度给氧装置(35%-60%)和高浓度给氧装置(>60%)。某些装置甚至能提供全范围的氧浓度(21%-100%)。

吸氧浓度(%=21+4×氧流量(L/min)真的正确么?

大家都知道,我们的专科或者本科教材上,对于氧浓度和氧流量的关系可以用:吸氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)表示,可是大家有没有想过几个问题,对于不同的氧疗器具,相同的氧流量所计算的氧浓度结果是一样的么?5岁的儿童和25岁的成人吸氧有什么不同?又或者平静呼吸和浅快呼吸对氧浓度的影响有什么不同?这一切,都要从,氧浓度的计算公式吸氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)说起,这个公式是怎么来的呢?

假设:患者的潮气量500ml,呼吸20次/分,吸呼比:1:2,吸氧流量6L/min。

结论:1、100ml纯氧(吸氧提供的)2、50ml纯氧(充满氧气的死腔)3、74ml纯氧(500ml的剩余部分,350x21%=74ml)

结果:FiO2=(100+50+74)/500x100%=45%   FiO2=21+4 x6/%=45%

所以,当氧气流量为1-6L时,我们可以用吸氧浓度(%)=21+4×氧流量(L/min)表示,这个公式仅仅适用于低流量装置,但是当患者潮气量、呼吸次数、吸呼比、或者分钟通气量变化时,患者的氧浓度就会发生相应的变化,我们的墙壁高压氧气出来的都是100%,但是为什么,患者吸入的氧气只有21%-44%呢?那是因为,正常人每口气的吸气总流量为40-60L/min,我们设置的氧流量为3L的话,患者就会卷吸进37L-57L的空气进入鼻腔,所以,氧气占得比例就会下降,氧浓度就会被稀释,所以对于所有的氧疗器具,或者氧疗方式,我们准确的计算公式为:FiO2=氧气流量X氧气浓度+空气流量X0.21/总流量。

                     氧疗装置的评价

对于氧疗装置我们关键从以下两方面来评价:(1)该装置是否提供预设氧浓度的气体。(2)患者实际吸入氧浓度是否受自身呼吸形态的影响。

传统的低流量装置主要包括:鼻塞、鼻导管、面罩等,有一定局限性:(1)流量远低于成人自主吸气的吸气峰流量;(2)没有足够的湿化和温化;(3)面罩类型的吸氧装置患者耐受性差;(4)实际患者吸入的氧流量和传输的氧流量之间有差异,而且差异不确定; (5)吸入氧气的含量不恒定、不准确。

对于低流量氧疗带来的弊端,经鼻高流量氧疗横空出世,让人眼前一亮。

优势:1、氧浓度恒定:传统的低流量氧疗装置提供的氧流量最高一般15L/min,远远低于患者的实际吸气峰流量,不足的流量部分会被同时吸入的空气补充,因此吸氧浓度会被严重稀释并且具体浓度不详。而高流量呼吸治疗装置内置空氧混合器,并可提供高至60L/min的混合气体流量,大于患者的吸气峰流量,从而保证吸入氧浓度的恒定,并且可高达100%;
2、良好的温湿化效果 :HFNC能提供37℃温度、100%相对湿度的高流量气体与传统氧疗方式相比有着巨大优越性;
3、冲刷鼻咽部死腔:HFNC可提供高达60L/min气体,在一定程度上可冲刷鼻咽部死腔的作用,使得能提供高氧浓度低二氧化碳的气体,进而可起到提高血氧饱和度降低二氧化碳的作用;
4、产生一定气道正压:有研究者发现HFNC平均可产生约4cmH2O的压力,在口腔闭合好的时候可产生高达7cmH2O的压力。由此可看出HFNC可产生一个类似持续气道正压(CPAP)的作用。但与CPAP不同的是,HFNC是以恒定的流速为目标进而产生不恒定的气道压力,因此在临床中使用必须要求患者口腔闭合好才能达到理想的效果; 
5、舒适性、耐受性好:大部分研究发现,因其良好的温湿化效果和使用方便,经鼻高流量氧疗装置比高流量氧气面罩及无创有更好的舒适性和耐受性。

常用的高流量氧疗装置

临床常用的高流量装置主要有:费雪派克高流量治疗仪、文丘里面罩、空氧混合装置等。

文丘里装置被推荐用于COPD患者的氧疗(传统观点认为COPD患者不能用高流量),因为它可以实现可控氧浓度的氧疗。有人会问:如果提供24%的氧浓度,需要3L/min的氧流量,这么低的氧气流量为什么说它是高流量氧疗呢?

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这里需要解释一下文丘里的原理,氧气流量通过孔径变小射流装置时,气体流速变大,高速气流周围产生一定负压,通过装置的开窗从外周带入空气,使氧浓度达到预设要求。那么,把3L的氧气稀释成24%氧浓度,需要吸进去多少空气呢?最终面罩端又能产生多少流量的混合气体呢?我们来简单计算一下。

O2=[(空气流量×21%)+(氧气流量×100%)]/总流量

24%=[(空气流量×21%)+(3×100%)]/(空气流量+3)

最后得出,空气流量=76L,总流量=79L

由计算可知,要把3升的氧气稀释成24%的氧浓度,需要吸入76L的空气,面罩端产生的总混合气体流量可达79L/min(难怪文丘里吸氧时噪音是如此之大!),是不是惊呆了一大片小伙伴。

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大多数文丘里面罩能提供40L/Min以上的混合气体流量,可满足大部分患者的通气需求,所以文丘里面罩通常被称为高流量氧疗装置。简言之,高流量氧疗不是指氧气流量高,而是指氧疗装置最终能提供的混合气体流量高,且不是一般的“高”!

随着临床技术的不断发展,氧疗技术也日趋完善,但是,对于不同的患者到底适合何种的氧疗器具,我们尚未统一,就像对于慢性阻塞性肺疾病的患者我们教材一直强调应用持续低流量低浓度给氧的方式,但是,通过高流量装置的横空出世,指南推荐对于未在急性加重期的COPD患者首选经鼻高流量氧疗,所以,随着氧疗技术的不断进展,我们的氧疗观念也在不断变化,希望,更多的氧疗技术日趋常熟,让临床更加受益。