NEJM: 氧疗

氧疗是现代医疗实践极为常用的手段，而且是低氧血症治疗的基础方法。常用临床氧疗方法包括鼻导管吸氧、简单面罩吸氧、Venturi面罩吸氧等。了解各种氧疗设备功能特性、确保治疗适当并避免并发症极为重要。

《新英格兰医学杂志》（NEJM）在“临床医学视频”栏目曾发表波士顿医学中心Rafael Ortega教授等录制的《氧疗》视频，讲解适应证、氧气输送生理学机制、不同给氧方法及并发症等重要知识。我们在此简介其主要内容，并发表中文字幕视频。

适应证

氧疗最常见适应证是急性或慢性缺氧，可由肺部感染、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、充血性心力衰竭、肺栓塞或伴急性肺损伤的休克等引起。氧疗对烧伤患者、一氧化碳或氰化物中毒、气体栓塞或其他疾病均有益。氧疗没有绝对禁忌证。

氧气输送生理学机制 

在血液中，大部分氧气与血红蛋白结合，仅有一小部分溶解在血浆中。氧气-血红蛋白解离曲线显示了动脉血氧分压（PaO2）与血红蛋白氧饱和度之间的关系。

当PaO2大于约60 mmHg时，曲线相对平坦，改变PaO2不会导致氧饱和度大幅变化。然而，当PaO2下降到60 mmHg以下，曲线斜率变得更陡，反映氧饱和度急剧下降，组织供氧不足，当接近这一阈值时，补充氧气变得至关重要。

一些生理因素可使氧离曲线向左或向右移动（图1）。在低体温、2,3-二磷酸甘油酯（2,3-DPG）水平降低、碱中毒、胎儿血红蛋白、高铁血红蛋白血症和一氧化碳中毒时，曲线向左移动。氧离曲线向左移动有利于氧气与血红蛋白结合。另一方面，氧离曲线向右移会影响肺部氧合，但有利于组织中氧的解离。使氧离曲线右移因素包括体温升高、2,3-DPG水平增加、酸中毒或高碳酸血症（即玻尔效应）。

脉氧检测仪在监测血红蛋白氧饱和度特别有用，对于可能发生低氧血症的患者均应使用。

供氧来源   

在许多医院，氧气主要通过管道供应。当没有供氧管道时，通常使用E型钢瓶。一个E型钢瓶充满氧气后压力为2000 磅/平方英寸，或14,000帕斯卡，含有大约660升氧气。因此，在设定每分钟5升的流量下，一个E型钢瓶能够供氧2小时。H型气瓶也常用于没有中央供氧的医院，充满氧气时，H型钢瓶含约7000升氧气，比E型钢瓶多10倍。

部分患者需要长期氧疗，在家中配备一个便携式氧气压缩器可能有益。这种设备吸入环境空气并将其压缩，从而向患者提供浓缩氧气。部分氧气浓缩器能够提供高达10 L/分的氧气。

氧气流速通常用可变孔流量计测量，流量计附着在氧气源上，通过浮球中心进行测量。流量可以用带槽的旋钮调节，流量计有一根底部直径最小的锥形管，以在球和管内壁之间创建一个可变环形空间。流量计是为特定类型的气体而专门制造的，流速取决于气体黏度和密度。因为小球悬浮在气流中，因此流量计必须垂直才能正确工作。

E型钢瓶通常配备点击式流量计 ，易于使用，坚固，并能够以任何角度操作，因为其不受重力影响。

氧疗的方法 

鼻导管

鼻导管是一种有两个软尖头的软管，可以插入患者鼻孔。它很轻，可以在医院、患者家里或其他地方使用。管子通常在患者耳朵后面绕一圈，然后放在脖子前面，可滑动的套索扣可调整以固定在适当位置。鼻导管主要优点是患者舒适，带着鼻导管也能够轻松说话、饮水和吃饭。

当氧气通过鼻导管输送时，周围空气与氧气以不同比例混合。通常情况下，给氧流量每增加1 L/分钟，吸入氧浓度（FiO2）比正常空气增加4%。然而，增加分钟通气量，即1分钟内吸入或呼出气体量，或经口呼吸，可以稀释氧气，从而降低吸入氧比例 。尽管通过鼻导管给氧最大速度可达6 L/分，然而较低氧流速很少引起鼻腔干燥和不适。

低流量给氧方法，如鼻导管吸氧，对FiO2估计不是特别准确，特别是与通过气管插管呼吸机供氧相比。当吸入气体量超过氧气流量时（例如高分钟通气量患者），患者会吸入大量环境空气，从而降低FiO2。

简单面罩

像鼻导管一样，简单面罩可以给有自主呼吸的患者补充氧气。这种简单面罩没有储气囊，面罩两侧都有小孔，吸气时可以让周围空气进入，呼气时可以释放出气体。FiO2由氧气流速、面罩贴合度和患者分钟通气量决定（图2）。

一般来说，以每分钟5 L流速供氧，产生FiO2为0.35~0.6。水蒸汽在面罩中凝结，提示患者在呼气，当吸入新鲜气体时，它会迅速消失。氧气管道断开连接或降低氧流量，可导致患者氧气吸入不足，并重新吸入呼出的二氧化碳。这些问题应该立即解决。有些患者可能觉得面罩有束缚感。

面罩吸入器

面罩吸入器贴合患者下颌，覆盖其口鼻，但不会造成鼻子周围密封。其流速为5~15升，可提供高达50%的吸入氧浓度。对于不能佩戴紧密贴合面罩患者，面罩吸入器是理想选择。然而，其宽松的贴合设计和流量限制导致无法精确控制FiO2。

无重复呼吸面罩

无重复呼吸面罩是一种经过改进后带有储氧囊的面罩，单向阀可使氧气在吸气期间从储氧囊流入，但在呼气时关闭储氧囊，并允许储氧囊充满100%氧气。无重复呼吸面罩可使FiO2达到0.6~0.9。

无重复呼吸面罩可能配备一个或两个侧排气阀，吸气时关闭，以防止吸入周围空气。呼气时打开，以尽量减少吸入呼出气体，降低高碳酸风险（图3）。

通常情况下，无重复呼吸面罩只在一个通气口上配备一个阀门，允许周围空气通过无阀门通气口流动。当通过无重复呼吸面罩供氧时，流量应保持在10-15 L/分，并应密切监测患者，以确保储氧囊有足够新鲜气体。储氧囊完全瘪陷表明气体流量不足，这种情况需要立即处理。

Venturi面罩

Venturi面罩利用喷射混合原理，将环境空气与氧气混合在一起，当氧气通过一个小孔进入一个更大腔室时，其流速就会增加，这导致周围空气与氧气混合在一起。可以通过控制孔口或空气混合口大小控制空气进入量，从而产生具有预定FiO2的气体混合物。

Venturi面罩底部彩色编码装置有不同直径的孔，氧气流速按照制造商规定设定，可以使FiO2达到0.24~0.5之间。在混合空气后，总体气体流量可高达60~70 L/分。Venturi面罩颜色编码可能因制造商而异，需要特别注意。

高流量鼻导管

由于流量限制，特别是高吸气流量或分钟通气量较高时，通过鼻导管或面罩供氧效率可能不够。高流量鼻导管输送氧气速度可达每分钟40升以上。先将氧气湿化并加热到37℃，以防止不适和黏膜损伤。

在应用高流量鼻导管前应根据厂商说明书进行设置。呼吸回路包括空气与氧气混合器、可调节氧气浓度以及一个用于调节流速的流量计，还有一个加热湿化元件，持续监测气道温度并调控加热元件。密封且加热的呼吸回路可减轻管道中水气凝结。预充无菌水的一次性贮水罐提供无菌水，水从蓄贮水罐流入湿化筒，在此蒸发(图4)。

要通过高流量鼻导管供氧，将鼻导管连接到医院供氧管道，在空气氧气混合器上设定好所需氧气浓度，在流量计上设定流速，将高流量鼻导管与呼吸回路相连，确保有足够气体流经鼻塞，并在将导管放入鼻腔前确保气体温暖且湿化，将鼻塞插入鼻孔并固定导管，鼻塞不能完全封闭鼻孔。如果完全封闭鼻孔，就应该使用小号鼻导管。

高流量鼻导管可产生适度的呼气末正压通气，可减轻肺不张，导致功能残气量增加。其功效可通过冲刷效应得到加强，二氧化碳从解剖死腔中被冲出，并被富氧气体取代，从而提高呼吸效率。另外，通过高流量鼻导管给氧，可以降低气管插管和机械通气使用。

我们起初避免对Covid-19患者使用高流量鼻导管，因为认为可增加气溶胶风险，而且空气传播病原体风险增加。然而，新数据表明，只要使用适当个人防护设备，并采取预防空气传播措施，给患者戴上外科口罩，可以减少飞沫播散和颗粒污染风险，这种设备可用于病情较轻的Covid-19患者，不会对医护人员构成重大风险。

并发症 

氧疗并非没有风险，而且何种给氧目标对患者最有益亦不清楚。氧气支持和加速燃烧，并导致物品点燃和燃烧更快。在给氧过程中，避免接触火源和易燃材料对于将火灾风险降到最低至关重要。

增加氧张力可促进反应性氧化物产生，如超氧化物、羟自由基和氢氧化物，活性氧可以破坏细胞内小分子和蛋白质功能，导致细胞损伤、组织损伤，影响肺泡内膜形成。

高浓度氧取代了肺泡内氮气，肺泡内氧气吸收，可降低肺泡容积。高氧血症可导致吸收性肺不张，这可导致生理性分流和缺氧。在部分慢性阻塞性肺病患者中，氧疗可能引起二氧化碳潴留。这种氧气诱导的高碳酸血症发生确切机制还不太清楚。最初人们认为是由化学感受器低氧刺激减少引起。最近数据表明，其他因素，如通气-灌注不匹配或氧气诱导的二氧化碳-血红蛋白解离曲线变化（即Haldane效应）也可能参与其中。在此类患者中，如果不能维持足够氧合且没有危及生命的高碳酸血症，可能需要机械通气。

总结 

氧疗是多种疾病重要治疗方法，可通过低流量和高流量设备输送不同混合浓度氧气，可以或不采取温度和湿度控制。

参考文献

Rengasamy S, Nassef B, Bilotta F, Pugliese F, Nozari A, Ortega R. Administration of supplemental oxygen. N Engl J Med 2021;385:e9.