高流量鼻导管对儿童睡眠呼吸暂停的治疗效果

儿童阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea，OSA）的发生主要是睡眠过程中上呼吸道软组织塌陷所致，相应地带来间断低氧血症发作，并进而导致神经认知功能障碍以及心血管系统并发症[1-3]的发生。近来研究显示，即使是轻度的 OSA 都会带来儿童的神经行为功能缺损[4,5]，给社会及家庭造成一定程度的医疗负担。

2012 年的儿童 OSA 指南指出，对于伴有腺样体及扁桃体肥大的 OSA 患者，首选治疗是扁桃体切除和腺样体切除术；不具备手术指证，拒绝手术治疗或手术疗效不佳的，可以使用 CPAP 予以对症治疗[6]。问题是与成年人不同，儿童对于密闭面罩的依从性非常差，多数都无法配合 CPAP 的使用，以至于这部分患儿事实上无法得到任何形式的有效治疗。

Tan 等[8]提出，高流量鼻导管（high flow nasal cannula, HFNC）实施起来简单易行，耐受性良好，对于 OSA 患儿而言可能会是一种有效的 CPAP 替代方案。美国约翰霍普金斯大学儿童睡眠中心的 McGinley[9]等报道了 12 例轻到重度 OSA（2-36次/h）受试者（年龄：10±1岁；BMI：35±14 kg/m2），在睡眠监测室接受 HFNC 的治疗效果。结果显示 20 L/min 的治疗剂量能够有效改善吸气流速受限的现象，减慢呼吸频率、缩短吸气周期（吸气时间与呼吸周期之比，与气道梗阻程度线性相关）、提高氧气储备、减少夜间觉醒。另外呼吸暂停低通气指数（apnea hypopnea index, AHI）从治疗前的 11 ± 3 次/h 降至 5 ± 2 次/h（P < 0.01），治疗效果与此前接受 CPAP 治疗无明显差别。其中，轻-中度 OSA 患儿（AHI 2 - 10/h）治疗效果明确，而重度患儿（AHI > 10/h）疗效表现不一，提示其在重度 OSA 患儿的使用中应慎重选择合适的病例。

图1：REM睡眠期两次低通气事件（左上图），接受HFNC后消失（右上图）；NREM期吸气流速受限（吸气流速曲线平直）（左下图），接受HFNC后明显改善（右下图）（摘自：Pediatrics. 2009 Jul;124(1):179-88.）

除了医院内短期使用外，HFNC 同样能够在家庭环境中长时间安全有效的使用。近期以色列的 Joseph 等[10]首次报道了五例儿童 OSA 在家中成功使用 HFNC 的经验：

（1） 26 周早产儿，出生体重 900 g，12 个月时出现睡眠中打鼾，腺样体切除术后症状暂时缓解，但数月后症状再次出现并且愈发严重，伴随低氧血症，并经常为此夜间憋醒。22 个月时入院检查发现严重的咽部塌陷，但没有扁桃体及腺样体的肥大，多导睡眠图显示 AHI 46/h。起初尝试使用 nCPAP，但患儿无法配合，换用 FiO2 30%, 10 L/min 的 HFNC 后，成功解决了鼾症和低氧血症的问题，多导睡眠图显示 AHI 1.9/h，仅伴随一次低氧事件（SpO2 最低 86%）。出院回家后继续使用 HFNC，效果良好，一个月后复查时体重从 8.2 Kg 增加到 11.5 Kg。

（2）合并有精神性运动发育迟滞的 15 岁患儿，因严重的鼾症及睡眠觉醒入院，扁桃体及腺样体均无肥大，AHI 29/h。因精神问题无法配合 CPAP 治疗，计划行气管切开术，术前使用 HFNC 做为过渡性治疗，10 L/min，FiO2 21%。但此过程中患儿睡眠全程均维持良好的氧饱和度，AHI 为 6/h，因此气管切开术被取消。

（3） 3 岁女性患儿，多发畸形（包括全内脏转位，小头畸形，小眼畸形），因吸气相喘鸣就诊，检查发现喉软骨软化病，吸气相有一小块会厌完全塌陷进入喉部。AHI 18.7/h，PaCO2 52 mmHg，SpO2 61%。因面部畸形 CPAP 无法使用。6 L/min 的 HFNC（FiO2 21%）成功解决了低通气及低氧血症，AHI 8.8/h，带机出院后 3 个月内均未出现低氧血症。

（4）2 个月女婴，合并有全身肌张力减低及体重增加不良，因睡眠呼吸暂停入院。检查发现小颌畸形、突出舌、双侧后鼻孔狭窄。患儿有持续的喘鸣，呼吸频率 12 次/分，间断的低氧血症，血气分析显示呼吸性酸中毒：pCO2 55 - 63 mmHg，pH 7.32 - 7.40，HCO3- 31 - 35 mmol/L。药物诱导睡眠内镜检查（drug-induced sleep endoscopy，DISE）显示咽-喉-气管软化。多导睡眠图显示阻塞性及中枢性呼吸暂停，AHI 15/h，呼气末 CO2 55 mmHg。家中接受 5 L/min（FiO2 21%）的 HFNC 两个月后，张力减退明显缓解，身体发育到同龄儿正常水平。使用 HFNC 过程中的静脉血气 pCO2 41.3 mmHg，pH 7.38，HCO3- 23 mmol/L；复查多导睡眠图显示只剩下阻塞性呼吸暂停，AHI 5.6/h。

（5）3岁男童，患有下颔骨颜面发育不全综合征（Treacher Collins syndrome），出生两周后因为上呼吸道梗阻行气管切开术，随后又分别行下颌抬升术、扁桃体腺样体切除术及气切套管拔除术。DISE 显示舌及软腭水平明显的气道梗阻。AHI 6.2/h，3% 的睡眠时间内 SpO2 低于 90%，并曾经因严重的呼吸暂停及 SpO2 低至 50% 送至急诊室。10 L/min 的 HFNC（FiO2 21%）使用后迅速改善各项指标，AHI 降至 2.7/h，夜间 SpO2 低于 90% 的时间仅占 0.2%。

上述无法耐受 CPAP 治疗的五例患儿，使用 HFNC 后均明显改善临床症状，其中四例严重 OSA（AHI ≥ 15/h）均缓解到轻-中度（AHI < 10/h）。对于低通气的患儿，治疗后慢性 CO2 潴留也得以改善。五例患儿接受 HFNC 治疗过程中，平均 AHI 从 22.98/h 降至 5/h （p = 0.034），最低 SpO2 从 65% 升高至 81.4%（p = 0.011）。

图2：五例患儿在使用HFNC前后，多导睡眠图监测到的AHI指数及最低SpO2变化趋势（摘自J Clin Sleep Med. 2015 Sep 15; 11(9): 1007-1010）

HFNC 治疗 OSA 的机理在于其能够在呼吸周期中提供一定程度的气道正压，从而开放气道，改善气道陷闭的问题。闭口呼吸前提下，Arora 等[11]对病毒性支气管炎的患儿研究发现在 6 L/min 以内，气道压与气流速成线性关系，6 - 8 L/min 时压力梯度有所降低，但最高压力仍可达 5 cmH2O。Kubicka 等[12]在体重1500 g 以上的新生儿中，测得 5 L/min 的流速最高可产生 4.5 cmH2O 的咽腔压力。如果张口呼吸，气道压力则要小得多。虽然通常 HFNC 提供的气道正压要始终低于治疗水平的 CPAP，但上述研究仍然显示其足以在睡眠过程中开放气道，进而取得满意的临床疗效。

与 CPAP 相比，HFNC 主要具有下述优势：① 非密闭系统，对自律性较差的儿童来说，人机交互界面更加友好和善，而且对气体的加温加湿可有效避免鼻腔刺激，显著提高治疗的依从性。②  CPAP 长时间使用可能带来患儿脸中央发育不全（mid-face hypoplasia）[13,14]的严重问题，而 HFNC 仅通过鼻腔提供气流的方式，迥异于 CPAP，降低了影响儿童身体发育的风险。

至于安全上的考虑，鉴于 HFNC 治疗过程中气道压力是无法控制调节的，因此不能排除因突然的压力升高带来气胸、纵隔气肿的风险。Hedge 等[15]报道了三例病例，分别是 2 个月大的支气管炎患儿，22 个月的创伤及机械通气后患儿及麻醉术后的 16 岁患儿。出现并发症时的气流速度为 6 - 20 L/min，且均有明显的过度通气。但上述病例均存在流速选择不当的可能：对于婴幼儿及麻醉术后患儿，气流量是否过大均无法主观表达，而医生的设置可能超过了患儿的需求，造成过高压力的产生。但对于 OSA 患儿，出现类似风险的几率理论上并不存在，因为气流是否合适都可以主观表达或由监护人观察到患儿的反应；治疗均在睡眠过程中进行，没有突然吸气需求增大的因素；另外加温加湿的气体有助于防止气管平滑肌痉挛，减小气道阻力，使得潮式呼吸更为平缓。

期待未来会有更多的关于HFNC治疗儿童OSA的研究得以问世，从而改变目前使用CPAP面临重重困难的窘境。

参考文献

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