使用高流量鼻导管在急诊科急性呼吸衰竭患者的Meta分析研究

摘要

客观的．目的比较高流量鼻插管(HFNC)与常规氧疗(COT)或无创通气(NIV)治疗急诊科急性呼吸衰竭(ARF)的疗效。方法．我们全面检索了3个数据库(PubMed、EMBASE和Cochrane图书馆)从数据库创建到2019年7月12日发表的文章。本研究仅包括在急诊科进行的随机对照试验(rct)，并将HFNC治疗与COT或NIV进行比较。主要结果是插管率。次要结果为死亡率、重症监护病房(ICU)住院率、急诊科出院率、需要升级、急诊科住院时间、住院时间以及患者呼吸困难和舒适度评分。结果．五个相关的(n= 775)。HFNC治疗的应用及插管率均有下降趋势，但差异无统计学意义(RR, 0.53;95%置信区间,0.26 - -1.09; ；我² = 0%). We found that compared with patients who underwent COT, those who underwent HFNC therapy had a reduced need for escalation (RR, 0.41; 95% CI, 0.22–0.78; ；我² = 呼吸困难评分降低（MD−0.82,95%可信区间−1.45至−0.18）和改善的舒适性（SMD−标准差0.76，95%可信区间−1.01至−与COT组相比，HFNC治疗组的死亡率相似（RR，1.25；95%CI，0.79–1.99； ；我²= 0%)， ICU住院率(RR, 1.11;95%置信区间,0.58 - -2.12; ；我² = ED出院率（RR，1.04；95%CI，0.63-1.72； ；我²= 0%)、急诊科住院时间(MD 1.66, 95% CI - 0.95 - 4.27)和住院时间(MD 0.9, 95% CI - 2.06 - 3.87)。结论.与COT相比，在EDs中对ARF患者实施HFNC治疗可能会降低插管率。此外，与COT相比，它可以减少升级需求，降低患者的呼吸困难程度，并提高患者的舒适度。

1.背景

急性呼吸衰竭(ARF)是急诊科面临的一种危重情况。它可由许多情况引起，如心源性肺水肿、肺炎或慢性阻塞性肺疾病急性加重，并有很高的死亡率[1]．常规氧疗(COT)可用于纠正低氧血症，包括鼻插管、面罩、文丘里面罩和非再呼吸面罩。然而，COT设备的最大流量为15 L/min，这对于ARF患者是不够的。因此，可能需要将氧疗升级为无创通气(NIV，例如，双相正压通气)或有创通气。

一些研究表明，与NIV相比，ARF患者插管与并发症发生率和死亡率增加有关[2- - - - - -4]．即便如此，NIV与一些缺点，诸如胃扩张，呕吐，幽闭恐惧症，可能鼻腔皮肤损伤，以及难以说话和咳嗽相关联的，并可能导致治疗失败[5]．根据以前的一份报告，ARF患者的NIV失败率在5% - 60%之间，这取决于许多因素[6]另一项调查显示，高达25%的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者因多种原因不能耐受NIV[7]．因此，使用理想的NIV设备不仅可以改善患者的舒适度和呼吸困难水平，还可以潜在地降低插管和死亡率。

近年来，许多研究表明高流量鼻插管(HFNC)治疗ARF患者的临床益处[8，预充氧的氧支持[9，急性肺水肿[10]，支气管镜检查期间氧合的维持[11]，以及防止再次插管[12]因为HFNC可以提供温暖、湿润和高达100%的氧气。与COT和NIV相比，HFNC疗法具有一些潜在优势。首先，HFNC可以提供恒定且宽的FiO₂视病人需要而定。第二，最大流量60l /min可产生呼气末正压，从而消除部分气道死腔，改善氧合[13]．第三，吸入温暖湿润的氧气可以优化粘膜功能，最大限度地清除粘液纤毛，帮助祛痰[14].最后，使用HFNC可以减少氧疗的中断（例如，在进食、饮水或谈话过程中）并提高患者的依从性，从而可能改善预后[15]．以往分析异质性研究方法的系统综述(结合观察和随机对照试验(RCT)数据)[16)和人群(ICU和急诊科合并人群[17]; ARF患者、拔管后和术后人群[18，19)可能会引起有争议的结果。因此，明确hfnc在急诊科急性肾功能衰竭患者中的应用是必要的。在本研究中，我们最近进行了一项系统综述和meta分析，评估在急诊科急性肾功能衰竭患者中使用HFNC治疗与使用COT或NIV治疗的差异。

2.方法

本研究设计遵循了Cochrane手册干预措施系统评价指南[20.]系统评价和元分析（PRISMA）声明的首选报告项目[21]．

3.合格标准

３．１．类型的研究

只有随机对照试验符合条件。我们排除了回顾性研究、观察性研究、前后研究、交叉研究、病例报告、摘要出版物和会议报告。

３.２．类型的参与者

我们纳入了入院ED的成人患者(>18岁)，他们因任何原因而出现ARF。“ARF”的定义是在室内空气中SpO2 <92%，即PaO₂/菲奥₂（动脉氧分压与吸入氧分数之比）<300，临床症状和体征（包括呼吸频率>每分钟24次，使用辅助肌肉呼吸，或休息时呼吸短促）或“作者”定义。手术后、拔管后和ICU患者均被排除在外。

3.3。干预的类型

包括比较HFNC治疗与COT和/或其他NIV装置的研究。干预组（HFNC）或对照组（COT和/或其他NIV装置）没有氧气流量或浓度限制。

3．4．结果测量的类型

我们的主要结果是两组的插管率。次要结果为死亡率、ICU住院率、急诊科出院率、需要升级、急诊科住院时间、住院时间以及患者呼吸困难和舒适度评分。根据干预装置(HFNC vs COT, NIV vs COT)和治疗时间(HFNC≤2小时vs COT, HFNC >2小时vs COT)，我们还考虑了2个亚组分析。

3．5．研究鉴定的搜索方法

我们在3个数据库（PubMed、EMBASE和Cochrane图书馆）中全面搜索了从数据库开始到2019年7月12日发表的文章。使用了以下关键词或医学主题词（MeSH）术语：高流量鼻套管，高速流鼻，高速流氧疗法,或高流量疗法,急诊科，急诊室，急诊室，或紧急服务．为了避免丢失可能的研究，我们也回顾了被识别的文章的参考文献。没有语言限制。

3.6。数据提取、质量评估和证据质量分级

两位作者(CCH和HML)分别从综述的文章中提取数据。我们使用非加权kappa评分来检验评估者之间的信度。如果出现任何分歧，则通过讨论、共识或与第三作者(CJL)协商解决。对每个合格的研究收集以下数据:作者、发表年份、研究设计、研究组、干预/控制细节和结果数据。

偏倚风险是独立的根据Cochrane手册的干预指引系统评价两位作者（CCH和HML）评估，第8章[20.]．每项研究评估了7个领域:随机序列生成、分配隐藏、参与者和人员的盲法、结果评估的盲法、不完整的结果数据、选择性报告和其他偏差。每个区域被分为低风险(绿色)、不明确风险(黄色)或高风险(红色)。

我们还使用了推荐、评估、发展和评估的分级(GRADE)方法[22]来评估证据质量，主要和次要结果的证据质量分为非常低、低、中或高。

3.7.统计分析

所有数据均由Review Manager（RevMan，版本5.3，哥本哈根：北欧科克伦中心，科克伦协作，2014）进行分析。由于一些纳入的研究以中位数、四分位间距或最小/最大值的形式呈现结果，我们使用Wan等人的方法估计样本平均值和标准偏差[23]．我们将二分类数据表示为风险比(rr)，将连续数据表示为均值差值(MDs)或标准化均值差值(SMDs)。对于所有结果，计算95%置信区间(CIs)。为了评估异质性，我们使用卡方和我²测试。如果异质性不显著(我²< 50%)，我们采用固定效应模型;否则，我们应用随机效应模型进行分析。此外，我们对漏斗图进行目视检查以评估发表偏倚，并在每次删除一个RCT后重复分析进行敏感性分析。最后，在森林样地中给出了结果。

4.结果

共有2371个可能符合条件的研究，初步确定。筛选标题和摘要后，资格筛选共检索到55全文研究。然后，我们剔除了ICU设置，评论文章进行的研究，非随机对照试验，病例报告，会议摘要，涉及非ARF患者的研究，研究涉及儿童患者。最后，5个随机对照试验[24- - - - - -28纳入775例患者的meta分析(图1)研究筛查的参与者间可靠性（kappa评分，0.76；95%可信区间，0.68–0.86）和偏倚风险评估（kappa统计量，0.77，95%可信区间：0.57–0.98）良好。平均年龄63.4～73.7岁。在5项RCT中，1项RCT[28]比较HFNC治疗与NIV及其他[24- - - - - -27比较HFNC与COT(鼻插管、面罩、文丘里面罩或非再呼吸面罩)的疗效。HFNC组开始时流量为35 L/min以上，治疗时间为1 ~ 72小时。在我们纳入的研究中，ARF的主要原因是慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺炎和心脏相关疾病。纳入研究的基本特征见表1.由于在其他研究中缺乏NIV组，我们无法分析RCT[28将HFNC与NIV进行比较。另外，在一项随机对照试验中无事件(插管)发生[25]，并在纳入研究的数据过于不足以获得有价值的结论。由于上述两个原因，我们无法进行的亚组分析。

4．1.纳入研究的偏倚风险

在我们纳入的研究中，除1个随机对照试验外，选择偏倚的风险均较低[25存在不清楚的偏见风险。表现偏倚的风险都很高，因为在临床环境中，在HFNC与COT比较时，不可能使患者和工作人员失明。偏倚结果的另一个风险如图所示2．

4.2.质量评估

表格2总结所有的成果和包含在此荟萃分析文章的证据质量。插管率，ED /住院时间和病人呼吸困难级别的质量低，其余均为中等质量的。漏斗图的目视检查没有发现发表偏倚（附加文件1)．

4．3．主要的结果

4项随机对照试验(包括571例患者)报告了两组的插管率。HFNC组296例中插管10例(3.38%)，COT组275例中插管17例(6.18%)。HFNC治疗及插管率均有下降趋势，但差异无统计学意义(RR, 0.53;95%置信区间,0.26 - -1.09; ；我²= 0%)(图3（a）)．

4.4。次要终点

4.1.1。死亡率、ICU住院率和急诊科出院率

我们并没有观察到的死亡率差异（RR，1.25; 95％CI，0.79-1.99; ；我²= 0%)， ICU住院率(RR, 1.11;95%置信区间,0.58 - -2.12; ；我²= 0%)，或ED放电率(RR, 1.04;95%置信区间,0.63 - -1.72; ；我²= 0%)3（b），图4（a）,图4（b）)．

4.4.2.需要升级

如果患者不能耐受初始治疗(HFNC治疗或COT)或治疗失败，则需要增加患者的氧合以避免缺氧。我们纳入的研究中的升级策略是相似的。两个相关的(26，27]在HFNC组和COT组均升级为无创通气或有创通气。一个随机对照试验(24]升高至NIV或有创通气，COT组升高至HFNC、NIV或有创通气。1项随机对照试验未见病情加重[25]．与COT相比，HFNC治疗减少了病情加重的需要(RR, 0.41;95%置信区间,0.22 - -0.78; ；我²= 0%)(图图4（c）)．

4.4.3。在急诊室和医院的住院时间

在HFNC组和COT组中，急诊科住院时间(MD 1.66, 95% CI - 0.95 - 4.27)和住院时间(MD 0.9, 95% CI - 2.06 - 3.87)相似2)．

4.4.4。呼吸困难评分

HFNC组的呼吸困难评分显著低于COT组（MD）−0.82,95%可信区间−1.45至−（表0.18）2)．4项随机对照试验中有2项报告了可测量的呼吸困难评分。一个随机对照试验(25]采用从0到10的数字评分量表，而另一项随机对照试验[27]使用了从0到10的视觉模拟刻度。在纳入的随机对照试验中，有1项[24]将患者呼吸困难定义为呼吸频率比基线降低>20%和Borg评分降低。HFNC组的双臂呼吸困难水平显著降低（呼吸频率比基线降低>20%）：HFNC 32/48（66.7%），COT 20/52（38.5%）， ；Borg评分下降:HFNC 36/48 (75%)， COT 29/52 (55.8%)， )．

4.4.5。舒适的分数

因为不同的评分系统，包括一个5点李克特量表，数值评定量表，和视觉模拟量表，在不同的随机对照试验中使用，我们计算的SMD来评估患者的舒适度水平。4个随机对照试验的报告三个可测量舒适分数，和患者HFNC组中均较COT组（SMD -0.76 SD，95％CI -1.01 -0.51到）在更舒适的（表2)．

5.讨论

本荟萃分析最重要的结果是，与COT相比，HFNC治疗急诊科的ARF患者可减少升级氧治疗的需要。这一结果与最近的荟萃分析相似[17，29，30.]．虽然没有在死亡率中发现差异，有HFNC治疗和ARF患者插管率之间呈下降趋势，尽管缺乏统计学意义。在另一方面，我们没有观察到HFNC治疗对ICU住院率，ED出院率或ED /住院时间的影响。通过迈特拉等人的荟萃分析。[31]，其中包括5个试验（n= 759)，显示HFNC组与COT组增加呼吸支持需求无差异。然而，本研究不仅纳入了ARF患者，而且纳入了心脏手术后患者，异质性较高。此外，Rochwerg等人[17， Monro-Somerville等人[19]，Bocchile等人[30.进行了3项荟萃分析，包括7项试验(n = 1647），8次审判(n = 1567), and 6 trials (n= 839)，说明HFNC治疗较COT明显降低了插管率。在我们的研究中，我们没有观察到HFNC组的插管率明显降低，可能是因为患者数量较少。

本荟萃分析的另一个重要结果是，与使用COT治疗ARF患者相比，使用HFNC治疗ARF患者的呼吸困难评分更低，患者的舒适度更高。我们纳入的所有随机对照试验均显示，除1例随机对照试验外，HFNC治疗在呼吸困难和舒适评分方面优于COT [26]．Jones等人的RCT采用李克特5分量表评估患者呼吸困难和舒适度，将最佳2/其他3个或最差2/其他3个类别分别用于积极和消极问题，因此我们无法定量地汇总这些数据。HFNC治疗可提供温暖、湿化和100%的氧气，这可能解释了与COT相比，升级氧治疗的需求减少。其他特征如清除气道死腔，改善氧合，优化粘膜功能，最大限度地清除粘液纤毛，促进咳痰，减少氧疗中断，也可能是插管率下降趋势的原因，改善患者呼吸困难评分，以及与HFNC治疗相关的舒适度改善。

在这项研究中，我们注意到一些有针对性的研究在方法和病例组合上是异质的[24- - - - - -26]包括各种ARF患者(COPD、肺炎、心脏相关疾病等)，1个RCT [27]仅包括心源性肺水肿患者。此外，初始FiO₂(28% ~ 100%)、HFNC的流速(35 L/min ~ 50 L/min)、治疗时间(1小时~ 9.3小时)、作者对ARF的定义均不同。虽然纳入的研究是异质性的，但大多数结果没有显示统计异质性(我₂或不一致）。FiO₂所有患者（包括患者）都需要滴定到临床需要的流速。此外，在流速为30时，呼吸努力和氧合的大部分改善已经实现 升/分钟[32]．这些可能的原因可以解释大多数结果的一致性，尽管ARF的原因和初始设置不同。

HFNC在慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)中也发挥重要作用。AECOPD伴呼吸衰竭是II型呼吸衰竭的一种，是由于气流阻塞或死腔增加引起的。如前所述，HFNC可产生约2-4 cm的H₂呼气末正压[33]通过消除一些气道死腔，降低PaCO2水平并改善氧合[13]．此外，目标饱和度为88-92%的滴定氧治疗可显著降低AECOPD患者的死亡率、高碳酸血症和呼吸性酸中毒[34]．HFNC能够提供恒定和宽的FiO₂根据临床需要，HFNC可滴定至88–92%的目标饱和度。根据2019年全球慢性阻塞性肺病倡议（GOLD）指南，HFNC可能是AECOPD标准氧疗或无创正压通气的替代方案[35]．也有一些研究表明，在COPD患者中使用HFNC可以降低PaCO2水平[36]，呼吸费力，改善氧合[37]．因此，在AECOPD患者中应用HFNC是合理的呼吸支持。

在ARF患者中，HFNC治疗和插管率之间有下降趋势，但死亡率没有差异。有人担心延迟插管会增加HFNC治疗的ARF患者的死亡率。因为HFNC可以提高呼吸努力和患者的“外观”更好的是，最初不会及时插管。Kang等人说明HFNC治疗失败可能会延迟插管并增加死亡率[38]．然而，“延迟”定义为HFNC治疗48小时后>，这与我们纳入的随机对照试验(范围从1小时到9.3小时)相去甚远。此外，纳入的rct中，ARF的病因多种多样，如COPD、肺炎、肺水肿、哮喘、肺栓塞等。并非所有疾病最初都从HFNC治疗中受益。Messika等人证实呼吸频率增加，简化急性生理学评分(SAPS) II评分增加，PaO降低₂/菲奥₂与HFNC治疗失败相关[39]．

据我们所知，这是第一次对急诊科急性肾功能衰竭患者使用HFNC进行meta分析。这种分析的优势包括在3个数据库(PubMed、EMBASE和Cochrane Library)中执行全面的文章搜索。此外，我们的meta分析只纳入了对急诊内科新生急性低氧性呼吸衰竭患者进行HFNC、COT或NIV治疗的随机对照试验。此外，我们使用GRADE方法来评估主要和次要结果的证据质量。这项研究也有一些局限性。首先，对于急诊科的ARF患者，HFNC与COT或NIV比较的rct数量太少，无法纳入我们的meta分析，因此我们无法进行亚组分析，且患者数量较少增加了偏倚风险。其次，我们对结果的证据质量是低到中度的，并且受到严重的偏倚、不一致和不精确的风险的影响。最后，由于样本量小，我们没有足够的能力通过漏斗图来评估发表偏倚。因此，需要进一步的大样本研究来阐明HFNC治疗急诊科ARF患者的作用。

六，结论

在本荟萃分析中，我们证明了在急诊科使用HFNC治疗ARF患者可能比COT降低插管率。此外，与COT相比，它可以减少升级的需要，降低患者的呼吸困难评分，增加患者的舒适度。需要进一步的高质量和大样本研究来证实HFNC治疗急诊科急性肾衰患者的作用。

数据可用性

所有用户都可以使用所有数据。我们全面检索了3个数据库(PubMed、EMBASE和Cochrane图书馆)从数据库创建到2019年7月12日发表的文章。在EDs中只进行了随机对照试验(rct)， HFNC治疗与COT或NIV进行了比较。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

补充材料

漏斗图目视检查未发现发表偏倚。（补充材料）

工具书类

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