Posouzení objemů plic na konci výdechu u zdravých subjektů pomocí vysokoprůtokového kyslíku (Vapotherm®)

Kyslíková terapie vysokoprůtokovou nazální kanylou (HFNC) je způsob dodávání kyslíku, který se nyní běžně používá u trvale hypoxických pacientů, kteří nereagují na konvenční způsoby doplňování kyslíku (tj. nosní kanyla, obličejová maska, obličejová maska ​​bez respirace). Původně se používal u novorozenců, nyní je stále populárnější u dospělé populace. I když vědci vědí, jak HFNC poskytuje suplementaci kyslíku, fyziologický mechanismus korekce hypoxémie je stále nejasný. Existuje pět mechanismů hypoxémie, čtyři, které se upravují suplementací kyslíku – snížená frakce vdechovaného kyslíku (FiO2), hyperventilace, nesoulad ventilace-perfuze (V/Q) a porucha difúze; a ten, který ne – shunt. Hypoxémie refrakterní na doplňkový kyslík naznačuje přítomnost fyziologického zkratu. Konvenční neinvazivní terapie ke snížení shunt frakce vyžaduje zvýšení koncových exspiračních plicních objemů zvýšením koncových exspiračních tlaků v dýchacích cestách pomocí aplikace kontinuálního pozitivního tlaku v dýchacích cestách (CPAP) nebo dvouúrovňového pozitivního tlaku v dýchacích cestách (BiPAP). Produkt Vapotherm® (Vapotherm®, Stevensville, Maryland) pro kyslíkovou terapii s vysokým průtokem (Precision Flow®) je jedním z těch, které výzkumníci často používají na jednotkách intenzivní péče v lékařském centru University of Maryland. Nevytváří nepropustné těsnění v nose, jak je vidět u CPAP a BiPAP. Generování pozitivního tlaku bylo studováno v jiném vysokoprůtokovém kyslíkovém systému zvaném Optiflow™ (Fisher & Paykel Healthcare, Ltd., Auckland, Nový Zéland). Toto zařízení se však od Vapotherm® liší tím, že jeho nosní otvory jsou velké a vytvářejí utěsnění v každém nosu, čímž ovlivňují ventilaci i úroveň generování pozitivního koncového výdechového tlaku (PEEP). Tyto studie navíc měřily pozitivní exspirační plicní tlaky, nikoli objem. Pozitivní koncový exspirační alveolární tlak a zvýšení exspiračních plicních objemů u dospělých dosud nebyly pomocí Precision Flow® prokázány.

HFNC je zajímavý, protože studie a klinická data ukázaly, že jde o relativně neinvazivní metodu dodávání kyslíku, která zřejmě koriguje hypoxémii lépe než jiné neinvazivní metody. Je pohodlnější než přístroj CPAP, a proto je pacienty lépe snášen, zejména těmi, kteří jsou kriticky nemocní a mohou být změněni. I když se již nějakou dobu používá u novorozenců, jeho použití u dospělých je nové a vyžaduje další výzkum.

Hypotéza vyšetřovatelů je, že HFNC koriguje přetrvávající hypoxémii tím, že produkuje zvýšené objemy plic na konci výdechu, čímž udržuje alveoly otevřené během dýchacího cyklu, což jiné doplňky kyslíku nejsou schopny. Pomocí zdravých dobrovolníků budou vyšetřovatelé měřit koncové exspirační plicní objemy na HFNC a porovnávat je s objemy získanými pomocí CPAP při odstupňovaných tlacích.