Pilotní studie fyziologického účinku vysokoprůtokové nosní kanyly na dýchání a práci dýchání

Bylo prokázáno, že HFNC má mnoho výhod při léčbě akutně hypoxemických pacientů a zlepšuje jejich klinický výsledek. Přesný mechanismus, který je základem tohoto příznivého účinku, stále není zcela objasněn. Několik studií analyzovalo účinek HFNC na ventilační vzorec a práci dýchání. Většina těchto studií se zaměřila na účinky u zdravých dobrovolníků. Pouze jedna studie od Braunlich et al. studovali účinky HFNC na pacienty s CHOPN a intersticiální plicní chorobou (ILD) a prokázali, že vysoký průtok nazálního kyslíku snižuje dechovou frekvenci a zvyšuje dechový objem u těchto pacientů.

U dospělých je rozsah nízkého průtoku od 5 do 10 l/min srovnatelný s průtokem přijímaným standardními kyslíkovými přístroji (nosní kanyla nebo obličejová maska). Pacienti se základním plicním onemocněním, stejně jako v naší studované populaci, mají vyšší nároky na inspirační průtok (od 30 do 120 l/min během epizody akutního respiračního selhání) ve srovnání se zdravými subjekty.

Očekáváme, že budeme pozorovat fyziologické změny v našich výsledcích s navrhovaným nastavením Optiflow™ s minimálním terapeutickým průtokem 30 l/min, středním 45 l/min a maximálním průtokem 60 l/min. Existují rozsáhlé klinické zkušenosti s používáním vysokých průtoků v těchto rozmezích a jsou obecně velmi dobře tolerovány. Jak je uvedeno výše, HFNC generuje pozitivní koncový exspirační tlak (PEEP) srovnatelný s CPAP v rozsahu 4 - 8 cmH2O (minimální a maximální PEEP generovaný HFNC).

Budoucí studie založené na této pilotní studii se budou od předchozích lišit v následujících ohledech:

1. Testujeme jinou technologii. Optiflow poskytuje podstatně vyšší průtoky než v předchozí Braunlichově studii13. Tato studie používala jediný průtok 24 l/min, zatímco my zkoumáme rozsah průtoků, které jsou podstatně vyšší (30 až 60 l/min). Zajímá nás, jak jsou účinky vyšších průtoků v porovnání s těmi v rozsahu použitém v Braunlichově studii, ale nejsme schopni porovnat zařízení přímo, protože druhé zařízení není v USA dostupné. Je důležité pochopit, zda existuje nějaká výhoda účinnosti při použití vyšších průtoků dostupných s Optiflow.

2. Budoucí studie se zaměří na pochopení mechanismů účinku vysokého průtoku nazálního kyslíku.

   1. Souvisí účinky, které očekáváme, že uvidíme, se změnami v inspiračním svalovém úsilí, jak je stanoveno měřením transdiafragmatického tlaku a výpočtem součinu tlaku a času bránice?
   2. Nebo proplachování mrtvého prostoru v nosohltanu zlepšuje ventilační účinnost, takže výměna plynů může zůstat stabilní nebo se dokonce zlepšit (jak bylo stanoveno měřením minutového objemu a transkutánního PCO2 (PtcCO2)? To má důsledky pro použití HFNC k léčbě pacientů s exacerbacemi CHOPN, u kterých se rozvíjí únava dýchacích svalů.

1) Zaměříme se na pacienty s CHOPN, u kterých nebylo použití HFNC dosud příliš studováno. Většina studií se zaměřila na pacienty s hypoxemickým respiračním selháním. Je důležité porozumět tomu, jak HFNC ovlivňuje dechový vzorec a výměnu plynů u pacientů s CHOPN, protože dřívější zprávy naznačují, že nadměrné koncentrace kyslíku podávané pacientům s CHOPN, kteří zadržují CO2, mohou ve skutečnosti zhoršit retenci CO2 tím, že omezí dechovou sílu. Snížení dechové frekvence a minutového objemu zaznamenané Braunlichem et al by mohlo představovat otupující účinek O2 na schopnost dýchat a mohlo by podporovat větší zadržování CO2. Monitorováním PCO2, což Braunlichova studie neudělala, můžeme tuto možnost posoudit.

2) Chceme vyhodnotit účinek CPAP na stejné dýchací indexy jako u HFNC u našich pacientů s CHOPN. Plánujeme použít odpověď CPAP jako „pozitivní kontrolu“, abychom zjistili, zda naše populace reaguje, jak je popsáno ve studiích CPAP v literatuře. Předchozí studie prokázaly, že u pacientů s těžkou CHOPN snižuje použití CPAP v námi navrhovaném rozsahu brániční práci při dýchání a chceme zjistit, zda se v naší populaci projevuje podobný účinek.

Budoucí studie, založené na údajích získaných z této pilotní studie, tedy rozšíří studii Braunlich et al o vyhodnocení účinků vyšších průtoků s použitím jiné technologie dostupné v USA, stanovení účinků na námahu inspiračních svalů a monitorování výměny plynů, které je důležité jak z mechanického, tak z bezpečnostního hlediska. Předpokládáme, že vyšší průtoky budou mít větší otupující účinek na dechový vzor než nízký průtok a že dojde ke zlepšení účinnosti ventilátoru, což bude spojeno se sníženou dýchací prací bránice.