Účinnost vysokorychlostní nosní insuflace

V posledních letech se jako bezpečná a užitečná podpůrná terapie v mnoha klinických situacích objevila nová zařízení, která dodávají zcela upravený plyn nosní kanylou při vysokém průtoku. Podpůrná terapie vysokoprůtokovou nosní kanylou (HFNC) je jednou z takových technik, která využívá své potenciální výhody prostřednictvím různých mechanismů. V posledních dvou desetiletích se podpůrná terapie HFNC objevila jako bezpečná a užitečná terapie u pacientů s respiračním selháním. Je známo několik mechanismů, které přispívají ke zlepšení okysličení a snížení oxidu uhličitého, což jsou hlavní potenciální výhody použití terapie HFNC. Přesné příspěvky každého mechanismu však nebyly přesvědčivě stanoveny a ve skutečnosti se mohou u jednotlivých pacientů lišit. Nedávno několik klinických studií analyzovalo účinnost terapie HFNC v různých klinických situacích a přineslo slibné výsledky, jako je potenciál zlepšit klinické výsledky. Fyziologické mechanismy, které jsou základem klinických přínosů HFNC, jsou však u dospělých pacientů stále špatně pochopeny. Základní klinické monitorování během terapie HFNC prokázalo rychlé zlepšení oxygenace a snížení dušnosti ve srovnání se standardní obličejovou maskou. Nálezy u jiných populací naznačují, že pokročilé monitorování dýchání může prokázat další specifické fyziologické účinky, jako je snížení inspiračního úsilí a zvýšení objemu plic, které mohou zabránit vyčerpání dýchacích svalů a snížit poměr dechového objemu/koncového výdechového objemu plic (EELV). Kromě toho byla vyslovena hypotéza, že kontinuální podávání velmi vysokého proudu plynu vyplavuje oxid uhličitý (CO2) z horních dýchacích cest, čímž se zabrání opětovnému vdechnutí předchozího vydechovaného plynu. Randomizovaná, zkřížená, experimentální studie s neonatálními selaty s poraněním plic léčených kontinuálním pozitivním tlakem v dýchacích cestách (CPAP; minimální únik) nebo HFNC s vysokým nebo nízkým stupněm úniku kolem nosních hrotů ukázala, že za podmínek úniku HFNC se PaCO2 snížil a arteriální tlak kyslíku (PaO2) rostl se zvyšujícím se průtokem. Tento účinek vymytí mrtvého prostoru nosohltanu byl spojen spíše se zvýšením průtoku než se zvýšením tlaku. Ve srovnání s maskami používanými s konvenčními zařízeními pro dodávání kyslíku tedy nosní hroty zmenšují mrtvý prostor.

Kromě toho vysokorychlostní toky pravděpodobně snižují inspirační odpor a umožňují pacientovi dýchat z mrtvého prostoru, nikoli skrz něj. Tak pomáhá vysokorychlostní nasální insuflace snižovat práci při dýchání, dechovou frekvenci a pomáhá zvyšovat účinnost alveolární ventilace.

Relativní příspěvek pacientova úsilí během asistovaného dýchání je v klinických podmínkách obtížně měřitelný a bránice, hlavní sval inspirační funkce, je nepřístupná pro přímé klinické hodnocení. K hodnocení kontraktilní aktivity bránice bylo ve výzkumu použito několik metod. Ultrasonografie u lůžka, která je již klíčová v několika aspektech kriticky nemocných, byla nedávno navržena jako jednoduchá, neinvazivní metoda kvantifikace kontraktilní aktivity bránice. Ultrazvuk lze použít k určení výchylky bránice, což může pomoci identifikovat pacienty s dysfunkcí bránice Ultrasonografické vyšetření může také umožnit přímou vizualizaci tloušťky bránice v její zóně apozice. Ztluštění během aktivního dýchání bylo navrženo tak, aby odráželo velikost bránicového úsilí, podobně jako u ejekční frakce srdce. U spontánně dýchajících pacientů se ukázalo, že frakce tloušťky pozitivně souvisí s dechovým objemem a měření tloušťky během spontánního dýchání může být ovlivněno objemem plic v nelineárním vztahu a ukázalo se, že ztluštění bránice je výraznější nad 50 % vitální kapacity . Zdá se rozumné očekávat, že nosní kanyla s vysokým průtokem může modifikovat tloušťku nebo ztluštění bránice a její odchylka závisí na úrovni generovaného pozitivního tlaku na konci výdechu. Na druhou stranu se také může stát, že při relevantním zvýšení dechového objemu může zůstat brániční výchylka konstantní. Nejpravděpodobnějším vysvětlením je, že větší část dechového objemu (VT) je distribuována do nezávislé oblasti plic v důsledku lepší poddajnosti této oblasti, jak nedávno ukázala analýza pomocí elektrické impedanční tomografie. Dalším možným vysvětlením je, že dýchací svaly pacientů mohou být nadměrně podporovány a bránice může být pasivně posunuta směrem dolů pouhým zlepšením účinnosti výměny plynů.

Cílem této studie je porovnat HFNC, Helmet continue positive airway pressure (CPAP) a Venturiho masku na inspiračním úsilí, dechové frekvenci, výměně plynů, úrovni dušnosti a brániční funkci hodnocené US u skupiny pacientů s akutním respirační selhání (ARF).

Kritéria pro zařazení a vyloučení Studie byla předložena naší místní etické komisi a pacienti obdrží svůj písemný informovaný souhlas. Všichni po sobě jdoucí pacienti s akutním respiračním selháním projevujícím se dechovou frekvencí vyšší než 25-30; Poměr Pao2 / inspirační frakce kyslíku (FiO2) menší než 300 s podporou Venturiho masky při 30 % Fio2. Pacienti budou vyloučeni, pokud bude přítomen jeden z následujících stavů: PaO2/FiO2 méně než 100; hemodynamická nestabilita (střední arteriální tlak nižší než 60 mmHg po tekutinové provokaci) a nemožnost zavést jícnový monitor. Výpočet velikosti vzorku je založen na výsledcích studie Mauriho, ve které aplikace HFNC při podobné průtokové rychlosti u pacientů trpících akutním hypoxemickým respiračním selháním určila snížení kolísání tlaku v jícnu z 9,4+-4,1 na 7,9+-3,0 . Pokud výzkumníci předpokládají, že podobná velikost účinku je přítomna v naší populaci pacientů, bude k dosažení hladiny významnosti 0,05 s mocninou 0,8 pro design studie s opakovanými měřeními nezbytný vzorek o velikosti 25 pacientů. Normálně rozdělené proměnné jsou vyjádřeny jako průměr ± standardní odchylky a byly analyzovány párovým t-testem. Nenormálně distribuované proměnné jsou vyjádřeny jako mediány a byly porovnány Wilcoxonovým znaménkovým rank testem. Korelace byly analyzovány pomocí Pearsonova koeficientu. Hladina p<0,05 (dvoustranný) byl považován za statisticky významný.

Experimentální nastavení a měření Křížová studie. Pacienti vstoupí do tří fází studie se stejně nastaveným klinickým FiO2 po dobu 20 minut: standardní Venturiho kyslíková maska ​​s FiO2 regulovanou tak, aby bylo dosaženo 90–04 % saturace kyslíkem (SpO2) s průtokem 35–40 litrů/minutu (L /m); vysokorychlostní nasální insuflace (Precision Flow) s optimalizovaným průtokem plynu; Přilba CPAP s pozitivním koncovým výdechovým tlakem (PEEP) nastaveným tak, aby dosáhla stejného výkyvu jícnu jako u HFNC. S použitím nosní kanyly s malým průměrem bude studie zahájena s průtokem nastaveným na 35 l/min, s počáteční teplotou mezi 35 °C a 37 °C a FIO2 na 1,0. Úpravy průtoku (v rozsahu 25 l/min až 40 l/min) a teploty (typicky mezi 35 °C až 37 °C) se provádějí za účelem zmírnění dýchacích potíží a optimalizace pohodlí; FIO2 byl titrován tak, aby se SpO2 udrželo na 90-94 %.

Při zápisu vyšetřovatelé shromáždí hlavní demografické a klinické údaje pacientů. Do jícnu se umístí jícnový balónkový katétr, což se projeví výskytem srdečních artefaktů a příslušnými negativními výkyvy křivek tlaku během inspirace. Průběhy tlaku v jícnu budou nepřetržitě zaznamenávány specializovaným systémem sběru dat po celou dobu studie. V každém kroku bude provedena ultrasonografie bránice pomocí ultrazvukového přístroje (GE Healthcare) vybaveného 10megahertzovou (MHz) lineární sondou s vysokým rozlišením a 7,5MHz konvexní fázovou sondou. Snímky budou zaznamenány pro následnou počítačově podporovanou kvantitativní analýzu, kterou provede vyškolený vyšetřovatel. Konvexní sonda se umístí pod pravý žeberní okraj podél střední klavikulární linie tak, aby ultrazvukový paprsek byl kolmý na zadní třetinu odpovídající hemibránice, jak bylo popsáno výše. Pacienti budou skenováni podél dlouhé osy mezižeberních prostorů, přičemž játra budou sloužit jako akustické okno. M-režim pak bude použit k zobrazení výchylky membrány. Tloušťka bránice (DT) bude posuzována v zóně přiložení bránice k hrudnímu koši. Dolní hranice kostofrenického sinu bude identifikována jako zóna přechodu od artefaktuální reprezentace normální plíce k vizualizaci bránice a jater. V této oblasti je bránice pozorována jako třívrstevná struktura: neechogenní centrální vrstva ohraničená dvěma echogenními vrstvami, pobřišnicí a bránicí pohrudnice.