Fyziologické účinky nového rozhraní na plicní ventilaci a distribuci plynu

Přibližně 30 % pacientů přijatých na jednotku intenzivní péče (JIP) je postiženo hypoxemickým akutním respiračním selháním (hARF). Primární podpůrnou léčbou u hypoxemických pacientů je oxygenoterapie, která se běžně dodává pomocí nosních hrotů nebo masek. Nedávno byla zpřístupněna nová zařízení schopná dodávat plyn s vysokým průtokem nosní kanylou (HFNC). HFNC dodává zahřátý a zvlhčený plyn až 60 l/min, s podílem vdechovaného kyslíku (FiO2) v rozmezí od 0,21 do 1, přes měkký nosní hrot se širokým otvorem. Ohřívání a zvlhčování vdechovaného plynu zabraňuje nepříznivým účinkům chladných suchých plynů na epitel dýchacích cest a usnadňuje vykašlávání. HFNC také vyplavuje vydechovaný oxid uhličitý (CO2) z hltanového mrtvého prostoru. Ukázalo se, že HFNC je účinným prostředkem pro poskytování kyslíkové terapie v mnoha klinických stavech.

U zdravého jedince během spontánního bezasistovaného dýchání je faryngeální tlak na konci výdechu asi 0,3 a 0,8 cmH2O, s otevřenými a zavřenými ústy. Ve srovnání s bezasistovaným spontánním dýcháním HFNC generuje větší faryngeální tlak při výdechu, zatímco v průběhu inspirace klesá na nulu, což omezuje účinnost HFNC u pacientů s plicním edémem a/nebo kolapsem. Posílením plicních atelektatických oblastí, snížením žilní příměsi a snížením inspiračního úsilí je v těchto případech pravděpodobně účinnější kontinuální pozitivní tlak v dýchacích cestách (CPAP). Ve srovnání s neinvazivní ventilací pomocí aplikace inspirační tlakové podpory nabízí CPAP několik výhod, mezi které patří snadné použití a absence asynchronie pacient-ventilátor.

CPAP lze aplikovat buď přes masku nebo helmu. Ten je lépe tolerován než obličejové masky a umožňuje delší nepřetržitou aplikaci CPAP. Při aplikaci CPAP pomocí přilby je však zahřívání a zvlhčování vdechovaného plynu problematické z důvodu kondenzace vody uvnitř rozhraní, tzv. „fog effect“. Navíc u pacientů, kteří dostávají CPAP pomocí přilby, dochází k určitému opětovnému dýchání.

Aby překonali tato omezení a spojili příznivé účinky HFNC a CPAP, výzkumníci navrhli nové zařízení kombinující HFNC a přilbu CPAP.

Nedávno bylo zjištěno, že tato kombinace je schopna zajistit stabilní CPAP a účinné vymývání CO2 z horních cest dýchacích se zanedbatelným zpětným vdechováním CO2. Nicméně kvůli složité souhře mezi CPAP a HFNC může být do určité míry ovlivněno množství skutečně aplikovaného tlaku v dýchacích cestách, funkce membrány a teplota uvnitř helmy. U 14 dospělých zdravých dobrovolníků jsme zjistili, že přidání HFNC k CPAP (jak se odkazuje na CPAP), 1) významně nezměnilo ani předem nastavený tlak v dýchacích cestách během nádechu, ani teplotu uvnitř helmy; 2) zvýšený výdechový tlak v dýchacích cestách úměrně průtoku podávanému HFNC, ale v menší míře než samotný HFNC (vztaženo na spontánní dýchání); 3) určily pouze mírné modifikace dechového pohonu (jak bylo hodnoceno ultrazvukem bránice), ve srovnání se samotným CPAP, 4) nezpůsobily "efekt mlhy" uvnitř helmy a 5) nezhoršily pohodlí. Navrhli jsme proto, že přidání zahřátého zvlhčeného vzduchu nosní kanylou při průtoku 30 l/min během CPAP by pravděpodobně bylo nejlepší nastavení pro použití u pacientů s hypoxemickým akutním respiračním selháním.

Elektrická impedanční tomografie (EIT) je neinvazivní monitorovací přístroj u lůžka zaměřený na hodnocení plicní aerace a ventilace. Ukázalo se, že zařízení HFNC a CPAP modifikují plicní aeraci a ventilaci u pacientů s hARF. O vlivu kombinace HFNC+CPAP na plicní ventilaci u pacientů s hARF však není nic známo. Vyšetřovatelé proto navrhli tuto pilotní fyziologickou randomizovanou zkříženou studii ke zkoumání účinků HFNC+CPAP na provzdušňování plic a distribuci ventilace, výměnu plynů a pohodlí pacienta.