Funkční zbytková kapacita při apnoické oxygenaci s různými průtoky u dětí (FUTURE)

Vysokoprůtokový nazální kyslík (HFNO) je podávání zahřátého, zvlhčeného a smíšeného vzduchu/kyslíku pomocí nosní kanyly rychlostí ≥ 2 l/kg/min. HFNO je otevřený systém, který lze použít s nosními hroty různých velikostí a byl vyvinut na neonatální jednotce intenzivní péče pro předčasně narozené děti s apnoe jako alternativa k trvalému pozitivnímu tlaku v dýchacích cestách (CPAP). Díky snadnému použití a bezpečnosti pro širokou škálu indikací získává HFNO stále větší zájem o poskytování respirační podpory u dětských pacientů a dospělých na JIP s respiračním selháním. V dospělé populaci umožňuje použití HFNO zabránit desaturaci během tracheální intubace pacientů na jednotce intenzivní péče s mírnou až střední hypoxémií. Aplikace pro HFNO u dospělých a dětí je rozšířením bezpečné apnoe u pacientů, kteří podstupovali celkovou anestezii pro hypofaryngeální nebo laryngo-tracheální operaci. Tato metoda, tzv. bezpečná apnoická oxygenace, také zabraňuje hypoxémii u dětí při intubaci. Použitím této techniky Patel et al. prokázaly významné prodloužení doby apnoe a navrhly ventilační efekt, protože tyto studie odhalily pomalejší nárůst pCO2, než se fyziologicky očekávalo. V těchto studiích výzkumníci porovnávali svá data se studiemi z 50. let 20. století, kde byl zkoumán nárůst CO2 během apnoe. Naproti tomu předchozí výzkumné projekty výzkumníků s HFNO nepotvrdily uváděný ventilační účinek u dětí a dospělých.

Kromě toho studie provedené u spontánně dýchajících novorozenců a dospělých prokázaly schopnost HFNO vyvolat určité zvýšení faryngeálního tlaku, což by mohlo vysvětlit zlepšení okysličení navzdory prodloužení doby apnoe. Předchozí studie výzkumníků na dospělých pacientech ukázala, že relevantní zvýšení tlaku téměř chybělo, když byla ústa pacienta otevřená. V současné době nejsou k dispozici žádné údaje o fyziologickém tlaku, který vzniká v subglotických dýchacích cestách u apnoických dětí léčených HFNO. Tradiční měření intratracheálního tlaku katetrem v průdušnici je považováno za riziko u malých dětí.

Hlavním cílem této studie je tedy prozkoumat variace špatně ventilovaných plicních jednotek (tj. tichých prostorů) jako náhradu za funkční reziduální kapacitu měřenou elektrickou impedanční tomografií pro dynamické posouzení tvorby a regrese atelektázy při apnoické oxygenaci s různými průtoky.

Způsobilé děti dostanou premedikaci Midazolam rektálně/orálně 0,5 mg/kg nebo Dexmedetomidine nasal 2 mcg/kg 30 minut před začátkem výkonu (lokální SOP oddělení dětské anestezie). Povinné monitorování se bude skládat z neinvazivní periferní saturace kyslíkem (SpO2), srdeční frekvence (HR) a neinvazivního krevního tlaku (NIBP). Bude zavedena intravenózní linka pro injekci léků.

Po zahájení anestezie ("indukce") bude zajištěna adekvátní ventilace obličejovou maskou. Poté se otevře zapečetěná obálka pro randomizaci. Ve standardní anestezii bude pokračovat intravenózní propofol. Hloubka anestetika bude hodnocena pomocí NarcotrendTM (NarcotrendTM, Hannover, Německo), přičemž hodnoty se udržují mezi 40 a 60. Další neinvazivní monitorování související se studií: transkutánní měření tcCO2 a O2 (ToscaTM, Radiometer, Neuilly-Plaisance, Francie), hrudní elektrická impedanční tomografie (EIT, PulmoVista 500, Draeger, Luebeck, Německo) a NIRS (Niro-200NX,Hamamats Tokyo, Japonsko). EKG, pulzní oxymetrie, krevní tlak, Narcotrend (NarcotrendTM, Hannover, Německo), hrudní EIT budou měřeny nepřetržitě, počínaje před indukcí při spontánním dýchání a konče 1 minutu po náborovém manévru. Všichni pacienti dostanou medikaci neuromuskulární blokády 2 x ED95 (standardní intubační dávka), aby se usnadnilo zajištění dýchacích cest. Neuromuskulární blokáda bude hodnocena pomocí sledování vlaku čtyř (TOF-Watch, Organon Ltd, Dublin, Irsko). Hodnota TOF nula před začátkem apnoe a během celého postupu bude považována za zásadní.

Po této jedné minutě bude aplikována tlaková podpůrná ventilace maskou (Pmax 20 cm H20) se záložní dechovou frekvencí 20/min, normalizovaná na objem 6-8 ml.kg-1 se 100% kyslíkem. Ventilace bude přerušena a dítě bude ponecháno v apnoickém stavu po dobu 5 minut a bude dostávat kyslík podle randomizace.

Děti budou náhodně rozděleny do tří různých průtoků 100% kyslíku, zahřátého a zvlhčeného pomocí zařízení OptiFlow (Fisher&PaykelTM, Auckland, Nový Zéland):

• skupina 1): 0,2 l/kg/min + nepřetržitý přítlak čelistí
• skupina 2): 2 l/kg/min + nepřetržitý přítlak čelistí
• skupina 3): 4 l/kg/min + nepřetržitý tah čelistí (kontrolní skupina).

Nosní dírky nesmí být ucpané nosní kanylou o více než 50 %. Bude měřena doba do desaturace ze 100 % SpO2 do 95 % SpO2. Ultrazvuk hrudníku na konci intervence po definitivním zajištění dýchacích cest prokáže, že se během výkonu nevyvinul žádný pneumotorax.

Kritéria pro přerušení během apnoe jsou: SpO2 pod 95 %, transkutánní CO2 nad 70 mmHg nebo doba apnoe > 5 minut, pokles NIRS > 30 % od výchozí hodnoty.