Vysokoprůtoková nosní kanyla versus konvenční nosní kanyla během endobronchiálního ultrazvukového výkonu

Zavedení

1. EBUS - bronchoskopie Z fyziologického hlediska je bronchoskopie zavedení cizího tělesa do dýchacích cest. Mechanismy odezvy zahrnují laryngospasmus, bronchospasmus, kašel, zvýšenou sekreci bronchiálního hlenu a sníženou hloubku dýchání. Sympatická odezva se zvýšenou tepovou frekvencí a krevním tlakem je běžná již před výkonem, kdy je pacient připravován na vyšetřovacím stole. Bronchoskop zabírá 10 až 15 % plochy průřezu v hlavních dýchacích cestách a zvyšuje odpor proudění vzduchu. Sání aplikované během procedury způsobuje kradení vzduchu pracovním kanálem bronchoskopu, což snižuje koncové inspirační a exspirační objemy, což vede k alveolárnímu odlivu s následným zvýšeným intrapulmonálním zkratem.

   EBUS bronchoskopie je spojena s prodlouženou dobou výkonu, zvýšeným kontaktem s dýchacími cestami, silnějším nástrojem a vícenásobným propíchnutím jehlou přes tracheální a/nebo bronchiální stěnu. Všechny tyto faktory způsobují další stres pacienta a vyžadují další lokální anestezii a hlubší úroveň sedace.

2. Sedace Přestože lokální anestezie horních cest dýchacích, hlasivek, průdušnice a průdušek umožňuje tolerovatelný bronchoskopický výkon, zlatým standardem je v současnosti mírná míra sedace při bronchoskopii. Použití sedace usnadňuje průchod hlasivkami, inhibuje ochranné reflexy dýchacích cest a zvyšuje bezpečnost pacienta (2,3). V kombinaci s fyziologickými reakcemi na bronchoskopii, které zvyšují spotřebu kyslíku, sedativa používaná během bronchoskopie snižují dechovou sílu a dále ohrožují pacienty, zejména ty s chronickými onemocněními. Pokud k ní dojde, může hypoxémie vyvolat periprocedurální arytmie a ischemii, proto je třeba se jí obecně vyhnout, a pokud se objeví, musí být rychle odstraněna [4]. Při většině bronchoskopických výkonů je proto vyžadována oxygenační strategie s vhodnou suplementací kyslíku.

3. Doplňování kyslíku Nízký průtok kyslíku až 6 litrů za minutu aplikovaný nosním katétrem je nejčastěji používanou metodou doplňování kyslíku při flexibilní bronchoskopii. Inspirovaná frakce kyslíku (FiO2) může dosáhnout až 45 %, ale nelze ji spolehlivě předpovědět a nemusí ve všech případech stačit.

   Vysokoprůtoková nosní kanyla (HFNC), zařízení poprvé představené v novorozenecké a pediatrické péči, se v současné době používá v široké škále indikací v respirační a kritické medicíně dospělých (5-7). Je to relativně nová metoda v bronchoskopii s několika pozoruhodnými teoretickými výhodami oproti nízkému průtoku kyslíku prostřednictvím konvenční nosní kanyly (CNC):

   • Vysoký průtok až 60 litrů za minutu zajišťuje stabilnější FiO2 a lépe odpovídá zvýšenému inspiračnímu průtoku pacienta
   • Vysoký průtok vytváří malý pozitivní exspirační tlak v dýchacích cestách (až 5 cm H2O), který by mohl stabilizovat horní cesty dýchací během sedace a mít příznivý účinek na dolní cesty dýchací
   • Vysoký průtok snižuje mrtvý prostor v horních dýchacích cestách a zvyšuje alveolární ventilaci.

   CPAP a NIV mohou poskytnout podobné příznivé účinky, ale jejich použití je náročné, protože vyžadují těsně přiléhající obličejovou masku, která omezuje použití bronchoskopu, aspiraci sekretu z horních cest dýchacích, hltanu nebo dutiny ústní a vykašlávání sputa.

4. Předchozí studie o HFNC

   Nedávná metaanalýza, která zahrnovala šest randomizovaných kontrolovaných studií, zjistila, že pacienti, kteří podstoupili bronchoskopii s použitím HFNC, zaznamenali méně hypoxemických příhod a desaturací, měli méně přerušení procedury a pneumotorax ve srovnání s pacienty s doplněnými CNC [10]. Všechny tři studie, které hodnotily HFNC během EBUS, ukázaly, že HFNC je během postupu účinnější než CNC a že HFNC lze považovat za alternativu k CNC. Studie však měly několik důležitých omezení, jako je nízký počet pacientů zařazených do historické kontroly (Takakuwa O et al), velký rozdíl v FiO2 mezi zkušebními skupinami (2 l/min v CNC vs. 100 % FiO2 a 70 l/ minimální průtok ve skupině HFNC) (Irfan et al) a nedostatečné hodnocení hladin CO2 během postupu (Ulcar et al). Závěry nicméně naznačují, že HFNC je dostatečně bezpečný a poskytuje adekvátní oxygenaci pro většinu bronchoskopických vyšetření včetně EBUS [8,9].

5. Studijní otázky

Naší hypotézou je, že HFNC poskytuje lepší kontrolu nad hypoxémií během procedury EBUS-TBNA než CNC. Primárním výsledkem studie je tedy podíl pacientů s úspěšně kontrolovanou hypoxémií během EBUS TBNA v každém rameni. Sekundárními výstupy je výskyt komplikací v každém rameni (počet hypoxemických příhod, průměrná nejnižší saturace kyslíkem během výkonu, průměrná saturace, pokles saturace, tepová frekvence, krevní tlak, výskyt arytmií), počet pacientů, kteří prodělali mírnou, střední, popř. těžká hypoxémie, počet pacientů, kteří vyžadovali eskalaci podpory a která podpora je účinná, jaké jsou rizikové faktory desaturace.

Metody

1. Design studie a studovaná populace

   Studie je koncipována jako multicentrická randomizovaná kontrolovaná prospektivní studie. Do studie budou zařazeni pacienti, kteří potřebují proceduru EBUS -TBNA s odběrem vzorků mediastinálních lymfatických uzlin pro diagnostiku a/nebo staging.

   Pacienti se budou rekrutovat ze čtyř univerzitních nemocnic ve Slovinsku, Chorvatsku, Portugalsku a Řecku.

   Studie byla schválena Národním lékařským etickým výborem Republiky Slovinsko a registrována jako 0120-294/2023/3.

2. Nábor, konsensus a randomizace

   Koordinátor bronchoskopie provede screening naplánovaných pacientů a informuje zkoušejícího o vhodných pacientech. Zkoušející vysvětlí studii způsobilým pacientům a získá informovaný souhlas. Kritéria pro zařazení a vyloučení budou zkontrolována v den vyšetření z údajů běžně získaných před výkonem, včetně laboratorních údajů.

   Pacienti budou randomizováni v bronchoskopické sadě podle alokační skupiny zapsané v postupně očíslovaných, zapečetěných a neprůhledných obálkách. Obálky připraví nezávislý statistik na základě randomizace bloků o velikosti bloku 4.

3. Bronchoskopie a sedace

   Před zavedením bronchoskopu bude rutinně poskytnuta místní anestezie lidokainem. Pacientům bude u lůžkového anesteziologa poskytnuta sedace kombinací midazolamu, fentanylu a propofolu. Hloubka sedace bude hodnocena pomocí Modified Observer's Assessment of Alertness / Sedation scale (MOAA/S). Úroveň sedace bude během procedury udržována mezi 1 a 2. Pacienti budou sledováni monitorem BIS pro další analýzu a srovnání.

   Standardní skupina pacientů bude dostávat kyslík dvouhrotovou nosní kanylou s průtokem kyslíku nastaveným na 6 litrů za minutu, což odpovídá FiO2 45 %. Skupina HFNC bude přijímat směs kyslíku a vzduchu při 45% FiO2 s počátečním průtokem 60 litrů za minutu předehřátou na 37 stupňů Celsia. Nosní kanyla bude vybrána podle velikosti obličeje pacienta. Pacientům z obou skupin bude před výkonem testován HFNC s průtokem 60 l/min, pokud jej budou snášet.

   EBUS bronchoskop zavede přes ústní skusový blok zkušený bronchoskopista a celý postup bude veden podle doporučení ERS. Po systematickém vyhodnocení mediastinálních a hilových lymfatických uzlin budou provedeny EBUS TBNA podle individuálního plánu výkonů.

   Pacienti budou monitorováni kontinuální pulzní oxymetrií, periodickým měřením krevního tlaku, EKG a BIS.

4. Protokol eskalace hypoxémie, komplikace a kritéria ukončení

Kyslík bude pacientovi dodáván podle alokační skupiny (6l/min O2 CNC nebo 45% FiO2 60 l/min HFNC). Pokud dojde k desaturaci definované jako SpO2 < 90 % po dobu delší než 10 s, k pacientům se bude přistupovat podle eskalačního protokolu (obrázek 1):

1. manévr přítlaku čelisti
2. pacienti ve skupině CNC budou převedeni na 45% FiO2 60 l/min HFNC
3. pacienti s 45% FiO2 60 l/min HFNC budou převedeni na 100% FiO2

4. pacienti se selháním HFNC budou převedeni na pokročilou respirační podporu (balonová ventilace, laryngeální maska, intubace, reverze sedace)

   V případě středně těžké hypoxemie bude bronchoskopie dočasně pozastavena, ale v případě těžké hypoxemie bude zváženo ukončení výkonu, pokud nedojde k okamžitému zlepšení po eskalaci ventilační podpory.

   Výkon bude ukončen i v případě dalších závažných nežádoucích příhod, jako jsou hemodynamická nestabilita, ischemie myokardu nebo pneumotorax. Resuscitační zařízení bude připraveno na speciálním lékařském vozíku uvnitř bronchoskopického pracoviště. Každý pacient s nežádoucí příhodou bude sledován až do úplného uzdravení (Alderete skóre 9 nebo více).

   Komplikace relevantní pro rozhodnutí a výsledky studie jsou definovány jako (1):

   • Desaturace <90% po dobu delší než 10s
   • Střední desaturace 75 %<= SpO2 <90 % méně než 60 s
   • Silná desaturace <75 % nebo 75 %<= SpO2 <90 % déle než 60 s
   • Tachykardie >100 nebo +25%
   • Bradykardie <50 nebo -25 %
   • Hypertenze +25 %
   • Hypotenze <90 mmHg nebo -25 %

5. Sběr dat

   Před výkonem budou shromážděny demografické údaje pacientů (věk, pohlaví, výška, hmotnost, BMI, STOP-BANG skóre, ASA skóre) a laboratorní výsledky (testování funkce plic) relevantní pro studii. Během a po výkonu bude kontinuální (SpO2, tepová frekvence, EKG) nebo periodické (krevní tlak) monitorování vitálních funkcí a hloubky sedace (BIS, MOAA/S). Počáteční bod procedury T0 je definován jako čas bezprostředně před podáním sedativa pacientovi. T1 je časový bod, kdy je bronchoskop vložen, a Tend je konec procedury, kdy je bronchoskop vytažen. Venózní krev pro analýzu pCO2 bude odebrána v T0 (na pracovním stole před sedací) a v Tend (vytažení bronchoskopu).

   Bude zaznamenáno načasování a trvání desaturace, nejnižší SpO2 a všechny eskalace léčby, stejně jako další možné komplikace.

6. Velikost vzorku

   Protokol je navržen tak, aby ukázal převahu HFNC nad CNC. Podle získaných dat v nedávno publikované metaanalýze očekáváme 12% míru desaturace ve skupině HFNC a 34% míru desaturace ve skupině CNC. Velikost vzorku by měla být 112 s úrovní spolehlivosti (alfa) 95 %, síla (1-beta) 80 %. S očekávaným poklesem o 25 % je konečný počet zahrnutých účastníků stanoven na 150. Pro výpočet velikosti vzorku byla použita webová aplikace (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx).

7. Statistická analýza

   Data budou shromažďována ve speciálně navržených formulářích pro případové zprávy (CRF) a analyzována pomocí GraphPad Prism 9.5. software (Boston, MA). Kategorické proměnné budou prezentovány jako procenta a analyzovány chí-kvadrát testem. Číselné proměnné budou prezentovány jako průměr a standardní odchylka nebo medián a rozmezí. Distribuce bude testována Kolmogorovovým - Smirnovovým testem a dále analýza provedena t-testem nebo Mann Whitney testem v závislosti na normalitě distribuce. Dvoustranná p-hodnota bude považována za statisticky významnou, pokud je < 0,05.

8. Zapojení pacientů a veřejnosti

Pacienti a veřejnost nebyli zapojeni do návrhu studie.

Reference:

1. Mason KP, Zelená SM, Piacevoli Q; Mezinárodní pracovní skupina pro uklidnění. Nástroj pro hlášení nežádoucích příhod pro standardizaci hlášení a sledování nežádoucích příhod během procedurální sedace: dokument konsenzu od World SIVA International Sedation Task Force. Br J Anaesth. leden 2012;108(1):13-20. doi: 10.1093/bja/aer407. PMID: 22157446.
2. Sazak H, Tunç M, Alagöz A, Pehlivanoğ Lu P, Demirci NY, Alıcı İO a kol. Posouzení perianestetických údajů u subjektů podstupujících endobronchiální ultrazvukem řízenou transbronchiální aspiraci jehlou. Respir Care. 2015;60(4):567-76.
3. Douglas N, Ng I, Nazeem F, Lee K, Mezzavia P, Krieser R, et al. Randomizovaná kontrolovaná studie porovnávající vysokoprůtokový nazální kyslík se standardní léčbou pro sedaci při vědomí během bronchoskopie. Anestézie. 2018;73(2):169-76.
4. Du Rand IA, Blaikley J, Booton R, Chaudhuri N, Gupta V, Khalid S a kol. Směrnice British Thoracic Society pro diagnostickou flexibilní bronchoskopii u dospělých: akreditováno NICE. Hrudník. 2013 Aug;68 Suppl 1:i1-44.
5. Sreenan C, Lemke RP, Hudson-Mason A, Osiovich H. Vysokoprůtokové nosní kanyly v léčbě apnoe nedonošených: srovnání s konvenčním nazálním kontinuálním pozitivním přetlakem v dýchacích cestách. Pediatrie [Internet]. 1. května 2001;107(5):1081-3. Dostupné z: https://doi.org/10.1542/peds.107.5.1081
6. Roca O, Riera J, Torres F, Masclans JR. Vysokoprůtoková kyslíková terapie u akutního respiračního selhání. Respir Care [Internet]. 1. dubna 2010;55(4):408 LP - 413. Dostupné z: http://rc.rcjournal.com/content/55/4/408.abstract
7. Nishimura M. Zařízení pro kyslíkovou terapii s vysokým průtokem nosní kanyly. Respir Care [Internet]. 1. června 2019;64(6):735 LP – 742. Dostupné z: http://rc.rcjournal.com/content/64/6/735.abstract
8. Takakuwa O, Oguri T, Asano T, Fukuda S, Kanemitsu Y, Uemura T a kol. Prevence hypoxémie při endobronchiální aspiraci transbronchiální jehlou řízenou ultrazvukem: Užitečnost vysokoprůtokové nosní kanyly. Respir Investig. 2018;56(5):418-23.
9. Irfan M, Ahmed M, Breen D. Hodnocení vysokoprůtokové okysličení nosní kanylou v endobronchiální ultrazvukové bronchoskopii: Randomizovaná kontrolovaná studie. J Bronchol Interv Pulmonol. 2021; 28 (2): 130-7.
10. Su C-L, Chiang L-L, Tam K-W, Chen T-T, Hu M-C (2021) Vysokoprůtoková nosní kanyla pro snížení hypoxemických příhod u pacientů podstupujících bronchoskopii: Systematický přehled a metaanalýza randomizovaných studií. PLoS ONE 16(12): e0260716. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0260716