Fysiologiske virkninger af en ny grænseflade på lungeventilation og gasdistribution

Omkring 30 % af patienterne indlagt på intensivafdelingen (ICU) er ramt af hypoxæmisk akut respirationssvigt (hARF). Den primære understøttende behandling hos hypoxæmipatienter er iltbehandling, som almindeligvis leveres gennem næsestifter eller masker. Nye enheder, der er i stand til at levere gas med høj flow gennem en næsekanyle (HFNC), er for nylig blevet gjort tilgængelige. HFNC leverer opvarmet og befugtet gas op til 60 l/min, med en brøkdel af indåndet ilt (FiO2), der spænder fra 0,21 til 1, via et blødt næseben med bred boring. Opvarmning og befugtning af den indåndede gas forhindrer de negative virkninger af kølige tørre gasser på luftvejsepitelet og letter opspytningen. HFNC vasker også udåndet kuldioxid (CO2) fra svælgets døde rum. HFNC har vist sig at være et effektivt middel til at levere iltbehandling under mange kliniske tilstande.

Hos raske personer under spontan uassisteret vejrtrækning er det endeeksspiratoriske svælgtryk omkring 0,3 og 0,8 cmH2O med henholdsvis åben og lukket mund. Sammenlignet med uassisteret spontan vejrtrækning genererer HFNC et større svælgtryk under udånding, mens det i løbet af inspirationen falder til nul, hvilket begrænser effektiviteten af ​​HFNC hos patienter med lungeødem og/eller kollaps. Ved at rekruttere lunge-atelektatiske regioner, reducere venøs blanding og mindske den inspiratoriske indsats, er kontinuerligt positivt luftvejstryk (CPAP) sandsynligvis mere effektivt i disse tilfælde. Sammenlignet med ikke-invasiv ventilation ved anvendelse af en inspiratorisk trykstøtte tilbyder CPAP adskillige fordele, som omfatter brugervenlighed og manglende patient-ventilator asynkron.

CPAP kan påføres enten gennem maske eller hjelm. Sidstnævnte tolereres bedre end ansigtsmasker og tillader mere langvarig kontinuerlig CPAP-påføring. Ved påføring af CPAP med hjelm er opvarmning og befugtning af den indåndede gas imidlertid problematisk på grund af kondensering af vand inde i grænsefladen, såkaldt "tågeeffekt". Hertil kommer, at patienter, der modtager CPAP med hjelm, forekommer en vis genånding.

For at overvinde disse begrænsninger og kombinere de gavnlige virkninger af HFNC og CPAP, designet efterforskere en ny enhed, der kombinerer HFNC og hjelm CPAP.

For nylig har det vist sig, at denne kombination er i stand til at give en stabil CPAP og effektiv CO2-udvaskning fra de øvre luftveje med ubetydelig CO2-genånding. Ikke desto mindre, på grund af det komplekse samspil mellem CPAP og HFNC, kan mængden af ​​virkeligt påført luftvejstryk, membranfunktion og temperatur inde i hjelmen blive påvirket til en vis grad. Hos 14 voksne raske frivillige fandt vi ud af, at tilføjelse af HFNC til CPAP (som refereret til CPAP), 1) ikke ændrede væsentligt hverken det forudindstillede luftvejstryk under inspiration eller temperaturen inde i hjelmen; 2) øget ekspiratorisk luftvejstryk proportionalt med flowet administreret af HFNC, men i mindre grad end HFNC alene (som refereret til spontan vejrtrækning); 3) bestemte kun små ændringer af respirationsdrevet (som vurderet ved diafragma-ultralyd), sammenlignet med CPAP alene, 4) forårsagede ikke "tågeeffekt" inde i hjelmen og 5) forværrede ikke komforten. Vi foreslog derfor, at tilsætning af opvarmet befugtet luft gennem næsekanylen med en strømning på 30 l/min under CPAP sandsynligvis ville være den bedste indstilling til at blive anvendt hos patienter med hypoxæmisk akut respirationssvigt.

Elektrisk impedanstomografi (EIT) er en ikke-invasiv overvågningsenhed ved sengekanten, der har til formål at vurdere lungeluftning og ventilation. HFNC- og CPAP-enheder blev vist at modificere lungeluftning og ventilation hos patienter med hARF. Der vides dog intet om effekten af ​​kombinationen af ​​HFNC+CPAP på lungeventilation hos patienter med hARF. Efterforskere har derfor designet denne pilot fysiologiske randomiserede cross-over undersøgelse for at undersøge virkningerne af HFNC+CPAP på lungeluftning og ventilationsfordeling, gasudveksling og patientens komfort.