Aire de alto flujo a través de una cánula nasal frente a presión positiva continua no invasiva en las vías respiratorias para la insuficiencia respiratoria hipercápnica (HIGHforHyper)

La insuficiencia respiratoria es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, y uno de los problemas más frecuentes en el servicio de urgencias. La insuficiencia respiratoria hipercápnica o hipercárbica, también denominada insuficiencia respiratoria tipo II, se caracteriza por la falla del sistema respiratorio en una de sus dos funciones de intercambio de gases: la eliminación de dióxido de carbono (CO2). Por lo tanto, generalmente se define a través de la presión parcial de CO2 en la gasometría arterial (PaCO2), siendo un valor superior a 50 mmHg un punto de corte comúnmente utilizado. La insuficiencia respiratoria hipercápnica a menudo se asocia con trastornos graves de las vías respiratorias, como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), pero también se puede encontrar en otras afecciones en las que el impulso respiratorio está restringido, como intoxicaciones, enfermedades neuromusculares o anomalías de la pared torácica. La insuficiencia respiratoria hipercápnica, es decir, insuficiencia respiratoria de tipo II, a menudo se asocia con insuficiencia respiratoria hipoxémica, es decir, insuficiencia respiratoria de tipo I, insuficiencia de oxigenación. Sin embargo, la falla de tipo I también se observa a menudo sin hipercapnia. La insuficiencia respiratoria, tanto de tipo I como II, puede clasificarse en aguda o crónica. La distinción entre ambas formas a menudo es un desafío y, además del análisis de gases en sangre arterial, puede requerir pruebas adicionales para identificar marcadores clínicos como policitemia o enfermedad cardíaca pulmonar. Por razones prácticas, la insuficiencia respiratoria aguda a menudo se define como una condición en la que la insuficiencia respiratoria se desarrolla demasiado rápido para permitir la compensación renal y un aumento en los niveles de bicarbonato (HCO3-), lo que conduce a acidosis (pH inferior a 7,3). Las estrategias terapéuticas para la insuficiencia respiratoria hipercápnica incluyen soporte de ventilación CPAP no invasiva, intubación y ventilación mecánica (tanto asistida como controlada) y, en casos muy graves, métodos extracorpóreos, como los sistemas de soporte vital extracorpóreo.

El soporte de ventilación CPAP no invasivo a través de cascos o diferentes tipos de máscaras ajustadas es el método actual de elección para el tratamiento de pacientes con insuficiencia respiratoria aguda en el entorno de cuidados intensivos. Los pacientes elegibles incluyen aquellos con vías respiratorias intactas, reflejos protectores de las vías respiratorias, que están lo suficientemente alertas para seguir órdenes, mientras que los pacientes que carecen de esos criterios requieren intubación endotraqueal inmediata. La ventilación asistida por CPAP no invasiva mejora tanto la oxigenación (al proporcionar una fracción inspirada de oxígeno (FiO2) del 100 %, lo que no es posible mediante una simple máscara venturi, como la posibilidad de presión positiva al final de la espiración (PEEP), evitando el colapso de los alvéolos) y descarboxilación (aumentando el volumen corriente). Se ha demostrado que disminuye tanto la necesidad de intubación como la mortalidad hospitalaria. Sin embargo, el soporte de ventilación CPAP no invasiva requiere un alto grado de habilidad por parte de los proveedores y una comunicación intensiva con el paciente para explicar la utilidad de un dispositivo ajustado en la cara en una situación de disnea masiva percibida. Aunque los efectos adversos graves de la ventilación asistida por CPAP no invasiva son muy raros, pueden producirse dolor y marcas de presión. A pesar de todos los esfuerzos de los proveedores de atención, hay una proporción importante de pacientes que no toleran en absoluto el soporte de ventilación a través de una máscara ajustada. Alrededor del 15% de los pacientes no toleran la terapia, con un 25% adicional de pacientes que presentan contraindicaciones. Estos pueden incluir contraindicaciones generales contra las técnicas no invasivas, como la falta de reflejos de protección de las vías respiratorias antes mencionada, pero también contraindicaciones específicas para máscaras ajustadas, como anomalías anatómicas de la cara.

La terapia de aire de alto flujo a través de una cánula nasal (HFA) generalmente se aplica a través de una cánula nasal de calibre ancho. Proporciona hasta 60 litros por minuto de una mezcla de gases calentada y humidificada (con una FiO2 ajustable). Esta terapia es mucho menos invasiva para el paciente y, por lo tanto, a menudo mejor tolerada. HFA se ha utilizado cada vez más en los últimos años para tratar la insuficiencia respiratoria hipóxica (es decir, tipo I), y numerosos estudios han demostrado su eficacia en esta indicación tanto en la unidad de cuidados intensivos como en urgencias. Una revisión sistemática y un metanálisis recientes han concluido en una mejora de la comodidad del paciente y una reducción de las puntuaciones de disnea. A pesar de esta buena evidencia de HFA en la insuficiencia respiratoria hipóxica, solo se ha utilizado de mala gana para la insuficiencia respiratoria hipercápnica. Esto podría explicarse en gran parte por el hecho de que se sabe que los pacientes con hipercapnia crónica disminuyen su impulso respiratorio cuando se exponen a la hiperoxia. Sin embargo, la evidencia ha comenzado a cambiar en esta indicación en los últimos tiempos. Se ha demostrado que HFA genera PEEP, a pesar de no ser un sistema cerrado, y mejora la eliminación de CO2 al limpiar el espacio muerto anatómico. También podría ayudar a reducir la resistencia inspiratoria y facilitar la eliminación de secreciones del gas humidificado. Un estudio en pacientes con EPOC mostró un aumento de la amplitud de la presión respiratoria y de la presión media, así como del volumen corriente, con tendencia a la reducción de la pCO2. En base a estos hallazgos, el uso de HFA ha aumentado en la práctica clínica, y varios informes de casos y series indican un uso exitoso. Fraser et al. investigó con éxito el uso de HFA en pacientes con EPOC crónica, los cambios en los gases en sangre arterial durante el uso de HFA en el servicio de urgencias para pacientes hipercápnicos y no hipercápnicos se analizaron en estudios previos y encontraron una reducción significativa de pCO2.

Sin embargo, hasta la fecha no existe ningún ensayo controlado aleatorio que investigue el efecto de los HFA en la insuficiencia respiratoria hipercápnica aguda.

El estudio se realizará como un ensayo controlado aleatorio de no inferioridad. El sitio de estudio es el Departamento de Medicina de Emergencia (ED) del Hospital General de Viena, un centro de investigación académica líder en medicina de emergencia en un gran hospital de atención terciaria. Alrededor de 90.000 pacientes son tratados en el departamento cada año, aproximadamente 150-200 de ellos sufren de insuficiencia respiratoria hipercápnica y requieren soporte de ventilación no invasiva. El departamento cuenta con su propia UCI y unidad de cuidados intermedios, con 7 posiciones cada una, para un total de 14 posiciones capaces de proporcionar terapia CPAP. El dispositivo HFA también se usa regularmente en el departamento.

Los pacientes que temporalmente no puedan dar su consentimiento informado debido a la hipercapnia serán aleatorizados y tratados. Se les informará post-hoc tan pronto como puedan dar su consentimiento informado, y tendrán la posibilidad de dar su consentimiento para el uso de sus datos.

Una persona que no participe en la inscripción de pacientes generará una secuencia aleatoria utilizando un software estándar. La aleatorización se realizará en bloques variables de 4 a 6, para producir una asignación impredecible pero que garantice tamaños de grupo equilibrados. Se preproducirán sobres opacos sellados numerados secuencialmente (SNOSE), que contienen la asignación al grupo de intervención o de control. Los sobres se abrirán después del consentimiento inmediatamente antes del inicio de la intervención para permitir el ocultamiento de la asignación y reducir el riesgo de exclusión posaleatoria inmediata.

La intervención consiste en HFA utilizando equipo estándar en el departamento. Se utilizará un flujo de gas de 60 litros por minuto y una FiO2 como sea clínicamente factible. La terapia continuará hasta que se alcance un nivel de pCO2 de 50 mmHg o menos, o se deba interrumpir la terapia debido a la falta de tolerancia por parte del paciente o la indicación de intubación.

El control consiste en soporte ventilatorio CPAP no invasivo mediante mascarilla hermética y equipo respirador estándar del Departamento de Medicina de Emergencia. Se utilizará una presión positiva en la vía aérea de 3,67 mmHg y una FiO2 como sea clínicamente factible. La terapia continuará hasta que se alcance un nivel de pCO2 de 50 mmHg o menos, o se deba interrumpir la terapia debido a la falta de tolerancia por parte del paciente o la indicación de intubación.

Según el criterio del médico tratante, tanto los tratamientos de intervención como los de control pueden interrumpirse en cualquier momento, y puede iniciarse cualquier otra terapia (máscara Venturi simple, HFA, soporte de ventilación CPAP no invasiva, intubación, métodos extracorpóreos).

Las características de referencia y las variables demográficas incluirán la edad, el sexo, el tabaquismo, las enfermedades previas, especialmente cualquier historial de EPOC o asma, y ​​la duración del tratamiento de las mismas, la medicación, el tamaño corporal, el tratamiento prehospitalario. Los niveles de pCO2 se medirán mediante un análisis de gases en sangre a los 0 -30 -60 (y cada 60 minutos a partir de entonces) minutos después del comienzo de la terapia y al final de la terapia. La percepción del paciente sobre la terapia se evaluará después del final de la terapia utilizando una escala de Likert de 10 puntos desde muy incómodo hasta muy cómodo.

Las consideraciones sobre el tamaño de la muestra se basan en el resultado primario de reducción de pCO2 por hora. Los investigadores asumen niveles basales de pCO2 de 50 a 100 mmHg. Según la bibliografía publicada, los investigadores suponen que el resultado en el grupo de control es de 4±3 mmHg/hora. Según nuestro juicio clínico, los investigadores supusieron un límite de no inferioridad de 2 mmHg, que se encuentra dentro de una desviación estándar del resultado. Por lo tanto, los investigadores necesitarían 28 sujetos experimentales y 28 sujetos de control para poder rechazar la hipótesis nula de que el límite inferior de un intervalo de confianza bilateral del 90 % de la diferencia verdadera entre dos grupos está por encima del límite de no inferioridad, en una potencia del 80%. Formalmente, los investigadores tendrán que inscribir a 56 pacientes. Para permitir posibles pérdidas durante el seguimiento, datos faltantes, problemas de medición u otros factores de diseño, los investigadores aumentarán el tamaño real de la muestra a 62. En términos de factibilidad, los investigadores esperan aproximadamente de 150 a 200 pacientes elegibles dentro de un año, lo que resulta en una duración esperada del estudio de aproximadamente 6 meses.

Debido al tamaño de la muestra relativamente pequeño, no hay análisis intermedios planificados previamente.

Los datos de referencia y demográficos se tabularán para el grupo de intervención y control para evaluar el éxito de la asignación al azar. Se comparará la reducción de pCO2 por hora entre los individuos de la intervención y los individuos del grupo de control. Los investigadores calcularán los efectos como diferencias con intervalos de confianza del 95 %. Esto se hará utilizando un modelo lineal mixto con pCO2 como resultado, grupo de tratamiento como variable factor y pCO2 inicial y tiempo de tratamiento como covariables. Los investigadores asumirán la no inferioridad si el intervalo de confianza bilateral del 95 % se encuentra dentro de los límites predefinidos de no inferioridad. Como análisis de sensibilidad, los investigadores también probarán la interacción tiempo/tratamiento en el modelo. Como otro análisis de sensibilidad, los investigadores analizarán los datos durante las primeras 6 horas de tratamiento como máximo. En caso de fracaso de la terapia, los investigadores utilizarán el método de la última observación realizada a las 6 horas. El análisis primario seguirá el principio de intención de tratar. La unidad de análisis serán las personas solteras.

Los resultados secundarios categóricos se analizarán calculando los riesgos relativos con intervalos de confianza del 95 % basados ​​en el error estándar exacto. Los investigadores asumirán la no inferioridad si el intervalo de confianza bilateral del 95 % se encuentra dentro de los límites predefinidos de no inferioridad. Los resultados secundarios continuos se analizarán como el resultado primario. Se espera que los datos de duración de la estadía tengan una distribución logarítmica normal, por lo que los investigadores planean utilizar valores transformados logarítmicamente para cálculos adicionales. Para el análisis de datos, los investigadores utilizarán Stata 11. Un valor de p de dos caras menos de 0,05 generalmente se considera estadísticamente significativo. Los informes seguirán los estándares de la extensión CONSORT para ensayos de no inferioridad y equivalencia.

Privacidad y seguridad de los datos Los datos relacionados directa e indirectamente con los pacientes se almacenarán separados física y lógicamente. Además, solo los miembros del grupo de estudio tendrán acceso a los datos del estudio. Los datos se almacenarán en una computadora segura del departamento de medicina de emergencia y solo se podrá acceder a ellos mediante un acceso restringido para los miembros del grupo de estudio.