Pilottitutkimus korkeavirtaisen nenäkanyylin fysiologisesta vaikutuksesta hengitysmalliin ja hengitystyöhön

HFNC:llä on osoitettu olevan monia etuja akuutti hypoksemisten potilaiden hoidossa, mikä parantaa heidän kliinistä tulostaan. Tämän hyödyllisen vaikutuksen tarkkaa mekanismia ei vieläkään täysin ymmärretä. Harvat tutkimukset ovat analysoineet HFNC:n vaikutusta ventilaatiomalliin ja hengitystyöhön. Suurin osa näistä tutkimuksista on keskittynyt vaikutuksiin terveillä vapaaehtoisilla. Vain yksi tutkimus Braunlich et al. tutki HFNC:n vaikutuksia keuhkoahtaumatautia ja interstitiaalista keuhkosairautta (ILD) sairastaville potilaille ja osoitti, että korkeavirtaus nenän happi vähentää hengitystiheyttä ja lisää hengityksen tilavuutta näillä potilailla.

Aikuisilla alhainen virtausalue 5–10 l/min on verrattavissa tavallisten happilaitteiden (nenäkanyylin tai kasvonaamion) vastaanottamaan virtaukseen. Potilailla, joilla on taustalla oleva keuhkosairaus, kuten tutkimuspopulaatiossamme, on korkeampi sisäänhengitysvirtauksen tarve (30-120 l/min akuutin hengitysvajausjakson aikana) terveisiin koehenkilöihin verrattuna.

Odotamme havainnoivamme fysiologisia muutoksia tuloksissamme ehdotetuilla Optiflow ™ -asetuksilla, joissa minimaalinen terapeuttinen virtaus on 30 l/min, keskimääräinen 45 l/min ja maksimivirtausnopeus 60 l/min. Suurista virtausnopeuksista näillä alueilla on laaja kliininen kokemus, ja ne ovat yleensä erittäin hyvin siedettyjä. Kuten edellä mainittiin, HFNC tuottaa positiivisen uloshengityspaineen (PEEP), joka on verrattavissa CPAP-alueeseen 4 - 8 cmH2O (HFNC:n tuottama pienin ja maksimaalinen PEEP).

Tähän pilottitutkimukseen perustuvat tulevat tutkimukset eroavat aikaisemmista seuraavin tavoin:

1. Testaamme erilaista tekniikkaa. Optiflow tuottaa huomattavasti suurempia virtausnopeuksia kuin edellisessä Braunlich-tutkimuksessa13.Tutkimuksessa käytettiin yhtä virtausnopeutta 24 l/min, kun taas tutkimme useita virtauksia, jotka ulottuvat huomattavasti korkeampiin (30-60 l/min). Olemme kiinnostuneita määrittämään, kuinka korkeampien virtausnopeuksien vaikutukset verrataan Braunlichin tutkimuksessa käytetyn alueen vaikutuksiin, mutta emme voi verrata laitteita suoraan, koska jälkimmäistä laitetta ei ole saatavana Yhdysvalloissa. On tärkeää ymmärtää, onko Optiflow:n käytettävissä olevien suurempien virtausnopeuksien käytöllä tehokkuusetuja.

2. Tulevissa tutkimuksissa pyritään ymmärtämään korkeavirtauksen nenähapen vaikutusmekanismeja.

   1. Ovatko vaikutukset, joita odotamme näkevämme, liittyvät muutoksiin sisäänhengityslihasponnistuksessa, mikä on määritetty mittaamalla transdiafragmaattinen paine ja laskemalla pallean paineen aikatulos?
   2. Vai parantaako nenänielun kuolleen tilan huuhtelu ventilaation tehokkuutta niin, että kaasunvaihto voi pysyä vakaana tai jopa parantaa (minuuttitilavuuden ja transkutaanisen PCO2:n (PtcCO2) mittauksilla määritettynä? Tämä vaikuttaa HFNC:n käyttöön hoidettaessa potilaita, joilla on keuhkoahtaumatautien pahenemisvaihe ja jotka kehittävät hengityslihasten väsymystä.

1) Keskitymme keuhkoahtaumatautipotilaisiin, joille HFNC:n käyttöä ei ole toistaiseksi tutkittu paljon. Useimmat tutkimukset ovat keskittyneet potilaisiin, joilla on hypokseminen hengitysvajaus. On tärkeää ymmärtää, kuinka HFNC vaikuttaa keuhkoahtaumatautipotilaiden hengitystottumuksiin ja kaasunvaihtoon, koska aikaisemmat raportit viittaavat siihen, että CO2:n säilyttäville keuhkoahtaumatautipotilaille annetut liialliset happipitoisuudet voivat itse asiassa pahentaa CO2-retentiota heikentämällä hengitystoimintaa. Braunlichin et al. havaitsema hengitystiheyden ja minuuttitilavuuden aleneminen voisi edustaa O2:n tylsistävää vaikutusta hengityshalukkuuteen ja edistää suurempaa CO2-retentiota. Seuraamalla PCO2:ta, mitä Braunlichin tutkimuksessa ei tehty, voimme arvioida tämän mahdollisuuden.

2) Haluamme arvioida CPAP:n vaikutusta samoihin hengitysindekseihin kuin HFNC:llä COPD-potilaillamme. Aiomme käyttää CPAP-vastetta "positiivisena kontrollina" määrittääksemme, reagoiko väestömme kirjallisuuden CPAP-tutkimuksissa kuvatulla tavalla. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että vaikeaa keuhkoahtaumatautia sairastavilla potilailla CPAP:n käyttö suosittelemallamme alueella heikentää hengityksen palleatyötä ja haluamme selvittää, onko populaatiossamme samanlainen vaikutus.

Näin ollen tulevat tutkimukset, jotka perustuvat tästä pilottitutkimuksesta saatuihin tietoihin, laajentavat Braunlichin et al:n tutkimusta arvioimalla suurempien virtausnopeuksien vaikutuksia käyttämällä erilaista Yhdysvalloissa saatavilla olevaa tekniikkaa, määrittämällä vaikutukset sisäänhengityslihasten ponnistuksiin ja seuraamalla kaasunvaihtoa, joka on tärkeä sekä mekaniikka- että turvallisuusnäkökulmasta. Oletamme, että suuremmilla virtausnopeuksilla on suurempi tylsävaikutus hengitysmalliin kuin alhaisella virtausnopeudella ja että ventilaattorin tehokkuus paranee, mikä liittyy pallean hengitystyön vähenemiseen.