Toiminnallinen jäännöskapasiteetti apnoeisessa hapetuksessa eri virtausnopeuksilla lapsilla (FUTURE)

High-flow nenähappi (HFNO) tarkoittaa lämmitetyn, kostutetun ja sekoitetun ilman/hapen antamista nenäkanyylin kautta nopeuksilla ≥ 2 l/kg/min. HFNO on avoin järjestelmä, jota voidaan käyttää erikokoisten nenäkärkien kanssa. Se on kehitetty vastasyntyneiden tehohoidossa apneasta kärsiville keskosille vaihtoehtona jatkuvalle positiiviselle hengitysteiden paineelle (CPAP). Helppokäyttöisyytensä ja useisiin eri indikaatioihin soveltuvan turvallisuutensa vuoksi HFNO on saamassa yhä enemmän kiinnostusta hengitystuen tarjoamisesta lapsipotilaille ja aikuisille teho-osastolla, jolla on hengitysvajaus. Aikuisväestössä HFNO:n käyttö mahdollistaa desaturaation estämisen henkitorven intuboinnin aikana tehohoitopotilailla, joilla on lievä tai kohtalainen hypoksemia. HFNO-sovellus aikuisille ja lapsille on turvallisen apnean jatkaminen potilailla, joille tehtiin yleisanestesia hypofaryngeaalisen tai kurkunpään ja henkitorven leikkauksen vuoksi. Tämä menetelmä, niin sanottu turvallinen apnoeinen hapetus, estää myös lasten hypoksemiaa intuboinnin aikana. Käyttämällä tätä tekniikkaa Patel et ai. osoittivat apneaajan merkittävää pidentymistä ja ehdottivat ventilaatiovaikutusta, koska nämä tutkimukset paljastivat hitaamman pCO2:n nousun kuin fysiologisesti odotettiin. Näissä tutkimuksissa tutkijat vertasivat tietojaan 1950-luvun tutkimuksiin, joissa tutkittiin CO2:n nousua apnean aikana. Sitä vastoin tutkijoiden aiemmat tutkimusprojektit HFNO:n kanssa eivät vahvistaneet väitettyä hengitysvaikutusta lapsilla ja aikuisilla.

Lisäksi spontaanisti hengittävillä vastasyntyneillä ja aikuisilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet HFNO:n kyvyn lisätä jonkin verran nielun painetta, mikä voisi selittää hapettumisen paranemisen apneaajan pidentymisestä huolimatta. Aiempi tutkijoiden tutkimus aikuispotilailla osoitti, että merkittävää paineen nousua ei juuri esiintynyt, kun potilaan suu oli auki. Tällä hetkellä ei ole tietoa fysiologisesta paineesta, joka muodostuu HFNO:lla hoidetuilla apneisilla lapsilla subglottisissa hengitysteissä. Perinteisen henkitorven paineen mittaamisen henkitorvessa olevalla katetrilla katsotaan olevan riski pienille lapsille.

Tämän tutkimuksen päätavoitteena on siis tutkia huonosti tuuletettujen keuhkoyksiköiden (eli hiljaisten tilojen) vaihteluita sähköimpedanssitomografialla mitatun toiminnallisen jäännöskapasiteetin korvikkeena atelektaasin muodostumisen ja regression arvioimiseksi dynaamisesti apnoeisessa hapetuksessa eri virtausnopeuksilla.

Tukikelpoiset lapset saavat esilääkityksen Midatsolaamia rektaali/oraalinen 0,5 mg/kg tai Dexmedetomidine nenän kautta 2 mcg/kg 30 minuuttia ennen toimenpiteen alkua (lasten anestesiaosastojen paikalliset SOP-ohjeet). Pakollinen seuranta sisältää ei-invasiivisen perifeerisen happisaturaation (SpO2), sykkeen (HR) ja non-invasiivisen verenpaineen (NIBP). Suonensisäinen linja huumeiden injektiota varten asetetaan.

Anestesian (="induktion") alkamisen jälkeen järjestetään riittävä kasvonaamion ventilaatio. Suljettu satunnaistamista varten oleva kirjekuori avataan sitten. Tavanomaista anestesiaa jatketaan suonensisäisellä propofolilla. Anestesian syvyys arvioidaan NarcotrendTM-ohjelmalla (NarcotrendTM, Hannover, Saksa) pitäen arvot välillä 40-60. Lisätutkimukseen liittyvä non-invasiivinen seuranta: transkutaaninen tcCO2- ja O2-mittaus (ToscaTM, Radiometer, Neuilly-Plaisance, Ranska), rintakehän sähköimpedanssitomografia (EIT, PulmoVista 500, Draeger, Lyypekki, Saksa) ja NIRS (Niro-2000NX, (H) Tokio, Japani). EKG, pulssioksimetria, verenpaine, Narcotrend (NarcotrendTM, Hannover, Saksa), rintakehän EIT mitataan jatkuvasti, alkaen ennen induktiota spontaanin hengityksen aikana ja päättyen 1 minuutti rekrytointitoimenpiteen jälkeen. Kaikki potilaat saavat neuromuskulaarista salpauslääkitystä 2 x ED95 (normaali intubaatioannos) hengitysteiden hallinnan helpottamiseksi. Neuromuskulaarinen salpaus arvioidaan käyttämällä TOF-monitorointia (TOF-Watch, Organon Ltd, Dublin, Irlanti). TOF-arvo nolla ennen apnean alkamista ja koko toimenpiteen ajan katsotaan välttämättömäksi.

Tämän jälkeen yhden minuutin painetukihengitys (Pmax 20 cm H20) varahengitysnopeudella 20/min, normalisoitu tilavuuteen 6-8 ml.kg-1 100 % hapella ja käytetään. Hengitys keskeytetään ja lapsi jätetään apneettiseksi 5 minuutiksi saamaan happea satunnaistuksen mukaisesti.

Lapset satunnaistetaan saamaan kolme eri virtausnopeutta 100 % happea, lämmitettynä ja kostutettuna OptiFlow-laitteella (Fisher&PaykelTM, Auckland, Uusi-Seelanti):

• ryhmä 1): 0,2 l/kg/min + jatkuva leuan työntövoima
• ryhmä 2): 2 l/kg/min + jatkuva leuan työntövoima
• ryhmä 3): 4 l/kg/min + jatkuva leuan työntövoima (kontrolliryhmä).

Nenäkanyyli ei saa tukkia sieraimet enempää kuin 50 %. Aika, joka kuluu desaturaatiosta SpO2 100 %:sta SpO2 95 %:iin, mitataan. Rintakehän ultraääni toimenpiteen lopussa lopullisen hengitysteiden hoidon jälkeen osoittaa, että toimenpiteen aikana ei kehittynyt ilmarintaa.

Apnean hajoamiskriteerit ovat: SpO2 alle 95 %, transkutaaninen CO2 yli 70 mmHg tai apnean aika >5 minuuttia, NIRS:n lasku >30 % lähtötasosta.