Valutazione dei volumi polmonari di fine espirazione in soggetti sani utilizzando ossigeno ad alto flusso (Vapotherm®)

L'ossigenoterapia con cannula nasale ad alto flusso (HFNC) è un metodo di somministrazione di ossigeno ora comunemente utilizzato nei pazienti con ipossia persistente refrattari alle modalità convenzionali di integrazione di ossigeno (ad es. cannula nasale, maschera facciale, maschera facciale non rebreather). Inizialmente utilizzato nei neonati, ora è sempre più popolare nella popolazione adulta. Mentre i ricercatori sanno come l'HFNC fornisce l'integrazione di ossigeno, il meccanismo fisiologico di correzione dell'ipossiemia non è ancora chiaro. Ci sono cinque meccanismi di ipossiemia, quattro che correggono con l'integrazione di ossigeno: ridotta frazione di ossigeno inspirato (FiO2), iperventilazione, mismatch ventilazione-perfusione (V/Q) e difetto di diffusione; e uno che non lo fa - shunt. L'ipossiemia refrattaria all'ossigeno supplementare suggerisce la presenza di uno shunt fisiologico. La terapia convenzionale non invasiva per ridurre la frazione di shunt richiede l'aumento dei volumi polmonari di fine espirazione aumentando le pressioni delle vie aeree di fine espirazione utilizzando l'applicazione della pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP) o della pressione positiva bilivello delle vie aeree (BiPAP). Il prodotto Vapotherm® (Vapotherm®, Stevensville, Maryland) dell'ossigenoterapia ad alto flusso (Precision Flow®) è uno di quelli che i ricercatori utilizzano frequentemente nelle unità di terapia intensiva del Centro medico dell'Università del Maryland. Non crea una tenuta a tenuta stagna nel naso come si vede in CPAP e BiPAP. La generazione di pressione positiva è stata studiata in un altro sistema di ossigeno ad alto flusso chiamato Optiflow™ (Fisher & Paykel Healthcare, Ltd., Auckland, Nuova Zelanda). Tuttavia, questo dispositivo differisce da Vapotherm® in quanto i suoi fori nasali sono grandi e creano un sigillo in ciascuna narice, influenzando così sia la ventilazione che il livello di generazione della pressione positiva di fine espirazione (PEEP). Inoltre, questi studi hanno misurato pressioni polmonari espiratorie positive, non volume. La pressione alveolare di fine espirazione positiva e l'aumento dei volumi polmonari espiratori negli adulti non sono ancora stati dimostrati utilizzando Precision Flow®.

L'HFNC è intrigante perché studi e dati clinici hanno dimostrato che si tratta di un metodo relativamente non invasivo di somministrazione di ossigeno che sembra correggere l'ipossiemia meglio di altri metodi non invasivi. È più comodo di una macchina CPAP e quindi è meglio tollerato dai pazienti, specialmente quelli che sono gravemente malati e possibilmente alterati. Sebbene sia stato utilizzato nei neonati per qualche tempo, il suo utilizzo con gli adulti è nuovo e necessita di ulteriori ricerche.

L'ipotesi dei ricercatori è che l'HFNC corregga l'ipossiemia persistente producendo un aumento dei volumi polmonari di fine espirazione, mantenendo così gli alveoli aperti durante tutto il ciclo respiratorio, cosa che altri supplementi di ossigeno non sono in grado di fare. Utilizzando volontari sani, gli investigatori misureranno i volumi polmonari di fine espirazione su HFNC e li confronteranno con quelli ottenuti con CPAP a pressioni graduate.