高流量鼻カニューレが嚥下機能に与える影響

高流量鼻カニューレ (HFNC) は、最大 60 L/分の流量を供給することができる、非侵襲性の加温加湿酸素供給装置です。 これは、慢性閉塞性肺疾患 (COPD) 呼吸不全、閉塞性睡眠時無呼吸 (OSA)6、抜管後、および喘息状態の患者に従来の酸素療法の代替として導入された比較的新しいモダリティです。分泌物の滞留を防ぎ、患者の快適性を高める機能。 この機能により、最大 30 日間の臨床での HFNC の長期使用が可能になります。

適切な加湿レベルを提供する能力に加えて、HFNC にはさまざまな呼吸生理学的効果があります。 これらの生理学的効果には、肺胞動員、デッド スペース ウォッシュ アウト、および気道抵抗の減少が含まれます。 HFNC の使用の臨床的価値は、その換気と酸素化効果に限定されず、患者が話すことを可能にし、酸素療法中に経口栄養を可能にすると言われています。

現在、患者は HFNC 治療を受けている間は食事が許可されることが多いという事実にもかかわらず、嚥下機能に対する HFNC の影響に関する証拠は不十分です。 嚥下機能に対するこの酸素供給装置の効果の不確実性は、限られた数の研究だけでなく、矛盾した結果からも生じます。 例えば、さぬきら。 HFNCの流量を増やすと、反射潜時が短縮され、嚥下機能が強化されることが報告されました。 彼らの調査結果に基づいて、研究者は、HFNC の使用が給餌の開始または再開の決定に影響を与えるべきではないことを示唆しました。 同様に、Lader 等。高流量鼻カニューレの使用は経口栄養を遅らせるべきではないと提案した。 それどころか、フェラーラ等。は新生児を対象に研究を行い、鼻持続陽圧気道圧 (nCPAP) を使用しながら授乳を行うと、誤嚥のリスクが高まると結論付けました。 これらの相反する結果は、より決定的な証拠を得るためにさらなる研究が必要であることを裏付けています。

方法:

自発的な嚥下頻度:

自発的な嚥下は気道保護反射であり、その頻度の測定は嚥下機能の敏感な指標であると考えられています。 この指標は、嚥下障害やその他の嚥下関連障害を敏感に識別することができます。 さらに、この指数の低下は、分泌物レベルの上昇と胸部感染症に関連しています。 嚥下頻度を測定するために使用される 1 つのモダリティは表面筋電図 (sEMG) です。これは、あごの下の皮膚に配置された電極を介して嚥下中の電気活動を記録します。 この非侵襲的技術は、20 年以上にわたり、嚥下生理学のさまざまな側面を記録するために使用されてきました。 この研究では、その実現可能性、精度、および嚥下を検出する能力のために、sEMG が使用されます。

飲み込む努力とタイミング：

オトガイ下 sEMG による嚥下努力は、嚥下動作中の舌筋およびオトガイ下筋の活動を客観的に測定します。 測定には、筋収縮の振幅と収縮のタイミング/速度が含まれます。 臨床的には、嚥下努力パラメータは、健康な個人の規範的な値を文書化するため、および嚥下に対する疾患の影響を文書化するために使用されてきました。 以前の研究では、振幅とタイミングの両方が、飲み込まれるアイテム (またはボーラス) の量と粘度、および飲み込む人の年齢と性別を含む複数の要因の影響を受けることが示されています。 しかし、どちらの嚥下努力パラメーターに対する HFNC の影響を調査した研究もありません。

この研究の主な目的は、高流量鼻カニューレのさまざまな流量が安静時の自発的嚥下頻度と嚥下努力および嚥下中のタイミングに与える影響を判断することです。

これは、50 人の健康な成人ボランティア (25 人の参加者は 21 ～ 49 歳、残りの 25 人は 50 歳以上) の嚥下頻度と嚥下努力を測定するように設計された前向き研究です。 ボランティアの参加者を募集するために、学内の電子メールシステムを介して、呼吸ケアおよび言語病理学の部門の教職員、学生、および従業員に電子メールが送信されます。 スノーボール サンプリング (非確率サンプリング) は、これらの部門以外の個人を採用するためにも利用されます。 参加者への報酬はありません。 登録された参加者は、2 つの異なる年齢グループにサブカテゴリ化され、異なる年齢グループ間に飲み込みの違いがあるかどうかを判断します。 包含基準には、21 歳以上で認知障害のない個人が含まれます。 除外基準には、21 歳未満の個人、嚥下障害または嚥下障害を引き起こす可能性のある疾患/状態の病歴がある個人、嚥下機能を変化させる薬物の現在の使用、鼻閉塞、および気管切開チューブの存在が含まれます。

包含基準を満たすと、手順と潜在的な害を説明するインフォームドコンセントが得られ、コピーが被験者に渡されます。 次に、被験者の身元を保護するために一意の識別コード番号が割り当てられます。

HFNC:

AIRVO 2 高流量鼻カニューレ システム (Fisher and Paykel Healthcare Limited、Panmure、オークランド、ニュージーランド) が使用されます。 鼻プロングのサイズは、メーカーの推奨に従って選択されます。 参加者は、鼻プロングを介して 3 つのレベルの HFNC 流量 (30、45、および 60 L/分) を受け取ります。 小さいサイズの鼻プロングが使用されている場合、参加者は 30、45、および 60 L/min の代わりに 30、45、および 50 L/min の流量を受け取ります。鼻プロングは 50 L/分です。 酸素濃度は 21%、温度は 37 °C に設定されます。 まず、個人が sEMG モニターに配置されます。 sEMG の適用後、HFNC に接続する前に、各参加者は 10 分間静かに座って、ベースラインの嚥下頻度を確立することができます。 ベースラインの嚥下頻度が確立された後、各参加者は 8 ボーラスを飲み込むように求められます: 2 容積 (5 および 10 mL) の水の 2 つの試験と 2 容積 (5 および 10 mL) のアップルソースの 2 つの試験。 参加者は、飲み込みが完了するたびに 15 秒間休憩します。 この手順は、参加者のベースライン嚥下努力測定値を確立します。 これらの飲み込みが完了すると、参加者は HFNC に配置されます。 各参加者は、ランダムな順序で 3 つの異なる流量 (30、45、および 60 L/分または 30、45、および 50 L/分) に配置されます。 ランダムな順序は、オンライン乱数ツール (https://www.randomizer.org) によって生成されます。 研究参加者は、15分間の各流量にさらされます。 最初の 10 分間は、嚥下頻度が記録されます。 与えられた流れで 10 分後、参加者は前述の 8 つの飲み込みを完了します。 すべての嚥下試験が完了した後、参加者は HFNC から 10 分間取り外されます。 このプロセスは、合計 32 のボーラスを飲み込むために 3 つの流量すべてに対して繰り返されます。

嚥下頻度:

嚥下頻度は、KayPentax Digital Swallow Workstation™ と統合されたデジタル嚥下信号ラボ (DSW™、モデル 7120、ニュージャージー州) で記録された sEMG 信号によって分析されます。 3 センサー sEMG 電極 (Uni-Patch™、Disk #7500、Covidien Corporation、Tyco Healthcare、ミネソタ州ワバシャ) を、顎の下の首の前部皮膚、舌骨の上のオトガイ下筋の上に配置します。 各パッチには、2 つの記録電極と 3 番目の接地電極が含まれます。 自発嚥下頻度は、室内空気での 10 分間の 1 分あたりの嚥下数 (SPM) として計算され、その後、各 HFNC 介入について計算されます。 ツバメは、DSW によって生成された視覚的な筋波形からカウントされます。

飲み込む努力:

嚥下振幅とタイミング パラメータの両方が、DSW アルゴリズムによって生成された個々のグラフィック波形を分析することによって取得されます。 測定値は、各 HFNC 流量で、8 回の飲み込みごとに取得されます。

研究目的で行う手続き

3 レベルの流量 (30、45、および 60 L/分または 30、45、および 50 L/分 [小さいサイズの鼻プロングの場合]) での HFNC の使用。

sEMG による嚥下周波数測定。

sEMG による嚥下努力の測定 - 参加者は、測定された量の水とアップルソースを飲み込みます。 異なる体積と粘度の表示は、事前に決められたランダムな順序で行われます。