呼吸不全を合併した COVID-19 に対する HFNC および NIV

その後、世界保健機関 (WHO) によって重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) と命名された新しいコロナウイルスは、2019 年 12 月に中国の武漢の海鮮市場に関連する非定型肺炎の原因として浮上しました。 それ以来、SARS-CoV-2 関連疾患 (WHO によって COVID-19 と名付けられた) は、世界的なパンデミックの規模にまで国際的に広がっています。 ほとんどの患者は軽度の呼吸器症状を示しますが、一部の患者は重度の肺炎を患っており、ごく一部の患者は重篤な状態になる可能性があります。 重度の COVID-19 疾患は、多くの場合、急性低酸素性呼吸不全に進行し、高濃度の吸気酸素 (FiO2) と非侵襲的換気 (NIV) 戦略を考慮する必要があります。

高流量鼻カニューレ (HFNC) は、最大 60 L/分のガス流量と FiO2 を提供することにより、他の NIV 戦略と比較して、患者の吸気要求によりよく適合することにより、酸素化と二酸化炭素クリアランスを改善する非侵襲的戦略として登場しました。 1.0まで。 系統的レビューでは、従来の酸素療法（COT）と比較して、侵襲的人工呼吸器（IMV）または酸素療法のエスカレーションの必要性を減らすHFNCの利点を示唆する確実性の低い証拠と、死亡率に大きな差がないことを示唆する中程度の確実性の証拠が見つかりました。 HFNC は、IMV の必要性と人工呼吸器関連肺炎などの関連する合併症を減らし、COVID-19 パンデミック時の医療システムへの負担を軽減する可能性があります。

COVID-19 は、主に呼吸飛沫と媒介物を介して広がります。 しかし、エアロゾルを生成する呼吸器処置中に空気感染が発生する可能性があるという懸念があります。 空気感染には、通常、直径が 5 μm 未満の小さな粒子が含まれます。これらの粒子は、長時間空気中に浮遊したままになり、1 m を超える距離で感染し、下気道に吸い込まれます。 呼吸器粒子を 5 µm 未満に減少させるには、より大きな飛沫とそれに含まれる生物の蒸発、および気道への沈着後の再水和が必要です。したがって、空気感染は生物に特異的であり、感染を引き起こすのに十分な数の生物が乾燥とエアロゾル化のプロセスを生き残る必要があります。 SARS-CoV2 は、意図的なエアロリゼーションの後、空気中で 3 時間生存することが示されています。

Surviving Sepsis Campaign (SSC) の COVID-19 ガイドラインでは、1 型呼吸不全で COT に抵抗性の患者に対して、他の NIV 戦略よりも HFNC を優先的に使用することを強く推奨していません.10 高流量を使用すると、HFNC が感染性粒子のエアロゾル化を引き起こす可能性があるという懸念が生じます。 人間の患者シミュレーターと煙の粒子をレーザー ライト シートで視覚化するマーカーとして使用すると、鼻カニューレが適切にクリップされている場合とゆるくクリップされている場合、加湿機能を備えた HFNC は呼気をそれぞれ上向き 172 mm と横方向 620 mm まで分散させることができます。 同じ方法論を使用して、古い世代の口鼻マスクを介したNIVは、呼気を拡散して分散させることができましたが、呼気ポートの設計が改善された新世代のマスクを介した呼気の分散は制限されています. 対照的に、加湿なしで 5L/min で酸素を供給する従来の鼻カニューレからの呼気分散は、呼気をベッドの端に向かって 1m 分散させる可能性があります。

呼吸不全を合併した COVID-19 患者におけるこれらの呼吸療法の使用に関するフィールド データが不足しているため、HFNC および NIV の適用中のウイルス感染の伝播における微粒子エアロゾルの役割は不明です。 エアロゾル化の可能性に関する不確実性のため、WHO は、安全性のさらなる評価が完了するまで、バブル CPAP を含む HFNC、NIV を空気感染予防策とともに使用することを推奨しています。 呼吸不全を合併したCOVID-19患者にこれらの呼吸療法を提供する際の医療従事者の懸念を軽減するために、呼吸不全のためにこれらの治療を必要とするCOVID-19患者でウイルスサンプラーを使用したフィールドテストを実施することが重要です。

目的と目的 この研究は、a) 最大 60L/min の HFNC、b) 口腔鼻マスクによる NIV、および c) 従来の鼻カニューレを投与された患者の病院の隔離室で、SARS-2 ウイルスが小さな粒子で検出できるかどうかを検出することを目的としています。

呼吸療法の対象と適応症：

これは、呼吸不全の治療を必要とする COVID-19 が確認された患者 (呼吸療法の各カテゴリで n=5) に対して、プリンス オブ ウェールズ病院病棟の 12C シングル ベッドの隔離室で 1 時間あたり 12 回の換気を行うフィールド テストです。 a) 最大 60L/min の HFNC、b) 口腔鼻マスクによる NIV、および c) 最大 5L/min の従来の鼻カニューレ。 香港で確認された症例の大部分（80％）は呼吸不全のない軽症であったため、各治療カテゴリーで5人の患者が募集されます。 たとえば、2020 年 4 月 10 日現在の 974 例のうち、23 例と 25 例の患者はそれぞれ、隔離病棟と ICU サポート (IMV、ECMO、またはショック) で少なくとも 3L/min の酸素補給を必要としていました。 呼吸不全の程度が異なる患者に対しては、当直の医師が異なる呼吸療法を決定します。 一般に、従来の鼻カニューレは軽度の呼吸不全に使用されますが、HFNC は低酸素状態のままの人に必要です。 NIVは通常、2型呼吸不全患者に適用されます。 COVID-19 の成人では、SSC ガイドラインは、末梢酸素飽和度 (SPO2) が 92% 未満の場合は酸素補給を開始することを推奨しており (弱い推奨、質の低いエビデンス)、SpO2 が 90% 未満の場合は酸素補給を開始することを推奨しています (強い推奨、中程度の質のエビデンス) を使用して、SpO2 を 96% 以下に抑えます。 COVID-19 および COT にもかかわらず急性低酸素性呼吸不全の成人に対して、SSC ガイドラインは、NIV よりも HFNC を使用することを推奨しています (弱い推奨、低品質のエビデンス)。 COVID-19 および急性低酸素性呼吸不全の成人では、HFNC が利用できず、気管内挿管の緊急の適応がない場合、SSC ガイドラインは、呼吸不全の悪化に対する綿密なモニタリングと短い間隔の評価を伴う NIV の試験を提案しています (弱い推奨、エビデンスの質は非常に低い）。

呼吸療法: 1型呼吸不全の患者のSpO2を約95%に維持するために、鼻カニューレ1～5L/分の酸素を使用したCOTが使用されます。 5L/分の酸素にもかかわらずこれが達成できない場合は、37℃で加湿しながら 50-60L/分の HFNC (Airvo 2、Fisher & Paykel、オークランド、ニュージーランド) を適用し、口腔鼻マスク (Quattro) を介して NIV (Respironics V60) を適用します。 、ResMed) は、2 型呼吸不全の患者のために予約されます。

空気サンプリング:

患者が呼吸補助を受けている間の各空気サンプリング期間に、COVID-19 感染が確認された患者の隔離室 (ベッドの両側に 1 つ、ベッドの端に 1 つ) に 3 つの固定デバイスを配置します。 、空気を連続して 4 時間サンプリングします。 国立労働安全衛生研究所 (NIOSH) の装置は、高さ 1.5m と 1.0m に設定された 3 段階のサイクロン エアサンプラーで構成されています。これは、立っている成人と座っている成人の口の高さをそれぞれ表し、温度と相対温度を記録するメーターを表します。 4分ごとに湿度（高さ1.3m）。 NIOSH サンプラーは、サンプリング ベッドの周囲 (「センター」)、サンプリング ベッドの側面 (「サイド」) に配置されるか、サンプリング期間中に再配置されます。 NIOSH サンプラーは、患者の頭から 0.5 ～ 1 m (サンプリング ベッドの隣に配置する場合) から、ベッドの端に配置する場合は 2 ～ 2.5 m の範囲に配置します。

空気は 3.5L/分で 3 つのサイズの画分に収集されます: >4μm (15ml チューブに収集)、1 ～ 4μm (1.5ml チューブ)、<1μm (ポアサイズ 3.0μm のポリテトラフルオロエチレン (PTFE) メンブレンフィルターによる)。 5回のサンプリング実行では、ポンプに接続されていない余分な空気サンプラー（高さ0.8mに設定）がネガティブコントロールとしてデバイスに追加されます。 各収集後、15mlおよび1.5mlチューブを取り外し、1mlのウイルス輸送培地(VTM)を加える。 フィルターを取り外し、5ml チューブ内の 1ml の VTM に浸します。 次に、すべてのチューブを4°Cで実験室に輸送し、ボルテックスし、VTMを分注して-80°Cで保存し、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)によるその後の実験室分析を行います。 新しいサンプリング チューブとフィルターが使用され、サンプラーやその他の機器は使用ごとに消毒されます。 三脚、エアチューブ、防音ボックス、およびメーターは、Med-Clean (M&W International Ltd.、香港)、1% Virkon および 2% Citranox を含む NIOSH エアサンプラー (Alconox Inc、ニューヨーク、米国) で消毒されています。フィルターカセットはオートクレーブされています。

ウイルス負荷:

ウイルス負荷は、SARS-CoV-の N および Orf1b 遺伝子を標的とするプライマーとプローブを使用した定量的 RT-PCR アッセイにより、入院時および入院中に毎日 2 回連続して、患者の上気道 (鼻咽頭フロックスワブおよび喉スワブ) から測定されます。 2.

データ処理と分析:

統計分析: 従属変数は、鼻咽頭フロックスワブおよび喉スワブのウイルス量 (log10 コピー/mL) および 1 つ以上の参加者の空気サンプル (陽性) とすべての陰性空気サンプルからのウイルス RNA の検出として識別されます。 Wilcoxon-Mann-Whitney 検定、Kruskal Wallis 検定、および Spearman 相関を使用して、独立変数と上気道スワブのウイルス負荷との間の統計的に有意な相関または分布の存在を評価し、Wilcoxon-Mann-Whitney 検定および Fisher の正確検定を使用します。空気サンプル用。 統計分析は、SAS University Edition (SAS Institute、Cary、NC、USA) を使用して実行されました。