呼吸ドライブに対するNIVの新しいインターフェースの効果

集中治療室 (ICU) に入院した患者の約 30% は、低酸素性急性呼吸不全 (hARF) の影響を受けています。 低酸素血症の患者に対する主な支持療法は酸素療法であり、これは一般的に鼻プロングまたはマスクを介して行われます。 鼻カニューレ (HFNC) を介して高流量ガスを送達できる新しいデバイスが最近利用可能になりました。 HFNC は、ワイドボアの柔らかい鼻プロングを介して、0.21 ～ 1 の範囲の吸入酸素 (FiO2) の割合で、最大 60 L/min の加温加湿ガスを供給します。 吸気ガスの加温と加湿は、気道上皮に対する冷たい乾燥ガスの悪影響を防ぎ、喀痰を促進します。 HFNC はまた、咽頭死腔から吐き出された二酸化炭素 (CO2) を洗い流します。 HFNC は、多くの臨床状態で酸素療法を提供する効果的な手段であることが示されています。

自発自発呼吸中の健康な被験者の呼気終末咽頭圧は、口を開けた状態と閉じた状態で、それぞれ約 0.3 と 0.8 cmH2O です。 補助なしの自発呼吸と比較して、HFNC は呼気中により大きな咽頭圧を生成しますが、吸気の過程でゼロに低下するため、肺水腫および/または虚脱のある患者における HFNC の有効性が制限されます。 肺の無気肺領域をリクルートし、静脈混合物を減らし、吸気努力を減らすことにより、持続気道陽圧 (CPAP) はこれらの例でより効果的である可能性があります。 吸気圧サポートの適用による非侵襲的換気と比較して、CPAP には、使いやすさや患者と人工呼吸器の非同期性の欠如など、いくつかの利点があります。

CPAP は、マスクまたはヘルメットを介して適用できます。 この後者は、フェイシャル マスクよりも耐容性が高く、より長時間の連続 CPAP 適用が可能です。 しかし、ヘルメットでCPAPを適用する場合、「霧効果」と呼ばれるインターフェース内の水が凝縮するため、吸入ガスの加熱と加湿が問題になります。 さらに、ヘルメットで CPAP を受けている患者では、いくらかの再呼吸が発生します。

これらの制限を克服し、HFNC と CPAP の有益な効果を組み合わせるために、研究者は HFNC とヘルメット CPAP を組み合わせた新しいデバイスを設計しました。

最近、この組み合わせは、安定した CPAP と上気道からの効果的な CO2 ウォッシュアウトを提供し、CO2 の再呼吸はほとんどないことが示されました。 それにもかかわらず、CPAP と HFNC の間の複雑な相互作用のため、実際に適用される気道内圧の量、横隔膜機能、およびヘルメット内の温度は、ある程度影響を受ける可能性があります。 14 人の健康な成人ボランティアで、CPAP に HFNC を追加しても (CPAP を参照)、1) 吸気中の事前設定された気道圧またはヘルメット内の温度が大きく変化しないことがわかりました。 2) 呼気気道圧は、HFNC によって投与されるフローに比例して増加しますが、HFNC 単独よりも低い程度です (自発呼吸に関して)。 3) CPAP 単独と比較して、呼吸ドライブのわずかな変更 (横隔膜超音波で評価) のみを決定し、4) ヘルメット内に「霧効果」を引き起こさず、5) 快適性を悪化させませんでした。 したがって、CPAP 中に 30 L/min の流量で鼻カニューレから加温加湿空気を追加することが、低酸素性急性呼吸不全患者に適用するのにおそらく最適な設定であると示唆しました。

hARF 患者では、非侵襲的呼吸補助 (CPAP および非侵襲的換気) の使用についてはまだ議論されています。 酸素療法、HFNC、または CPAP/NIV を受けている患者は、自発呼吸を維持します。これにより、鎮静を回避できるため、横隔膜の機能不全とせん妄が制限され、動員が容易になり、感染症や ICU による衰弱が予防されます。 しかし、損傷した肺と高い呼吸ドライブを持つ患者の自発呼吸の維持は、初期の肺損傷を悪化させる可能性のある全体的/局所的な圧力/容積の変化をもたらす可能性があります. この状態は、患者の自傷行為による肺損傷 (P-SILI) として定義されています。 実際、hARF患者では呼吸ドライブが増加しています。 高い呼吸努力は、肺全体に作用する圧力である経肺圧 (PI) の増加の主要な決定要因の 1 つです。 Pl は、肺胞がさらされる圧力を表し、P-SILI の最も重要な決定要因の 1 つと考えられています。 したがって、呼吸努力の減少を介したPIの減少は、hARF患者に有利である可能性があります。

したがって、研究者は、hARF 患者において、HFNC + CPAP が HFNC および CPAP と比較して呼吸努力を軽減するかどうかを調査するために、このパイロット生理学的ランダム化クロスオーバー研究を設計しました (最初の結果)。 さらに、横隔膜の活性化を、超音波、ガス交換、さまざまな設定での患者の快適さで評価します (二次的な結果)。