Gebruik van elektrische impedantietomografie om de relatie te onderzoeken tussen de luchtstroomsnelheid tijdens high-flow zuurstoftherapie en de druk bij patiënten met hartfalen, vergeleken met niet-invasieve ventilatie

Niet-invasieve beademing (NIV) wordt op grote schaal gebruikt bij patiënten met hartfalen, met ondersteunend bewijsmateriaal. De nadelen en contra-indicaties die verband houden met NIV beperken echter de toepasbaarheid ervan bij bepaalde patiënten. Onlangs heeft high-flow zuurstoftherapie (HFOT) aan populariteit gewonnen, vooral in de context van de COVID-19-pandemie, vanwege de gedocumenteerde voordelen, het verbeterde comfort voor de patiënt en minder contra-indicaties. Studies hebben gesuggereerd dat HFOT een positieve eindexpiratoire druk (PEEP) kan genereren, vergelijkbaar met NIV, waardoor het eindexpiratoire longvolume toeneemt. De specifieke effecten van PEEP blijven echter onbekend, omdat eerder onderzoek alleen de druk in de bovenste luchtwegen meet. Daarom heeft deze studie tot doel de stroom-drukrelatie tussen HFOT en NIV bij patiënten met hartfalen te onderzoeken met behulp van elektrische impedantietomografie (EIT).

Deze prospectieve gerandomiseerde cross-over klinische studie zal worden uitgevoerd in één medisch centrum met meerdere intensive care-afdelingen. Deelnemers worden willekeurig toegewezen aan de groepen A en B met behulp van een geautomatiseerd randomisatieproces. Elke groep zal gedurende 5-10 minuten per fase specifieke protocollen ondergaan, waarbij parameters zoals ademhalingsfrequentie, hartslag, bloeddruk, perifere zuurstofverzadiging en zuurstofconcentratie worden geregistreerd. NIV wordt toegediend in de modus voor continue positieve luchtwegdruk (CPAP). Aanvullende parameters zoals ademvolume, ademhalingsfrequentie, minuutventilatie, lekstroom en piekinspiratoire druk worden geregistreerd voor NIV.

De onderzoeksprotocollen voor Groep A volgen de volgorde van zuurstofmasker, HFOT 40L, HFOT 50L, HFOT 60L, zuurstofmasker, CPAP 4cmH2O, CPAP 5cmH2O en CPAP 6cmH2O. Groep B volgt de volgorde van zuurstofmasker, CPAP 4cmH2O, CPAP 5cmH2O, CPAP 6cmH2O, zuurstofmasker, HFOT 40L, HFOT 50L en HFOT 60L. Dit betekent dat elke interventie in de aangegeven volgorde wordt uitgevoerd, waarbij de ene interventie wordt voltooid voordat naar de volgende wordt overgegaan.

De deelnemers worden in een semi-liggende positie op 45 graden geplaatst en de EIT-riem wordt ter controle rond de vijfde (of zesde) intercostale ruimte geplaatst. De EIT-signalen worden gefilterd met een grensfrequentie die is ingesteld op 10 slagen onder de huidige hartslag. De gehele procedure zal naar schatting ongeveer 1-1,5 uur duren, en herkalibratie zal alleen worden uitgevoerd in geval van significante signaalafwijkingen. Alle gegevens worden opgeslagen voor offline analyse.

De primaire uitkomstmaat zal het verschil in globale eindexpiratoire longimpedantie (ΔEELI) vergelijken tussen HFOT met een stroomsnelheid van 40 l/min en NIV met CPAP 4 cmH2O. Het secundaire onderzoek heeft tot doel de overeenkomstige PEEP-waarden in NIV met CPAP te beoordelen onder verschillende luchtstroomsnelheden tijdens HFOT.