Fysiologiske effekter av et nytt grensesnitt på lungeventilasjon og gassdistribusjon

Rundt 30 % av pasientene innlagt på intensivavdelingen (ICU) er påvirket av hypoksemisk akutt respirasjonssvikt (hARF). Den primære støttende behandlingen hos hypoksemiske pasienter er oksygenbehandling, som vanligvis leveres gjennom nesestifter eller masker. Nye enheter, i stand til å levere høystrømsgass gjennom en nesekanyle (HFNC), har nylig blitt gjort tilgjengelig. HFNC leverer oppvarmet og fuktet gass opp til 60 l/min, med en brøkdel av inspirert oksygen (FiO2) som varierer fra 0,21 til 1, via en myk nesetipp med bred boring. Oppvarming og fukting av den inspirerte gassen forhindrer de negative effektene av kjølige tørre gasser på luftveisepitelet og letter oppspytt. HFNC vasker også ut utåndet karbondioksid (CO2) fra svelgets døde rom. HFNC har vist seg å være et effektivt middel for å gi oksygenbehandling i mange kliniske tilstander.

Hos friske personer under spontan pusting uten assistanse er endeekspiratorisk svelgtrykk ca. 0,3 og 0,8 cmH2O, med henholdsvis åpen og lukket munn. Sammenlignet med uassistert spontan pusting, genererer HFNC større svelgtrykk under ekspirasjon, mens det i løpet av inspirasjonen faller til null, noe som begrenser effektiviteten av HFNC hos pasienter med lungeødem og/eller kollaps. Ved å rekruttere lunge-atelektatiske regioner, redusere venøs blanding og redusere inspiratorisk innsats, er kontinuerlig positivt luftveistrykk (CPAP) sannsynligvis mer effektivt i disse tilfellene. Sammenlignet med ikke-invasiv ventilasjon ved bruk av en inspiratorisk trykkstøtte, tilbyr CPAP flere fordeler, som inkluderer brukervennlighet og mangel på pasient-ventilator asynkron.

CPAP kan påføres enten gjennom maske eller hjelm. Sistnevnte tolereres bedre enn ansiktsmasker og tillater mer langvarig kontinuerlig CPAP-påføring. Når du bruker CPAP med hjelm, er imidlertid oppvarming og fukting av den inhalerte gassen problematisk på grunn av kondensering av vann inne i grensesnittet, såkalt "tåkeeffekt". I tillegg, hos pasienter som mottar CPAP med hjelm, oppstår det noe re-pust.

For å overvinne disse begrensningene og kombinere de gunstige effektene av HFNC og CPAP, utviklet etterforskere en ny enhet som kombinerer HFNC og hjelm CPAP.

Nylig har det blitt funnet at denne kombinasjonen er i stand til å gi en stabil CPAP og effektiv CO2-utvasking fra de øvre luftveiene med ubetydelig CO2-gjenånding. Ikke desto mindre, på grunn av det komplekse samspillet mellom CPAP og HFNC, kan mengden av virkelig påført luftveistrykk, diafragmafunksjon og temperatur inne i hjelmen bli påvirket til en viss grad. Hos 14 voksne friske frivillige fant vi at å legge til HFNC til CPAP (som referert til CPAP), 1) ikke endret det forhåndsinnstilte luftveistrykket under inspirasjon eller temperaturen inne i hjelmen i vesentlig grad; 2) økt ekspirasjonsluftveistrykk proporsjonalt med strømmen administrert av HFNC, men i mindre grad enn HFNC alene (som referert til spontan pusting); 3) bestemte kun små modifikasjoner av respirasjonsdriften (som vurdert gjennom diafragma-ultralyd), sammenlignet med CPAP alene, 4) forårsaket ikke "tåkeeffekt" inne i hjelmen og 5) forverret ikke komforten. Vi foreslo derfor at tilsetning av oppvarmet fuktet luft gjennom nesekanylen med en strømning på 30 l/min under CPAP sannsynligvis ville være den beste innstillingen for pasienter med hypoksemisk akutt respirasjonssvikt.

Elektrisk impedanstomografi (EIT) er en ikke-invasiv overvåkingsenhet ved sengekanten rettet mot å vurdere lungelufting og ventilasjon. HFNC- og CPAP-enheter ble vist å modifisere lungelufting og ventilasjon hos pasienter med hARF. Det er imidlertid ikke kjent noe om effekten av kombinasjonen av HFNC+CPAP på lungeventilasjon hos pasienter med hARF. Etterforskere har derfor designet denne pilotfysiologiske randomiserte cross-over-studien for å undersøke effekten av HFNC+CPAP på lungelufting og ventilasjonsdistribusjon, gassutveksling og pasientens komfort.