Ocena końcowo-wydechowej objętości płuc u zdrowych osób przy użyciu tlenu o wysokim przepływie (Vapotherm®)

Wysokoprzepływowa tlenoterapia kaniulami do nosa (HFNC) to metoda dostarczania tlenu, obecnie powszechnie stosowana u pacjentów z uporczywą hipoksją, opornych na konwencjonalne sposoby suplementacji tlenem (tj. kaniula nosowa, maska ​​na twarz, maska ​​na twarz bez rebreathera). Początkowo stosowana u noworodków, obecnie jest coraz bardziej popularna wśród osób dorosłych. Chociaż badacze wiedzą, w jaki sposób HFNC zapewnia suplementację tlenu, fizjologiczny mechanizm korygowania hipoksemii jest nadal niejasny. Istnieje pięć mechanizmów hipoksemii, z których cztery koryguje suplementacja tlenem - zmniejszona frakcja wdychanego tlenu (FiO2), hiperwentylacja, niedopasowanie wentylacji do perfuzji (V/Q) i defekt dyfuzji; i taki, który tego nie robi - bocznik. Hipoksemia oporna na dodatkowy tlen sugeruje obecność fizjologicznego przecieku. Konwencjonalna nieinwazyjna terapia mająca na celu zmniejszenie frakcji przecieku wymaga zwiększenia objętości końcowo-wydechowej płuc poprzez podniesienie końcowo-wydechowego ciśnienia w drogach oddechowych przy użyciu ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (CPAP) lub dwupoziomowego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (BiPAP). Produkt Vapotherm® (Vapotherm®, Stevensville, Maryland) do tlenoterapii wysokoprzepływowej (Precision Flow®) jest jednym z produktów często używanych przez badaczy na oddziałach intensywnej terapii w Centrum Medycznym Uniwersytetu Maryland. Nie tworzy szczelnego uszczelnienia w nosie, jak widać w CPAP i BiPAP. Generowanie nadciśnienia badano w innym systemie tlenowym o wysokim przepływie, zwanym Optiflow™ (Fisher & Paykel Healthcare, Ltd., Auckland, Nowa Zelandia). Jednak to urządzenie różni się od Vapotherm® tym, że jego otwory nosowe są duże i tworzą uszczelnienie w każdym nozdrzach, co wpływa zarówno na wentylację, jak i poziom generowania dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP). Ponadto w badaniach tych mierzono dodatnie ciśnienie wydechowe w płucach, a nie objętość. Nie wykazano jeszcze dodatniego końcowo-wydechowego ciśnienia pęcherzykowego i zwiększonej wydechowej objętości płuc u dorosłych przy użyciu Precision Flow®.

HFNC jest intrygująca, ponieważ badania i dane kliniczne wykazały, że jest to stosunkowo nieinwazyjna metoda dostarczania tlenu, która wydaje się korygować hipoksemię lepiej niż inne nieinwazyjne metody. Jest wygodniejszy niż aparat CPAP i dlatego jest lepiej tolerowany przez pacjentów, zwłaszcza tych, którzy są krytycznie chorzy i prawdopodobnie zmienieni. Chociaż jest stosowany u noworodków od jakiegoś czasu, jego stosowanie u dorosłych jest nowe i wymaga dalszych badań.

Hipoteza badaczy jest taka, że ​​HFNC koryguje uporczywą hipoksemię, wytwarzając zwiększone końcowo-wydechowe objętości płuc, utrzymując w ten sposób otwarte pęcherzyki płucne przez cały cykl oddechowy, czego nie są w stanie zapewnić inne suplementy tlenu. Wykorzystując zdrowych ochotników, badacze zmierzą końcowo-wydechowe objętości płuc za pomocą HFNC i porównają je z uzyskanymi za pomocą CPAP przy stopniowanych ciśnieniach.