Пилотное исследование физиологического влияния высокопоточной назальной канюли на характер дыхания и работу дыхания

Было показано, что HFNC имеет много преимуществ при лечении пациентов с острой гипоксемией, улучшая их клинический исход. Точный механизм, лежащий в основе этого благотворного эффекта, до сих пор полностью не изучен. В нескольких исследованиях проанализировано влияние HFNC на вентиляционный паттерн и работу дыхания. Большинство этих исследований были сосредоточены на эффектах у здоровых добровольцев. Только одно исследование Braunlich et al. изучали влияние HFNC на пациентов с ХОБЛ и интерстициальным заболеванием легких (ИЗЛ), показав, что назальный кислород с высокой скоростью потока снижает частоту дыхания и увеличивает дыхательный объем у этих пациентов.

У взрослых низкий диапазон потока от 5 до 10 л/мин сравним с потоком, полученным с помощью стандартных кислородных устройств (назальная канюля или лицевая маска). Пациенты с сопутствующими легочными заболеваниями, как и в нашей исследуемой популяции, имеют более высокий диапазон потребности в инспираторном потоке (от 30 до 120 л/мин во время эпизода острой дыхательной недостаточности) по сравнению со здоровыми людьми.

Мы ожидаем увидеть физиологические изменения в наших исходах при предлагаемых настройках Optiflow™ с минимальным терапевтическим потоком 30 л/мин, промежуточным 45 л/мин и максимальным расходом 60 л/мин. Имеется обширный клинический опыт использования высоких скоростей потока в этих диапазонах, и они, как правило, очень хорошо переносятся. Как упоминалось выше, HFNC создает положительное давление в конце выдоха (PEEP), сравнимое с диапазоном CPAP от 4 до 8 см H2O (минимальное и максимальное PEEP, создаваемое HFNC).

Будущие исследования, основанные на этом экспериментальном исследовании, будут отличаться от предыдущих следующим образом:

1. Мы тестируем другую технологию. Optiflow обеспечивает значительно более высокие скорости потока, чем в предыдущем исследовании Braunlich13. В этом исследовании использовалась одна скорость потока 24 л/мин, тогда как мы изучаем диапазон потоков, которые значительно выше (от 30 до 60 л/мин). Мы заинтересованы в том, чтобы определить, как эффекты более высоких скоростей потока сравниваются с эффектами в диапазоне, используемом в исследовании Браунлиха, но мы не можем напрямую сравнивать устройства, потому что последнее устройство недоступно в США. Важно понимать, есть ли какое-либо преимущество в эффективности использования более высоких скоростей потока, доступных с Optiflow.

2. Будущие исследования будут направлены на понимание механизмов действия назального кислорода с высокой скоростью потока.

   1. Связаны ли эффекты, которые мы ожидаем увидеть, с изменениями инспираторного мышечного усилия, определяемыми измерением трансдиафрагмального давления и расчетом произведения давления диафрагмы на время?
   2. Или промывание мертвого пространства в носоглотке улучшает эффективность вентиляции, так что газообмен может оставаться стабильным или даже улучшаться (по данным измерения минутного объема и чрескожного PCO2 (PtcCO2)? Это имеет значение для использования HFNC для лечения пациентов с обострениями ХОБЛ, у которых развивается утомление дыхательных мышц.

1) Наше внимание будет сосредоточено на пациентах с ХОБЛ, для которых использование HFNC на сегодняшний день мало изучено. Большинство исследований было сосредоточено на пациентах с гипоксической дыхательной недостаточностью. Важно понять, как HFNC влияет на характер дыхания и газообмен у пациентов с ХОБЛ, поскольку более ранние отчеты предполагают, что чрезмерные концентрации кислорода, вводимые пациентам с ХОБЛ, сохраняющим CO2, могут фактически ухудшить задержку CO2 за счет притупления дыхательного центра. Снижение частоты дыхания и минутного объема, отмеченное Braunlich et al., может отражать притупляющий эффект O2 на побуждение к дыханию и может способствовать большей задержке CO2. Отслеживая PCO2, чего не было в исследовании Браунлиха, мы можем оценить эту возможность.

2) Мы хотим оценить влияние CPAP на те же показатели дыхания, что и при HFNC у наших пациентов с ХОБЛ. Мы планируем использовать ответ CPAP в качестве «положительного контроля», чтобы определить, отвечает ли наша популяция, как описано в исследованиях CPAP в литературе. Предыдущие исследования показали, что у пациентов с тяжелой ХОБЛ использование СРАР в предлагаемом нами диапазоне снижает работу диафрагмы при дыхании, и мы хотим определить, проявляет ли наша популяция аналогичный эффект.

Таким образом, будущие исследования, основанные на данных, полученных в этом экспериментальном исследовании, расширят исследование Браунлиха и др. путем оценки эффектов более высоких скоростей потока с использованием другой технологии, доступной в США, определения влияния на инспираторное мышечное усилие и мониторинга газообмена, который важно как с точки зрения механики, так и с точки зрения безопасности. Мы предполагаем, что более высокая скорость потока будет иметь большее притупляющее влияние на паттерн дыхания, чем низкая скорость потока, и что эффективность вентилятора улучшится, что будет связано с уменьшением дыхательной работы диафрагмы.