HFNC и NIV при COVID-19, осложненном дыхательной недостаточностью

Новый коронавирус, впоследствии названный Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), стал причиной атипичной пневмонии, связанной с рынком морепродуктов в Ухане, Китай, в декабре 2019 года. С тех пор заболевание, связанное с SARS-CoV-2 (названное ВОЗ COVID-19), распространилось по всему миру и достигло масштабов глобальной пандемии. Хотя у большинства пациентов наблюдаются легкие респираторные симптомы, у некоторых из них развивается тяжелая пневмония, а небольшая часть может стать критической. Тяжелое течение COVID-19 часто прогрессирует до острой гипоксической дыхательной недостаточности, требующей высокой фракционной концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе (FiO2) и рассмотрения стратегий неинвазивной вентиляции (NIV).

Назальная канюля с высоким потоком (HFNC) стала неинвазивной стратегией, улучшающей оксигенацию и клиренс углекислого газа, по сравнению с другими стратегиями NIV, лучше отвечающей потребностям пациентов на вдохе, обеспечивая поток газа до 60 л/мин и FiO2. до 1,0. Систематический обзор обнаружил доказательства с низким уровнем достоверности, свидетельствующие о пользе HFNC в снижении потребности в инвазивной механической вентиляции (ИВЛ) или эскалации оксигенотерапии по сравнению с традиционной оксигенотерапией (COT), и доказательства со средним уровнем достоверности, свидетельствующие об отсутствии большой разницы в смертности. HFNC может снизить потребность в ИВЛ и связанных с ней осложнениях, таких как пневмония, связанная с ИВЛ, и снизить нагрузку на системы здравоохранения во время пандемии COVID-19.

COVID-19 распространяется преимущественно воздушно-капельным путем и через фомиты. Однако существует опасение, что воздушно-капельная передача может произойти во время респираторных процедур, при которых образуются аэрозоли. Передача воздушно-капельным путем включает более мелкие частицы, как правило, <5 мкм в диаметре, которые могут оставаться взвешенными в воздухе в течение длительных периодов времени, передаваться на расстояния более 1 м и вдыхаться в нижние дыхательные пути. Уменьшение респираторных частиц до <5 мкм включает испарение более крупных капель и содержащихся в них организмов, а также регидратацию после попадания в дыхательные пути; следовательно, воздушно-капельная передача является специфичной для организма и требует, чтобы организм выжил в процессе высыхания и аэрозолизации в достаточном количестве, чтобы вызвать инфекцию. Было показано, что SARS-CoV2 выживает в воздухе в течение 3 часов после преднамеренной аэролизации.

Рекомендации кампании Surviving Sepsis Campaign (SSC) COVID-19 содержат слабую рекомендацию по предпочтительному использованию HFNC по сравнению с другими стратегиями NIV у пациентов, рефрактерных к COT при дыхательной недостаточности 1 типа.10 Использование высоких скоростей потока вызывает опасения, что HFNC может вызвать аэрозолизацию инфекционных частиц. Используя симулятор пациента-человека и частицы дыма в качестве маркеров, визуализируемых с помощью лазерного светового листа, HFNC с увлажнением может рассеивать выдыхаемый воздух до 172 мм вверх и 620 мм в стороны, когда носовая канюля закреплена правильно и свободно соответственно. Используя ту же методологию, неинвазивная вентиляция легких через ороназальные маски старого поколения могла рассеивать выдыхаемый воздух диффузно, но рассеивание выдыхаемого воздуха через маски нового поколения с улучшенной конструкцией портов выдоха ограничено. Напротив, рассеивание выдыхаемого воздуха из обычной назальной канюли, доставляющей кислород со скоростью 5 л/мин без увлажнения, может рассеивать выдыхаемый воздух на расстояние 1 м к концу кровати.

Из-за отсутствия полевых данных о применении этих методов респираторной терапии у пациентов с COVID-19, осложненной дыхательной недостаточностью, роль мелкодисперсных аэрозолей в передаче вирусной инфекции при применении ВФНК и НИВЛ неизвестна. Из-за неопределенности в отношении возможности образования аэрозолей ВОЗ рекомендовала использовать HFNC, NIV, включая пузырьковый CPAP, с мерами предосторожности при передаче по воздуху до тех пор, пока не будет завершена дальнейшая оценка безопасности. Чтобы уменьшить беспокойство медицинских работников по поводу проведения этих респираторных терапий пациентам с COVID-19, осложненным дыхательной недостаточностью, важно провести полевые испытания с использованием вирусных проб у пациентов с COVID-19, которым требуется эта терапия для лечения дыхательной недостаточности.

Цели и задачи Это исследование направлено на определение возможности обнаружения вируса SARS-2 в мелких частицах в больничных изоляторах у пациентов, получающих а) HFNC до 60 л/мин, б) НИВЛ через ороназальные маски и в) обычную назальную канюлю.

Предметы и показания респираторной терапии:

Это полевые испытания, которые будут проводиться в палате 12C больницы принца Уэльского в изолированной палате с одной кроватью и 12 воздухообменами в час на пациентах (n = 5 для каждой категории респираторной терапии) с подтвержденным COVID-19, которые нуждаются в лечении дыхательной недостаточности. с а) HFNC до 60 л/мин, б) неинвазивная вентиляция легких через ороназальные маски и в) обычная назальная канюля до 5 л/мин кислорода. Будет набрано пять пациентов в каждой категории лечения, поскольку большинство (80%) подтвержденных случаев в Гонконге были легкими без дыхательной недостаточности. Например, среди 974 случаев по состоянию на 10 апреля 2020 г. 23 и 25 пациентов соответственно когда-либо нуждались в дополнительном кислороде не менее 3 л/мин в изоляторах и отделениях интенсивной терапии (для ИВЛ, ЭКМО или разряда). Различная респираторная терапия будет определяться дежурным врачом для пациентов с различной степенью дыхательной недостаточности. Как правило, обычная назальная канюля используется при легкой дыхательной недостаточности, в то время как HFNC требуется тем, у кого сохраняется гипоксия. NIV обычно применяется для пациентов с дыхательной недостаточностью 2 типа. У взрослых с COVID-19 в Руководстве SSC предлагается начинать дополнительный кислород, если периферическое насыщение кислородом (SPO2) < 92% (слабая рекомендация, доказательства низкого качества), и рекомендуется начинать дополнительный кислород, если SpO2 < 90% (сильная рекомендация, доказательства среднего качества) для достижения SpO2 не выше 96%. Для взрослых с COVID-19 и острой гипоксической дыхательной недостаточностью, несмотря на COT, рекомендации SSC предлагают использовать HFNC вместо NIV (слабая рекомендация, доказательства низкого качества). У взрослых с COVID-19 и острой гипоксической дыхательной недостаточностью, если HFNC недоступна и нет срочных показаний к эндотрахеальной интубации, в рекомендациях SSC предлагается пробная НИВЛ с тщательным мониторингом и краткосрочной оценкой ухудшения дыхательной недостаточности (слабая рекомендация, доказательства очень низкого качества).

Респираторная терапия: COT с назальной канюлей 1-5 л/мин кислорода будет использоваться для поддержания SpO2 около 95% у пациентов с дыхательной недостаточностью 1 типа. Если это недостижимо, несмотря на 5 л/мин кислорода, будет применяться HFNC со скоростью 50-60 л/мин с увлажнением при 37°C (Airvo 2, Fisher & Paykel, Окленд, Новая Зеландия), а NIV (Respironics V60) через ороназальную маску (Quattro , ResMed) будет зарезервирован для пациентов с дыхательной недостаточностью 2 типа.

Пробы воздуха:

В каждый период отбора проб воздуха, когда пациент находится на респираторной поддержке, мы размещаем 3 стационарных устройства в изолированной палате (по одному рядом с каждой стороной кровати, а другое в конце кровати) пациента с подтвержденной инфекцией COVID-19. , и непрерывно брать пробы воздуха в течение четырех часов. Устройство Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH) состоит из трехступенчатых циклонных пробоотборников воздуха, установленных на высоте 1,5 м и 1,0 м, которые представляют собой высоту рта стоящего и сидящего взрослого человека соответственно, и измерителя, который регистрирует температуру и относительную температуру. влажности (на высоте 1,3 м) каждые четыре минуты. Пробоотборники NIOSH располагаются вокруг ложа для отбора проб («Центр»), сбоку от ложа для отбора проб («Сбоку») или перемещаются в течение периода отбора проб. Пробоотборники NIOSH размещаются на расстоянии от 0,5–1 м (при размещении рядом с кроватью для отбора проб) до 2–2,5 м от головы пациента при размещении в конце кровати.

Воздух собирается со скоростью 3,5 л/мин на три фракции: >4 мкм (собирается в пробирку на 15 мл), 1-4 мкм (пробирка на 1,5 мл) и <1 мкм (с помощью мембранного фильтра из политетрафторэтилена (ПТФЭ) с размером пор 3,0 мкм). Для пяти циклов отбора проб к устройству будет добавлен дополнительный пробоотборник воздуха (установленный на высоте 0,8 м), не подключенный к насосу, в качестве отрицательного контроля. После каждого сбора пробирки на 15 мл и 1,5 мл отсоединяют и добавляют 1 мл вирусной транспортной среды (VTM). Фильтр удаляют и погружают в 1 мл VTM внутри пробирки на 5 мл. Затем все пробирки транспортируют в лабораторию при 4°C, встряхивают, VTM делят на аликвоты и хранят при -80°C для последующего лабораторного анализа с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР). Используются новые пробирки и фильтры для отбора проб, а пробоотборники и другое оборудование дезинфицируются между использованиями. Штатив, воздушная трубка, звуконепроницаемый бокс и глюкометр дезинфицируются Med-Clean (M&W International Ltd., Гонконг), пробоотборники воздуха NIOSH — 1% Virkon и 2% Citranox (Alconox Inc, Нью-Йорк, США). а кассеты фильтров автоклавируются.

Вирусные нагрузки:

Вирусная нагрузка будет измеряться в верхних дыхательных путях пациента (мазок из носоглотки и мазок из зева) при поступлении и дважды в день во время госпитализации с помощью количественного анализа ОТ-ПЦР с праймерами и зондами, нацеленными на гены N и Orf1b вируса SARS-CoV. 2.

Обработка и анализ данных:

Статистический анализ. Зависимые переменные определяются как вирусная нагрузка мазка из носоглотки и мазка из зева (log10 копий/мл) и обнаружение вирусной РНК в одном или нескольких образцах воздуха участников (положительные) по сравнению со всеми отрицательными образцами воздуха. Критерии Уилкоксона-Манна-Уитни, Краскела-Уоллиса и корреляция Спирмена используются для оценки наличия статистически значимых корреляций или распределений между независимыми переменными и вирусной нагрузкой мазка из верхних дыхательных путей, а точные критерии Уилкоксона-Манна-Уитни и Фишера используются для проб воздуха. Статистический анализ был выполнен с использованием SAS University Edition (Институт SAS, Кэри, Северная Каролина, США).