Högflödes näskanyl kontra icke-invasiv ventilation vid exacerbationer av kronisk obstruktiv lungsjukdom (HiFOLD)

Design: Prospektiv, observationell, cross-over, klinisk fysiologisk studie av HFNC och NIV hos patienter med KOL och hyperkapnisk andningssvikt Intervention: Deltagarna kommer att ventileras i följd med de två enheterna, dvs. HFNC och NIV. HFNC 30 och 50 L/min kommer att appliceras i slumpmässig ordning (förseglat, ogenomskinligt kuvert). HFNC kommer att ställas in med en temperatur på 37°C eller 34°C om det upplevs som för varmt. NIV-inställningarna kommer att justeras baserat på den kliniska bedömningen av andningsterapeuten enligt standardpraxis och kommer inte att ändras under testet. I båda grupperna kommer FiO2 att justeras för att uppnå en SpO2 på minst 92 %.

Inställning: Interventionen kommer att tillämpas på den medicinsk-kirurgiska intensivvårdsavdelningen på St. Michael's Hospital.

Varaktighet: Varje enhet kommer att studeras i 30 minuter. Hela studien kommer att pågå under cirka 3 timmar. Det sker ingen ytterligare uppföljning därefter.

Tillvägagångssätt: Studien kommer att börja först med att registrera patienter under spontan andning betraktad som en baslinje (sekvens #1). Vid spontan andning kommer patienter att få syrgasbehandling eftersom det vanligtvis görs mellan 2 NIV-sessioner. Sedan har patienten 20-30 minuter på sig att acklimatisera sig till HFNC och välja sin föredragna flödeshastighet (sekvens #2). NIV kommer att tillämpas (sekvens #3). NIV-inställningarna kommer att justeras baserat på den kliniska bedömningen av andningsterapeuten och kommer inte att ändras under hela studien. Sedan, enligt randomiseringsordningen (förseglade kuvert), kommer patienterna att få ett flöde som motsvarar det föredragna flödet som valts av patienten och ett andra flöde, antingen HFNC 30 L/min eller HFNC 50 L/min beroende på det initiala valet (sekvens # 4 och #5) (se flödesdiagram). FiO2 kommer att justeras för att uppnå en SpO2 på 90 till 94 %. Varje tillstånd kommer att studeras i 30 minuter och kommer att separeras av en 5-minuters tvättperiod under vilken patienterna kommer att få syrgasbehandling. Mätningarna kommer att samlas in vid baslinjen (under spontan andning) och under de sista fem minuterna av varje tillstånd. Vid klinisk intolerans enligt den behandlande läkaren kommer studien att avbrytas. Om patienten anses vara beroende av NIV av läkare, kommer vi fortfarande att registrera patienten utan att göra en baslinjeperiod efter diskussion med läkare.

Pulsoximetern (SpO2) och transkutan CO2-monitor (SenTec Digital Monitoring System (SDMS)) kommer att övervakas kontinuerligt under studieperioden. Exspiron-enheten kommer att kalibreras för att mäta minutventilation. Fyra ytelektroder kommer att placeras bilateralt för att registrera varje hemidiafragmaaktivitet med hjälp av ett specifikt registreringssystem (Acqknowledge programvara, Biopac Systems). En ultraljudsundersökning vid sängkanten kommer att utföras med användning av ett SonoSite-system (Fujifilm) utrustat med en linjär ultraljudssond på 10-15 MHz. Diafragmans tjocklek kommer att mätas både vid änd-inandning och änd-expiration. Denna teknik kommer att tillämpas i slutet av varje sekvens (innan ventilationshjälp under konventionell O2-terapi). Hos patienter som snabbt blir intoleranta mot NIV-frånkoppling kommer vi att begränsa denna "baslinje"-period under O2 till ett minimum (5 minuter). Tjockleken och sammandragningen av de interkostala musklerna och magmusklerna kommer också att bedömas.

Tolkning av ultraljudsresultaten för att bestämma diafragma och annan muskeltjocklek kommer att avläsas vid ett senare tillfälle av en person som är blind för interventionen.