PMC

anmeldelse

virkningsmekanismer

der er mange gavnlige virkningsmekanismer, der er blevet tilskrevet effektiviteten af højstrøms nasal kanyle hos voksne og pædiatriske patienter med respirationssvigt. Det er ikke klart, hvilke af fordelene der er vigtigst, og det kan afhænge af den enkelte patients etiologi af respirationssvigt. Virkningsmekanismerne nedenfor er ikke anført i rækkefølgen af betydning, men snarere for at give læseren en let at huske mnemonic (HIFLOCK) for de mekanismer, der er tilskrevet brugen af højstrøm nasal ilt.

opvarmet og befugtet

opvarmet og befugtet ilt har en række fordele sammenlignet med standard iltbehandling. Standard iltbehandling leveret gennem en næsekanyle eller en anden enhed, såsom en ikke-rebreather-maske (NRBM), leverer kold (ikke opvarmet) og tør (ikke befugtet) gas. Denne kolde, tørre gas kan føre til luftvejsbetændelse, øge luftvejsmodstanden og forringe mucociliær funktion, hvilket muligvis forringer sekretionsclearance . En betydelig mængde energi bruges også af enkeltpersoner til både at varme og befugte gas under normal vejrtrækning . Således kan opvarmet og befugtet ilt forbedre sekretionsclearance, mindske luftvejsinflammation og også reducere energiforbruget, især ved indstilling af akut respirationssvigt .

inspiratoriske krav

en åbenbar fordel er, at næsekanylen med høj strømning kan levere meget høje strømningshastigheder for gas i et forsøg på at matche en patients inspiratoriske strømningskrav. Dette er vigtigt, da patienter med akut respirationssvigt kan blive ekstremt takypne, og deres maksimale inspiratoriske strømme (PIF), som normalt kan være 30 L/min – 60 L/min i hvile, kan nå op på 120 L/min ved akut respirationssvigt . Hvis disse patienter med respirationssvigt (med PIF – hastigheder på op til 60-120 L/min og høje minutvolumener (> 20 L/min hos nogle voksne)) placeres på en 15 L/min NRB-maske, giver dette muligvis ikke tilstrækkelig støtte. Dette vil blive diskuteret senere i denne gennemgang, når vi diskuterer begrebet iltfortynding. En af de vigtigste mekanismer til at forbedre en patients vejrtrækningsarbejde er at forsøge at matche deres maksimale inspiratoriske strømningskrav ved brug af en højstrømsanordning.

funktionel restkapacitet

Der er en vis debat om niveauet af positivt slutekspiratorisk tryk (PEEP) leveret af højstrømsanordninger. Bedste estimater er 1 cm H20 PEEP for hver 10 L/min strømning leveret med lukket mund vejrtrækning .

der har været meget variation i undersøgelser, der måler, hvor meget PEEP, som højstrømskanyler kan generere. Dette kan variere fra patient til patient, da der er mange faktorer, der kan påvirke, hvor meget PEEP faktisk kan leveres til en patient. Faktorer, såsom patientens størrelse (overvægtig, voksen, barn), Den liter strømningshastighed, der leveres (L/min), og mund åben versus mund lukket vejrtrækning (tryk kan undslippe, når en patients mund er åben), kan alle påvirke mængden af PEEP, der leveres .

debatten kan fortsætte, men det ser ud til, at HFNC kan øge en patients funktionelle restkapacitet (FRC) eller lungevolumen ved udløbet, hvilket er noget, som PEEP normalt forbedrer. En undersøgelse foretaget af Riera et al. viste brugen af hfnc øget end-ekspiratorisk lungeimpedans (EELI), hvilket antyder, at der var en forbedring i FRC . De brugte elektrisk impedans tomografi (EIT), en ikke-invasiv billeddannelsesmetode i realtid, der giver et tværsnitsventilationsbillede af lungen for at demonstrere en øget EELI.

det ser også ud til, at brugen af HFNC kan mindske forbelastningen ved at øge intrathoracisk tryk, igen en anden funktion, der ofte tilskrives tilføjelsen af PEEP. Roca et al. påvist i en sekventiel intervallundersøgelse med 10 patienter (NYHA) klassifikation III-hjertesvigt, men ikke ved akut kongestiv hjerteinsufficiens (CHF) eksacerbation), at brugen af HIFLEAM forårsagede et inspirerende kollaps af inferior vena cava (IVC) fra patientens baseline, som blev målt ved ekkokardiogram .

højstrøms nasal kanylebrug synes at forårsage alveolær rekruttering og øget FRC samt øget intrathoracisk tryk, sandsynligvis som et resultat af den tilsatte PEEP; det er dog ikke sikkert, om måske en anden mekanisme kan være ansvarlig for disse resultater.

Lighter

patienter foretrækker ofte brugen af HFNC frem for ikke-invasiv kontinuerlig eller bilevel positiv trykventilation (CPAP eller BPAP), fordi den tætsiddende maske kan være ubehagelig for nogle patienter. De kan endda foretrække det til standard nasal kanyle (NC) på grund af de opvarmede, befugtede gasser, der ikke tørrer deres slimhinde som standard iltbehandling . Dette kan føre til højere overholdelse af HFNC og måske en forbedring af patientens iltning og vejrtrækningsarbejde.

O2 fortynding

det læres, at 1 L / min administreret via nasal kanyle vil levere ~4% FiO2 over rumluft (21%). Således skal 1 L/min via NC levere ~ 25% FiO2, mens 2 L/min skal levere 29% FiO2 (tabel 1). Mange henviser til dette som” 1: 4-reglen”, og dette koncept, der undervises bredt; lad os undersøge dette nærmere.

overvej en 70 kg mandlig patient, der trækker vejret 30-40 slag i minuttet (bpm) med normale tidevandsvolumener (~500 mL), der udvikler akut hypoksæmi. Denne patients minutventilation ville være mellem 15-20 L/min. Hvis denne patient placeres på 6 L / min NC, skal dette teoretisk levere en FiO2 ~ 45% (6 L 4% = 24 + rumluft (21%) = 45%), hvis “1:4-reglen” gælder. Hvis denne patient trækker vejret 15-20 L gennem munden og nares (omkring næsekanylen) ved 21%, fortyndes gassen, der når patientens luftrør, med rumluft og er tættere på 21% FiO2 snarere end 45% FiO2 (Figur 1).

for at levere større mængder FiO2 effektivt til en patient skal patientens minutventilation og inspirerende krav ikke kun matches, men overskrides for at minimere virkningerne af iltfortynding (figur 2).

udvaskning af dødt rum

Vi kan normalt genåbne en tredjedel af vores tidligere udløbne tidevandsvolumen, og i stedet for at trække vejret 21% (rumluft) og ubetydelige mængder kulsyre, kan vi genåbne mere som 15-16% ilt og 5 – 6% kulsyre. Dette skyldes, at det tidligere udåndede åndedræt (lavt iltindhold og indeholder kulsyre) ikke udåndes fuldt ud og forbliver i den øvre luftvej. Når patienten tager deres næste åndedrag fra atmosfærisk gas, vil ikke al denne gas faktisk komme ind i alveolerne. Faktisk er det en blanding af den nye atmosfæriske gas (21% FiO2, ubetydelig CO2) og deres tidligere udåndede gas (< 21% ilt med en større mængde CO2), der kommer ind i alveolerne til gasudveksling. Hos patienter med akut respirationssvigt bliver procentdelen af gas, vi genånder, større, og som et resultat kan vi genånder større mængder kulsyre, som vi inspirerer fra et blandet reservoir fra vores øvre luftvej.

en af de største fordele ved HFNC (nogle hævder, at det faktisk er den største fordel) er, at det giver dig en kontinuerlig strøm af frisk gas ved høje strømningshastigheder, der erstatter eller vasker patientens pharyngeal dead-space (Den gamle gas lav i ilt og høj i CO2). Hvert åndedrag, som patienten nu trækker vejret igen med højstrøms næsekanyle, har fået sin kulsyre udvasket og erstattet med iltrig gas og dermed forbedret vejrtrækningseffektiviteten .

figur 3 (nedenfor) giver dig en nem at huske mnemonic for at huske virkningsmekanismerne for højstrøms nasalkanylen.

størstedelen af fordelene ved højstrøms nasalkanylen, som vi har diskuteret ovenfor, kommer som et resultat af de høje strømningshastigheder, der kan leveres (figur 4). Levering af opvarmet og befugtet ilt har betydelige fordele, men for at optimere effektiviteten af næsekanyle med høj strømning for patienten skal du sikre dig, at den inspirerende strømning optimeres. Som vi vil diskutere i vores næste afsnit, viser pædiatriske data (især i bronchiolitis), at strømningshastigheder på 2 L/kg/min er effektive og tolereres godt op til maksimale strømningshastigheder på 60 L/kg/min hos voksne.

voksne indikationer

akut Hypoksemisk respirationssvigt (hovedsageligt fra samfundserhvervet lungebetændelse)

samfundserhvervet lungebetændelse synes at være en ideel indikation for brugen af næsekanylen med høj strømning. Det opvarmede, befugtede ilt bør muliggøre forbedret mobilisering af sekretioner og dets evne til at minimere iltfortynding, imødekomme inspirerende krav og forbedre lungevolumener med slutudånding synes alle ideelle hos patienter med lungebetændelse. HFNC kan give patienter mulighed for at hoste, mobilisere sekretioner og om nødvendigt suges alle fordele, der ofte er vanskelige at opnå, når en patient er på ikke-invasiv ventilation med positivt tryk (NIPPV). Den eneste undtagelse ville være hos patienter med akut kronisk obstruktiv lungesygdom (COPD) eksacerbationer fra lungebetændelse, da der er tegn på nedsat dødelighed og behov for intubation ved brug af NIPPV . Det primære resultat var intubationshastigheder, og dataene viste ikke en statistisk signifikant forskel mellem grupperne. Selvom denne undersøgelse virkede som et negativt forsøg for brugen af en næsekanyle med høj strømning, viste et sekundært resultat (90-dages dødelighed af alle årsager), at brugen af HFNC, selv efter justering for sygdommens sværhedsgrad (akut fysiologi og kronisk Sundhedsevaluering (APACHE) II og hjerteinsufficiens), blev forbedret ved brug af HFNC sammenlignet med NIPPV og standard iltbehandling. En post hoc-analyse viste også en statistisk signifikant reduktion i intubationshastighederne hos patienter med svær respirationssvigt (PaO2/FiO2 lut 200) ved anvendelse af HFNC. En meta-analyse af Ni et al. viste også, at brugen af HFNC sammenlignet med NIPPV og konventionel iltbehandling (COT) var forbundet med en reduktion i endotrakeal intubationshastigheder ved akut respirationssvigt .

en nylig undersøgelse foretaget af et al. sammenligning af brugen af næsekanylen med høj strømning med standard iltbehandling hos immunkompromitterede patienter med akut hypoksemisk respirationssvigt viste ikke en forskel i 28-dages dødelighed mellem grupperne . Patienter blev ekstruberet og derefter randomiseret til enten standard iltbehandling, som ville blive betragtet som standarden for pleje i denne gruppe af lavrisikopatienter eller til HFNC. Gruppen ekstuberet til højstrøms nasalkanylen havde en statistisk signifikant lavere reintubationshastighed (4,9%) sammenlignet med standard iltbehandling (12,2%). Det er uklart, hvorfor denne fordel blev set, men dette er bestemt en gruppe, hvor mange intensivister sandsynligvis ikke ville forsøge at bruge højstrøms nasal kanyle som en terapi, da den normalt er forbeholdt flere højrisikopatienter.

pre-iltning før intubation

intubation af en kritisk syg patient er en højrisikoprocedure med høje komplikationer, herunder hypoksæmi, hypotension og endda hjertestop . Den højstrømede nasalkanyleindretning har en fordel sammenlignet med alternative metoder, såsom bag-maskeventilation (BMV) og NIPPV. Højstrøms nasal kanyleanordning kan forblive på patienten og tilvejebringe fortsat iltbehandling samt muligvis tilvejebringe positivt tryk, selv i den apneiske periode sammenlignet med BMV og NIPPV, som skal fjernes under intubationsproceduren. En næsekanyle med høj strømning kan være lige så effektiv som NIPPV og bedre end standard iltbehandling til præ-iltning før intubation hos kritiske patienter .

Genopliv ikke (DNR)/intuberer ikke (DNI) i åndedrætsbesvær

Peters et al. vist, at HFNC kan være en effektiv behandling for patienter, der er DNI med akut hypoksæmi og mild hypercapnia (pCO2 < 65) . Denne terapi blev godt tolereret og gav acceptabel iltning uden behov for en eskalering til NIPPV hos 82% af forsøgspersonerne. Denne enhed giver både terapeutiske og palliative fordele og kan gøre det muligt for patienter at blive behandlet uden for ICU

kardiogent lungeødem

der er ikke mange overbevisende data til at anbefale brugen af HFNC hos patienter med kardiogent lungeødem; som tidligere nævnt ved vi imidlertid, at det kan øge det intrathoraciske tryk og derfor sandsynligvis vil mindske forbelastningen. Makdee et al. demonstreret, at højstrøms nasalkanylen forbedrede sværhedsgraden af dyspnø hos patienter med akut kardiogent lungeødem i akutafdelingen sammenlignet med iltbehandling (NC eller NRBM) . Flere data er nødvendige for at demonstrere dets effektivitet i denne patientpopulation; det kan dog være en rimelig behandling for dem, der ikke er i stand til at tolerere NIPPV.

pædiatriske indikationer

Bronchiolitis

størstedelen af pædiatriske data, der understøtter brugen af højstrøms nasalkanyle uden for neonatal brug, er i bronchiolitis. Pædiatriske patienter med mild til svær bronchiolitis har mest bevis for at understøtte dets anvendelse. Franklin et al. gennemført et multicentreret, randomiseret kontrolleret forsøg, der sammenlignede brugen af højstrøms nasal kanyle (dosis = 2 liter pr .kg/Min) til standard ilt hos 1.472 spædbørn (< 12 måneder) med moderat til svær bronchiolitis. Deres primære resultat var en manglende behandling, der krævede en eskalering af plejen. Kun 12% eller 87/739 spædbørn i højstrøms nasalkanylgruppen mislykkedes terapi, mens 23% eller 167/733 børn i standard iltgruppen krævede en eskalering af plejen. Behandlingssvigt blev defineret ved at have tre ud af fire kliniske tegn, herunder vedvarende takykardi, takypnø og iltdesaturering samt en forhøjet pædiatrisk tidlig advarselsscore. Interessant nok blev 61% eller 102/167 spædbørn, der mislykkedes standard iltbehandling, reddet med højstrøms nasalkanylen. Ingen forskelle blev bemærket i sekundære resultater, herunder længden af hospitalsophold, varighed af iltbehandling, pædiatrisk intensivafdeling (PICU) optagelse eller intubationshastigheder.

andre undersøgelser har vist , at brugen af HFNC kan mindske behovet for intubation , forhindre ICU-optagelse og kan være lige så effektiv som NIPPV til forebyggelse af intubation .

andre anvendelser i pædiatri

uden for bronchiolitis er der begrænsede data til støtte for brugen af HFNC i pædiatri. Der er nogle voksende beviser for dets anvendelse i andre sygdomsprocesser, hvor det teoretisk kan være gavnligt. Der har været nogle små retrospektive forsøg, der undersøger dens fordel med astma . Det opvarmede og befugtede ilt kan være gavnligt for yderligere at forhindre luftvejsbetændelse og bronchospasme. De høje strømningshastigheder, der anvendes med HFNC, kan også imødekomme patientens inspirerende krav, men det er muligvis ikke så effektivt til levering af aerosoliserede bronchodilatorer til distale luftveje.

andre anvendelser kan omfatte lungebetændelse; der findes dog også mangel på data her, og brugen heraf vil stort set blive ekstrapoleret fra brug af voksne i samfundserhvervet lungebetændelse. Andre sygdomsprocesser, såsom kryds, er blevet undersøgt med tilbagevirkende kraft , hvilket viser, at der kan eksistere en vis fordel såvel som hos patienter i post-ekstubationsfasen efter tilbagetrækning af invasiv mekanisk ventilation .

en lovende anvendelse kan være i transport af kritisk syge børn til større pædiatriske hospitaler. Nyere enheder med høj strøm bruger batteristrøm og kan nu være bærbare til at transportere børn på enheder med høj strøm i stedet for at skulle intubere eller bruge NIPPV. Dens anvendelse ser ud til at være lige så sikker som NIPPV til at transportere kritisk syge børn mellem hospitaler .