PMC

Review

vaikutusmekanismit

on monia hyödyllisiä vaikutusmekanismeja, joiden on katsottu johtuvan suurivirtaisen nenäkanyylin tehokkuudesta aikuispotilailla ja lapsipotilailla, joilla on hengitysvajaus. Ei ole selvää, mitkä hyödyt ovat tärkeimmät, ja se voi riippua yksittäisen potilaan etiologiasta hengitysvajauksesta. Alla olevia vaikutusmekanismeja ei ole lueteltu tärkeysjärjestyksessä, vaan niiden tarkoituksena on antaa lukijalle helposti muistettava muistisääntö (HIFLOW) mekanismeista, joiden on katsottu johtuvan runsasvirtaisen nenän hapen käytöstä.

kuumennetulla ja kostutetulla

kuumennetulla ja kostutetulla hapella on useita etuja tavalliseen happihoitoon verrattuna. Tavallinen happihoito, joka annetaan nenäkanyylin tai muun laitteen, kuten Non-rebreather mask (nrbm), kautta, tuottaa kylmää (ei lämmennyt) ja kuivaa (ei kostutettu) kaasua. Tämä kylmä, kuiva kaasu voi johtaa hengitysteiden tulehdus, lisätä hengitysteiden vastus, ja heikentää mucociliary toimintaa, mahdollisesti heikentää eritystä puhdistuma . Lisäksi yksilöt kuluttavat huomattavan määrän energiaa sekä lämpimään että kostutettuun kaasuun normaalin hengityksen aikana . Siten lämmitetty ja kostutettu happi voi parantaa eritystä puhdistuma, vähentää hengitysteiden tulehdus, ja myös vähentää energian kulutusta, erityisesti akuutin hengitysvajauksen.

Inspiratoriset vaatimukset

yksi ilmeinen hyöty on se, että suurivirtainen nenäkanyyli voi tuottaa hyvin suuria kaasuvirtauksia yrittäessään vastata potilaan inspiratorisia virtausvaatimuksia. Tämä on tärkeää, koska akuuttia hengitysvajausta sairastavat potilaat voivat tulla erittäin takypneisiksi, ja heidän inspiratorisen virtansa huippu (PIF), joka voi normaalisti olla 30 L/min – 60 L/min levossa, voi olla jopa 120 L/min akuutissa hengitysvajauksessa . Jos nämä potilaat, joilla on hengitysvajaus (PIF – pitoisuus jopa 60-120 L/min ja suuret minuuttimäärät (> 20 l/min joillakin aikuisilla)), laitetaan NRB-maskiin 15 L/min, tämä ei välttämättä anna riittävää tukea. Tätä käsitellään myöhemmin tässä tarkastelussa, kun keskustelemme hapen laimentamisen käsitteestä. Yksi tärkeimmistä mekanismeista parantaa potilaan työtä hengitys on yrittää sovittaa huippuunsa sisäänhengityksen vaatimukset käyttämällä korkean virtauksen laitetta.

funktionaalinen jäännöskapasiteetti

suurvirtauslaitteiden tuottaman positiivisen loppupaineen (Peep) tasosta on jonkin verran keskustelua. Parhaat arviot ovat 1 cm H20 PEEP jokaista 10 L/min virtausta kohti, kun hengitys tapahtuu suljetulla suulla .

tutkimuksissa on ollut paljon vaihtelua, kun on mitattu, kuinka paljon piippua suurivirtaiset kanyylit voivat tuottaa. Tämä voi vaihdella potilaasta toiseen, koska on monia tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa siihen, kuinka paljon PIEP voidaan todella toimittaa potilaalle. Tekijät, kuten potilaan koko (ylipainoinen, aikuinen, lapsi), annettavan litran virtausnopeus (L/min) ja suu auki vs. suu kiinni hengitys (paine voi karata, kun potilaan suu on auki), voivat kaikki vaikuttaa annettavan tirkistelyn määrään .

keskustelu voi jatkua, mutta näyttää siltä, että HFNC voi lisätä potilaan toiminnallista jäännöskapasiteettia (FRC) tai keuhkojen tilavuutta umpeutumisen päättyessä, mitä PEEP yleensä parantaa. Tutkimus Riera et al. osoitti käytön HFNC lisääntynyt end-expiratory keuhkojen impedanssi (EELI), mikä oli parannusta FRC . He käyttivät sähköimpedanssitomografiaa (EIT), noninvasiivista, reaaliaikaista kuvantamismenetelmää, jolla saadaan keuhkojen poikkileikkauskuva, osoittamaan Eelin lisääntymistä.

näyttää myös siltä, että HFNC: n käyttö voi vähentää esijännitystä lisäämällä intratorakista painetta, mikä on jälleen yksi Peep: n lisäämiseen yleisesti liittyvä piirre. Roca ym. osoitti 10 potilaalla tehdyssä jaksottaisessa intervallitutkimuksessa (New York Heart Associationin (NYHA) luokitus III – sydämen vajaatoiminta, mutta ei akuutin kongestiivisen sydämen vajaatoiminnan (CHF) pahenemista), että HIFLOW: n käyttö aiheutti alaonttolaskimon (IVC) inspiratorisen romahduksen potilaan lähtötilanteesta, joka mitattiin sydämen ultraäänitutkimuksella .

Suurivirtainen nenäkanyylin käyttö näyttää aiheuttavan alveolaarista aktivoitumista ja lisääntynyttä FRC: tä sekä lisääntynyttä intratorakista painetta, todennäköisesti lisätyn PEEP: n seurauksena.; ei kuitenkaan ole varmaa, voisiko jokin muu mekanismi olla syynä näihin havaintoihin.

kevyempi

potilaat suosivat usein HFNC: n käyttöä noninvasiivisen jatkuvan tai kaksitasoisen positiivisen painetuuletuksen (CPAP tai BPAP) sijaan, koska tiivis maski voi olla epämukava joillekin potilaille. He saattavat jopa mieluummin sitä kuin tavallista nenäkanyylia (NC), koska lämmitetyt, kostutetut kaasut eivät kuivata limakalvoja kuten normaali happihoito . Tämä voi johtaa HFNC: n suurempaan noudattamiseen ja ehkä potilaan hapetuksen ja hengityksen paranemiseen.

O2-laimennus

on opetettu, että 1 L / min nenäkanyylin kautta annettuna tuottaa ~4% FiO2: ta huoneilman yläpuolelle (21%). Siten 1 L/min NC: n kautta pitäisi tuottaa ~ 25% FiO2, kun taas 2 L/min pitäisi tuottaa 29% FiO2 (Taulukko 1). Monet kutsuvat tätä ”1: 4 sääntö”, ja tämä käsite, joka on opetettu laajalti; tarkastellaan tätä lähemmin.

tarkastellaan 70 kg painavaa miespotilasta, joka hengittää 30 – 40 lyöntiä minuutissa (bpm) ja jolle kehittyy akuutti hypoksemia. Potilaan minuuttituuletus olisi 15 – 20 L/min. Jos tämä potilas asetetaan 6 L/min NC: hen, Tämän pitäisi teoriassa tuottaa FiO2 ~ 45% (6 L x 4% = 24 + huoneilmaa (21%) = 45%), jos ”1:4 sääntö” pitää paikkansa. Jos tämä potilas hengittää 15-20 L suunsa ja nares (noin nenän kanyyli) 21%, sitten kaasu saavuttaa potilaan henkitorven laimennetaan huoneilmalla ja on lähempänä 21% FiO2 sijaan 45% FiO2 (Kuva 1).

jotta suurempi määrä FiO2: ta saadaan tehokkaasti potilaalle, potilaan minuuttituuletuksen ja sisäänhengityksen tarve on sovitettava yhteen ja ylitettävä hapen laimennuksen vaikutusten minimoimiseksi (kuva 2).

kuollutta tilaa

voimme normaalisti uudelleenreagoida kolmanneksen aiemmin vanhentuneesta vuorovesitilavuudestamme, ja sen sijaan että hengittäisimme 21% (huoneilmaa) ja vähäpätöisiä määriä hiilidioksidia, saatamme uudelleenreagoida enemmän kuin 15-16% happea ja 5 – 6% hiilidioksidia. Tämä johtuu siitä, että aiemmin uloshengitetty hengitys (vähähappinen ja hiilidioksidipitoinen) ei ole täysin uloshengitetty ja jää ylähengitysteihin. Kun potilas ottaa seuraavan hengenvetonsa ilmakehän kaasusta, kaikki kaasu ei pääse keuhkorakkuloihin. Itse asiassa se on sekoitus uutta ilmakehän kaasua (21% FiO2, vähäpätöinen CO2) ja niiden aiemmin uloshengitettyä kaasua (< 21% happea suuremmalla määrällä CO2), joka tulee keuhkorakkuloihin kaasunvaihtoa varten. Potilailla, joilla on akuutti hengitysvajaus, kaasun prosentuaalinen osuus kasvaa, ja sen seurauksena voimme uudelleenreagoida suurempia määriä hiilidioksidia, kun inspiroimme sekasäiliöstä ylähengitysteistämme.

yksi HFNC: n tärkeimmistä eduista (joidenkin mielestä se on itse asiassa tärkein hyöty) on se, että se antaa sinulle jatkuvan tuoreen kaasun virtauksen suurella virtausnopeudella korvaten tai pesemällä potilaan nielun kuolleen tilan (vanha kaasu, jossa on vähän happea ja paljon CO2: ta). Jokainen hengitys, jonka potilas nyt hengittää uudelleen runsasvirtaisella nenäkanyylilla, on huuhtoutunut pois ja korvattu happipitoisella kaasulla, mikä parantaa hengitystehoa .

kuva 3 (Alla) antaa sinulle helposti muistettavan muistisäännön, jolla muistat suurivirtaisen nenäkanyylin vaikutusmekanismit.

suurin osa korkean virtausnopeuden nenäkanyylin hyödyistä, kuten edellä on käsitelty, on seurausta suurista virtausnopeuksista, joita voidaan antaa (Kuva 4). Lämmitetyn ja kostutetun hapen toimittamisella on merkittäviä etuja, mutta korkean virtauksen nenäkanyylin tehokkuuden optimoimiseksi potilaalle on varmistettava, että sisäänhengitysvirta on optimoitu. Kuten käsittelemme seuraavassa jaksossa, pediatriset tiedot (erityisesti bronkioliitti) osoittavat, että virtausnopeus 2 L/kg/min on tehokas ja hyvin siedetty maksimivirtausnopeuteen 60 L/kg/min saakka aikuisilla.

aikuisten käyttöaiheet

akuutti Hypokseeminen hengitysvajaus (lähinnä Avohoitopneumonia)

Avohoitopneumonia vaikuttaisi ihanteelliselta käyttöaiheelta runsasvirtaisen nenäkanyylin käyttöön. Lämmitetyn, kostutetun hapen pitäisi mahdollistaa eritteiden parempi mobilisointi ja sen kyky minimoida hapen laimeneminen, täyttää inspiratoriset vaatimukset ja parantaa end-expiratorisen keuhkojen tilavuuksia kaikki näyttävät ihanteellisilta potilailla, joilla on keuhkokuume. HFNC voi antaa potilaille mahdollisuuden yskiä, mobilisoida eritteitä ja imettää tarvittaessa kaikkia etuja, joita on usein vaikea saavuttaa, kun potilas on noninvasive positive pressure ventilation (NIPPV). Ainoa poikkeus olisi keuhkokuumeesta johtuvia akuutteja keuhkoahtaumataudin (COPD) pahenemisvaiheita sairastavilla potilailla, koska on näyttöä kuolleisuuden vähenemisestä ja intubaation tarpeesta NIPPV: n käytön yhteydessä . Ensisijainen tulos oli intubaatioluvut, eikä aineistossa havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa ryhmien välillä. Vaikka tämä tutkimus vaikutti negatiiviselta tutkimukselta korkean virtauksen nenäkanyylin käytöstä, toissijainen tulos (90 päivän kokonaiskuolleisuus) osoitti, että hfnc: n käyttö, jopa sairauden vakavuuden (akuutti fysiologia ja krooninen Terveysarviointi (APACHE) II ja sydämen vajaatoiminta) säätämisen jälkeen, parani HFNC: n käytöllä verrattuna NIPPV: hen ja tavanomaiseen happihoitoon. Post hoc-analyysi osoitti myös, että intubaatioluvut vähenivät tilastollisesti merkitsevästi potilailla, joilla oli vaikea hengitysvajaus (PaO2/FiO2 ≤ 200) ja jotka käyttivät HFNC: tä. Meta-analyysi Ni et al. osoitti myös, että HFNC: n käyttö verrattuna NIPPV: hen ja tavanomaiseen happihoitoon liittyi endotrakeaalisen intubaation määrän vähenemiseen akuutissa hengitysvajauksessa .

tuore Azoulay et al-tutkimus. verrattaessa korkean virtauksen nenäkanyylin käyttöä tavanomaiseen happihoitoon potilailla, joilla on akuutti hypokseeminen hengitysvajaus, ei havaittu eroa 28 päivän kuolleisuudessa ryhmien välillä . Potilaat extuboitiin ja satunnaistettiin joko tavanomaiseen happihoitoon, jota pidettäisiin hoidon standardina tässä matalan riskin potilasryhmässä, tai HFNC: hen. Runsasvirtaiseen nenäkanyyliin extuboidulla ryhmällä oli tilastollisesti merkitsevästi vähemmän reintubaatiota (4, 9%) verrattuna tavalliseen happihoitoon (12, 2%). On epäselvää, miksi tämä hyöty nähtiin, mutta tämä on varmasti ryhmä, jossa monet intensivistit eivät todennäköisesti yrittäisi käyttää korkean virtauksen nenäkanyylia hoitona, koska se on yleensä varattu riskialttiimmille potilaille.

esihapetus ennen intubaatiota

kriittisesti sairaan potilaan intubointi on korkean riskin toimenpide runsaasti komplikaatioita, mukaan lukien hypoksemia, hypotensio ja jopa sydänpysähdys . Korkean virtauksen nenäkanyyli laite on etu verrattuna vaihtoehtoisiin menetelmiin, kuten bag-mask ilmanvaihto (BMV) ja NIPPV. Korkean virtauksen nenäkanyyli laite voi pysyä potilaan ja antaa jatkuvaa happihoitoa,sekä mahdollisesti antaa positiivisen paineen, jopa apneisen aikana verrattuna BMV ja NIPPV, jotka on poistettava intubaation aikana. Korkean virtauksen nenäkanyyli voi olla yhtä tehokas kuin NIPPV ja parempi kuin tavallinen happihoito intubaatiota edeltävässä hapetuksessa kriittisillä potilailla .

älä elvytä (DNR)/älä Intuboi (DNI) hengitysvaikeuksissa

Peters et al. osoitettu, että HFNC voi olla tehokas hoito potilaille, joilla on DNI ja akuutti hypoksemia ja lievä hyperkapnia (pCO2 < 65) . Tämä hoito oli hyvin siedetty ja tarjosi hyväksyttävän hapetuksen ilman, että NIPPV: n suureneminen oli tarpeen 82%: lla koehenkilöistä. Tämä laite tarjoaa sekä terapeuttista että palliatiivista hyötyä ja saattaa mahdollistaa potilaiden hoidon teho-osaston ulkopuolella

kardiogeeninen keuhkoödeema

ei ole paljon vakuuttavia tietoja, joiden perusteella voitaisiin suositella HFNC: n käyttöä potilailla, joilla on kardiogeeninen keuhkoödeema; kuitenkin, kuten aiemmin mainittiin, tiedämme, että se voi lisätä intratoraasista painetta ja siten todennäköisesti vähentää esikuormitusta. Makdee ym. osoitti, että voimakas nenän kanyyli paransi hengenahdistuksen vakavuutta akuuttia kardiogeenistä keuhkoödeemaa sairastavilla potilailla ensiapuosastolla verrattuna happihoitoon (NC tai NRBM) . Tarvitaan lisää tietoa sen tehokkuuden osoittamiseksi tässä potilasryhmässä; se voi kuitenkin olla kohtuullinen hoito niille, jotka eivät pysty sietämään NIPPV: tä.

lapsipotilaiden käyttöaiheet

bronkioliitti

suurin osa lapsipotilaiden tiedoista, jotka tukevat korkean virtauksen nenäkanyylin käyttöä vastasyntyneen ulkopuolella, on bronkioliitissa. Lapsipotilailla, joilla on lievä tai vaikea bronkioliitti, on eniten näyttöä sen käytöstä. Franklin ym. johti monikeskuksisen, satunnaistetun kontrolloidun tutkimuksen, jossa verrattiin suurivirtaisen nenäkanyylin (annos = 2 litraa / kg / min) käyttöä vakiohappeen 1 472 pikkulapsella (< 12 kk), joilla oli kohtalainen tai vaikea bronkioliitti . Heidän ensisijainen tuloksensa oli hoidon epäonnistuminen, joka vaati hoidon eskaloitumista. Vain 12%: lla tai 87/739: llä nenäkanyyliryhmään kuuluvalla lapsella hoito epäonnistui, kun taas 23%: lla tai 167/733: lla normaalihappiryhmään kuuluvalla lapsella hoidon tehostaminen oli tarpeen. Hoidon epäonnistuminen määriteltiin siten, että sillä oli kolme neljästä kliinisestä oireesta, mukaan lukien jatkuva takykardia, takypnea ja hapen desaturaatio, sekä kohonnut lasten varhaisvaroitusarvo. Mielenkiintoista on, että 61% eli 102/167 lasta, jotka epäonnistuivat tavanomaisessa happihoidossa, onnistuttiin pelastamaan korkean virtauksen nenäkanyylin avulla. Sekundaarisissa tuloksissa ei havaittu eroja, mukaan lukien sairaalassaolon pituus, happihoidon kesto, lasten tehohoitoyksikön (Picu) sisäänpääsy tai intubaationopeus.

muut tutkimukset ovat osoittaneet , että HFNC: n käyttö saattaa vähentää intubaation tarvetta , estää teho-osaston sisäänpääsyn ja voi olla yhtä tehokas kuin NIPPV intubaation ehkäisyssä .

muu käyttö pediatriassa

bronkioliitin ulkopuolella HFNC: n käytöstä pediatriassa on rajallisesti tietoa. On olemassa jonkin verran kasvavaa näyttöä sen käytöstä muissa sairausprosesseissa, joissa siitä voi teoriassa olla hyötyä. On ollut joitakin pieniä retrospektiivisiä tutkimuksia, joissa on tutkittu sen hyötyä astman kanssa . Lämmitetty ja kostutettu happi voi olla hyödyllistä edelleen estää hengitysteiden tulehdus ja bronkospasmi. Hfnc: n kanssa käytetyt suuret virtausnopeudet voivat myös täyttää potilaan inspiratoriset vaatimukset, mutta se ei välttämättä ole yhtä tehokas aerosolisoitujen keuhkoputkia laajentavien aineiden toimittamisessa distaalisiin hengitysteihin.

muita käyttökohteita voivat olla keuhkokuume; täälläkin on kuitenkin puutetta tiedoista, ja sen käyttö olisi suurelta osin ekstrapoloitu aikuisten käytöstä avohoitopneumoniassa. Muita tautiprosesseja, kuten lantiota , on tutkittu jälkikäteen osoittaen, että siitä voi olla hyötyä, samoin kuin potilaita, jotka ovat extubaation jälkeisessä vaiheessa invasiivisen koneellisen ilmanvaihdon lopettamisen jälkeen .

lupaavaa käyttöä saattaa olla kriittisesti sairaiden lasten kuljettamisessa suurempiin lastensairaaloihin. Uudemmat suurvirtalaitteet käyttävät akkuvirtaa, ja ne voivat nyt olla kannettavia kuljettamaan lapsia suurvirtalaitteilla sen sijaan, että niiden tarvitsisi intuboida tai käyttää NIPPV: tä. Sen käyttö näyttää olevan yhtä turvallista kuin NIPPV kuljettaa kriittisesti sairaita lapsia sairaaloiden välillä .