Кислородная терапия с высокой скоростью потока при пневмонии, вызванной COVID 19

Дата публикации: 04.05.2021
Автор: Од Гарнеро (Aude Garnero), реаниматолог, больница Sainte Musse, Тулон, Франция.
Рецензенты: Жан-Мишель Арналь (Jean-Michel Arnal), Зюха Демирака (Süha Demirakca)

Терапия с высокой скоростью потока (HFT) – это неинвазивный способ респираторной поддержки, который может снизить частоту интубаций и уровень смертности пациентов с острой гипоксемической дыхательной недостаточностью (ОГДН) [1]. Первичные рекомендации предостерегали проводить высокопоточную терапию пациентам с COVID 19 [2,3] из-за опасения подвергнуть медицинских работников риску заражения.

Основные выводы

• Несмотря на то, что изначальные рекомендации предостерегали проводить терапию с высокой скоростью потока при COVID 19, высокий уровень смертности пациентов на механической вентиляции легких постепенно побудил применять такую терапию.
• На данный момент использование HFT при ОГДН, вызванной коронавирусной пневмонией, имеет благоприятный эффект на оксигенацию, а итоги терапии позволяют предположить, что она может помочь снизить необходимость, а также длительность механической вентиляции лёгких.
• Если использовать надёжные средства индивидуальной защиты и соблюдать все необходимые меры предосторожности, то HFT может проводиться пациентам с COVID 19 без риска значительно увеличить количество заражений COVID 19 среди медицинского персонала.

Однако, из-за высокого уровня заболеваемости и смертности в результате раннего применения инвазивной механической вентиляции [4], использование терапии с высокой скоростью потока было постепенно введено в практику лечения пациентов с тяжёлой формой COVID 19 [5]. Эта статья рассматривает данные, касающиеся физиологического эффекта, влияния на исход заболевания, риска заражения, а также комбинации прон-позиции (PP) и проведения HFT пациентам с ОГДН, вызванной пневмонией при COVID 19.

Физиологический эффект

Физиологическое влияние HFT при острой гипоксемической дыхательной недостаточности уже хорошо изучено, но пока нет конкретных физиологических данных, касающихся пневмонии, вызванной COVID 19 [6-8]. При HFT меньше вероятности, что во время вдоха пациента воздух будет засасываться из комнаты, что гарантирует более надёжный способ обеспечения высокого уровня FiO2. HFT увеличивает объём лёгких в конце выдоха, чем создаёт ПДКВ (PEEP), ответственное за мобилизацию альвеол, и, таким образом, снижает местное растяжение лёгких. Этот механизм улучшает оксигенацию.

Продув физиологического мертвого пространства с помощью вывода отработанного воздуха из верхних дыхательных путей при выдохе улучшает эффективность вентиляции. Сокращая частоту дыхания и анатомическое мёртвое пространство, HFT уменьшает минутный объём ИВЛ, необходимый для достижения физиологического уровня содержания CO2 в артериальной крови. Таким образом, альвеолярная вентиляция (минутный объем вентиляции за вычетом вентиляции мёртвого пространства) остаётся стабильной, тогда как минутный объём вентиляции сокращается. Также HFT уменьшает усилие пациента на вдохе и снижает метаболическую работу дыхания. В конечном счёте, HFT улучшает механизмы дыхания (а именно: динамическую податливость, транспульмонарное давление, однородность вентиляции), а также повышает комфорт и переносимость среди пациентов, если сравнивать её со стандартной кислородной терапией.

Исход заболевания

В ретроспективном наблюдательном исследования [9] были сопоставлены частота интубаций и смертность среди 233 (51%) пациентов, получавших обычную кислородную терапию, и 146 (39%) пациентов, которым проводили терапию с высокой скоростью потока. Значительно снизилась частота интубаций: 75% в первой группе против 56% во второй группе. На 28 день смертность составляла 30% в группе пациентов на стандартной кислородной поддержке и 21% в группе пациентов на HFT.

Многоцентровое групповое исследование [10] сравнило лечение с помощью HFT и ранней интубации на 122 пациентах (по 61 пациенту в каждой группе). Применение HFT коррелировало с сокращением времени, проведённом на ИВЛ, а также в реанимационном отделении в целом. Разницы в уровне смертности отмечено не было, однако пациенты на ранней интубации имели более высокий индекс по шкалам SOFA и APACHE II, а, значит, они изначально были в более тяжелом состоянии.

Оба этих исследования позволяют предположить, что HFT может помочь пациентам с COVID-19, так как такая терапия снижает необходимость и длительность механической вентиляции, а также сокращает время, проведённое в реанимационном отделении, при этом не повышая уровень смертности. Однако контрольных рандомизированных испытаний, сравнивающих результаты HFT, стандартной кислородной терапии и ранней интубации не проводилось.

По данным трёх наблюдательных исследований пациентов с COVID 19, которых лечили с помощью HFT, частота интубаций исчислялась между 36% [11] и 63% [12], а время между интубациями составило 10 часов [12] и 2 дня [13]. Условиями, ассоциирующимися с успешным исходом HFT, считаются: лечение стероидными препаратами, низкий уровень С-реактивного белка или D-димера, гипертония и курение [12, 13].

Наблюдения

Текущие данные показывают, что у пациентов, которым помогла HFT, была более низкая частота дыхания после начала терапии, чем у пациентов, которым впоследствии потребовалась интубация [13-15]. Согласно проспективному моноцентровому обзорному исследованию, лучшее пороговое значение достигло 26 вдохов в минуту через 30 минут на HFT [15].

Индекс ROX высчитывается по респираторным показателям, оценивающим дыхательную недостаточность, и, таким образом, может использоваться, чтобы предугадывать потребность в инвазивной вентиляции легких. Он представляет собой соотношение SpO2/FIO2 к ЧДД. Во время острой гипоксемической дыхательной недостаточности при пневмонии, не ассоциированной с COVID-19, индекс ROX позволяет определить пациентов с низким риском безрезультатного проведения HFT – пороговым значением является 4,88, измеренное через 12 часов HFT [16]. Пять ретроспективных исследований [12, 14, 17-19] показали, что у пациентов с COVID-19, чьё лечение было успешным, индекс ROX был выше, а показатели порогового значения, коррелирующие с удачным исходом, варьировались между 5,55 через 6 часов [17] и 3,67 через 12 часов [18].

Риски заражения

Большинство исследований по применению HFT при COVID-19 либо носят экспериментальный характер, либо проводятся на здоровых испытуемых, и, следовательно, не отражают реальное положение дел. Всемирная организация здравоохранения поручила провести наблюдения, чтобы получить реальные данные по применению HFT. Анализу подверглись шесть исследований методом моделирования и одно перекрёстное исследование, проведённые на пациентах без COVID-19: HFT не приводило к увеличению риска распространения воздушно-капельной взвеси по сравнению с обычным дыханием пациента с усиленными выдохами; уровень воздушно-капельной взвеси и концентрация частиц, замеренные во время проведения HFT, были схожи с такими же показателями при использовании назальных канюль, кислородной маски и при самостоятельном дыхании [20]. Таким образом, проведение HFT с условием ношения пациентом хирургической маски представляется оправданным решением, которое может пойти на пользу пациентам с острой кислородной недостаточностью при COVID-19 [21].

Половина проб окружающей среды, собранных в изолированных палатах пациентов с COVID-19, получавших HFT и неинвазивную вентиляцию (NIV) оказались положительными. Однако все образцы воздуха были отрицательными. Жизнеспособный вирус был обнаружен в четверти взятых с предметов мазков. Эти данные подчёркивают необходимость использования средств индивидуальной защиты [22].

Были подсчитаны случаи заражения COVID-19 до и после применения HFT/NIV в одной из больниц США. Результаты показали, что проведение HFT пациентам с COVID-19, при условии использования средств индивидуальной защиты и соблюдения всех необходимых мер предосторожности, не привело к значительному увеличению заражения медицинских работников вирусом [23].

Совмещение терапии с высокой скоростью потока и прон-позиции

Прон-позиция в состоянии бодрствования может помочь выправить вентиляционно-перфузионный дисбаланс и расправить легкие при ателектазе с условем достаточного дренирования мокроты. Два описательных исследования передали данные по пациентам с COVID-19, которых лечили с помощью HFT, совмещённой с прон-позицией. В исследовании десяти пациентов [24] соотношение PaO2/FiO2 было выше после поворота в прон-позицию. PaCO2 повысилось, но держалось в рамках физиологических значений (гипокапния часто отмечается у самостоятельно дышащих пациентов с COVID-19). Ни одному из пациентов не потребовалась интубация. В другой работе, изучавшей девять пациентов [25], каждого исследуемого поворачивали в прон-позицию дважды в день, итого в среднем по 5 (от 3 до 8) раз. Средняя продолжительность нахождения в данном положении составила 2 (от 1 до 4) часа. После применения прон-позиции повысились SaO2 и PaO2. В этом исследовании PaCO2 снизилось, но у пациентов изначально наблюдалась гиперкапния. Двум пациентам потребовалась интубация.

В проспективном когортном мультицентровом адаптивном исследовании [26], из 199 пациентов, получавших HFT, 55 (28%) были пронированы. Поворот в прон-позицию в дополнение к HFT не снизил рисков интубирования: 82 (41%) пациентам потребовалась интубация. Из них 60 (41%) пациентов было из группы, которой проводилась высокопоточная назальная оксигенотерапия (HFNO), и 22 (40%) пациентов – из группы, которой совместно с HFT были повёрнуты в прон-позицию. В последней группе между HFT и интубацией прошло больше времени. У исследуемых этой группы наблюдалась чёткая закономерность в отсрочке необходимости интубации на 2 дня. Поворот в прон-позицию не повлиял на смертность: в обеих группах её уровень был одинаковым. Однако, в данном исследовании применение прон-позиции было обусловлено медицинскими показаниями, а не назначалось поголовно. Авторы исследования не смогли определить, использовалась ли прон-позиция в качестве стандартной практики лечения пациентов с COVID-19 или в качестве меры экстренной помощи. В данном исследовании учитывались только случаи поворота в прон-позицию, длительностью более 16 часов в день, поэтому его результаты не могут распространяться на пациентов, которых пронируют на более короткое время, однако это не подразумевает худшего прогноза по отстроченной интубации.

Заключение

Проведение терапии с высокой скоростью потока пациентам с ОГДН, вызванной пневмонией при COVID-19, благоприятно влияло на оксигенацию. Пациенты, которым не помогла высокопоточная терапия, изначально имели повышенный риск смертности, так как их состояние было более тяжёлым. Индекс ROX может использоваться в качестве параметра, предсказывающего необходимость интубации, однако вопрос оптимального порогового значения ещё остаётся открытым. При проведении HFT с условием использования соответствующих средств индивидуальной защиты и мер предосторожности не было выявлено увеличения случаев заражения или инфицирования медицинского персонала. Сочетание HFT и поворота в прон-позицию требует дальнейших исследований.

Аппараты ИВЛ компании Hamilton Medical предлагают терапию с высокой скоростью потока в качестве встроенной или дополнительной функции*. Дополнительного оборудования или аппарата ИВЛ не требуется, и высокопоточная терапия при необходимости может чередоваться с неинвазивной вентиляцией лёгких путём смены интерфейса и простого переключения режимов. Увлажнитель HAMILTON-H900 теперь также оснащён специальным режимом для проведения терапии с высокой скоростью потока и специальными настройками, позволяющими поддерживать высокопоточную терапию у любых пациентов.

* Доступна не во всех странах и не на всех моделях аппаратов ИВЛ.

Примечание:

Содержание этой статьи предназначено только для ознакомительного чтения и не несёт в себе цели заменить профессиональную подготовку или официальные стандарты и нормативы лечения Вашего учреждения. Любые рекомендации, озвученные в данной статье и сделанные с оглядкой на клинический опыт или использование определённых товаров, технологий или способов терапии, отражают лишь мнение автора и не могут рассматриваться в качестве официальных рекомендаций от компании «Hamilton Medical AG». Компания «Hamilton Medical AG» не гарантирует безоговорочную достоверность содержания данной статьи и просит полагаться на представленную информацию лишь на усмотрение читающего.

Источники

1. Frat JP, Thille AW, Mercat A, et al.; FLORALI Study Group; REVA Network. High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure. N Engl J Med. 2015 Jun 4;372(23):2185-96
2. Zuo MZ, Huang YG, Ma WH, et al.; Chinese Society of Anesthesiology Task Force on Airway Management, Airway Management Chinese Society of Anesthesiology Task Force on. Expert Recommendations for Tracheal Intubation in Critically ill Patients with Noval Coronavirus Disease 2019. Chin Med Sci J. 2020 Feb 27;35(2):105–9
3. Brown CA 3rd, Mosier JM, Carlson JN, et al. Pragmatic recommendations for intubating critically ill patients with suspected COVID-19. J Am Coll Emerg Physicians Open. 2020 Apr 13;1(2):80–4
4. Yang X, Yu Y, Xu J, et al. Clinical course and outcomes of critically ill patients with SARS-CoV-2 pneumonia in Wuhan, China: a single-centered, retrospective, observational study. Lancet Respir Med. 2020 May;8(5):475-481
5. Villarreal-Fernandez E, Patel R, Golamari R, et al. A plea for avoiding systematic intubation in severely hypoxemic patients with COVID-19-associated respiratory failure. Crit Care. 2020 Jun 12;24(1):337
6. Spoletini G, Alotaibi M, Blasi F, et al. Heated Humidified High-Flow Nasal Oxygen in Adults: Mechanisms of Action and Clinical Implications. Chest. 2015 Jul;148(1):253-261
7. Mauri T, Turrini C, Eronia N, et al. Physiologic Effects of High-Flow Nasal Cannula in Acute Hypoxemic Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. 2017 May 1;195(9):1207-1215
8. Ricard JD, Roca O, Lemiale V, et al. Use of nasal high flow oxygen during acute respiratory failure. Intensive Care Med. 2020 Dec;46(12):2238-2247
9. Demoule A, Vieillard Baron A, Darmon M, et al. High-Flow Nasal Cannula in Critically III Patients with Severe COVID-19. Am J Respir Crit Care Med. 2020 Oct 1;202(7):1039-1042
10. Mellado-Artigas R, Ferreyro BL, Angriman F, et al.; COVID-19 Spanish ICU Network. High-flow nasal oxygen in patients with COVID-19-associated acute respiratory failure. Crit Care. 2021 Feb 11;25(1):58
11. Patel M, Gangemi A, Marron R, et al. Retrospective analysis of high flow nasal therapy in COVID-19-related moderate-to-severe hypoxaemic respiratory failure. BMJ Open Respir Res. 2020 Aug;7(1):e000650
12. Zucman N, Mullaert J, Roux D, et al.; Contributors. Prediction of outcome of nasal high flow use during COVID-19-related acute hypoxemic respiratory failure. Intensive Care Med. 2020 Oct;46(10):1924-1926
13. Calligaro GL, Lalla U, Audley G, et al. The utility of high-flow nasal oxygen for severe COVID-19 pneumonia in a resource-constrained setting: A multi-centre prospective observational study. EClinicalMedicine. 2020 Nov;28:100570
14. Xu J, Yang X, Huang C, et al. A Novel Risk-Stratification Models of the High-Flow Nasal Cannula Therapy in COVID-19 Patients With Hypoxemic Respiratory Failure. Front Med (Lausanne). 2020 Dec 8;7:607821
15. Blez D, Soulier A, Bonnet F, Gayat E, et al. Monitoring of high-flow nasal cannula for SARS-CoV-2 severe pneumonia: less is more, better look at respiratory rate. Intensive Care Med. 2020 Nov;46(11):2094-2095
16. Roca O, Messika J, Caralt B, et al. Predicting success of high-flow nasal cannula in pneumonia patients with hypoxemic respiratory failure: The utility of the ROX index. J Crit Care. 2016 Oct;35:200-5
17. Hu M, Zhou Q, Zheng R, et al. Application of high-flow nasal cannula in hypoxemic patients with COVID-19: a retrospective cohort study. BMC Pulm Med. 2020 Dec 24;20(1):324
18. Chandel A, Patolia S, Brown AW, et al. High-Flow Nasal Cannula Therapy in COVID-19: Using the ROX Index to Predict Success. Respir Care. 2020 Dec 16:respcare.08631
19. Panadero C, Abad-Fernández A, Rio-Ramirez MT, et al. High-flow nasal cannula for Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) due to COVID-19. Multidiscip Respir Med. 2020 Sep 16;15(1):693
20. Agarwal A, Basmaji J, Muttalib F, et al. High-flow nasal cannula for acute hypoxemic respiratory failure in patients with COVID-19: systematic reviews of effectiveness and its risks of aerosolization, dispersion, and infection transmission. Can J Anaesth. 2020 Sep;67(9):1217-1248
21. Li J, Fink JB, Ehrmann S. High-flow nasal cannula for COVID-19 patients: low risk of bio-aerosol dispersion. Eur Respir J. 2020 May 14;55(5):2000892
22. Ahn JY, An S, Sohn Y, et al. Environmental contamination in the isolation rooms of COVID-19 patients with severe pneumonia requiring mechanical ventilation or high-flow oxygen therapy. J Hosp Infect. 2020 Nov;106(3):570-576
23. Westafer LM, Soares WE 3rd, Salvador D, et al. No evidence of increasing COVID-19 in health care workers after implementation of high flow nasal cannula: A safety evaluation. Am J Emerg Med. 2021 Jan;39:158-161
24. Xu Q, Wang T, Qin X, et al. Early awake prone position combined with high-flow nasal oxygen therapy in severe COVID-19: a case series. Crit Care. 2020 May 24;24(1):250
25. Tu GW, Liao YX, Li QY, et al. Prone positioning in high-flow nasal cannula for COVID-19 patients with severe hypoxemia: a pilot study. Ann Transl Med. 2020 May;8(9):598
26. Ferrando C, Mellado-Artigas R, Gea A, et al.; COVID-19 Spanish ICU Network. Awake prone positioning does not reduce the risk of intubation in COVID-19 treated with high-flow nasal oxygen therapy: a multicenter, adjusted cohort study. Crit Care. 2020 Oct 6;24(1):597

Ссылка на источник