Basierend auf klinischen Erkenntnissen kann die Verwendung einer High-Flow-Sauerstofftherapie (HFO) über eine High-Flow-Nasenkanüle (HFNC) bei geeigneten Patienten die Sauerstoffversorgung verbessern, die Atemarbeit des Patienten verringern und als Alternative zu invasiveren Behandlungsformen wie der mechanischen Beatmung dienen.

Von Kenneth Miller, MEd, RRT-ACCS, RRT-NPS, AE-C

Die Verbesserung des Gasaustauschs und die Verringerung der Atemarbeit sind klinische Endpunkte bei der Behandlung von Patienten mit Atemwegserkrankungen. Die Sauerstoffverabreichung war in den letzten Jahrzehnten eine der häufigsten Interventionen. Fast jeder Patient, der in eine Notaufnahme oder Intensivstation eingeliefert wird, erhält eine Form der Sauerstoffverabreichung. Oft besteht die Wahl zwischen der Bereitstellung von Sauerstoff über eine Maske oder einer aggressiveren Form des klinischen Managements, wie z nichtinvasive Beatmung (NIV) oder mechanische Beatmung.Ein High-Flow-Sauerstoff (HFO) -Therapiesystem kann jedoch eine High-Flow-Luft / Sauerstoff-Mischung durch eine Nasenkanüle oder einen Trachealadapter liefern, was eine Alternative zu anderen Formen der Beatmung darstellt. Durch die Bereitstellung von Durchflussraten von bis zu 60 LPM, hoher molekularer Luftfeuchtigkeit und präziser Sauerstoffzufuhr kann HFO die Notwendigkeit einer nichtinvasiven Beatmung und Intubation in ausgewählten Patientenpopulationen verringern.

In der Vergangenheit wurden Sauerstoffversorgungsgeräte je nach Designanwendung entweder als Low-Flow oder High-Flow bezeichnet. Jedes dieser Systeme hat inhärente Vorteile und Verbindlichkeiten im Vergleich zueinander. Low-Flow-Systeme sind oft komfortabler, aber die Fähigkeit, eine präzise Sauerstoffkonzentration in verschiedenen Atmungsatmungsmustern zu liefern, ist begrenzt.

Ein High-Flow-System kann sehr genaue Sauerstoffkonzentrationen liefern, ist aber oft unbequem und aufdringlich. Vor kurzem wurde ein Sauerstoffversorgungsgerät entwickelt, das präzise Sauerstoffkonzentrationen bei verschiedenen Durchflussraten liefern und dem Patienten ein gewisses Maß an Komfort bieten kann. Es kann auch einen positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) erzeugen, der leitende Atemwege schienen oder kollabierte Alveolen rekrutieren kann. Da es ein molekulares Befeuchtungssystem verwendet, kann es die Feuchtigkeitsabgabe erhöhen und die Mukokinese fördern, wodurch ein Verstopfen der Schleimhaut verhindert wird. HFO erhöht den Patientenkomfort während der Sauerstoffverabreichung und kann es einigen Patienten, die NIV-abhängig sind, ermöglichen, ohne potenzielle lebensbedrohliche Entsättigung zu essen oder Pflege zu erhalten.

HFO besteht aus einer beheizten, befeuchteten High-Flow-Nasenkanüle (HFNC), die bis zu 100% erhitzten und befeuchteten Sauerstoff bei einem maximalen Durchfluss von 60 LPM über Nasenzapfen oder Kanüle liefern kann. Ein Luft / Sauerstoff-Mixer kann eine präzise Sauerstoffzufuhr unabhängig von den Inspirationsflussanforderungen des Patienten gewährleisten. Basierend auf verschiedenen Bank- und Patientenmodellen kann ein positiver endexspiratorischer Druck erzeugt werden. Bei diesen Modellen wird für ungefähr alle 10 Liter abgegebener Durchfluss etwa 1 cm / H2O Überdruck erhalten.

Auf dem Markt

Ein Schlüsselelement für den klinischen Einsatz von nasalem Sauerstoff bei hohen Durchflüssen ist seine effektive Befeuchtung. Die ersten beiden kommerziellen HFNC-Systeme für Erwachsene, die für die Abgabe von Strömen mit begleitenden Luftbefeuchtern entwickelt wurden, erschienen im Jahr 2000 und wurden von Salter Labs und Vapotherm hergestellt.

Heute bietet Salter die Adult High Flow Cannula 1600HF an, die eine effektive Abgabe von Sauerstoffströmen bis zu 15 LPM ermöglicht, so das Unternehmen. Das gerät, entwickelt für langfristige tragen, verfügt über eine größere bohrung sicherheit kanal kopf set schläuche mit eine verbesserte reservoir gesicht stück.

Das 2000i High Flow Therapy (HFT) -System von Vapotherm ermöglicht die Abgabe von Gasen mit hohem Durchfluss über die Nasenkanüle, während der Gasstrom erwärmt und gesättigt wird. Der 2000i verwendet einen Nasopharynx als Gasreservoir, wodurch verhindert wird, dass das Inspirationsgas durch das verbleibende endexspiratorische Gas verdünnt wird. Das Gerät liefert einen Durchflussbereich von bis zu 40 LPM mit 95% bis 100% relativer Luftfeuchtigkeit und einem Temperaturbereich von 33 ° bis 43 ° C (~ 91 ° bis 109 ° F), ohne die Atemwege zu kühlen oder zu trocknen.

Darüber hinaus bietet Vapotherm jetzt sein Precision Flow High Flow Wärme- und Befeuchtungsgerät für die nichtinvasive Gaszufuhr an. Wie der 2000i bietet Precision Flow einen Durchflussbereich von 1 bis 40 LPM. Das Gerät, das über einen Einweg-Patientenkreislauf verfügt, bietet Klinikern präzise Temperatur- und Durchflussmessungen und ist mit einem eingebauten Sauerstoffmischer und Sauerstoffsensor ausgestattet. Das Förderrohr des Precision Flow ist mit Luft ausgestattet, die von zwei wassergefüllten Kanälen umgeben ist, und lässt molekularen Wasserdampf in den Gasstrom gelangen, jedoch ohne Kontakt zwischen Wasserquelle und Atemgas, so Vapotherm.

Teleflex bietet mit seinem Comfort Flo-Befeuchtungssystem eine High-Flow-Nasenkanülentherapie an. Das System ist so konzipiert, dass es laut Teleflex einen kontinuierlichen Fluss von erhitzter, befeuchteter Sauerstofftherapie für neugeborene Patienten bis hin zu erwachsenen Patienten ermöglicht. Comfort Flo arbeitet mit dem beheizten Luftbefeuchter ConchaTherm Neptune des Unternehmens zusammen, um Durchflussraten von bis zu 40 L / min durch eine Reihe spezieller Nasenkanülen zu liefern. Kliniker sind in der Lage, die Atemwegstemperatur und die Gradientensteuerung zu überwachen und anzupassen, um die HFO-Therapie anzupassen.

Die Optiflow High Flow Nasenkanüle von Fisher & Paykel begann 2006 mit dem klinischen Einsatz. Die Optiflow-Kanüle ist mit einer breiten Bohrung ausgestattet, um eine vollständige Palette von Gasströmen bis zu 60 L / min zu liefern. Optiflow wurde unter Berücksichtigung des & Paykels Konzepts der optimalen Luftfeuchtigkeit entwickelt, mit dem Sauerstoff und Gas mit hohem Durchfluss bequem direkt in die Nasenlöcher abgegeben werden können. Die optimale Luftfeuchtigkeit spiegelt wider, was F&P „das natürliche Gleichgewicht von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in gesunden erwachsenen Lungen“ nennt.“ Diese optimale Temperatur (37 ° C / 98,6 ° F) und Luftfeuchtigkeit (44 mg / L) verbessern die Patiententoleranz und optimieren die mukoziliäre Clearance, so Fisher & Paykel.

Das System integriert eine beheizte Befeuchtung und eine präzise Luft / Sauerstoff-Mischung über eine Nasenkanüle. Während die Befeuchtung die Patiententoleranz und die Clearance der Atemwegssekretion verbessert, fördert der „hohe Gasfluss“die genaue Sauerstoffzufuhr, das Auswaschen des anatomischen Totraums und die Bereitstellung eines niedrigen positiven Atemwegsdrucks.“

Laut Fisher & Paykel kann die Wirksamkeit der HFO-Therapie mit HFNC zu einer verbesserten Sauerstoffversorgung bei Patienten führen, kombiniert mit weniger Entsättigungen, verbessertem Lungenvolumen, verbesserten Atemfrequenzen, reduzierter Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation und reduzierten Behandlungskosten.

Klinische Anwendung

Die High-Flow-Sauerstoffzufuhr wurde klinisch in einem breiten Spektrum von Bereichen der Patientenversorgung eingesetzt. Es wurde Patientenpopulationen in Intensivstationen, Notaufnahmen und End-of-Life-Szenarien verabreicht und ist kürzlich in die häusliche Pflege migriert. In der erwachsenen Intensivpopulation gab es mehrere Studien, die positive Ergebnisse gezeigt haben, Post-HFO-Nutzung.

In einer Studie aus dem Jahr 2013 mit High-Flow-Sauerstoff über HFNC-Geräte für Erwachsene und perinatale Patienten kam Ward zu dem Schluss, dass HFO die folgenden therapeutischen Wirkungen hatte:

• Erhöhter Anteil an eingeatmetem Sauerstoff (FiO2)
  • Der Gaseinlassstrom verhindert das sekundäre Mitreißen der Raumluft;
  • Bietet anatomische Sauerstoffreservoirs mit Nasopharynx und Oropharynx;
  • Auswaschen des Atemwegstodraums;
• Entwicklung eines CPAP-Effekts
  • Verringert die Atelektase;
  • Verbesserung der Lungenventilation-Perfusion;
  • Verringert die Atemarbeit: wirkt dem intrinsischen PEEP entgegen;
• Größerer Patientenkomfort
  • Erwärmter und befeuchteter Nasensauerstoff kann besser vertragen werden, insbesondere bei Strömen >6 LPM.

Roca et al verglichen HFNC mit konventioneller Sauerstofftherapie über eine Maske bei 20 Intensivpatienten und zeigten, dass HFNC über Optiflow besser verträglich und komfortabler war als eine Sauerstoffmaske. HFNC war auch mit einer Verbesserung der Sauerstoffversorgung und einer Verringerung der Atemfrequenz verbunden.

Kernick und Magarey erstellten eine systematische Übersicht, in der acht Studien untersucht wurden, in denen die Sauerstofftherapie mit HFNC bei erwachsenen Intensivpatienten verglichen wurde. Die Studie zeigte, dass HFNC verwendet werden kann, um die Sauerstoffversorgung bei erwachsenen Intensivpatienten zu verbessern.

In einem randomisierten Crossover von 50 mechanisch beatmeten Patienten, die als für die Beatmungsfreisetzung geeignet erachtet wurden, zeigten Tiruvoipati et al., dass HFNC bei der Sauerstoffversorgung genauso wirksam war wie ein herkömmliches Sauerstoffsystem und von den Patienten besser vertragen wurde. Darüber hinaus zeigten sechs Fallstudien an erwachsenen Intensivpatienten eine verbesserte Sauerstoffversorgung und eine Verringerung der Atemfrequenz oder Dyspnoe.Lenglet et al untersuchten die Verwendung von HFO in der Notaufnahme für Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz, die von einer nichtinvasiven Beatmung profitieren können. Zusätzlich zu der Fähigkeit, einen hohen Durchfluss und eine hohe Konzentration an zusätzlichem Sauerstoff zu erzeugen, erzeugt HFNC einen niedrigen positiven Atemwegsdruck, insbesondere bei geschlossenem Mund. Bei hypoxämischen Patienten kann HFNC eine wirksame Unterstützung mit größerer Benutzerfreundlichkeit und größerem Patientenkomfort bieten als Techniken, die eine enge Gesichtsmaske erfordern.

Die Verabreichung von High-Flow-Sauerstoff wurde auch im klinischen Bereich am Lebensende eingesetzt. In einer kürzlich von Peters et al. durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass Patienten, die über NIV behandelt worden wären, erfolgreich mit HFO versorgt wurden. NIV wird typischerweise auf der Intensivstation initiiert, so dass es üblich ist, dass ein Patient mit Do-not-resuscitate (DNR) – oder Do-not-intubate (DNI) -Status aufgenommen oder auf die Intensivstation gebracht wird speziell für die Berücksichtigung von NIV. Diese Studie versuchte, DNI-Patienten mit hypoxämischem Atemversagen zu identifizieren, die von HFNC profitieren könnten, bevor sie zu NIV übergehen. Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit von HFNC bei DNI-Patienten mit Hypoxämie und leichter Hyperkapnie, die Notwendigkeit einer Eskalation auf NIV, Parameter der Beatmung und des Gasaustauschs sowie die Patiententoleranz zu bewerten. Das Ergebnis dieser Studie zeigte, dass die befeuchtete HFNC-Sauerstofftherapie eine ausreichende Sauerstoffversorgung für viele Patienten mit hypoxämischem Atemversagen bieten kann und eine Alternative zu NIV für Patienten sein kann, die die Intubation ablehnen.Derzeit bei Lehigh Valley Hospital Network, unsere Respiratory Care Abteilung Ausrüstung Inventar hat 20 HFO-Systeme. Im Kalenderjahr 2012 haben wir HFO bei 510 Patienten eingesetzt. Die Mehrheit dieser Patienten erhalten HFNC in den Intensivstationen. HFO via Tracheotomie-Adapter wurde bei 25 Patienten angewendet. Patienten, bei denen die Oxygenierungsziele über HFO eingehalten wurden, verbrachten 7,2 Tage weniger auf der Intensivstation als Patienten, die eine Eskalation der Therapie benötigten (mechanische Beatmung oder NIV). Die Mehrheit der Patienten, die auf HFO gelegt wurden, wurde für den Oxygenierungsendpunkt darauf gelegt. Einer kleinen Anzahl wurde HFO verabreicht, um eine erhöhte Atemarbeit zu bekämpfen und die Sekretionsentfernung zu verbessern.

Fazit

Die High-Flow-Sauerstofftherapie ermöglicht es dem Kliniker, eine genaue Sauerstoffzufuhr in einer Vielzahl von Patientenpopulationen und Behandlungsbereichen bereitzustellen. Es ist eine Behandlungsintervention, die alle Atemwegsärzte in ihrem Therapiearsenal haben sollten, wenn sie Patienten mit leichter bis mittelschwerer Hypoxämie behandeln. Basierend auf den klinischen Erkenntnissen kann die Anwendung der HFO-Therapie bei geeigneten Patienten die Sauerstoffversorgung verbessern und die Atemarbeit des Patienten verringern, ohne dass eine nichtinvasive oder invasive Beatmung erforderlich ist. Darüber hinaus kann es bei einigen Patienten die Dauer des Intensivaufenthalts verkürzen. Größere klinische Studien müssen durchgeführt werden, um die volle Wirkung auf die Patientenergebnisse zu bestimmen.

RT

Kenneth Miller, MEd, RRT-ACCS, RRT-NPS, AE-C, ist der Bildungskoordinator und Dekan für Wellness, Respiratory Care Services, für Lehigh Valley Health Network in Allentown, Pa. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an

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