Op basis van klinisch bewijs kan het gebruik van hoog-stroomzuurstof (HFO) – therapie via hoog-stroom neuscanule (hfnc) bij geschikte patiënten de oxygenatie verbeteren, het ademhalingswerk van de patiënt verminderen en als alternatief dienen voor meer invasieve vormen van behandeling, zoals mechanische beademing.

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

Het verbeteren van de gasuitwisseling en het verminderen van het werk van de ademhaling zijn klinische eindpunten bij het behandelen van patiënten met een verminderde ademhaling. Zuurstof toediening is een van de meest voorkomende interventies gebruikt in de afgelopen decennia. Bijna elke patiënt die wordt opgenomen op een spoedeisende hulp of intensive care unit wordt geplaatst op een of andere vorm van zuurstof toediening. Vaak is de keuze om zuurstof te leveren via een masker, of een agressievere vorm van klinisch beheer, zoals niet-invasieve ventilatie (NIV) of mechanische ventilatie.

echter, een hoog-flow zuurstof (HFO) therapie systeem kan een hoog-flow lucht/zuurstof mengsel via een neus canule of tracheale adapter, als alternatief voor andere vormen van ventilatie. Door stroomsnelheden tot 60 LPM, hoge moleculaire luchtvochtigheid en nauwkeurige zuurstofafgifte te leveren, kan HFO de behoefte aan niet-invasieve ventilatie en intubatie in geselecteerde patiëntenpopulaties verminderen.

historisch gezien zijn zuurstofafgifteapparaten aangeduid als low-flow of high-flow, gebaseerd op ontwerptoepassingen. Elk van deze systemen heeft inherente voordelen en verplichtingen ten opzichte van elkaar. Low-flow systemen zijn vaak comfortabeler, maar het vermogen om een nauwkeurige zuurstofconcentratie te leveren in verschillende ademhalingspatronen is beperkt.

een high-flow systeem kan zeer nauwkeurige zuurstofconcentraties leveren, maar is vaak ongemakkelijk en opdringerig. Onlangs is een zuurstofafgifteapparaat ontwikkeld dat nauwkeurige zuurstofconcentraties kan leveren bij verschillende debietsnelheden en een niveau van comfort voor de patiënt kan bieden. Het kan ook positieve eind-expiratoire druk (PEEP) leveren die geleidende luchtwegen kunnen spalk of ingestorte alveoli werven. Aangezien het een moleculair bevochtigingssysteem gebruikt, kan het vochtigheidslevering verhogen en mucokinesis bevorderen, waardoor het slijmpluggen voorkomt. HFO verhoogt het comfort van de patiënt tijdens het toedienen van zuurstof en kan sommige patiënten die afhankelijk zijn van NIV toestaan om te eten of verpleging te ontvangen zonder mogelijke levensbedreigende desaturatie.

HFO bestaat uit een verwarmde, bevochtigde high-flow nasale canule (hfnc) die tot 100% verwarmde en bevochtigde zuurstof kan leveren bij een maximale stroom van 60 LPM via neustangen of canule. Een lucht / zuurstof blender kan nauwkeurige zuurstofafgifte bieden, onafhankelijk van de inspiratoire stroombehoeften van de patiënt. Op basis van verschillende bank-en patiëntmodellen kan een positieve eind-expiratoire druk worden gegenereerd. In deze modellen wordt voor ongeveer elke 10 liter geleverde stroom ongeveer 1 cm/H2O positieve druk verkregen.

op de markt

een belangrijk element voor klinisch gebruik van nasale zuurstof bij hoge stromen is de effectieve bevochtiging. De eerste twee commerciële hfnc-systemen voor volwassenen, ontworpen om flows met bijbehorende luchtbevochtigers te leveren, verschenen in 2000, vervaardigd door Salter Labs en Vapotherm.

tegenwoordig biedt Salter de volwassen canule met hoge doorstroming 1600HF, die volgens het bedrijf een effectieve toevoer van zuurstofstromen tot 15 LPM mogelijk maakt. Het apparaat, ontworpen voor langdurige slijtage, beschikt over een grotere boring veiligheidskanaal kop set buizen met een verbeterde reservoir face stuk.

ondertussen maakt het 2000i High Flow Therapy (HFT) – systeem van Vapotherm het mogelijk om gassen met een hoge flow via de neuscanule te leveren terwijl de gasstroom wordt verwarmd en verzadigd. De 2000i maakt gebruik van een nasofarynx als het gasreservoir, die voorkomt dat het inspiratoire gas wordt verdund door het resterende end-expiratory gas, volgens het bedrijf. Het apparaat levert een debietbereik tot 40 LPM met 95% tot 100% relatieve luchtvochtigheid en een temperatuurbereik van 33° tot 43°C (~91° tot 109°F), zonder de luchtwegen te koelen of te drogen.

Daarnaast biedt Vapotherm nu zijn Precision Flow high flow warmte – en bevochtigingsapparaat voor niet-invasieve gaslevering. Net als de 2000i biedt Precision Flow een debietbereik van 1 tot 40 LPM. Het apparaat, dat beschikt over een disposable patiënt circuit, biedt artsen met nauwkeurige temperatuur en flow metingen en is uitgerust met een ingebouwde zuurstof blender en zuurstof sensor. De toevoerbuis van de Precisiestroom is ontworpen met lucht omgeven door twee met water gevulde kanalen en laat moleculaire waterdamp in de gasstroom overgaan, maar zonder contact tussen waterbron en ademgas, volgens Vapotherm.

Teleflex biedt een behandeling met een hoog debiet van de neuscanule via het Comfort Flo-bevochtigingssysteem. Het systeem is ontworpen om een continue stroom van verwarmde, bevochtigde zuurstoftherapie te bieden aan pasgeborenen via volwassen patiënten, volgens Teleflex. Comfort Flo werkt samen met de ConchaTherm Neptune verwarmde luchtbevochtiger van het bedrijf voor het leveren van stroomsnelheden tot 40 LPM door middel van een reeks speciale nasale canules. Clinici zijn in staat om de luchtwegtemperatuur en de gradiëntregeling te controleren en aan te passen om HFO-therapie aan te passen.

De Optiflow High Flow neuscanule van Fisher & Paykel begon in 2006 met klinisch gebruik. De Optiflow canule is ontworpen met een brede boring om een compleet scala aan gasstromen tot 60 LPM te leveren. Optiflow werd ontworpen met Fisher & Paykels concept van optimale luchtvochtigheid in het achterhoofd, waardoor hoge stroom zuurstof en gas comfortabel direct in de neusgaten kunnen worden geleverd. Optimale vochtigheid weerspiegelt wat F&P noemt ” de natuurlijke balans tussen temperatuur en vochtigheid die optreedt in gezonde volwassen longen.”Deze optimale temperatuur (37°C / 98.6°F) en vochtigheid (44 mg/L) verbeteren de tolerantie van de patiënt en optimaliseren de mucociliaire klaring, volgens Fisher & Paykel.

Het Systeem integreert verwarmde bevochtiging en precisielucht / zuurstofmengsel via de neuscanule. Terwijl bevochtiging de tolerantie van de patiënt en de klaring van de luchtwegsecretie verbetert, drijft de hoge gasstroom nauwkeurige levering van zuurstof, wash-out van anatomische deadspace en levering van lage niveau positieve luchtwegdruk.”

volgens Fisher & Paykel kan de effectiviteit van HFO-therapie met HFNC leiden tot verbeterde oxygenatie bij patiënten in combinatie met minder desaturaties, verbeterde longvolumes, verbeterde ademhalingssnelheden, verminderde verblijfsduur op de intensive care en lagere behandelingskosten.

klinische toepassing

zuurstofafgifte met hoge stroom is klinisch gebruikt in een breed spectrum van patiëntenzorgarena ‘ s. Het is toegediend aan patiëntenpopulaties in kritieke zorg eenheden, spoedeisende hulp afdelingen, en end-of-life scenario ‘ s, en onlangs is gemigreerd in de thuiszorg omgeving. In de volwassen kritieke zorgpopulatie, zijn er verscheidene studies geweest die positieve resultaten, post – HFO-gebruik hebben aangetoond.

in een studie uit 2013 van zuurstof met hoge stroom via hfnc-apparaten voor volwassen en perinatale patiënten, concludeerde Ward dat HFO de volgende therapeutische effecten had:

• verhoogde fractie van geïnspireerde zuurstof (FiO2)
  • Gasinlaatstroom voorkomt secundaire kamer-lucht entrainment;
  • biedt anatomische zuurstofreservoirs met behulp van nasopharynx en orofarynx;
  • wassen uit de luchtweg dode ruimte;
• ontwikkeling van een CPAP-effect
  • vermindert atelectase;
  • verbetering in pulmonale ventilatieperfusie;
  • vermindert ademhalingswerk: gaat intrinsieke PEEP tegen;
• Grotere patiënt comfort
  • opgewarmde en bevochtigde neuszuurstof kan beter worden verdragen, vooral bij stromen >6 lpm.

Roca et al vergeleken HFNC met conventionele zuurstoftherapie via een masker bij 20 patiënten met kritieke zorg en toonden aan dat HFNC via Optiflow beter werd verdragen en comfortabeler was dan een zuurstofmasker. HFNC werd ook geassocieerd met een verbetering van de oxygenatie en een vermindering van de respiratoire snelheid.

Kernick en Magarey stelden een systematische review samen die acht studies onderzochten waarin zuurstoftherapie met HFNC werd vergeleken bij volwassen IC-patiënten. De studie toonde aan dat HFNC kan worden gebruikt om de oxygenatie bij volwassen patiënten met kritieke zorg te verbeteren.

in een gerandomiseerde crossover van 50 mechanisch geventileerde patiënten die geschikt werden geacht voor het bevrijden van de beademing, toonden Tiruvoipati et al aan dat HFNC even effectief was in het leveren van zuurstof als een conventioneel zuurstofsysteem en beter werd verdragen door patiënten. Daarnaast toonden zes casestudy ‘ s bij volwassen patiënten met kritieke zorg een verbeterde oxygenatie en een vermindering van de respiratoire snelheid of dyspnoe aan.

Lenglet e.a. onderzochten het gebruik van HFO op de afdeling spoedeisende hulp bij patiënten met acute respiratoire insufficiëntie die baat kunnen hebben bij niet-invasieve beademing. Naast de mogelijkheid om hoge stroom en concentratie van aanvullende zuurstof te genereren, produceert HFNC een laag niveau van positieve luchtwegdruk, vooral met de mond gesloten. Bij hypoxemische patiënten kan HFNC effectieve ondersteuning bieden met meer gebruiksgemak en comfort voor de patiënt dan technieken die een strak gezichtsmasker vereisen.

high-flow zuurstoftoediening is ook gebruikt in de end-of-life klinische arena. In een recente studie uitgevoerd door Peters et al, werd aangetoond dat patiënten die zouden zijn behandeld via NIV met succes werden gehandhaafd met HFO. NIV wordt meestal gestart in de ICU-omgeving, zodat het gebruikelijk is dat een patiënt met een do-not-reanimatie (DNR) of do-not-intubate (DNI) – status wordt toegelaten of overgebracht naar de ICU specifiek voor overweging van NIV. Deze studie trachtte dni-patiënten met hypoxemisch respiratoir falen te identificeren die zouden kunnen profiteren van HFNC alvorens over te gaan tot NIV. Het doel van de studie was het beoordelen van de werkzaamheid van HFNC bij DNI-patiënten met hypoxemie en lichte hypercapnie, de noodzaak van escalatie tot NIV, parameters voor ventilatie en gasuitwisseling en tolerantie van de patiënt. De uitkomst van deze studie toonde aan dat bevochtigde hfnc zuurstoftherapie adequate oxygenatie kan bieden voor veel patiënten met hypoxemisch respiratoir falen, en kan een alternatief zijn voor NIV voor patiënten die intubatie afnemen.

momenteel bij Lehigh Valley Hospital Network, onze afdeling ademhalingszorg apparatuur inventaris heeft 20 HFO-systemen. In kalenderjaar 2012 gebruikten we HFO bij 510 patiënten. De meerderheid van deze patiënten krijgt HFNC in de afdelingen kritieke zorg. HFO via tracheotomie adapter werd toegepast op 25 patiënten. Patiënten bij wie de oxygenatiedoelen werden gehandhaafd via HFO brachten 7,2 dagen minder door op de intensive care dan patiënten die een escalatie van de therapie nodig hadden (mechanische beademing of NIV). De meerderheid van de patiënten die werden geplaatst op HFO werden geplaatst op het voor oxygenatie eindpunt. Een klein aantal werd toegediend HFO om verhoogde werk van ademhaling te bestrijden en secretieverwijdering te verbeteren.

conclusie

Hoge-flow zuurstoftherapie stelt de clinicus in staat om nauwkeurige zuurstofafgifte te leveren in een breed scala van patiëntenpopulaties en behandelingsarena ‘ s. Het is een behandeling interventie die alle respiratoire zorg clinici moeten hebben in hun therapie arsenaal bij de behandeling van patiënten met milde tot matige hypoxemie. Gebaseerd op het klinische bewijs, kan het gebruik van HFO-therapie in geschikte patiënten oxygenatie verbeteren en kan het werk van de patiënt van ademhaling zonder de behoefte aan niet-invasieve of invasieve ventilatie verminderen. Bovendien kan het bij sommige patiënten de duur van het verblijf op de intensive care verkorten. Grotere klinische studies moeten worden uitgevoerd om de volledige impact op de resultaten van de patiënt te bepalen.Kenneth Miller, MEd, RRT-ACCS, RRT-NPS, AE-C, is de onderwijscoördinator en decaan van wellness, respiratory care services, voor Lehigh Valley Health Network in Allentown, Pa. Voor nadere informatie kunt u contact opnemen met

1. Wettstein RB, Shelledy DC, Peters JI. Afgegeven zuurstofconcentraties met behulp van low-flow en high-flow neus canules. Respir Care. 2005;50(5):604-609.
2. Chanques G, Constantin JM, Sauter M J, et al. Ongemak geassocieerd met ondervochtigde high-flow zuurstoftherapie bij ernstig zieke patiënten. Intensive Care Med. 2009;35(6):996-1003.
3. Parke R, McGuinness S, Eccleston M. nasale high-flow therapie levert een lage positieve luchtwegdruk. Br J Anaesth. 2009;103(6):886-90.
4. Parke RL, McGuinness SP, Eccleston ML. Een voorlopige gerandomiseerde gecontroleerde studie om de effectiviteit van nasale hoge-flow zuurstof in intensive care patiënten te beoordelen. Respir Care. 2011;56(3):265-270.
5. Waugh JB, Granger WM. Een evaluatie van 2 nieuwe apparaten voor nasale high-flow gastherapie. Respir Care. 2004;49(8):902-906.
6. Ward J. toediening van zuurstof met hoge flow door neuscanule voor volwassen en perinatale patiënten. Respir Care. 2013;58(1):98-122.
7. Salter Labs. http://www.salterlabs.com.
8. Vapotherm Inc. http://www.vtherm.com.
9. Teleflex Inc. http://www.teleflex.com.
10. Fisher & Paykel Healthcare Ltd. http://www.fphcare.com.
11. Roca o, Riera J, Torres F, Masclans JR. High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure. Respir Care. 2010;55(4):408-413.
12. Kernick J, Magarey J. Wat is het bewijs voor het gebruik van high flow nasal cannula oxygen bij volwassen patiënten die zijn opgenomen in de afdeling kritieke zorg? Een systematische herziening. Aust Crit Zorg. 2010;23(2):53-70.
13. Tiruvoipati R, Lewis D, Haji K, Botha J. high-flow nasal oxygen vs high-flow face mask: a randomized crossover trial in extubated patients. J Crit Zorg. 2010;25(9):463-468.
14. Lenglet h, Sztrymf B, Leroy C, Brun P, Dreyfuss D, Ricard JD. Bevochtigde hoge stroom nasale zuurstof tijdens respiratoire storing in de spoedeisende hulp: haalbaarheid en werkzaamheid. Respir Care. 2012;57(11):1873-8.
15. Peter s, Holets S, Gay P. high-flow nasal canule therapy bij do-not-intubate patiënten met hypoxemic respir distress Respir Care. 2013;58(4):597-600.
16. Miller K, Horoski D, Leshko R. a six month review of high flow oxygen delivery system outcomes. Abstract in de pers.