Použitie chirurgického rúška spolu s vysoko-prietokovou nazálnou kanylou (HFNC) vedie k zlepšeniu oxygenácie u pacientov s COVID-19: súbor kazuistík

Súhrn

Nový koronavírus SARS-CoV-2 je zodpovedný za rozvoj akútneho infekčného ochorenia COVID-19. Zatiaľ čo u väčšiny ľudí má toto ochorenie mierny priebeh, u signifikantnej menšiny sa rozvinie určitá miera respiračnej insuficiencie, vyžadujúca hospitalizáciu. V prípade zlyhania konvenčnej oxygenoterapie je metódou voľby u pacientov s respiračnou insuficienciou ventilácia s vysoko-prietokovou nazálnou kanylou (HFNC). V snahe o zmiernenie disperzie infekčného aerosolu pri liečbe s HFNC, sa na mnohých pracoviskách nazálna kanyla u ventilovaného pacienta prekrýva chirurgickým rúškom. Podľa recentných pozorovaní by aplikácia chirurgického rúška u týchto pacientov mohla mať aj pozitívny efekt na parametre oxygenácie bez klinicky relevantných nežiaducich účinkov. Na predkladanom súbore kazuistík demonštrujeme tento efektívny, jednoduchý a dostupný spôsob ako zlepšiť oxygenáciu u pacientov s ochorením COVID-19 a hypoxemickým respiračným zlyhaním liečených s HFNC.

Klíčová slova:

COVID-19 – hypoxemická respiračná insuficiencia – vysoko-prietoková nazálna kanyla

Úvod

Ochorenie COVID-19 spôsobené vírusom SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2), môže viesť k akútnemu a rýchlo sa zhoršujúcemu stavu v dôsledku hypoxemickej respiračnej insuficiencie, ktorá je spôsobená typicky obojstranným vírusovým zápalom pľúc, často postihujúcim až 20 % objemu pľúc (1). Výsledkom je globálna hypoxia, ktorá môže viesť k multiorgánovému poškodeniu a následne smrti. Štandardná liečba ťažkej formy ochorenia COVID-19 zahŕňa oxygenoterapiu, špecifickú antivírusovú liečbu, imunomodulačnú terapiu a podpornú liečbu. Na základe posledných štúdií sa u 14 % pacientov rozvinie respiračné zlyhanie s nutnosťou hospitalizácie a oxygenoterapie, ťažká respiračná insuficiencia sa rozvinie približne u 5 % pacientov (2). Adekvátna oxygenácia sa dá dosiahnuť viacerými spôsobmi: konvenčnou oxygenoterapiou (nazálnymi okuliarmi, tvárovou kyslíkovou maskou, kyslíkovou maskou s rezervoárom) alebo vysoko-prietokovou oxygenáciou (High-Flow Oxygen – HFO) typicky prostredníctvom vysoko-prietokovej nazálnej kanyly (High-Flow Nasal Cannula – HFNC). V najťažších prípadoch, spravidla po zlyhaní predchádzajúcich postupov sa pristupuje k neinvazívnej alebo invazívnej mechanickej ventilácii. Cieľová hodnota saturácie krvi kyslíkom (SpO2) pre dospelých bola stanovená na ≥ 92% (3). V uvedenom článku sa venujeme opisu prípadov 4 pacientov, ktorí boli prijatí na naše oddelenie pre bilaterálnu pneumóniu spôsobenú COVID-19 s akútnou hypoxemickou respiračnou insuficienciou a nutnosťou HFNC.

Opis prípadov

Pacienti zaradení do súboru boli prijatí na V. internú kliniku LF UK a UNB v rozmedzí 17. 1.–26. 1. 2021. Ide o troch mužov (72–77 rokov) a jednu ženu (76 rokov), ktorých základná diagnóza pri prijatí bola bilaterálna pneumónia spôsobená SARS-CoV-2. Infekcia SARS-CoV-2 bola diagnostikovaná na základe vyšetrenia RT-PCR v komerčnom hypoxemická respiračná insuficiencia s nutnosťou HFNC. Charakteristika klinického stavu, pridružených ochorení a laboratórnych parametrov pacientov pri prijatí je zhrnutá v tabuľke 1 a 2.

Priebeh testu

Test bol vykonaný u každého pacienta v čase medzi 8,00–12,00 hod do 24 hodín od prijatia. Každý pacient súhlasil s testom a podpísal informovaný súhlas. Každý pacient bol napojený na vysoko-prietokovú oxygenoterapiu nazálnou kanylou (Fisher And Paykel Airvo 2 HFNV High Flow Oxygen Therapy, Nový Zéland). Prietok vzduchu na zariadení bol nastavený na maximálnu hodnotu 60 l/min. Prietok kyslíka na prietokomeri zo zdroja kyslíka bol nastavený na 50 litrov. Teplota vzduchu sa pohybovala v rozmedzí 32–37 °C. Nastavené parametre sa počas celého testu nemenili. Všetci pacient ležali počas testu na lôžku v Semi-Fowlerovej polohe. Počas celého testu bola kontinuálne monitorovaná saturácia krvi kyslíkom prostredníctvom štandardného pulzného oxymetra napojeného na externý monitor. Prvý odber artériovej krvi bol realizovaný najmenej 30 minút po napojení pacienta na HFNC. Následne bolo vyšetrujúcim lekárom pacientovi nasadené chirurgické rúško tak, aby prekrývalo nos, ústa a bradu. Pacient s HFNC a nasadeným chirurgickým rúškom je na obrázku č. 2. Druhý odber artériovej krvi bol realizovaný minimálne 30 minút po aplikácii chirurgického rúška. Po druhom odbere artériovej krvi bolo chirurgické rúško opätovne zložené. Tretí odber artériovej krvi bol realizovaný minimálne 30 minút po zložení chirurgického rúška. Odbery artériovej krvi boli realizované štandardným odberovým setom (Roche MICROSAMPLER PROTECT) z a. radialis. Vzorky krvi boli analyzované v komerčnom laboratóriu. Počas celého testu bol v miestnosti prítomný vyšetrujúci lekár, ktorý kontroloval stav pacienta a správnu aplikáciu a polohu chirurgického rúška. Počas každej fázy vyšetrenia bol pacientovi meraný krvný tlak, srdcová frekvencia a počet dychov za minútu (tabuľka 3) Ani jeden z pacientov pri úvodnom vyšetrení krvných plynov nedosahoval hodnotu SpO2 90% (tabuľka 3). Po 30 minútach oxygenoterapie s prekrytím nosa a úst chirurgickým rúškom došlo u každého sledovaného pacienta k vzostupu SpO2 nad 90%, u dvoch pacientov k vzostupu nad 94 % (graf 1). Rovnako sme pozorovali aj vzostup pO2 (graf 2). 30 minút po zložení chirurgického rúška sme u všetkých pacientov pozorovali pokles SpO2 aj pO2 (graf 1, resp 2). U všetkých pacientov sme počas testu po aplikácii chirurgického rúška pozorovali iba minimálny vzostup hodnôt pCO2 (graf 3). Každý pacient HFNC s nasadeným chirurgickým rúškom dobre toleroval. Hodnoty tlaku krvi a pulzu sa u pacientov výraznejšie nemenili. Pacient č. 2 bol pred aplikáciou aj po zložení chirurgického rúška tachypnoický. Pri aplikovanom chirurgickom rúšku bola dychová frekvencia v medziach normy. Pacient č. 3 začal byť krátko po zložení chirurgického rúška výrazne tachypnoický a hypoxemický, po opätovnom nasadení chirurgického rúška došlo prakticky okamžite k zníženiu dychovej frekvencie, zníženiu dychovej práce a k zlepšeniu oxygenácie krvi kyslíkom. 4. odber artériovej krvi bol u pacienta č. 3 realizovaný cca o 5–10 minút po opätovnom nasadení chirurgického rúška. Vo výsledkoch vidieť opätovný vzostup SpO2 ako aj vzostup pO2 (graf 4).

Diskusia

Tradičná nazálna kanyla umožňuje oxygenoterapiu s nízkym prietokom kyslíka do 6 l/min a s frakciou vdychovaného kyslíka (Fraction of Inspired Oxygen – FiO2) 0,4 u pacientov s normálnou minútovou ventiláciou (4). U tachypnoických pacientov však hodnota FiO2 pri oxygenoterapii nízkoprietokovou nazálnou kanylou rýchlo klesá. Pokiaľ nie je možné zabezpečiť cieľovú hodnotu saturácie krvi kyslíkom pomocou konvenčnej oxygenoterapie, metódou prvej voľby je u pacientov s ochorením COVID-19 oxygenoterapia pomocou HFNC (3). HFNC zlepšuje oxygenáciu u pacientov s akútnym hypoxemickým respiračným zlyhaním a dokáže udržať stabilnú hodnotu FiO2 aj pri vyššom inspiračnom úsilí tachypnoických pacientov. Dodáva zvlhčený, ohriaty vzduch podstatne vyšším prietokom než konvenčná oxygenoterapia, čím znižuje anatomický mŕtvy priestor a zvyšuje tlak v horných dýchacích cestách (5). Medzi potenciálne benefity HFNC patrí udržiavanie konštantnej hodnoty FiO2, zlepšenie mukociliárneho transportu, zníženie dychovej práce, či možné udržiavanie pozitívneho end-expiračného tlaku (Positive End-Expiratory Pressure – PEEP) (6). Zdá sa, že využitie HFNC u pacientov s ochorením COVID-19 a hypoxemickým respiračným zlyhaním znižuje potrebu eskalácie liečby, intubácie a invazívnej pľúcnej ventilácie (7). V úvode pandémie ochorenia COVID-19 sa využitie HFNC spájalo so zvýšeným rizikom generovania infekčného aerosolu. Recentné práce poukázali na fakt, že vysokoprietoková oxygenoterapia cez nosovú kanylu nepredstavuje zvýšené riziko tvorby infekčného aeroslou v porovnaní s konvenčnou oxygenoterapiou kyslíkovou maskou (8). Mnohé pracoviská z epidemiologických dôvodov štandardne nasadzujú pacientom s HFNC chirurgické rúško v snahe minimalizovať riziko tvorby infekčného aerosolu. Aplikácia obyčajného chirurgického rúška však môže mať u pacientov aj významný vplyv na samotnú oxygenáciu krvi kyslíkom. Montiel et al. pozorovali, že aplikácia chirurgického rúška (prekrytie nosa, úst a brady) u hypoxemických pacientov s ochorením COVID-19 napojených na HFNC vedie k zlepšeniu oxygenácie (9). Na súbore 21 pacientov preukázali, že aplikácia chirurgického rúška u hypoxemického pacienta na maximálnych prietokoch HFNC vedie k signifkantnému vzostupu SpO2 aj pO2, pričom hodnota pCO2 zostáva nezmenená. Všetci pacienti v súbore aplikáciu chirurgického rúška dobre tolerovali a po jeho odstránení došlo k opätovnému poklesu v hodnotách SpO2 aj pO2, čo svedčí skôr pre pozitívny efekt chirurgického rúška, než spontánne zlepšenie stavu pacienta v čase. Tento efekt sme replikovali aj v súbore našich kazuistík. V porovnaní s prácou Montiela a kol. boli naši pacienti vstupne výraznejšie hypoxemickí a následný vzostup v SpO2 aj pO2 bol ešte výraznejší. Možný mechanizmus účinku tohto postupu sa vysvetľuje tým, že pacient s akútnou hypoxemickou respiračnou insuficienciou relatívne často najmä v úvode výrazne hyperventiluje a dýcha ústami. Takýmto spôsobom si “zrieďuje” hodnotu FiO2 a napriek HFNC desaturuje. Po prekrytí nosa, úst a brady chirurgickým rúškom možno predpokladať zvýšenie koncentrácie kyslíka v okolí chirurgického rúška a zníženie prívodu atmosférického vzduchu cez ústa pacienta (10).

Záver

Prolongovaná hypoxémia vedie u pacientov s akútnym respiračným zlyhaním k horšej prognóze (11). Pandémia ochorenia COVID-19 predstavuje obrovskú záťaž na personál aj materiálno-technologické zabezpečenie zdravotníckych systémov prakticky po celom svete. Preto sa hľadajú efektívne postupy, ktoré možno aplikovať aj v stave núdze a nedostatku zdrojov. Jedným z lacných, bezpečných a jednoduchých postupov by mohla byť aplikácia chirurgického rúška u pacientov s ťažkou hypoxemickou respiračnou insuficienciou napojených na maximálne prietoky cez HFNC. Tento postup nielen že znižuje šírenie infekčného aerosolu v priestore, ale zdá sa, že môže mať aj signifikantný vplyv na zlepšenie oxygenácie u pacientov s ochorením COVID-19, ktorí majú hypoxemickú respiračnú insuficienciu napriek liečbe HFNC s maximálnymi prietokmi kyslíka. Do budúcna sú žiaduce štúdie skúmajúce vzťah medzi aplikovaním tohto postupu a zlyhaním neinvazívnej oxygenoterapie, potrebou intubácie, či dĺžkou hospitalizácie a najmä mortalitou. Zaujímavým a potrebným zistením by určite bolo aj identifikovanie „fenotypu“ respondera na vyššie uvedený postup.

KORESPONDENČNÍ ADRESA AUTORA:

MUDr. Juraj Smaha

jurajsmaha@gmail.com

V. interná klinika LF UK a UNB

Ružinovská 6, 826 06 Bratislava, Slovenská republika

Článek přijat redakcí: 9. 2. 2021

Článek přijat po recenzích k publikaci: 15. 3. 2021