Potenciální benefit vysokoprůtokové nazální oxygenoterapie u pacientů se stabilní CHOPN

Úvod

Vysokoprůtoková nazální oxygenoterapie (HFNO − high-flow nasal oxygenotherapy) představuje neinvazivní podporu respirace spočívající v dodávání ohřátého, zvlhčeného vzduchu s vysokou frakcí kyslíku o průtoku až 60 l/min skrze nosní kanylu. Metoda je v současnosti rozšířená především v intenzivní péči v rámci terapie respirační insuficience, obliba HFNO významně vzrostla během současné pandemie onemocnění COVID-19.

Jedná se však také o slibnou metodu v terapii respirační insuficience u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí, a to nejen v případech respiračního selhání a akutních exacerbací, ale podle výsledků dostupných studií také u pacientů se stabilní formou onemocnění. Recentně publikovaný přehledový článek hodnotil potenciální klinický benefit metody na podkladě zjištěných fyziologických mechanismů a dostupných klinických studií.

Fyziologické mechanismy benefitu HFNO

Metoda vykazuje podle dostupných studií pleiotropní efekt na snížení dechové práce a zvýšení oxygenace krve u pacientů s respirační insuficiencí. Jedním z pozorovaných mechanismů je snížení mrtvého prostoru v oblasti nosohltanu a „vymytí“ vydechovaného oxidu uhličitého z horních cest dýchacích. Tento efekt může být podle výzkumů se vzrůstajícím průtokem kyslíku rozšířen i na oblast trachey a dolních cest dýchacích.

Klinicky se jedná o důležitý mechanismus vysvětlující potenciální terapeutický efekt v léčbě hyperkapnie. V porovnání s neinvazivní plicní ventilací nebyl u pacientů se stabilní formou CHOPN dokonce pozorován signifikantní rozdíl v dosaženém parciálním tlaku oxidu uhličitého v tepenné (arteriální) krvi (paCO₂).

Při vyšším průtoku lze pomocí metody dosáhnout alveolárního recruitmentu, a to díky pozitivnímu tlaku na konci exspiria (PEEP). Hodnota PEEP se zvyšuje téměř o 0,7 cmH₂O se zvýšením průtoku o 10 l/min. Při maximálním průtoku 60 l/min je pozorována hodnota PEEP až 5 cmH₂O.

Dalším důležitým fyziologickým mechanismem je efekt HFNO na snížení inspiračního úsilí. Zlepšení alveolární ventilace a alveolární recruitment patří mezi hlavní faktory ovlivňující zlepšení výměnu plynů na alveolokapilární membráně.

Zvlhčený a ohřátý vzduch představuje nejen prevenci poškození dýchacích cest, ale podle experimentálních studií také napomáhá ke zvýšení mukociliárního transportu a clearance dýchacích cest. Všechny uvedené mechanismy komplexně přispívají k redukci dušnosti a snížení dechové práce.

Výsledky klinických studií

Účinnost HFNO u pacientů se stabilní CHOPN byla popsána několika klinickými studiemi. Storgaardová et al. ve své studii porovnávali HFNO s dlouhodobou domácí oxygenoterapií u 200 pacientů se stabilní CHOPN s respirační insuficiencí. Pacienti byli randomizováni k terapii dlouhodobou oxygenoterapií (průměrný průtok 1,6 l/min) nebo k terapii HFNO v kombinaci s dlouhodobou oxygenoterapií. U pacientů na HFNO došlo k signifikantnímu zmírnění symptomů dyspnoe, zvýšení kvality života, snížení paCO₂ a zvýšení cvičební kapacity v porovnání s druhou skupinou. U pacientů na HFNO byl také pozorován pokles pacientem hlášených akutních exacerbací. Mortalita ze všech příčin a hospitalizace se však mezi skupinami signifikantně nelišily. Průměrná adherence k HFNO činila 6 hodin denně s průměrným průtokem kyslíku 20 l/min.

Bräunlich et al. porovnávali HFNO a neinvazivní plicní ventilaci u pacientů se stabilní CHOPN s hyperkapnií (průměrná hodnota paCO₂ 56,5 mmHg). Studie se zúčastnilo 102 pacientů, kteří podstoupili 6týdenní terapii HFNO a následně 6týdenní terapii neinvazivní plicní ventilací nebo naopak. U pacientů na HFNO došlo oproti výchozím hodnotám k poklesu paCO₂ o 4,7 % (95% interval spolehlivosti [CI] 1,8–7,5; p = 0,02), u pacientů na neinvazivní ventilaci o 7,1 % (95% CI 4,1–10,1; p < 0,001). Výsledky prokázaly noninferioritu metody HFNO vůči neinvazivní ventilaci. U pacientů s HFNO byl navíc průtok limitován na 20 l/min (maximum přístroje dostupného ve studii), což je považováno za hranici kapacity „vymývání“ CO₂. Při vyšších průtocích by tak mohlo dojít k většímu poklesu hodnoty paCO₂.

Rea et al. hodnotili HFNO a standardní terapii, přičemž při HFNO bylo po dobu 1 roku pozorováno méně dnů akutní exacerbace (18,2 vs. 33,5; p = 0,045), delší doba do první epizody akutní exacerbace (52 vs. 27 dnů; p = 0,0495) a snížená míra akutní exacerbace (2,97 vs. 3,63 pacienta/rok; p = 0,067). Studie byla limitovaná tím, že do ní byli zahrnuti pacienti s CHOPN a bronchiektazií nebo s kombinací obou onemocnění a průměrná doba používání HFNO byla nízká (1,6 hod/den).

V dalších menších studiích byl také prokázán pozitivní vliv HFNO na zvýšení cvičební kapacity v porovnání se standardní oxygenoterapií.

Závěr

Vysokoprůtoková nazální oxygenoterapie je podle výsledků experimentálních a klinických studií nadějnou metodou v terapii respirační insuficience u pacientů se stabilní formou CHOPN. Benefit metody byl doložen řadou fyziologických mechanismů, které vysvětlují příznivé účinky metody na úrovni klinických studií.

(holi)

Zdroje:
1. Zantah M., Pandya A., Jacobs M. R., Criner G. J. The mechanisms of benefit of high-flow nasal therapy in stable COPD. J Clin Med 2020 Nov 26; 9 (12): 3832, doi: 10.3390/jcm9123832.
2. Storgaard L. H., Hockey H. U., Laursen B. S., Weinreich U. M. Long-term effects of oxygen-enriched high-flow nasal cannula treatment in COPD patients with chronic hypoxemic respiratory failure. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2018; 13: 1195–1205, doi: 10.2147/COPD.S159666.
3. Bräunlich J., Dellweg D., Bastian A. et al. Nasal high-flow versus noninvasive ventilation in patients with chronic hypercapnic COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2019; 14: 1411–1421, doi: 10.2147/COPD.S206111.
4. Rea H., McAuley S., Jayaram L et al. The clinical utility of long-term humidification therapy in chronic airway disease. Respir Med 2010; 104 (4): 525–533, doi: 10.1016/j.rmed.2009.12.016.