Cannula nasale ad alto flusso per i pazienti COVID-19: basso rischio di dispersione di bio-aerosol

La trasmissione da uomo a uomo della SARS-COV2 è stata stabilita con più di 3300 clinici segnalati come infetti in Cina e più di 1116 clinici infetti in Italia dove 13 882 casi sono stati confermati al 13 marzo 2020. Le superfici delle stanze in prossimità dei pazienti sintomatici di COVID-19 e le attrezzature di protezione dei clinici sono risultate contaminate. La strategia primaria per i pazienti COVID-19 è la cura di supporto, compresa l’ossigenoterapia per i pazienti ipossiemici, in cui la cannula nasale ad alto flusso (HFNC) è stata riportata come efficace nel migliorare l’ossigenazione. Tra i pazienti con insufficienza respiratoria acuta ipossiemica, HFNC ha dimostrato di evitare l’intubazione rispetto al dispositivo di ossigeno convenzionale. Tuttavia, c’è un’importante preoccupazione che HFNC possa aumentare la dispersione di bio-aerosol nell’ambiente a causa dell’alto flusso di gas utilizzato. L’aumento della dispersione potrebbe favorire la trasmissione di agenti infettivi (come COVID-19) trasportati in goccioline di aerosol generate dal paziente infetto. Questa preoccupazione si riflette nell’uso limitato di HFNC nel primo studio clinico che ha riportato 21 pazienti con COVID-19 nello Stato di Washington, dove solo un paziente ha usato HFNC . Al contrario, un ampio utilizzo è stato osservato nello studio di Yang e colleghi di Wuhan, Cina, dove 33 dei 52 pazienti in terapia intensiva sono stati trattati con HFNC.

Sembra esserci un’incertezza e una tendenza a evitare l’HFNC tra i pazienti con COVID-19 nel mondo occidentale, aumentando così i tassi di intubazione precoce e i danni potenzialmente associati, come la sedazione e la permanenza prolungata in unità di terapia intensiva, ma anche le procedure di intubazione in sé che rappresentano una situazione ad alto rischio di esposizione virale. L’intubazione precoce aumenta la domanda di ventilatori, contribuendo alla carenza critica segnalata in tutto il mondo. Evitare o ritardare la ventilazione meccanica invasiva potrebbe ridurre sostanzialmente la domanda immediata di ventilatori. Così, abbiamo mirato a discutere le prove scientifiche che supportano il rischio di dispersione di bio-aerosol indotto da HFNC nel contesto COVID-19.

L’utilizzo di fumo (un aerosol di particelle solide < 1 µm) simulazione tramite un modello di manichino da Hui et al. fornisce una visualizzazione diretta della dispersione di fumo esalato. Sembra che quando si utilizza HFNC, la dispersione è maggiore a 60 L-min-1 che a 10 L-min-1 . Riassumiamo i risultati riportati in-vitro con diversi dispositivi di ossigeno da Hui e colleghi nella tabella 1 . È interessante notare che, utilizzando lo stesso metodo di studio e modelli di respirazione simili, la distanza di dispersione del fumo esalato dal manichino con HFNC a 60 L-min-1 era simile a quello osservato con una maschera di ossigeno semplice a 15 L-min-1 e anche più piccolo rispetto ad altri dispositivi di ossigenazione, in particolare non respirazione e maschere Venturi . Mentre la dispersione del fumo in questo modello è istruttiva, soprattutto tra le interfacce, la dimensione delle particelle di fumo (<1 µm), rappresenta solo una piccola frazione della massa di bio-aerosol generato naturalmente dai pazienti. Poiché l’aerosol generato dalla tosse del paziente contiene particelle da 0,1 a 100 µm, sono necessari studi clinici per valutare realmente la dispersione dell’aerosol, in particolare la dinamica dell’aerosol durante l’espirazione fisiologica e la tosse.

Leung e colleghi hanno riportato uno studio controllato randomizzato che confronta l’utilizzo di HFNC a 60 L-min-1 con la maschera di ossigeno a 8.6±2,2 L-min-1 in 19 pazienti in terapia intensiva con polmonite batterica sulla contaminazione ambientale. L’aria della stanza del paziente è stata campionata e le piastre di sedimentazione sono state collocate a 0,4 m e 1,5 m dai pazienti. Nessuna differenza significativa nella conta batterica è stata riportata nel campione d’aria e nelle piastre di sedimentazione tra i due dispositivi di ossigeno a 1, 2 e 5 giorni di incubazione. Questi risultati clinici confermano gli esperimenti di fumo in vitro.

In-vitro e studi clinici hanno dimostrato che l’immissione di una semplice maschera di protezione chirurgica sui pazienti riduce significativamente la distanza di dispersione e virus infetti bio-aerosol 20 cm di distanza dai pazienti durante la tosse . Tale maschera chirurgica può essere indossata dal paziente ossigenato attraverso una cannula nasale (cannula nasale standard o HFNC) ma non quando si utilizzano maschere di ossigeno semplici, non respiranti o Venturi.

Insieme, rispetto all’ossigenoterapia con maschera, l’utilizzo dell’HFNC non aumenta né la dispersione né la contaminazione microbiologica nell’ambiente; il paziente che può indossare una maschera chirurgica sopra l’HFNC per ridurre la trasmissione di aerosol durante la tosse o gli starnuti rappresenta un ulteriore vantaggio.

Tuttavia, data l’elevata efficacia dell’HFNC nell’ossigenare i pazienti, è fondamentale monitorare attentamente l’uso dell’HFNC per i pazienti COVID-19 per evitare qualsiasi ritardo nell’intubazione, la frequenza respiratoria, la pulsossimetria e l’esame clinico.

In conclusione, un numero massiccio di medici è stato infettato durante l’epidemia COVID-19, il che ha sollevato la preoccupazione di attuare procedure che generano aerosol; di conseguenza, sembra esserci una tendenza a evitare l’HFNC. Le prove scientifiche di generazione e dispersione di bio-aerosol tramite HFNC riassunte sopra mostrano un rischio simile alle maschere di ossigeno standard. Le punte HFNC con una maschera chirurgica sul viso del paziente sopra potrebbero quindi essere una pratica ragionevole che può beneficiare i pazienti COVID-19 ipossemici ed evitare l’intubazione.

I medici dovrebbero considerare di allontanarsi dal dogma che vieta l’uso di HFNC tra i pazienti COVID-19.