Neuscanule met hoge doorstroming voor COVID-19-patiënten: laag risico van verspreiding van bio-aërosolen

De overdracht van mens op mens van SARS-COV2 is vastgesteld met meer dan 3300 clinici die in China besmet zouden zijn en meer dan 1116 besmette clinici in Italië, waar op 13 maart 2020 13 882 gevallen waren bevestigd. Ruimtelijke oppervlakken in de buurt van COVID-19 symptomatische patiënten en de beschermingsmiddelen van clinici bleken besmet te zijn . De primaire strategie voor COVID-19 patiënten is ondersteunende zorg, waaronder zuurstoftherapie voor hypoxemische patiënten, waarbij high-flow nasal cannula (HFNC) werd gerapporteerd als effectief in het verbeteren van oxygenatie. Bij patiënten met acute hypoxemische respiratoire insufficiëntie bleek HFNC intubatie te voorkomen in vergelijking met conventionele zuurstoftoediening. Er bestaat echter bezorgdheid over het feit dat HFNC de verspreiding van bio-aërosolen in de omgeving kan verhogen door de hoge gasstroom die gebruikt wordt. De verhoogde verspreiding zou de overdracht kunnen bevorderen van infectieuze agentia (zoals COVID-19) die worden meegedragen in aërosoldruppeltjes die door de geïnfecteerde patiënt worden gegenereerd. Deze bezorgdheid wordt weerspiegeld in het beperkte gebruik van HFNC in de eerste klinische studie waarbij 21 patiënten met COVID-19 in de staat Washington werden gerapporteerd, en waarbij slechts bij één patiënt HFNC werd gebruikt. Daarentegen werd een breed gebruik waargenomen in de studie van Yang en collega’s uit Wuhan, China, waar 33 van de 52 IC-patiënten werden behandeld met HFNC .

Er lijkt een onzekerheid en een trend te zijn om HFNC te vermijden bij COVID-19-patiënten in de westerse wereld, waardoor het aantal vroegtijdige intubaties toeneemt en mogelijk geassocieerde schade zoals sedatie en langdurig verblijf op de intensive care-afdeling, maar ook intubatieprocedures op zich, die een hoog risicosituatie voor virale blootstelling vertegenwoordigen. Vroegtijdige intubatie verhoogt de vraag naar beademingsapparatuur, wat bijdraagt tot het wereldwijd vastgestelde nijpende tekort. Het vermijden of uitstellen van invasieve mechanische beademing zou de onmiddellijke vraag naar beademingsapparatuur aanzienlijk kunnen verminderen. Daarom wilden we het wetenschappelijk bewijs bespreken dat het risico van door HFNC veroorzaakte bio-aerosolverspreiding ondersteunt in de COVID-19 context.

Hui et al. hebben rook (een aërosol van vaste deeltjes <1 µm) gesimuleerd via een manikinemodel, waardoor een directe visualisatie van uitgeademde rookverspreiding mogelijk is. Het blijkt dat bij gebruik van HFNC de dispersie groter is bij 60 L-min-1 dan bij 10 L-min-1 . Wij vatten de resultaten van de in-vitro rapportage met verschillende zuurstofapparaten door Hui en collega’s samen in tabel 1 . Interessant is dat, gebruikmakend van dezelfde studiemethode en vergelijkbare ademhalingspatronen, de uitgeademde rook dispersie afstand van de manikin met HFNC bij 60 L-min-1 vergelijkbaar was met die waargenomen met een eenvoudige zuurstof masker bij 15 L-min-1 en zelfs kleiner dan met andere oxygenatie apparaten, met name niet-rebreathing en Venturi maskers . Hoewel de verspreiding van rook in dit model leerzaam is, vooral tussen interfaces, vertegenwoordigt de deeltjesgrootte van rook (<1 µm), slechts een kleine fractie van de massa van bio-aërosol die door patiënten op natuurlijke wijze wordt gegenereerd. Aangezien aerosol gegenereerd door hoesten van patiënten deeltjes bevat van 0.1-100 µm, zijn klinische studies nodig om de aerosol verspreiding echt te evalueren, in het bijzonder de aerosol dynamiek tijdens fysiologische uitademing en hoesten.

Leung en collega’s rapporteerden een gerandomiseerde gecontroleerde trial waarin het gebruik van HFNC met 60 L-min-1 werd vergeleken met zuurstofmasker met 8.6±2,2 L-min-1 bij 19 IC-patiënten met bacteriële pneumonie op de omgevingsverontreiniging. De kamerlucht van de patiënt werd bemonsterd en op 0,4 m en 1,5 m van de patiënten werden neerschotplaten geplaatst. Er werd geen significant verschil in bacterietelling gerapporteerd in het luchtmonster en de bemonsteringsplaten tussen de twee zuurstofapparaten bij 1, 2 en 5 dagen incubatie. Deze klinische resultaten bevestigen de in-vitro rook experimenten.

In-vitro en klinische studies toonden aan dat het plaatsen van een eenvoudige chirurgische bescherming masker op patiënten aanzienlijk vermindert dispersie afstand en virus geïnfecteerde bio-aerosol 20 cm afstand van patiënten tijdens het hoesten . Een dergelijk chirurgisch masker kan worden gedragen door patiënten die zuurstof krijgen via een neuscanule (standaard neuscanule of HFNC), maar niet bij gebruik van eenvoudige, niet-rebreathing of Venturi-zuurstofmaskers.

Vergelekenis, vergeleken met zuurstoftherapie met een masker, verhoogt het gebruik van HFNC noch de dispersie, noch de microbiologische besmetting in de omgeving; het feit dat de patiënt een chirurgisch masker boven HFNC kan dragen om de aerosoloverdracht tijdens hoesten of niezen te verminderen, is een extra voordeel.

Hoewel, gezien de hoge efficiëntie van HFNC om de patiënten van zuurstof te voorzien, is het van cruciaal belang om het gebruik van HFNC voor COVID-19 patiënten van nabij te volgen om elke vertraging in intubatie, ademhalingsfrequentie, pulsoximetrie en klinisch onderzoek te vermijden.

In conclusie, massale aantallen clinici werden besmet tijdens de COVID-19 uitbraak, wat de bezorgdheid van de uitvoering van aërosol genererende procedures deed toenemen, bijgevolg lijkt er een tendens te zijn om HFNC te vermijden. Uit de hierboven samengevatte wetenschappelijke bewijzen voor het genereren en verspreiden van bio-aerosolen via HFNC blijkt dat het risico vergelijkbaar is met dat van standaardzuurstofmaskers. HFNC-prongs met een chirurgisch masker op het gezicht van de patiënt erboven zou dus een redelijke praktijk kunnen zijn die hypoxemische COVID-19-patiënten ten goede kan komen en intubatie kan vermijden.

De clinici zouden moeten overwegen om af te stappen van het dogma dat het gebruik van HFNC bij COVID-19-patiënten afwijst.