Kaniula nosowa o wysokim przepływie dla pacjentów z wirusem COVID-19: niskie ryzyko rozproszenia bioaerozolu

Przenoszenie SARS-COV2 z człowieka na człowieka zostało stwierdzone przy ponad 3300 klinicystów, którzy zgłosili zakażenie w Chinach i ponad 1116 klinicystów zakażonych we Włoszech, gdzie 13 882 przypadki zostały potwierdzone do 13 marca 2020 r. Stwierdzono, że powierzchnie pomieszczeń w pobliżu pacjentów z objawami COVID-19 oraz sprzęt ochronny klinicystów były skażone. Podstawową strategią postępowania u pacjentów z COVID-19 jest opieka wspomagająca, w tym tlenoterapia dla pacjentów z hipoksemią, w której kaniula nosowa o wysokim przepływie (HFNC) została zgłoszona jako skuteczna w poprawie utlenowania. Wśród pacjentów z ostrą hipoksemiczną niewydolnością oddechową udowodniono, że HFNC pozwala uniknąć intubacji w porównaniu z konwencjonalnym urządzeniem tlenowym. Istnieje jednak istotna obawa, że HFNC może zwiększyć dyspersję bioaerozoli w środowisku ze względu na wysoki przepływ gazu. Zwiększona dyspersja może sprzyjać transmisji czynników zakaźnych (takich jak COVID-19) przenoszonych w kroplach aerozolu generowanych przez zakażonego pacjenta. Obawy te znajdują odzwierciedlenie w ograniczonym zastosowaniu HFNC w pierwszym badaniu klinicznym, w którym zgłoszono 21 pacjentów z COVID-19 w stanie Waszyngton, gdzie tylko u jednego pacjenta zastosowano HFNC. W przeciwieństwie do tego, szerokie wykorzystanie zaobserwowano w badaniu Yang i współpracowników z Wuhan w Chinach, gdzie 33 z 52 pacjentów OIT było leczonych HFNC .

Wydaje się, że istnieje niepewność i tendencja do unikania HFNC wśród pacjentów z COVID-19 w świecie zachodnim, zwiększając w ten sposób wskaźniki wczesnej intubacji i potencjalnie związane z tym szkody, takie jak sedacja i przedłużony pobyt na oddziale intensywnej terapii, ale także procedury intubacji per se, które stanowią sytuację wysokiego ryzyka ekspozycji wirusowej. Wczesna intubacja zwiększa zapotrzebowanie na respiratory, przyczyniając się do ich krytycznego niedoboru na całym świecie. Unikanie lub opóźnianie inwazyjnej wentylacji mechanicznej mogłoby znacząco zmniejszyć natychmiastowe zapotrzebowanie na respiratory. Dlatego naszym celem było omówienie dowodów naukowych potwierdzających ryzyko rozproszenia bioaerozolu wywołanego przez HFNC w kontekście COVID-19.

Użycie symulacji dymu (aerozolu cząstek stałych <1 µm) za pomocą modelu manekina przez Hui i wsp. zapewnia bezpośrednią wizualizację rozproszenia wydychanego dymu. Okazuje się, że w przypadku stosowania HFNC, rozproszenie jest większe przy 60 L-min-1 niż przy 10 L-min-1 . W tabeli 1 podsumowaliśmy wyniki badań in-vitro z zastosowaniem różnych urządzeń tlenowych przeprowadzonych przez Hui i współpracowników. Co ciekawe, przy zastosowaniu tej samej metody badawczej i podobnych wzorców oddychania, odległość rozproszenia dymu wydychanego z manekina z HFNC przy 60 L-min-1 była podobna do tej obserwowanej w przypadku prostej maski tlenowej przy 15 L-min-1 , a nawet mniejsza niż w przypadku innych urządzeń natleniających, w szczególności masek bezoddechowych i Venturiego . Podczas gdy rozproszenie dymu w tym modelu jest pouczające, szczególnie pomiędzy interfejsami, wielkość cząstek dymu (<1 µm), stanowi jedynie niewielki ułamek masy bioaerozolu generowanego przez pacjentów w sposób naturalny. Ponieważ aerozol generowany przez kaszel pacjenta zawiera cząstki o rozmiarach 0,1-100 µm, konieczne są badania kliniczne, które pozwolą na rzeczywistą ocenę dyspersji aerozolu, a w szczególności jego dynamiki podczas fizjologicznego wydechu i kaszlu.

Leung i współpracownicy przedstawili randomizowane badanie kontrolowane porównujące wykorzystanie HFNC przy 60 L-min-1 z maską tlenową przy 8.6±2,2 L-min-1 u 19 pacjentów oddziału intensywnej terapii z bakteryjnym zapaleniem płuc na skażenie środowiska. Pobrano próbki powietrza z sali chorych, a płytki osadowe umieszczono w odległości 0,4 m i 1,5 m od pacjentów. Nie odnotowano znaczącej różnicy w liczbie bakterii w próbce powietrza i na płytkach osadowych pomiędzy dwoma aparatami tlenowymi w 1, 2 i 5 dniu inkubacji. Te kliniczne wyniki potwierdzają eksperymenty z dymem in-vitro.

W badaniach in-vitro i klinicznych wykazano, że umieszczenie prostej maski chirurgicznej na pacjentach znacznie zmniejsza odległość rozproszenia i zakażonego wirusem bioaerozolu 20 cm od pacjentów podczas kaszlu. Taka maska chirurgiczna może być noszona przez pacjenta natlenianego przez kaniulę nosową (standardowa kaniula nosowa lub HFNC), ale nie w przypadku stosowania prostych, nieoddychających lub Venturiego masek tlenowych.

W sumie, w porównaniu z tlenoterapią z użyciem maski, zastosowanie HFNC nie zwiększa ani rozproszenia, ani skażenia mikrobiologicznego do środowiska; dodatkową korzyść stanowi możliwość noszenia przez pacjenta maski chirurgicznej powyżej HFNC w celu zmniejszenia transmisji aerozolu podczas kaszlu lub kichania.

Jednakże, biorąc pod uwagę wysoką skuteczność HFNC w natlenianiu pacjentów, ścisłe monitorowanie stosowania HFNC u pacjentów z COVID-19 ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia opóźnienia intubacji, częstości oddechów, pulsoksymetrii i badania klinicznego.

Podsumowując, ogromna liczba klinicystów została zakażona podczas epidemii COVID-19, co wzbudziło obawy związane z wdrażaniem procedur generujących aerozol, w związku z czym wydaje się, że istnieje tendencja do unikania HFNC. Podsumowane powyżej dowody naukowe dotyczące generowania i rozprzestrzeniania się bioaerozoli przez HFNC wskazują na podobne ryzyko jak w przypadku standardowych masek tlenowych. HFNC z maską chirurgiczną na twarzy pacjenta powyżej może być zatem rozsądną praktyką, która może przynieść korzyści hipoksemicznym pacjentom z COVID-19 i pozwolić na uniknięcie intubacji.

Klinicyści powinni rozważyć odejście od dogmatu powstrzymywania się od stosowania HFNC wśród pacjentów z COVID-19.