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

Do Redakcji:

Przenoszenie się ciężkiego ostrego zespołu oddechowego koronawirusem 2 (SARS-CoV-2) z człowieka na człowieka zostało stwierdzone, przy >3300 klinicystów zgłoszonych jako zakażonych w Chinach i >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 choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) i sprzęt ochronny klinicystów były zanieczyszczone . Podstawową strategią postępowania u pacjentów z COVID-19 jest opieka wspomagająca, w tym tlenoterapia dla pacjentów z hipoksemią, w której donoszono o skuteczności wysokoprzepływowej kaniuli nosowej (HFNC) w poprawie utlenowania. Wśród pacjentów z ostrą hipoksemiczną niewydolnością oddechową udowodniono, że HFNC pozwala uniknąć intubacji w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami tlenowymi. 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 SARS-CoV-2) przenoszonych w kroplach aerozolu generowanych przez zakażonego pacjenta. Obawy te znajdują odzwierciedlenie w ograniczonym stosowaniu HFNC w pierwszym badaniu klinicznym z udziałem 21 pacjentów z COVID-19 w stanie Waszyngton (USA), w którym tylko u jednego pacjenta zastosowano HFNC. W przeciwieństwie do tego, szerokie zastosowanie zaobserwowano w badaniu Yang i wsp. z Wuhan w Chinach, gdzie 33 z 52 pacjentów oddziału intensywnej terapii (ICU) 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 związanych z nią szkód, takich jak sedacja i przedłużony pobyt na ICU, ale także procedur intubacyjnych per se, które stanowią sytuację wysokiego ryzyka ekspozycji na wirus. Wczesna intubacja zwiększa zapotrzebowanie na respiratory, przyczyniając się do ich krytycznego niedoboru zgłaszanego na całym świecie. Unikanie lub opóźnianie inwazyjnej wentylacji mechanicznej mogłoby znacząco zmniejszyć natychmiastowe zapotrzebowanie na respiratory. Dlatego naszym celem jest 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. oraz Ip 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 podsumowujemy wyniki badań in vitro z zastosowaniem różnych urządzeń tlenowych. Co ciekawe, przy zastosowaniu tej samej metody badawczej i podobnych wzorców oddychania, odległość rozproszenia wydychanego dymu od 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, zwłaszcza 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 wielkości od 0,1 do 100 µm, konieczne są badania kliniczne w celu rzeczywistej oceny dyspersji aerozolu, w szczególności dynamiki aerozolu podczas fizjologicznego wydechu i kaszlu.

Leung i wsp. zgłosili 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.

Badania in vitro i kliniczne wykazały, że założenie prostej maski chirurgicznej na pacjentów znacznie zmniejsza odległość rozproszenia i poziom zakażonego wirusem bioaerozolu w odległości 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 dyspersji, ani zanieczyszczenia mikrobiologicznego do środowiska. Dodatkową korzyścią jest możliwość noszenia przez pacjenta maski chirurgicznej na 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 grupy COVID-19 jest kluczowe dla uniknięcia opóźnień w intubacji. Monitorowanie częstości oddechów i pulsoksymetrii oraz badanie kliniczne są niezbędne.

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

Klinicyści powinni rozważyć odejście od dogmatu ograniczającego stosowanie HFNC wśród pacjentów z COVID-19.

.