NOWE MOŻLIWOŚCI WSPOMAGANIA TERAPII ODDECHOWEJ WENTYLACJĄ OSCYLACYJNĄ WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Transkrypt

1 PRACA POGLĄDOWA NOWE MOŻLIWOŚCI WSPOMAGANIA TERAPII ODDECHOWEJ WENTYLACJĄ OSCYLACYJNĄ WYSOKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI NEW POSSIBILITIES OF SUPPORTING WITH HIGH FREQUENCY OSCILLATORY VENTILATION JERZY SZCZAPA Klinika Zakażeń Noworodków Katedry Neonatologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu m m Jerzy Szczapa Klinika Zakażeń Noworodków Katedra Neonatologii Uniwersytet Medyczny w Poznaniu ul. Polna Poznań Tel.: jszczapa@gpsk.am.poznan.pl Wpłynęło: Zaakceptowano: Opublikowano on-line: Cytowanie: Szczapa J. Nowe możliwości wspomagania terapii oddechowej wentylacją oscylacyjną wysokiej częstotliwości. Postępy Neonatologii 2018;24(1): doi: /postepyneonatologii/2018/1/ PN Copyright by MAVIPURO Polska Sp. z o.o., Warszawa, Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej publikacji nie może być powielana i rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób bez zgody wydawcy. STRESZCZENIE: Rozwój technologii medycznej w ostatnich latach przyniósł wiele nowości sprzętowych mogących poprawić jakość stosowanego leczenia. Pojawiły się na przykład nowe rozwiązania służące wspomaganiu terapii oddechowej wysokimi częstotliwościami. W artykule wyjaśniono podstawowe pojęcia związane z wentylacją oscylacyjną wysokimi częstotliwościami oraz przedstawiono uzyskane dzięki rozwojowi techniki medycznej nowe możliwości, takie jak: monitorowanie współczynnika transportu gazu DCO 2, stosowanie objętości gwarantowanej (VG) w wentylacji wysokoczęstotliwościowej, wentylacja oscylacyjna za pomocą kaniuli nosowej oraz wentylacja HFO połączona z terapią tlenkiem azotu. SŁOWA KLUCZOWE: noworodek, wentylacja oscylacyjna, nowe techniki ABSTRACT: Development of medical technology in recent years has brought many hardware novelties that could improve the quality of applied therapies. Among them, there were new possibilities to support high-frequency respiratory therapy. The article explains the basic concepts associated with high frequency oscillatory ventilation and presents new possibilities that introduced the development of medical technology in recent years: the ability to monitor gas transport rate DCO 2, application of guaranteed volume (VG) in high frequency ventilation, oscillatory ventilation with nasal cannula and HFO ventilation combined with nitric oxide therapy. KEY WORDS: newborn, oscillatory ventilation, new techniques WENTYLACJA OSCYLACYJNA I JEJ KORZYŚCI Wentylacja oscylacyjna wysokiej częstotliwości (HFOV), opisana po raz pierwszy w latach 70. XX wieku, jest formą wentylacji mechanicznej, w której stosuje się małe objętości oddechowe oraz bardzo wysokie częstotliwości oddechów (2 20 Hz lub cykli/min). Potencjalne korzyści tej metody w porównaniu z konwencjonalną wentylacją mechaniczną to: stosowanie niższego ciśnienia proksymalnego w drogach oddechowych; 29

2 30 możliwość adekwatnego i niezależnego zarządzania wymianą gazową; stosowanie bardzo małych objętości oddechowych; zachowanie prawidłowej struktury płuc nawet podczas stosowania wysokich ciśnień średnich (MAP) w drogach oddechowych. Wentylacja oscylacyjna umożliwia efektywne utlenowanie i wentylację delikatnych płuc wcześniaka ciśnieniem w drogach oddechowych niższym od stosowanego w klasycznej wentylacji, a także ułatwia rekrutację pęcherzyków płucnych oraz podawanie takich leków, jak tlenek azotu (NO X ), dlatego też w ostatnich latach ta metoda wentylacji stała się istotnym składnikiem terapii oddechowej noworodka. Najprościej można określić wentylację oscylacyjną wysokiej częstotliwości jako CPAP z podskokiem, a nazwa ta obejmuje dwa fizjologiczne cele takiej wentylacji: CPAP przedłużona inflacja i rekrutacja objętości płuc w wyniku zastosowania ciągłego ciśnienia rozprężającego (CDP) lub średniego ciśnienia w drogach oddechowych (MAP) w celu osiągnięcia utlenowania; podskok wentylacja pęcherzykowa i eliminacja dwutlenku węgla (CO 2 ) przez nałożenie krzywej fali ciśnienia oscylacyjnego na wspomniany CPAP przy regulowanej częstotliwości (Hz) i amplitudzie (ΔP). Technika HFOV ma na celu osiągnięcie i utrzymanie optymalnej inflacji płuc. Stopniowe zwiększanie MAP w celu rekrutacji pęcherzyków płucnych przy jednoczesnym monitorowaniu zmian wysycenia krwi tlenem pomaga uzyskać optymalne utlenowanie. Na proces wymiany gazowej podczas wentylacji HFO wpływa wiele różnych mechanizmów fizycznych. Najważniejsze z nich to: konwekcja objętościowa odpowiedzialna jest za tworzenie objętości oddechowej (VT) większej niż objętość przestrzeni martwej (VD); efekt mechanizmu wahadłowego (Pendeluft) powoduje, że podczas wentylacji wysoką częstotliwością następuje wymiana gazowa w obszarach płuc o różnych wartościach stałych czasowych; dyfuzja molekularna bezładny ruch cieplny (oscylacja) wentylacji wysokiej częstotliwości powoduje dyfuzję prostą molekularną na barierze pęcherzykowo- włośniczkowej, będącą najważniejszym mechanizmem wymiany gazowej; dyspersja Taylora dyspersja podłużna gazu, będąca wynikiem interakcji prędkości osiowych z gradientami koncentracji promieniowej w wentylacji wysoką częstotliwością, powoduje zwiększoną dyfuzję, a transport konwekcyjny cząsteczek jest wzmocniony przez bardziej turbulentny przepływ; w HFOV zachodzi więcej turbulencji niż w konwencjonalnej wentylacji; dyspersja konwekcyjna zwiększa usuwanie CO 2, wynika to z asymetrii profili prędkości wdechowej i wydechowej w wentylacji wysokiej częstotliwości: profil prędkości fazy wdechowej jest paraboliczny, natomiast profil fazy wydechowej jest bardziej spłaszczony; po jednym cyklu gaz w centrum rurki przemieści się w jednym kierunku, natomiast gaz obok ścianki przemieści się w przeciwnym kierunku. NAJWAŻNIEJSZE PARAMETRY WENTYLACJI HFO Z PUNKTU WIDZENIA KLINICYSTY Ciągłe ciśnienie rozprężające CDP (lub MAP, Paw) najważniejszy parametr determinujący objętość płuc i utlenowanie podczas wentylacji HFO. Małe zmiany CDP mogą spowodować duże zmiany w objętości płuc, rozdęcie lub niedodmę. Celem jest osiągnięcie maksymalnej rekrutacji pęcherzyków bez ich nadmiernego rozdęcia oraz zapewnienie najlepszych warunków do normalnej wymiany gazowej we krwi. Objętość płuc, a więc także powierzchnia pęcherzyków płucnych, są regulowane za pomocą MAP. W wielu stanach chorobowych MAP może również odpowiadać inflacji płuc na zdjęciu rentgenowskim. Utlenowanie jest regulowane głównie przez MAP i FiO 2. Krzywa wdechu (niższa) i krzywa wydechu (wyższa) różnią się od siebie. Niższy punkt przegięcia na krzywej wdechu określa rozpoczęcie rekrutacji pęcherzykowej ze stanu zapaści. Górny punkt przegięcia na krzywej wdechu to punkt, w którym rekrutacja już nie występuje i może nastąpić nadmierne rozdęcie. Ciągłe ciśnienie rozprężające (CDP) jest w całości transmitowane od otwarcia dróg oddechowych (P ao ) do pęcherzyków (P A ). Dzieje się tak w większości przypadków, natomiast wielkość transmisji CDP do pęcherzyków jest określona również przez stosunek I:E. Pillow i wsp. udowodnili, że jeśli stosunek pomiędzy okresem trwania fazy wdechowej a okresem fazy wydechowej w cyklu HFO (stosunek I:E) jest ustawiony na poziomie 1:2, następuje spadek średniego ciśnienia w pęcherzykach płucnych (P A ) w porównaniu ze średnim ciśnieniem zmierzonym na otwarciu dróg oddechowych (P ao ). Spadek ten jest funkcją amplitudy ciśnienia (objętość oddechowa). Efekt jest wzmacniany dodatkowo przez redukcję wewnętrznej średnicy rurki dotchawicznej (ETT) i wyższą częstotliwość [1]. Aspekty te muszą być uwzględnione przy wyborze rozmiaru rurki intubacyjnej, w ocenie gazometrycznej krwi oraz przy prawidłowym ustawianiu respiratora. Amplituda (ΔP) jest głównym czynnikiem determinującym eliminację CO 2 podczas wentylacji HFO. Parametr ten ustanawia amplitudę ciśnienia oscylacji w drogach oddechowych ( P). Zwiększenie amplitudy ciśnienia dróg

3 oddechowych zwiększa ruch ściany klatki piersiowej oraz zmniejsza wartości PaCO 2. Zmniejszenie amplitudy ciśnienia dróg oddechowych zmniejsza ruch ściany klatki piersiowej oraz zmniejsza wartości PaCO 2. Początkowo regulację amplitudy ustawia się na poziomie, który powoduje drgania klatki piersiowej i brzucha. Często jest to wartość od 35 do 40 cm H 2 O. Amplituda ΔP reguluje objętość oddechową każdego cyklu oscylacji i objętość pojedynczego oddechu (VTHF). Niektórzy lekarze oceniają wzrokowo optymalny ruch ściany klatki piersiowej, by ustawić początkową wartość amplitudy, natomiast inni jako punkt początkowy przyjmują wartość amplitudy, będącą w przybliżeniu podwójną wartością średniego ciśnienia dróg oddechowych, a jeśli zajdzie potrzeba, to ją dostosowują w celu uzyskania właściwego ruchu ściany klatki piersiowej. Po ocenie początkowej wartości PaCO 2 podczas HFOV amplitudę dopasowuje się zależnie od potrzeby w górę lub w dół, aby uzyskać pożądany poziom PaCO 2 ; wartości PaCO 2 ocenia się co minut aż do uzyskania stabilizacji w docelowym zakresie. Należy zwrócić uwagę na stosunek amplitudy do ciśnienia dróg oddechowych, ponieważ na pojawienie się pułapki powietrznej może wskazywać wymóg uzyskania wartości amplitudy trzy razy większej niż ciśnienie dróg oddechowych. Oprócz stosowania wyżej wymienionych ocen jest możliwe ustawienie ΔP zgodnie ze zmierzoną wartością VTHF przez ustalenie docelowej wartości w granicach 1,3 2 ml/kg masy ciała. Częstotliwość oscylacji, mierzona w hercach (Hz=1/s), wpływa na objętość oddechową oraz amplitudę. Wyższe częstotliwości powodują dostarczanie mniejszych objętości oddechowych oraz spadek wahań ciśnienia pęcherzyków płucnych. U noworodków najczęściej są stosowane częstotliwości w zakresie 8 15 Hz, natomiast u dorosłych częściej stosuje się niższe częstotliwości. Częstotliwość rezonansowa (lub częstotliwość optymalna) układu oddechowego może być wyznaczona za pomocą specjalnych technik, takich jak FOT (forced oscilation technique technika oscylacji wymuszonych). Stosunek I:E w HFO określa proporcje ruchu przód/ tył membrany wytwarzającej drgania oscylacyjne, które w porównaniu z klasyczną wentylacją mechaniczną można określić jako stosunek wdechu do wydechu. Możliwość wystąpienia pułapki powietrznej (uwięzienia gazu) podczas HFOV budziła obawy przez wiele lat. Obawy te tłumaczono podobieństwem do konwencjonalnej wentylacji mechanicznej (CMV), w której zauważono, że pułapka powietrzna może wystąpić wraz z wysoką częstością oddechów. Podczas CMV czas wymagany do osiągnięcia ciśnienia w stanie równowagi pomiędzy przestrzenią pęcherzykową a drogami oddechowymi pacjenta i w związku z tym do osiągnięcia pełnego wdechu lub wydechu jest wyznaczony przez stałą czasową będącą iloczynem podatności (C) i oporu (R) układu oddechowego. Ponieważ opór wydechowy jest powszechnie cztery razy większy niż opór wdechowy, zastosowanie szybkich częstości oddechowych podczas CMV może utrudniać wydech. Uwięzienie powietrza powoduje wzrost ciśnienia pęcherzykowego powyżej poziomu ciśnienia dróg oddechowych na koniec wydechu, a zjawisko to jest powszechnie zwane wewnętrznym dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym (lub intrisinic PEEP). Podczas HFOV wybór stosunku czasu wdechu do wydechu (stosunek I:E) wpływa na dostarczenie ciśnienia i objętości do płuc [1]. W czasie HFO zastosowanie TI=33% (I:E=1:2) powoduje spadek średniego ciśnienia wewnątrzpłucnego w wyniku wyższego oporu rurki intubacyjnej, zależnego od przepływu podczas wdechu w porównaniu z wydechem, a wynika to z wyższych przepływów podczas skróconej fazy wdechu. Zakres spadku ciśnienia zwiększa się wraz ze wzrostem częstotliwości i zmniejszeniem się wewnętrznej średnicy rurki intubacyjnej oraz zależnie od względnego czasu wdechu. Częściowo wyjaśnia to potrzebę zwiększenia średniego ciśnienia powyżej stosowanego w wentylacji przy bardziej konwencjonalnych prędkościach w czasie rozpoczynania HFOV z TI=33% całkowitego czasu cyklu. Wielu badaczy będących autorytetami w zakresie wentylacji oscylacyjnej zaleca stosowanie w HFOV stosunków I:E wynoszących przynajmniej 1:2. Objętość oddechowa ( ) w HFO odgrywa kluczową rolę w eliminacji CO2 i ma większy wpływ na usuwanie CO 2 podczas HFOV niż objętość oddechowa podczas konwencjonalnej wentylacji mechanicznej. Wartość wynika zasadniczo z wahań ciśnienia ( PHF), średniego ciśnienia dróg oddechowych (mpaw) i z częstotliwości (ƒ). Wartość VTHF może się odnosić do charakterystyki rurki intubacyjnej, jej prawidłowego podłączenia oraz działania respiratora i stanu płuc. Na objętość oddechową w HFO wpływają, podobnie jak w wentylacji konwencjonalnej, warunki, które zmieniają mechanikę płuc, czyli opór i podatność. DCO 2 współczynnik transportu gazu w HFO określa skuteczność wentylacji oscylacyjnej w eliminacji CO 2. Jest to opcja wprowadzona od niedawna w nowoczesnych respiratorach oscylacyjnych. W wentylacji konwencjonalnej iloczyn objętości oddechowej (VT) i częstotliwości (f), znany jako objętość minutowa lub wentylacja minutowa (MV), koreluje bardzo dobrze z wymianą gazową w płucach. Niezależnie od tego, jaki respirator wysokoczęstotliwościowy jest stosowany, zakładana zależność liniowa między częstością oddechów a eliminacją CO 2 nie obowiązuje w wentylacji HFO. Podczas wentylacji oscylacyjnej eliminacja CO 2 się poprawia wraz ze zmniejszaniem się częstości oddechów, dopóki stosunek czasu wdechu do wydechu (I:E) jest utrzymywany jako wartość stała. Paradoksalnie, ta odwrotna zależność odzwierciedla wpływ zwiększania się czasu wdechu, gdy częstotliwość jest obniżona, polega on na wzroście objętości dostarczonego gazu. W 1981 roku Slutsky i wsp. opublikowali przegląd możliwych mechanizmów transportu gazu podczas HFV. Autorzy ci sugerowali, że eliminacja 31

4 32 CO 2 podczas wentylacji wysokoczęstotliwościowej ulega zróżnicowaniu zgodnie z iloczynem częstotliwości i objętości oddechowej [2]. Następnie różne grupy badawcze stwierdziły, że usuwanie CO 2 podczas HFO koreluje bardzo dobrze ze współczynnikiem transportu gazu: VT 2 HF f gdzie: oscylacyjna objętość oddechowa, f częstotliwość. Ten parametr nazwany został współczynnikiem transportu gazu DCO 2. W nowoczesnych respiratorach oscylacyjnych współczynnik DCO 2 jest mierzony i wyświetlany na ekranie w sposób ciągły, ponadto jest możliwość ustawienia górnych i dolnych wartości granicznych alarmu, co umożliwia stałą kontrolę tego parametru przez personel medyczny. HFO POŁĄCZONA Z OBJĘTOŚCIĄ GWARANTOWANĄ (VG) HFO+VG Wartość objętości oddechowej podczas wentylacji oscylacyjnej wynika z wahań ciśnienia ( P HF ), średniego ciśnienia dróg oddechowych (mpaw) i z częstotliwości oscylacji (ƒ). Z tego względu mogą wystąpić duże zróżnicowania objętości podczas prowadzenia HFOV, co może spowodować niespodziewane różnice w usuwaniu CO 2. Dostarczanie zależy od charakterystyki respiratora, a pomimo że monitoring jest użyteczny w codziennej praktyce, większość respiratorów oferujących HFOV tylko wyświetla lub mierzy. Na rynku pojawił się już respirator oscylacyjny umożliwiający również bezpośrednią regulację stałej wartości dzięki opcji objętość gwarantowana (VG volume gurantee). VG to dobrze udokumentowana modalność konwencjonalnej wentylacji z docelową objętością (VTV lub TTV), zsynchronizowanej lub pozbawionej synchronizacji, natomiast w wentylacji HFO strategia ta otwiera nowe możliwości. Jeśli respirator używa opcji VG podczas HFOV, to objętość oddechowa jest utrzymywana jako wartość stała, więc respirator modyfikuje amplitudę P, aby zapobiec jakiejkolwiek zmianie. Podczas stosowania HFOV+VG wartość DCO 2 również jest utrzymywana jako wartość stała. To jest korzystne w razie wystąpienia problemów oddechowych, tj. RDS podczas nagłej zmiany w mechanice płuc i po podaniu surfaktantu. Respirator stosujący opcję VG podczas HFO zmienia automatycznie P, aby utrzymać stałą wartość VTHF i uniknąć znacznych zmian PaCO 2. Respirator w czasie wentylacji HFO z aktywowaną modalnością VG automatycznie dopasowuje amplitudę drgań oscylacyjnych, tak aby zachować stabilne wartości i DCO 2. WENTYLACJA HFO Z ZASTOSOWANIEM KANIULI NOSOWEJ NHFO Wentylacja nosowa HFO to kolejna nowość wprowadzona w nowoczesnych respiratorach oscylacyjnych. Metoda ta łączy korzyści wynikające z nieinwazyjnego wspomagania oddechu i wentylacji oscylacyjnej wysokiej częstotliwości, działań sugerowanych jako zmniejszające ryzyko uszkodzenia płuc przez respirator (VILI ventilator induced lung injury). Potencjalna przewaga nhfov nad innymi nieinwazyjnymi metodami wentylacji z zastosowaniem ciśnienia dodatniego polega na tym, że synchronizacja nie jest potrzebna. Inaczej mówiąc, nhfov nie wpływa negatywnie na oddychanie spontaniczne pacjenta. De Luca i wsp. wykazali w badaniu eksperymentalnym, że wentylacja nosowa HFOV z użyciem kaniuli nosowych jest technicznie możliwa oraz że na efektywność dostarczania objętości oddechowych w znacznym stopniu ma wpływ średnica kaniuli [3]. Van der Hoeven i wsp., którzy oceniali skuteczność wentylacji nosowej wysokiej częstotliwości (nhfv) u noworodków z umiarkowaną niewydolnością oddechową, stwierdzili, że nhfv może zredukować pco 2 u pacjentów z wentylacją nosową CPAP cierpiących na różne dolegliwości oddechowe [4]. Czernik i wsp. badali wykonalność nosowo- -gardłowej wentylacji oscylacyjnej wysokiej częstotliwości (nhfov) bezpośrednio po ekstubacji u wcześniaków wymagających odzwyczajenia od wentylacji. Badacze ci stwierdzili, że nhfov można pomyślnie zastosować w odzwyczajaniu wcześniaków od wsparcia wentylacyjnego [5]. Mukerji i wsp. wykazali, że eliminacja CO 2 podczas nhfo jest trzykrotnie wyższa niż w nieinwazyjnej wentylacji z zastosowaniem ciśnienia dodatniego (NIPPV) w noworodkowym modelu płuc. Ponadto usuwanie dwutlenku węgla jest odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości i osiąga maksymalną wartość w zakresie od 6 do 8 Hz [6]. Natomiast Rehan i wsp. udowodnili, że u przedwcześnie urodzonych jagniąt nhfo promuje syntezę głównych homeostatycznych markerów pęcherzykowych, nabłonkowych, mezenchymalnych, które odgrywają zasadniczą rolę w fazie pęcherzykowej i których synteza jest zahamowana przez przerywaną wentylację obowiązkową (IMV) [7]. Wyniki mogą być podstawą stwierdzenia, że ryzyko rozwoju dysplazji (BPD) podczas stosowania nhfo jest mniejsze niż w przypadku klasycznej wentylacji. Europejskie badanie oparte na kwestionariuszu (2014 r.) wykazało, że średnia częstotliwość nhfov wynosiła 10 Hz, jednakże jej zakres był szeroki, tj. pomiędzy 6 a 13 Hz. Odnotowane podczas nhfov początkowe P mean wynoszące 8 (6 12) cmh 2 O i maksymalne P mean równe 10 (7 18) cmh 2 O są prawdopodobnie wartościami wyższymi niż poziomy ncpap przyjęte na tych oddziałach noworodkowych. Maksymalna amplituda nhfov oscylacji została odnotowana na poziomie 20 (2 70) cmh 2 O. W związku z tym że nhfov jest podobne

5 do ncpap (nosowy CPAP) z nałożonymi oscylacjami ciśnienia, wszystkie znane skutki uboczne ncpap mogą również wystąpić podczas nhfov. Wydzieliny o dużej lepkości, niedrożność górnych dróg oddechowych z powodu wydzieliny i rozstrzeń żołądka były sklasyfikowane przez klinicystów stosujących nhfov jako typowe skutki uboczne nhfov, odpowiednio w wysokości 23, 27 i 36%. Średnie ciśnienia stosowane podczas nhfov, wyższe niż w przypadku ncpap, mogą być odpowiedzialne za rozstrzeń żołądka i pewne mniej powszechne skutki uboczne (np. odmę opłucnową) [8]. Wentylacja nosowa HFO u noworodków jest podawana głównie przez kaniule nosowe (np. kaniulę RAM lub kaniulę podwójna) albo przez pojedynczą rurkę nosowo-gardłową. Można również zastosować maskę nosową i/lub maskę pełnotwarzową. Gęste wydzieliny z niedrożnością lub bez niedrożności górnych dróg oddechowych mogą występować z powodu problemów technicznych związanych z ogrzaniem i nawilżeniem gazu oddechowego podczas nhfov. Badania laboratoryjne wskazały, że osłabione działanie nawilżacza podczas wentylacji HFOV może zależeć od ustawienia parametrów respiratora. Ponadto znaczne nieszczelności (przecieki) w okolicach nosa oraz ust mogą wysuszać jamę nosowo-gardłową podczas nhfov (powyżej opisano to dla ncpap). W najnowszych respiratorach HFO dzięki możliwości ustawienia pożądanego, nawilżonego i natlenionego przepływu ciągłego (przepływ bazowy) można uzyskać skuteczne połączenie korzyści płynących z zastosowania HFNC (kaniula nosowa wysokiego przepływu) i HFO. Stosując taki respirator, lekarz może wykorzystać wentylację nosową HFO, aby ustabilizować stan noworodków bezpośrednio po ekstubacji, bez stosowania w pierwszej kolejności ncpap w przypadku hiperkapnii. WENTYLACJA HFO Z TLENKIEM AZOTU Tlenek azotu (NO X ) to bezbarwny, bezwonny gaz, który wdychany rozszerza naczynia płucne. Podany wziewnie NO szybko rozprzestrzenia się przez barierę pęcherzykowo- włośniczkową i wiąże z hemoglobiną, oddziaływając w bardzo małym stopniu na krążenie systemowe. To ogranicza wpływ NO na płuca, dlatego jest to selektywny gaz rozszerzający naczynia płucne. Występuje kilka fizjologicznych skutków, dzięki którym stosowanie NO X w połączeniu z wentylacją HFO stanowi interesującą terapię w przypadku noworodków cierpiących na poważną hipoksemiczną niewydolność oddechową, taką jak nadciśnienie płucne (PPHN). Kinsella i wsp. podczas randomizowanych badań klinicznych obserwowali efekty połączenia HFOV z NO X u noworodków z przetrwałym nadciśnieniem płucnym. Badaniem objęto 205 noworodków, które chorowały na nadciśnienie płucne o różnych etiologiach i wykazywały maksymalną skuteczność leczenia (lepsze nasycenie krwi tętniczej tlenem) podczas jednoczesnego zastosowania HFOV i NO X [9]. Ponieważ tlenek azotu może wywoływać korzystniejszą reakcję podczas terapii wentylacyjnej, która optymalizuje rekrutację pęcherzyków płucnych, jest on często stosowany przy wentylacji oscylacyjnej wysokiej częstotliwości (HFOV) i wentylacji dyszowej wysokiej częstotliwości (HFJV). Podczas badania, które przeprowadził Coates i wsp., noworodki z niedotlenieniem mózgu, cierpiące na nadciśnienie płucne i wymagające NO wykazywały podobne krótkotrwałe efekty niezależnie od tego, czy terapia NO X była prowadzona z zastosowaniem HFOV czy HFJV [10]. Fujino i wsp. oceniali symulowane dostarczanie NO podczas HFOV, stosując systemy dostarczania NO X zarówno z przepływem ciągłym, jak i przepływem proporcjonalnym. Respirator oscylacyjny został skonfigurowany według ustawień stosowanych powszechnie do wspomagania noworodków, natomiast zastosowano dużą liczbę ustawień aparatu do podawania tlenku azotu [11]. Główne obserwacje przeprowadzone w czasie tego badania wykazały, że terapia NO X cechowała się lepszą powtarzalnością podczas stosowania systemu dostarczania NO z przepływem proporcjonalnym. Aktywny wydech w czasie HFOV może spowodować, że przepływ będzie się przemieszczać do tyłu i do przodu przez linię dozującą, co może wywołać podwójne dostarczenie NO w porównaniu z pożądanym (lub ustawionym) poziomem. Podczas badania zaobserwowano, że umieszczenie linii dozującej NO przed nawilżaczem (gdzie wahania ciśnienia są minimalne) powodowało prawidłowe mieszanie NO w układzie i w związku z tym bardziej stabilny poziom dostarczania NO X. Zaobserwowano również, że analizowane poziomy NO i NO 2 mogą być precyzyjnie monitorowane, jeśli linia próbkująca znajduje się blisko rozgałęzienia typu Y układu pacjenta lub w połowie układu [11]. Na podstawie powyższych obserwacji można stwierdzić, że terapia noworodków tlenkiem azotu w połączeniu z wentylacją HFO jest korzystna, jeżeli aparat NO X jest prawidłowo podłączony do układu pacjenta. PODSUMOWANIE HFOV skutecznie oddziela utlenowanie od usuwania dwutlenku węgla w taki sposób, że zmiany dokonane w celu poprawienia oksygenacji mają niewielki wpływ na eliminację CO 2 i odwrotnie. W związku z tym można kontrolować wywołaną zasadowicę oddechową bez pogorszenia utlenowania, jak ma to miejsce w wentylacji konwencjonalnej. Podczas HFO objętość płuc jest utrzymywana na stałym poziomie, natomiast cykl inflacji i deflacji jest znacznie ograniczony, co powoduje, że HFOV: zapobiega wytwarzaniu wysokich objętości płuc i ich rozdęciu; 33

6 eliminuje niskie objętości płuc i zapobiega zapaści w mniej podatnych płucach; poprawia stosunek wentylacja/perfuzja, zmniejsza objętość przestrzeni martwej oraz utrzymuje wymianę gazową z mniejszym ryzykiem uszkodzenia płuc; zapobiega powstawaniu uszkodzeń płuc przez wspomaganie wystarczającej wymiany gazowej przy niskich objętościach oddechowych (1,8 2 ml/kg); poprawia rekrutację objętości płuc, co zmniejsza uraz ciśnieniowy; może również poprawić funkcje serca. Metoda HFOV może być stosowana jako terapia chroniąca płuca pacjentów z ciężkimi chorobami płuc dzięki zastosowaniu suprafizjologicznej częstości oddychania i objętości oddechowych, które często wynoszą mniej niż przestrzeń martwa. Zmniejszając ryzyko uszkodzenia płuc i ucieczki powietrza HFOV, można osłabić wydolność mięśnia sercowego (podwyższone MAP w HFOV) ze względu na ograniczoną rezerwę wieńcową u bardzo chorego noworodka (kandydat do ECMO) oraz zahamowanie przepływu krwi przez płuca. To utrudnia powrót żylny, gdyż względnie stałe ciśnienie opłucnowe i minimalne zmiany w objętości płuc powodują niemal stałe (czasem wyższe) ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej, w rezultacie dochodzi do dalszego uwięzienia gazu i przecieków. Przedstawiona strategia chroniąca płuca wymaga prawidłowego ustawienia parametrów respiratora, aby prowadzone leczenie było bezpieczne i skuteczne. KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono. PIŚMIENNICTWO 1. Pillow JJ, Neil H, Wilkinson MH, Ramsden CA. Effect of I/E ratio on mean alveolar pressure during high-frequency oscillatory ventilation. J Appl Physiol 1999;87(1): [doi: / jappl ]. 2. Slutsky AS, Kamm RD, Rossing TH, Loring SH, Lehr J, Shapiro AH i wsp. Effects of frequency, tidal volume and lung volume on CO2 elimination in dogs by high frequency (2 30 Hz), low tidal volume ventilation. J Clin Invest 1981;68(6): De Luca D, Piastra M, Pietrini D, Conti G. Effect of amplitude and inspiratory time in a bench model of non-invasive HFOV through nasal prongs. Pediatr Pulmonol 2012;47(10): [doi: / ppul.22511]. 4. van der Hoeven M, Brouwer E, Blanco CE. Nasal high frequency ventilation in neonates with moderate respiratory insufficiency. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed 1998;79:F61 F Czernik C, Schmalisch G, Bührer C, Proquitté H. Weaning of neonates from mechanical ventilation by use of nasopharyngeal high-frequency oscillatory ventilation: a preliminary study. J Matern Fetal Neonatal Med 2012;25(4): [doi: / ]. 6. Mukerji A, Finelli M, Belik J. Nasal high-frequency oscillation for lung carbon dioxide clearance in the newborn. Neonatology 2013;103(3): [doi: / ]. 7. Rehan VK, Fong J, Lee R, Sakurai R, Wang ZM, Dahl MJ, Lane RH, Albertine KH, Torday JS. Mechanism of reduced lung injury by high-frequency nasal ventilation in a preterm lamb model of neonatal chronic lung disease. Pediatr Res 2011;70(5): [doi: /PDR.0b013e31822f58a1]. 8. Fischer HS, Bohlin K, Bührer C, Schmalisch G, Cremer M, Reiss I, Czernik C. Nasal high-frequency oscillation ventilation in neonates: a survey in five European countries. Eur J Pediatr 2015;(4): Kinsella JP, Truog WE, Walsh WF, Goldberg RN, Bancalari E, Mayock DE, Redding GJ, delemos RA, Sardesai S, McCurnin DC, Moreland SG, Cutter GR, Abman SH. Randomized, multicenter trial of inhaled nitric oxide and high-frequency oscillatory ventilation in severe, persistent pulmonary hypertension of the newborn. J Pediatr 1997;131(1 Pt 1): Coates EW, Klinepeter ME, O Shea TM. Neonatal pulmonary hypertension treated with inhaled nitric oxide and high-frequency ventilation. J Perinatol 2008;28(10): Fujino Y, Kacmarek RM, Hess DR. Nitric oxide delivery during high-frequency oscillatory ventilation. Respir Care 2000;45(9):