open access

Vol 51, No 1 (2019)
Review articles
Published online: 2019-03-31
Submitted: 2019-02-03
Accepted: 2019-03-02
Get Citation

High flow oxygen therapy in intensive care and anaesthesiology

Dariusz Maciejewski
DOI: 10.5603/AIT.2019.0012
·
Pubmed: 31280551
·
Anaesthesiol Intensive Ther 2019;51(1):41-50.

open access

Vol 51, No 1 (2019)
Review articles
Published online: 2019-03-31
Submitted: 2019-02-03
Accepted: 2019-03-02

Abstract

Na podstawie przeglądu aktualnego piśmiennictwa przedstawiono zasady i praktyczne efekty zastosowania wysokoprzepływowego leczenia tlenem (WLT) wśród chorych intensywnej terapii i poddanych zabiegom operacyjnym. Rezultaty stosowania WLT wybiegają poza uzyskanie stabilnego i kontrolowanego stężenia tlenu w powietrzu oddechowym. Dodatkowe efekty związane są z uzyskiwaniem dodatnich ciśnień w fazie wydechu, zjawiska wypłukiwania CO2 i czynnościowego zmniejszania przestrzeni martwej, wzrostu końcowo – wydechowej objętości płuc w wyniku ograniczania mikro-niedodmy i poprawy dystrybucji objętości oddechowej. W wyniku optymalnego nawilżania i ogrzewania mieszaniny wdechowej dochodzi do zmniejszenia oporów wentylacji i pracy oddychania. Opisane efekty WLT skłaniają do prób jej wykorzystywania nie tylko jako narzędzia tlenoterapii biernej, ale również jako urządzenia alternatywnego dla wentylacji nieinwazyjnej lub wczesnej intubacji. Zakres zastosowań ocenionych w piśmiennictwie dotyczy ostrej hypoksemicznej niewydolności oddechowej, wstępnej fazy ARDS, POChP, okresu okołooperacyjnego oraz zastosowań podczas procesów diagnostycznych (gastroskopia, bronchoskopia). Szczególną formą WLT jest poddawana aktualnie ocenie adaptacja metody dla chorych z tracheostomią, usprawniająca głównie procesy nawilżania mieszaniny oddechowej. WLT wymaga dalszych ocen w dużych, randomizowanych badaniach, jednak dotychczasowe efekty stosowania są zachęcające.

Abstract

Na podstawie przeglądu aktualnego piśmiennictwa przedstawiono zasady i praktyczne efekty zastosowania wysokoprzepływowego leczenia tlenem (WLT) wśród chorych intensywnej terapii i poddanych zabiegom operacyjnym. Rezultaty stosowania WLT wybiegają poza uzyskanie stabilnego i kontrolowanego stężenia tlenu w powietrzu oddechowym. Dodatkowe efekty związane są z uzyskiwaniem dodatnich ciśnień w fazie wydechu, zjawiska wypłukiwania CO2 i czynnościowego zmniejszania przestrzeni martwej, wzrostu końcowo – wydechowej objętości płuc w wyniku ograniczania mikro-niedodmy i poprawy dystrybucji objętości oddechowej. W wyniku optymalnego nawilżania i ogrzewania mieszaniny wdechowej dochodzi do zmniejszenia oporów wentylacji i pracy oddychania. Opisane efekty WLT skłaniają do prób jej wykorzystywania nie tylko jako narzędzia tlenoterapii biernej, ale również jako urządzenia alternatywnego dla wentylacji nieinwazyjnej lub wczesnej intubacji. Zakres zastosowań ocenionych w piśmiennictwie dotyczy ostrej hypoksemicznej niewydolności oddechowej, wstępnej fazy ARDS, POChP, okresu okołooperacyjnego oraz zastosowań podczas procesów diagnostycznych (gastroskopia, bronchoskopia). Szczególną formą WLT jest poddawana aktualnie ocenie adaptacja metody dla chorych z tracheostomią, usprawniająca głównie procesy nawilżania mieszaniny oddechowej. WLT wymaga dalszych ocen w dużych, randomizowanych badaniach, jednak dotychczasowe efekty stosowania są zachęcające.
Get Citation

Keywords

high flow oxygen therapy, oxygen therapy, respiratory failure; hypoxemic respiratory failure, high-flow nasal cannula

About this article
Title

High flow oxygen therapy in intensive care and anaesthesiology

Journal

Anaesthesiology Intensive Therapy

Issue

Vol 51, No 1 (2019)

Pages

41-50

Published online

2019-03-31

DOI

10.5603/AIT.2019.0012

Pubmed

31280551

Bibliographic record

Anaesthesiol Intensive Ther 2019;51(1):41-50.

Keywords

high flow oxygen therapy
oxygen therapy
respiratory failure
hypoxemic respiratory failure
high-flow nasal cannula

Authors

Dariusz Maciejewski

References (52)
  1. Wong SY, Hess DR. Oxygen therapy and airway management. In: Mosenifar Z, Soo Hoo GW. ed. Practical pulmonary and critical care medicine. Taylor & Francis Group, New York 2006: 1–31.
  2. Papazian L, Corley A, Hess D, et al. Use of high-flow nasal cannula oxygenation in ICU adults: a narrative review. Intensive Care Med. 2016; 42(9): 1336–1349.
  3. Frat JP, Coudroy R, Marjanovic N, et al. High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure. Ann Transl Med. 2017; 5(14): 297.
  4. Drake MG. High-flow nasal cannula oxygen in adults: an evidence-based assessment. Ann Am Thorac Soc. 2018; 15(2): 145–155.
  5. Sim MAB, Dean P, Kinsella J, et al. Performance of oxygen delivery devices when the breathing pattern of respiratory failure is simulated. Anaesthesia. 2008; 63(9): 938–940.
  6. Ward JJ. High-flow oxygen administration by nasal cannula for adult and perinatal patients. Respir Care. 2013; 58(1): 98–122.
  7. Helviz Y, Einav SA. A systemic review of the high-flow nasal cannula for theadult patients. In: Vincent JL, Einav SA. ed. Annual update in intensive care and emergency medicine. Springer Int. Publishing AG 2018 : 177–192.
  8. Nishimura M. High-Flow Nasal Cannula Oxygen Therapy in Adults: Physiological Benefits, Indication, Clinical Benefits, and Adverse Effects. Respir Care. 2016; 61(4): 529–541.
  9. Cortegiani A, Accurso G, Mercadante S, et al. High flow nasal therapy in perioperative medicine: from operating room to general ward. BMC Anesthesiol. 2018; 18(1): 166.
  10. Ricard JD. High flow nasal oxygen in acute respiratory failure. Minerva Anestesiol. 2012; 78: 836–41.
  11. Mikalsen IB, Davis P, Øymar K. High flow nasal cannula in children: a literature review. Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 2016; 24: 93.
  12. Dani C, Pratesi S, Migliori C, et al. High flow nasal cannula therapy as respiratory support in the preterm infant. Pediatr Pulmonol. 2009; 44(7): 629–634.
  13. Nishimura M. High-flow nasal cannula oxygen therapy in adults. J Intensive Care. 2015; 3(1): 15.
  14. Vargas F, Saint-Leger M, Boyer A, et al. Physiologic Effects of High-Flow Nasal Cannula Oxygen in Critical Care Subjects. Respir Care. 2015; 60(10): 1369–1376.
  15. Leeies M, Flynn E, Turgeon AF, et al. High-flow oxygen via nasal cannulae in patients with acute hypoxemic respiratory failure: a systematic review and meta-analysis. Syst Rev. 2017; 6(1): 202.
  16. Mauri T, Galazzi A, Binda F, et al. Impact of flow and temperature on patient comfort during respiratory support by high-flow nasal cannula. Crit Care. 2018; 22(1): 120.
  17. Dysart K, Miller TL, Wolfson MR, et al. Research in high flow therapy: mechanisms of action. Respir Med. 2009; 103(10): 1400–1405.
  18. Mauri T, Alban L, Turrini C, et al. Physiologic Effects of High-Flow Nasal Cannula in Acute Hypoxemic Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. 2017; 195(9): 1207–1215.
  19. Mauri T, Alban L, Turrini C, et al. Optimum support by high-flow nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure: effects of increasing flow rates. Intensive Care Med. 2017; 43(10): 1453–1463.
  20. Chanques G, Riboulet F, Molinari N, et al. Comparison of three high flow oxygen therapy delivery devices: a clinical physiological cross-over study. Minerva Anestesiol. 2013; 79(12): 1344–1355.
  21. Möller W, Feng S, Domanski U, et al. Nasal high flow reduces dead space. J Appl Physiol (1985). 2017; 122(1): 191–197.
  22. Di Mussi R, Spadaro S, Stripoli T, et al. High-flow nasal cannula oxygen therapy decreases postextubation neuroventilatory drive and work of breathing in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Crit Care. 2018; 22(1): 180.
  23. Parke RL, Eccleston ML, McGuinness SP. The effects of flow on airway pressure during nasal high-flow oxygen therapy. Respir Care. 2011; 56(8): 1151–1155.
  24. Groves N, Tobin A. High flow nasal oxygen generates positive airway pressure in adult volunteers. Aust Crit Care. 2007; 20(4): 126–131.
  25. Okuda M, Tanaka N, Naito K, et al. Evaluation by various methods of the physiological mechanism of a high-flow nasal cannula (HFNC) in healthy volunteers. BMJ Open Respir Res. 2017; 4(1): e000200.
  26. Riera J, Pérez P, Cortés J, et al. Effect of high-flow nasal cannula and body position on end-expiratory lung volume: a cohort study using electrical impedance tomography. Respir Care. 2013; 58(4): 589–596.
  27. Xu Z, Li Y, Zhou J, et al. High-flow nasal cannula in adults with acute respiratory failure and after extubation: a systematic review and meta-analysis. Respir Res. 2018; 19(1): 202.
  28. Lee CC, Mankodi D, Shaharyar S, et al. High flow nasal cannula versus conventional oxygen therapy and non-invasive ventilation in adults with acute hypoxemic respiratory failure: A systematic review. Respir Med. 2016; 121: 100–108.
  29. Huang HW, Sun XM, Shi ZH, et al. Effect of High-Flow Nasal Cannula Oxygen Therapy Versus Conventional Oxygen Therapy and Noninvasive Ventilation on Reintubation Rate in Adult Patients After Extubation: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. J Intensive Care Med. 2018; 33(11): 609–623.
  30. Coudroy R, Frat JP, Boissier F, et al. Early Identification of Acute Respiratory Distress Syndrome in the Absence of Positive Pressure Ventilation: Implications for Revision of the Berlin Criteria for Acute Respiratory Distress Syndrome. Crit Care Med. 2018; 46(4): 540–546.
  31. Frat JP, Thille AW, Mercat A, et al. FLORALI Study Group, REVA Network. High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure. N Engl J Med. 2015; 372(23): 2185–2196.
  32. Ni YN, Luo J, Yu He, et al. Can High-flow Nasal Cannula Reduce the Rate of Endotracheal Intubation in Adult Patients With Acute Respiratory Failure Compared With Conventional Oxygen Therapy and Noninvasive Positive Pressure Ventilation?: A Systematic Review and Meta-analysis. Chest. 2017; 151(4): 764–775.
  33. Messika J, Ben Ahmed K, Gaudry S, et al. Use of High-Flow Nasal Cannula Oxygen Therapy in Subjects With ARDS: A 1-Year Observational Study. Respir Care. 2015; 60(2): 162–169.
  34. Osadnik CR, Tee VS, Carson-Chahhoud KV, et al. Non-invasive ventilation for the management of acute hypercapnic respiratory failure due to exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev. 2017; 7: CD004104.
  35. Yeung J, Couper K, Ryan EG, et al. Non-invasive ventilation as a strategy for weaning from invasive mechanical ventilation: a systematic review and Bayesian meta-analysis. Intensive Care Med. 2018; 44(12): 2192–2204.
  36. Bräunlich J, Wirtz H. Nasal high-flow in acute hypercapnic exacerbation of COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2018; 13: 3895–3897.
  37. Kim ES, Lee H, Kim SeJ, et al. Effectiveness of high-flow nasal cannula oxygen therapy for acute respiratory failure with hypercapnia. J Thorac Dis. 2018; 10(2): 882–888.
  38. Storgaard LH, Hockey HU, Laursen BS, et al. Long-term effects of oxygen-enriched high-flow nasal cannula treatment in COPD patients with chronic hypoxemic respiratory failure. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2018; 13: 1195–1205.
  39. Stripoli T, Spadaro S, Di Mussi R, et al. High-flow oxygen therapy in tracheostomized patients at high risk of weaning failure. Ann Intensive Care. 2019; 9(1): 4.
  40. Mitaka C, Odoh M, Satoh D, et al. High-flow oxygen via tracheostomy facilitates weaning from prolonged mechanical ventilation in patients with restrictive pulmonary dysfunction: two case reports. J Med Case Rep. 2018; 12(1): 292.
  41. Raineri SM, Cortegiani A, Accurso G, et al. Efficacy and Safety of Using High-Flow Nasal Oxygenation in Patients Undergoing Rapid Sequence Intubation. Turk J Anaesthesiol Reanim. 2017; 45(6): 335–339.
  42. Zhu Y, Yin H, Zhang R, et al. High-flow nasal cannula oxygen therapy vs conventional oxygen therapy in cardiac surgical patients: A meta-analysis. J Crit Care. 2017; 38: 123–128.
  43. Futier E, Paugam-Burtz C, Godet T, et al. OPERA study investigators. Effect of early postextubation high-flow nasal cannula vs conventional oxygen therapy on hypoxaemia in patients after major abdominal surgery: a French multicentre randomised controlled trial (OPERA). Intensive Care Med. 2016; 42(12): 1888–1898.
  44. Hernández G, Vaquero C, González P, et al. Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Conventional Oxygen Therapy on Reintubation in Low-Risk Patients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016; 315(13): 1354–1361.
  45. Badiger S, John M, Fearnley RA, et al. Optimizing oxygenation and intubation conditions during awake fibre-optic intubation using a high-flow nasal oxygen-delivery system. Br J Anaesth. 2015; 115(4): 629–632.
  46. Lucangelo U, Vassallo F, Marras E, et al. High-flow nasal interface improves oxygenation in patients undergoing bronchoscopy. Critical Care Research and Practice. 2012; 2012: 1–6.
  47. Azoulay E, Lemiale V, Mokart D, et al. Groupe de Recherche en Réanimation Respiratoire du patient d’Onco-Hématologie (GRRR-OH). Effect of noninvasive ventilation vs oxygen therapy on mortality among immunocompromised patients with acute respiratory failure: a randomized clinical trial. JAMA. 2015; 314(16): 1711–1719.
  48. Azoulay E, Lemiale V, Mokart D, et al. Effect of High-Flow Nasal Oxygen vs Standard Oxygen on 28-Day Mortality in Immunocompromised Patients With Acute Respiratory Failure: The HIGH Randomized Clinical Trial. JAMA. 2018; 320(20): 2099–2107.
  49. Ni YN, Luo J, Yu He, et al. Can high-flow nasal cannula reduce the rate of endotracheal intubation in adult patients with acute respiratory failure compared with conventional oxygen therapy and noninvasive positive pressure ventilation?: a systematic review and meta-analysis. Chest. 2017; 151(4): 764–775.
  50. Ni YN, Luo J, Yu He, et al. The effect of high-flow nasal cannula in reducing the mortality and the rate of endotracheal intubation when used before mechanical ventilation compared with conventional oxygen therapy and noninvasive positive pressure ventilation. A systematic review and meta-analysis. Am J Emerg Med. 2018; 36(2): 226–233.
  51. Corley A, Rickard CM, Aitken LM, et al. High-flow nasal cannulae for respiratory support in adult intensive care patients. Cochrane Database Syst Rev. 2017; 5: CD010172.
  52. Eaton Turner E, Jenks M. Cost-effectiveness analysis of the use of high-flow oxygen through nasal cannula in intensive care units in NHS England. Expert Rev Pharmacoecon Outcomes Res. 2018; 18(3): 331–337.

Important: This website uses cookies. More >>

The cookies allow us to identify your computer and find out details about your last visit. They remembering whether you've visited the site before, so that you remain logged in - or to help us work out how many new website visitors we get each month. Most internet browsers accept cookies automatically, but you can change the settings of your browser to erase cookies or prevent automatic acceptance if you prefer.

VM Media sp. z o.o. VM Group sp.k., Grupa Via Medica, Świętokrzyska 73 St., 80–180 Gdańsk

tel.:+48 58 320 94 94, faks:+48 58 320 94 60, e-mail: viamedica@viamedica.pl