高速流鼻插管(HFNC)氧疗法可以提供加热和湿润高速流含氧气体经鼻插管流范围从10到80 L / min成人根据制造商。这种流动可以覆盖所需的生理吸气流患者达到一个稳定的部分灵感O2(FiO)221 - 100%)。以前的研究已经表明HFNC治疗很容易应用和防止鼻鼻出血(
以往的研究在这个领域专注于探索参数设置如何影响生理效应,如实际吸入FiO2(
四个HFNC设备(AIRVO 2, Fisher & Paykel医疗,奥克兰,新西兰;TNI softFlow 50, TNI医疗AG,维尔茨堡,德国;HUMID-BH, RESPIRACARE、沈阳、中国;哦- 70 c, Microme、湖南、中国)和通风机HFNC模块(1000年贝拉,Imtmedical、书、瑞士)包括测试和使用自己的呼吸回路,加湿室、鼻插管和其他配件。细节如表所示
HFNC设备的细节。
| 交通噪音指数softFlow 50 | AIRVO 2 | HUMID-BH | 哦- 70 c | 1000年贝拉 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 加热增湿器 | 内置的 | 内置的 | 内置的 | 内置的 | Fisher & Paykel MR850 |
| 温度设置 | 30、31、32、33、34、35、36、37°C | 31日,34岁的37°C | 31日,34岁的37°C | 31、32、33、34、35、36、37°C | 非侵入性方式(31°C),入侵模式(37°C) |
| 加湿室 | INTERSURGICAL AF2310 | Fisher & Paykel MR290 | RESPIRACARE自动填充加湿室HC-B1 | Flexicare自动填充加湿室038 - 31 - 740 ch | INTERSURGICAL AF2310 |
| 呼吸电路 | 交通噪音指数softFlow涂布诊所(大) | 900年pt501管 | AIRT-B1-III | Micomme h - 180 | INTERSURGICAL HFOT单肢体电路 |
| 鼻插管 | 交通噪音指数softFlow涂布诊所(大) | 氟荣optiflow OPT844(媒介) | RESPIRACARE NAC-1米 | Flexicare Veoflo高速流鼻插管(小) | 鼻插管hfn - 0002(中) |
| 流设置(范围、最小增量) | 10 - 50 L / min, 0.5 L / min | 汽车销售L / min, 1 L / min;25-60 L / min, 5 L / min | 10-40 L / min, 1 L / min 40 - 80 L / min, 5 L / min | 汽车销售L / min, 1 L / min 25 - 70 L / min, 5 L / min | 2 - 80 L / min, 1 L / min |
| FiO2设置 | 氧气流量计(21 - 100%,1%) | 氧气流量计(21 - 100%,1%) | 氧气流量计(21 - 100%,1%) | 软件设置(21 - 100%,1%) | 软件设置(21 - 100%,1%) |
医疗重症监护室(MICU)中国西部医院提供了高速流设备。
一个典型的HFNC系统包括一个流发生器,主动加热增湿器,单肢体加热电路,和鼻插管
设备之间的结构和机制的差异。
| 设备 | 空气供给一个 | 氧气供应b | 空气氧混合器c | FiO2监控d |
|---|---|---|---|---|
| AIRVO 2 | 集成涡轮 | 从分离氧气流量计低压氧气供应 | 手动调整氧气流滴定FiO目的2基于监控或FiO计算2在真正的时间 | 超声波氧分析仪 |
| 交通噪音指数softFlow 50 | 不公开信息中提到的 | |||
| HUMID-BH | ||||
| 哦- 70 c | 墙供应 | 比例阀 | FiO2监控提供 | |
| 1000年贝拉 | 墙供应 |
注意:一个空气供应可能流的准确性负责。b氧气供应会影响FiO)2准确性。当高FiO流量计不能提供足够的氧气流2在高速流水平是必要的。c设置的变化会改变输入空气和氧气流量或压力,这将挑战空气氧混合器和导致不准确的输出。dFiO2监控影响FiO2准确性。
VT +高频流动气体分析仪(侥幸生物医学)是用来测量气体的实际流率由HFNC设备。一个MaxO2氧分析仪(Maxtec)是用来衡量FiO2。北京航天长风有限公司提供上面提到的仪器。
一个特别设计的适配器,如图
HFNC设备的连接。(一)连接氧分析仪。(b)与一个流分析仪。(c)适配器。(d)适配器连接到套管。(e)适配器连接套管和VT +。
对于FiO2测量、套管被附加到传统通风肢体,取样管允许一个小流气体通过氧分析仪。如图
测试执行的病房医疗重症监护室,华西医院。在测试期间环境温度控制过程。任何可能影响测试的设备从房间中删除。所有HFNC设备和测量仪器之前充分预热和校准测试。
所有的测试流程是FiO重复三次2测试和两次流测试在不同的时间,减少可能的环境变化的干扰,避免应急。
HFNC设备设置在31°C, MR850加热增湿器是在非侵入式模式。作为多余的水蒸气会影响VT的准确性+气体流动分析仪和MaxO2氧分析仪,没有水被添加到在FiO加湿室2和流量测量。
流被设定为20、25、30、35岁,40岁,45岁,50岁,60岁,70,和80 L / min取决于他们的最大流量,名叫set-flow。在每个级别的set-flow FiO)2设定在21%,26%,30%,35%,40%,45%,50%,60%,70%,80%,和90%,名叫set-FiO2。
FiO2和流量的气体套管的命名actual-FiO交付2和实际流动。为每个设置组合,actual-FiO稳定后1分钟2和实际流记录3次的间隔10秒。然后,套管的一边剪增加阻力的鼻插管。稳定的另一个1分钟后,clipped-flow记录以同样的方式来估计的能力提供足够的流量在极端的情况下。
正态分布变量表示为均值±SD和非正态的分布变量表示为中位数(四分位范围)。克鲁斯卡尔-沃利斯H测试是用来比较不同FiO应承担的的影响2actual-FiO actual-flows和设置优先流上2在一个单一的设备。我们还利用克鲁斯卡尔-沃利斯H测试比较实际的参数在不同的设备相同的设置。魏克森讯号等级测试是用来比较之间的差异和实际参数设置。上述分析可以帮助我们了解每个测试设备的输出精度。Wilcoxon等级测试是用来比较actual-flows clipped-flows同时设置显示增加阻力的影响(剪切套管的一端)actual-flows在每个设备。
所有统计测试是双向的,
如图
偏差在不同流set-flow五设备(a)水平。流在不同set-FiO偏差2当设置在不同水平set-flow水平AIRVO 2 (b), TNI softFlow 50 (c),哦- 70 c (d), HUMID-BH (e)、1000 (f)和贝拉。流量偏差等于实际流量减去相应的set-flow。
5个设备的实际流动的特征。
| 设备 | 流偏差(L / min) | set-FiO效果2 | ||
|---|---|---|---|---|
| ≤40 L / min | 45 - 60 L / min | > 60 L / min | ||
| AIRVO 2 | −−0.2 (0.8,0.3) | −−0.9 (3.6,0.1) | N /一个 | 在20和25 L / min没有影响;在较高的set-flows效果增加 |
| 1000年贝拉 | −0.7±0.848 | 2.2−1.4 (−−0.3) | 0.6 (−0.1,2.2) | 没有特定的模式 |
| 交通噪音指数softFlow 50 | 1.3 (0.8,2.3) | 1.2 (0.8,2) | N /一个 | 效果增加set-flows更高;显然比AIRVO 2 |
| HUMID-BH | 2.4−1.6 (−−0.9) | 6.7−2.7 (−−1.6) | 6.6−3.6 (−−0.8) | 没有特定的模式 |
| 哦- 70 c | 4.4 (3.9,5.2) | 5.7 (5.1,7.1) | 5.7 (6.8) | 没有特定的模式 |
数据的中位数(差)和平均±标准差。流量偏差等于实际流量减去相应的set-flow。
不同设置actual-flows在不同设备上的影响是在补充表
前后有显著差异在实际流动套管的一端夹在任何set-flow水平在所有设备(
5设备流量变化率的特征。
| 设备 | 流量变化率(%) | ||
|---|---|---|---|
| ≤35 L / min | - L / min | > 60 L / min | |
| 交通噪音指数softFlow 50 | 0 (−0.3,0) | 0 (0,- 0.2) | N /一个 |
| 1000年贝拉 | 3.9 (3.6,4.1) | 5.4 (7.9) | 28.2 (22.6,31.9) |
| HUMID-BH | 6.9 (4.2,10.2) | 4.3 (3.2,7.5) | 30.6 (23.8,38) |
| 哦- 70 c | 5.8 (4.1,8.6) | 14.4 (6.3,26.9) | 39.3 (37.7,42.3) |
| AIRVO 2 | 8.3 (7.1,9.9) | 31.4 (23.3,38.3) | N /一个 |
数据的中值(差)。流量变化率是指流的变化后套管的一边剪。
当阻力增加剪切套管的一边,所有5个设备可以提供一个稳定的流(流变化率小于10%)在低set-flow水平但呈现不同的补偿能力set-flow更高水平(图
流剪切后的变化在不同的设备上。(一)在五设备流量变化率。(b) Clipped-flow偏差在5个设备。流计算变化率作为实际流- clipped-flow然后除以实际流动。Clipped-flow偏差= Clipped-flow -相应的set-flow。
actual-FiO不同设置的影响2在不同设备中演示了补充表
FiO2偏差在不同set-FiO25设备(a)水平。FiO)2偏差在不同set-flow水平在不同set-FiO当设置2水平AIRVO 2 (b), TNI softFlow 50 (c),哦- 70 c (d), HUMID-BH (e),和1000年贝拉(f) FiO)2偏差等于actual-FiO2减去相应set-FiO2。
actual-FiO的特点2在五个设备。
| 设备 | ≤40% | FiO2偏差(%)45% - -50% | > 50% | set-flow效果 |
|---|---|---|---|---|
| AIRVO 2 | −−0.4 (0.8,0.1) | 0.9−0.6 (−−0.1) | −1.4 (−−0.8) | 最佳精度40 L / min一个 |
| 交通噪音指数softFlow 50 | −1 (−1.2−0.7) | 1.7−1.5 (−−1.3) | 2.4−2.8(−−4日) | 没有影响在26%、30%和50%b;不能达到更高FiO2在高速流水平c |
| 哦- 70 c | 0.3 (−0.7,1.5) | −1.7 (−−1.4) | 2.7−2.4 (−−2.2) | 最好的精度在35%d;在60 - 70 L / min效果增加 |
| 1000年贝拉 | 0.9 (0,- 1.6) | 1.9 2.5 (3) | 2.6 (2.1,3.5) | 轻微的影响在26%e |
| HUMID-BH | 1.6−0.9 (−−0.5) | −3 (−4.1−2.5) | 6.8−5.9 (−−5) | 不同的效果没有明显的模式 |
数据的中值(差)。FiO2偏差= actual-FiO2减去相应set-FiO2。一个当set-flow率为40 L / min, set-FiO2为26%,35%,40%,60%,70% (
Actual-FiO2AIRVO 2, TNI softFlow 50, HUMID-BH显示这一趋势,set-FiO增加2和set-flow, actual-FiO之间的差异2和set-FiO2变得更大(图
这项研究提供了新的见解的实际输出的变化,定量分析每个设备在不同的设置。在五个设备评估,变化流设置,FiO2设置和设备会影响实际流和actual-FiO2交付。得到了以下几点:
之间有显著差异的实际和流和FiO设置值2。Chikata等人测试Optiflow (Fisher & Paykel医疗),发现了类似的趋势:set-FiO2增加,actual-FiO之间的差异2和set-FiO2增加(
TNI softFlow 50, 1000年贝拉,HUMID-BH显示更好的能够提供所需的流动时阻力异常增加。虽然调整过程是一个复杂的系统工作,涡轮的性能是主要的决定因素。
AIRVO 2最佳的性能在实际流动和actual-FiO的准确性2。上面所讨论的,除了空气氧混合器因素FiO)的差异2滴定目标也可以部分解释FiO的不同表现2精度在手动调整设备(AIRVO 2, TNI softFlow 50,和HUMID-BH)。在实时FiO AIRVO 22和流量测量的超声波氧分析仪,形成一个反馈调节,取得最好的准确性。如果实时FiO2是由氧气和空气的流动,计算浓度的氧气供应,这通常被认为是100%,但不是,可能导致FiO偏差2输出。氧分析仪的敏感性和脆弱性也可能占actual-FiO之间的差异2和set-FiO2。戴et al。
1000年贝拉,通风机与一个内置的高速流模块,表现良好在流精度和二级AIRVO 2。从结构角度,通风有同样的甚至更高级的高速流发电机和空气/氧气混合设备独立HFNC设备。通风与HFNC模块可以提供类似的流和FiO2另一个独立HFNC设备。
板凳评估在临床条件提供了一种信息的方式评估HFNC设备的实际表现。在测量流量和FiO的区别2设置值可能误导医生高估或低估了病人的病情。这些差异的临床后果不能排除,需要考虑。需要更多的长椅和临床研究来确定和量化这些差异的程度和后果。增加测试设备的数量,改善气道模型在板凳上的研究中,在健康的志愿者进行临床试验或代表患者是很重要的。然而,尽管临床研究可以使测试广泛的流动和FiO2水平在同一病人更适用于临床,这将是道德问题。
最后,FiO2监测和反馈调控建议未来HFNC设备。这种技术可以确保输出精度的可靠性和安全性,提高治疗基于AIRVO 2中我们的结果。
有几个限制在这个研究。首先,我们评估设备中不可避免的个体差异。有不可避免的可能的样本差异在同一模型和制造商。第二,我们没有使用所有设备用水,这并不代表HFNC临床使用的设备。气体被加热但不湿润,湿润和水蒸气的缺失影响了测试结果仍然是未知的。未来的研究需要调查这种影响。所有的测试都是在31°C,和没有水被添加到实现精确的流量测量和最小设备老化。根据理想气体状态方程,计算流可能更高在实际场景在高设置温度。第三,病房的环境温度和湿度会影响结果。
FiO流的变化2设置和设备会影响实际流和actual-FiO2交付。不能排除的临床结果偏差,需要考虑。AIRVO 2和哦- 70 c显示FiO更好2准确性。1000年TNI softFlow 50岁的贝拉,HUMID-BH可能降低流支持不足的风险由于偶然的压缩,弯曲,或阻塞鼻插管。通风与HFNC模块可以提供类似的流和FiO2另一个独立HFNC设备。
使用的数据来支持本研究的结果中包括文件的补充信息。
作者宣称没有利益冲突。
钟Yuyan周和倪这项研究同样起到了推波助澜的作用。
作者要感谢李玲博士(中国循证医学中心、华西医院,四川大学)获得有关方法的有价值的建议。所用的仪器测量的所有设备,包括VT +高频流动气体分析仪(侥幸生物医学)和MaxO2氧分析仪(Maxtec),是由北京航天长风有限公司有限公司
补充表1:set-FiO set-flow的影响2和设备在实际流动。补充表2:set-FiO set-flow的影响2actual-FiO和设备2。