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Cânula Nasal de Alto Fluxo (HFNC) – Parte 1: Como Funciona

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Agosto 20, 2018

Cânula Nasal de Alto Fluxo (HFNC) – Parte 1: Como Funciona

Escrito porFrank Lodeserto MD REBEL CME, REBEL Critérios Categoria Médica: Tórax e Respiratório

O uso de cânula nasal aquecida e humidificada de alto fluxo (HFNC) tornou-se cada vez mais popular no tratamento de pacientes com insuficiência respiratória aguda em todos os grupos etários. Comecei a usá-la pela primeira vez como um colega de cuidados intensivos pediátricos, mas tinha poucos conhecimentos sobre o seu funcionamento real. Notei alguns anos após a sua utilização com sucesso em crianças, principalmente com bronquiolite grave, que também começámos a utilizá-la na unidade de cuidados intensivos de adultos. Parece que ao longo dos últimos anos muitos estudos têm vindo a rever os mecanismos de acção, bem como a sua utilização numa variedade de condições. Nesta parte vamos resumir como funciona e para a parte 2 vamos discutir as principais indicações para a sua utilização em pacientes adultos e pediátricos.

Cânula nasal de alto fluxo aquecido e humidificado ou como a maioria lhe chama, Cânula Nasal de Hi Flow (HFNC), não é apenas uma cânula nasal normal com taxas de fluxo muito elevadas. Na realidade, ela leva gás e pode aquecê-la até 37 o C com uma humidade relativa de 100% e pode fornecer 0,21 – 1,00% fi02 a taxas de fluxo de até 60 litros/minuto. O caudal e fi02 podem ser titulados independentemente com base no caudal do seu paciente e nos requisitos de fi02.

Existem 2 empresas principais, que fabricam estes dispositivos: Vapotherm que tem um dispositivo que pode fornecer taxas de fluxo de até 50 litros/minuto e Fisher Paykall que oferece tanto o Optiflow como os dispositivos AIRVO 2 que podem ambos fornecer taxas de fluxo de até 60 litros/minuto.

Cada empresa oferece cânulas de tamanho mais pequeno para recém-nascidos prematuros, bem como crianças de várias idades para cânulas de adultos. Cada cânula deve adaptar-se confortavelmente às nádegas do paciente e evitar a entrada de ar ambiente à volta da cânula, o que pode ocorrer com cânulas nasais normais. Cada fabricante terá também uma taxa de fluxo máxima para cada tamanho de cânula correspondente ao tamanho e idade do paciente.

Como Funciona:

aquecido & Humidificado:

Oxigénio aquecido e humidificado tem uma série de benefícios em comparação com a oxigenoterapia padrão. A oxigenoterapia padrão fornecida através de uma cânula nasal ou outro dispositivo, como um não respirador, é fria (não aquecida) e seca (não humidificada). Isto pode levar à inflamação das vias aéreas, o que pode aumentar a resistência das vias aéreas e prejudicar a função mucociliar, levando possivelmente à diminuição da depuração das secreções (1). Além disso, uma quantidade significativa de calorias pode também ser gasta em indivíduos para aquecer e humidificar o gás durante a respiração normal (2).

HFNC pode aquecer (até 37oC) e humidificar o gás, o que pode diminuir a inflamação das vias aéreas, manter a função mucociliar, melhorar a depuração mucosa e reduzir o gasto calórico na insuficiência respiratória aguda (1-2).

Exigências inspiratórias:

Um benefício óbvio, mas digno de menção é que um fluxo elevado pode dar-lhe um fluxo muito elevado de gás. Isto é importante uma vez que os pacientes em insuficiência respiratória aguda podem ser extremamente taquipneicos, e portanto o seu pico de fluxos inspiratórios, que normalmente pode ser de 30L/min – 60L/min, pode atingir até 120 L/min (3). Assim, se colocar o seu doente taquipneico com uma taxa de PIF de 120L/min e volume minuto >20L/min numa máscara NRB de 15L/min, poderá não estar a ajudá-los tanto como pensa. Vou entrar neste ponto um pouco mais tarde nesta revisão, quando discutirmos o conceito de diluição de oxigénio.

Capacidade residual funcional:

P>Pode ter estado à procura do ponto que diz que o Hi Flow fornece PEEP e não o consegue encontrar? Tem havido algum debate sobre a verdadeira quantidade de PEEP que um dispositivo de alto fluxo pode fornecer. Foi demonstrado que o HFNC fornece até 1 mm de Hg de PEEP por cada 10L/min de fluxo fornecido com respiração de boca fechada. (4-5)

Não tenho a certeza se isto é verdade para todos os pacientes, e isto porque há muitos factores que podem afectar a quantidade de PEEP que pode realmente ser entregue a um paciente. Factores como o tamanho do paciente (obeso, adulto, criança), a taxa de fluxo de litros a ser entregue (L/Min), e respiração aberta versus respiração fechada (a pressão pode escapar quando a boca do paciente está aberta) podem todos afectar a quantidade de PEEP a ser entregue (4)

O debate pode continuar, mas parece que a PEEP pode aumentar o volume residual funcional de um paciente (FRC) ou o volume pulmonar no fim da expiração, algo que a PEEP normalmente melhora. Um estudo de Riera J. et al mostrou que o uso de HFNC aumentou a Impendência Pulmonar Expiratória Final (EELI) implicando que há uma melhoria na FRC (6). Utilizaram a Tomografia de Impedância Elétrica (EIT), um método não invasivo de imagem em tempo real que fornece uma imagem de ventilação transversal do pulmão para demonstrar um aumento da Impendência Pulmonar Expiratória Final (EELI).

Também parece que o uso de HFNC pode diminuir a pré-carga através do aumento da pressão intra-torácica, mais uma vez outra característica comummente atribuída à PEEP. Roca et al demonstraram num estudo de intervalo sequencial em 10 pacientes (NYHA III Insuficiência cardíaca mas não numa exacerbação aguda da insuficiência cardíaca) que o uso de Hi Flow causou o colapso inspiratório da veia cava inferior (VCI) a partir da linha de base dos pacientes medida pelo ecocardiograma (7).

Hi Flow parece causar recrutamento alveolar e aumento da CRF, bem como aumento da pressão intratorácica provavelmente como resultado da adição de PEEP, contudo não é certo se talvez outro mecanismo possa ser responsável por estes achados.

Lighter:

Patientes preferem frequentemente o uso de HFNC ao uso de ventilação por pressão positiva não invasiva (CPAP ou BPAP) porque a máscara de ajuste apertado pode ser desconfortável para alguns pacientes. Podem até preferir a NC padrão porque os gases aquecidos e humidificados não secam a sua mucosa como a oxigenoterapia padrão (5). Isto pode levar a uma maior conformidade com HFNC e talvez uma melhoria na oxigenação e trabalho de respiração do seu paciente.

O2 Diluição:

I foi ensinado na rotação da minha UCI como um interno que cada 1 litro de cânula nasal irá fornecer ~4% de fiO2 acima do ar ambiente (21%). Assim, 1 litro/minuto através da NC deverá entregar ~ 25% fi02, e 2 litros/minuto deverão entregar 29% fiO2 (ver Tabela 1 abaixo). Eu acreditava que esta “regra 1:4” era verdadeira durante anos, mas vejamos se faz sentido para um doente em dificuldades respiratórias agudas

P>Picture a 70 kg de respiração masculina 30-40 bpm com volumes correntes normais (~500 mL’s) e desenvolve alguma hipoxemia. A ventilação por minuto deste paciente seria entre 15-20 litros/minuto. Decide-se colocar este paciente em 6 litros/minuto de NF que teoricamente deveria fornecer um fiO2 ~ 45% (6L x 4% = 24 + Ar ambiente (21%) = 45%) se a “regra 1:4” se mantiver. Se este doente estiver a respirar 15-20L através da boca e através das narinas (à volta da cânula nasal) a 21%, então acredita que este doente receberá de facto 45% de fiO2 na traqueia?

Para entregar quantidades mais elevadas de fiO2 eficazmente ao seu doente, tem não só de corresponder, mas também de exceder as exigências de ventilação e inspiração do seu doente para minimizar a diluição do oxigénio.

Lixa do Espaço Morto:

Normalmente re-respira-se um terço do nosso volume corrente previamente expirado e em vez de respirar 21% (ar ambiente) e quantidades negligenciáveis de dióxido de carbono; podemos re-respirar mais como 15-16% de oxigénio e 5-6% de dióxido de carbono. Isto deve-se ao facto de a respiração previamente expirada (com pouco oxigénio e com algum dióxido de carbono) não estar totalmente expirada e permanecer na via aérea superior. Quando o paciente respira a seguir do gás atmosférico, nem todo esse gás entra nos alvéolos. Na realidade é uma mistura do novo gás atmosférico (21% 02, CO2 insignificante) e o seu gás anteriormente exalado (<21% de oxigénio e algum CO2). Em doentes com insuficiência respiratória aguda, a percentagem de gás que respiramos de novo aumenta, e como resultado, podemos re-respirar maiores quantidades de dióxido de carbono à medida que respiramos de um reservatório misto da nossa via aérea superior. Outra forma de dizer isto é que o nosso espaço morto aumenta com a insuficiência respiratória aguda.

Um dos maiores benefícios da HFNC (alguns argumentam que é na realidade o principal benefício) é que lhe dá um fluxo contínuo de gás fresco a altas taxas de fluxo substituindo ou lavando o espaço morto faríngeo do paciente (o gás velho com baixo teor de oxigénio e alto teor de CO2). Cada respiração que o paciente agora re-respira será lavada do dióxido de carbono e substituída por gás rico em oxigénio, melhorando a eficiência respiratória (8).

Guest Post Co-Written By

Thomas Lettich, D.O.
Medicina interna/Médico residente de pediatria
Geisinger Medical Center
Danville, Pennsylvania

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  • Chidekel, A et al. The Effects of Gas Humidification with High-Flow Nasal Cannula on Cultured Human Airway Epithelial Cells. Medicina Pulmonar 2012. PMID: 22988501
  • li>Dysart, K et al. Investigação em Terapia de Alto Fluxo: Mecanismos de Acção. Medicina Respiratória 2009. PMID: 19467849

  • Katz, JA et al. Trabalho Inspiratório com e sem Pressão Positiva Contínua nas Vias Respiratórias em Pacientes com Insuficiência Respiratória Aguda. Anestesiologia 1985. PMID: 3904528
  • li>Parke R et al. Pressões Entregues pelo Oxigénio Nasal de Alto Fluxo Durante todas as Fases do Ciclo Respiratório. Cuidados Respiratórios 2013. PMID: 23513246 li>Frat JP et al. Oxigenoterapia Nasal de Alto Fluxo e Ventilação Não-Invasiva na Gestão da Falha Respiratória Aguda Hipoxémica. Annals of Translational Medicine 2017). PMID: 28828372 li>li>Riera J et al. Efeito da Cânula Nasal de Alto Fluxo e Posição Corporal no Volume Pulmonar Expiratório Final: Um estudo de coorte utilizando Tomografia de Impedância Eléctrica. Medicina Respiratória 2013. PMID: 23050520 li>Roca O et al. Os doentes com insuficiência cardíaca classe III da New York Heart Association podem beneficiar com a terapia de apoio à cânula nasal de alto fluxo: Cânula Nasal de alto fluxo na insuficiência cardíaca. Cuidados com os Critérios de Periódicos 2013. PMID: 23602035 li>Möller W et al. O alto fluxo nasal elimina o espaço morto anatómico em modelos de vias aéreas superiores. Journal of Applied Physiology 2015). PMID: 25882385

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    h4>Frank Lodeserto MD
    Professor Associado, Director do Programa da Escola de Medicina da Commonwealth de Geisinger, Critical Care Fellowship Adultos & Pediatric Critical CareGeisinger Medical CenterJanet Weis Children’s HospitalDanville, PA

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