文摘
背景高速流鼻插管(HFNC)是一种新兴治疗呼吸衰竭但呼出空气分散治疗期间的程度是未知的。我们检查了呼出空气分散在HFNC疗法与持续气道正压(CPAP)在人类病人模拟器(HPS)在隔离房16空气变化·h−1。
方法HPS的编程是代表不同的肺损伤的严重程度。CPAP是5 - 20而言不啻交货2O通过鼻枕头(Respironics细微Pro凝胶或ResMed斯威夫特FX)或口鼻面罩(ResMed Quattro空气)。HFNC湿润37°C,在60 L·分钟−1HPS。呼出气流可视化与肺内的烟雾,揭示了激光纸张。正常呼出空气浓度估计从烟雾粒子的光散射。大量接触定义当正常烟尘浓度≥20%。
结果在正常肺条件,意味着±sd呼出空气扩散,沿矢状面,增加从186±34 264±27毫米和207±11 - 332±34毫米当CPAP从5提高到20而言不啻2O通过分别Respironics和ResMed鼻枕头。泄漏从口鼻面罩是微不足道的。均值±sd呼出空气距离从65±15增加到172±33毫米当HFNC从10增加到60 L·分钟−1。空气泄漏620 mm发生横向当HFNC和接口管变得松散。
结论分散在HFNC和CPAP呼出空气通过不同的接口是有限的提供有很好的掩盖接口配件。
文摘
呼出空气分散高速流鼻插管(HFNC)和CPAP是有限的有很好的屏蔽接口提供的配件。然而,呼出空气泄漏620毫米横向HFNC和接口之间的连接管时变得松散。http://ow.ly/lqEF30nqjq6
介绍
严重急性呼吸道感染(纱丽),如严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(冠)感染(1中东),呼吸系统综合症x (MERS-CoV)感染(2],禽流感(H7N9)和(H5N1),可能会导致呼吸衰竭,死亡率高(3- - - - - -5]。氧气疗法通过传统的鼻插管或口罩呼吸衰竭管理是很重要的在早期阶段,而非侵入式通风(NIV)或较为严重的病例需要侵入性机械通气(1- - - - - -6]。然而,这些程序可能会产生呼吸道飞沫(7- - - - - -9和导致医院SARS的爆发10,11]。系统回顾了气管切开术,气管插管人工通风和和合作为院内传播风险因素冠医务工作者(10]。另一项研究表明,复苏的性能、床分离距离< 1 m,员工工作尽管症状,和合和氧气治疗≥6 L·分钟−1是独立危险因素与冠感染super-spreading事件(11]。这些风险因素被卷入院内MERS-CoV暴发感染(12]。
近年来,高速流鼻插管(HFNC)治疗已成为治疗急性hypoxaemic呼吸衰竭的形态(13]。HFNC提供加热加湿氧通过短鼻尖头叉子和供应流率远高于传统的鼻插管系统(13,14]。高流量匹配病人的需求,减少了解剖死腔通过减少换气的程度和提供了一个正压在上呼吸道(15]。hypoxaemic急性呼吸衰竭患者,HFNC减少吸气努力,和改进的氧化和动态合规(16]。HFNC减少二氧化碳张力稳定hypercapnic患者慢性阻塞性肺疾病(COPD)和影响流,并通过气道leakage-dependent冲刷和减少功能死腔17]。在COPD患者康复的一集各种目的的hypercapnic急性呼吸衰竭,HFNC显著降低呼吸的neuroventilatory开车和工作相比,传统的气管拔管后氧疗法(18]。同样,持续气道正压(CPAP)已被广泛应用治疗低氧血由于急性肺部水肿和预防腹部手术后肺不张(19]。
尽管纱丽要求患者呼吸支持最好应在负压隔离病房的感染控制管理的目的,越来越多的患者早期呼吸窘迫与HFNC或CPAP治疗重症监护室,普通病房和急诊室20.]。从感染控制的角度来看,重要的是要理解呼出的空气扩散距离和方向在应用HFNC和CPAP在不同气流速度,运行这些呼吸疗法在高流速可能生成大量的气溶胶。不寻常的演讲MERS-CoV感染肾脏或心脏衰竭患者已经错过了,导致一个主要医院爆发(21),和呼吸治疗的使用可能会增加医院传播的风险(12]。这些信息将提供有用的指导预防院内暴发时应用这些呼吸衰竭患者的治疗方法将纱丽。
方法
本研究调查了呼出空气分散和方向在医院隔离房尺寸为4.1×5.1×2.6 m,负压换气−7.4 Pa和16·h−1(ACH) 1)应用HFNC (Airvo 2;Fisher & Paykel,奥克兰,新西兰)高保真人类病人模拟器(HPS 6.1;美国佛罗里达州萨拉索塔,医学教育技术)在不同氧流量(60 L·分钟−1),2)应用CPAP(5 - 20而言不啻2O)通过两个鼻枕头(细微Pro凝胶;Respironics,匹兹堡,美国和斯威夫特外汇;美国圣地亚哥ResMed CA)或一个orofacial面具(Quattro空气;HPS ResMed) (图1)。
我们的研究小组发表了一系列的感染控制领域实验使用HPS定量显示呼出空气分散(与烟雾粒子标记)使用的激光烟雾可视化技术在应用程序的常见呼吸道治疗在医院内科病房和隔离房间负压由下行通风和楼板平面尾气(22- - - - - -30.]。
HPS包含现实的气道和肺模型已经应用在我们先前的研究模拟人类呼吸(22- - - - - -30.]。HPS代表一个70公斤的成年男性45°斜坐在医院的病床上。它可以被编程呼吸自发模仿不同严重程度的肺损伤通过调整耗氧量和肺遵从性(表1)。
呼出的空气扩散距离的HPS期间应用HFNC 10点,30和60 L·分钟−1氧气湿润37°C被捕使用建立激光烟雾可视化方法(22- - - - - -30.]。呼出空气分散在应用CPAP 5、10、15和20而言不啻2O在HPS通过Quattro空气口鼻面罩、鼻枕头被使用相同的方法。
流可视化
可视化的HPS周围气流通过空气和烟雾粒子标记m - 6000产生的烟雾发生器(N19;DS电子、澳大利亚悉尼)如前所述22- - - - - -30.]。油基烟雾粒子,测量< 1μm直径已知遵循气流模式与微不足道的滑31日]。介绍了烟HPS的向右主支气管。它与肺泡气体混合,然后通过呼吸道呼出。部分通过泄漏喷气羽被揭露薄绿激光纸张(532 nm波长,连续波模式)由一个二极管抽运固体激光器(OEM啊- 800兆瓦;Lambdapro技术,中国上海),定制的柱面光学(22- - - - - -30.]。
图像分析
随着烟雾粒子标记呼出的空气,降低航空公司的HPS之前泄露的面具,轮廓有效浓度的概率表示周围遇到空气中的病人来自面具和/或病人的呼吸系统。轮廓值1表示一个地区,包括完全由病人呼出的空气,那里有一个非常高的机会接触呼出的空气。附近的一个轮廓值0表示一个地区没有可衡量的呼出烟雾粒子,那里有一个小的机会接触呼出的空气。重要的接触是任意定义为在正常烟尘浓度≥20% (22- - - - - -30.]。提供更多的技术细节的图像分析和提取补充材料。
统计分析
弥散的距离表示为平均值与标准偏差。广义线性模型被用来估计的差异后呼出空气分散应用HFNC调整气流率和肺损伤程度(正常与轻微或严重)。创建一个类似的模型为研究呼出空气分散CPAP治疗,调整CPAP,肺损伤的严重程度和类型的面具。一个假定值< 0.05被认为是具有统计学意义。这项研究获得nonionising辐射安全批准(N / DSCH / HMRF2015)香港中文大学(沙田,香港特别行政区,中国)。
结果
高速流鼻插管
HPS编程时正常的肺条件和湿润的空气送到HPS,呼出的空气扩散距离HFNC沿着鼻孔上方正中矢状面与增加流量显著增加,意味着±sd最大的172±33毫米(p < 0.001) (图2和表2)。肺损伤严重恶化,呼出的空气距离HPS显著降低(p < 0.001)。交互的肺损伤的严重性×流速影响呼出空气分散显著(p < 0.001)。
有微不足道的横向分散鼻插管时呼出的空气管紧密相连的。然而,呼出空气分散横向扩展到620毫米与套管之间的松散连接接口管当HFNC 60 L·分钟−1交付给HPS程序在正常的肺条件(图3)。
持续气道正压
Quattro空气面具
没有明显泄漏Quattro空气面具CPAP应用于5时,10,15或20而言不啻2o .呼出空气分散均匀通过周围的通气洞位于圆弯头连接各个方向指向非常低的正常化烟尘浓度< 20%。因此,没有明显的呼出空气分散,可以测量(补充图S2)。
鼻枕头
图4- - - - - -6显示呼出空气分散细微Pro凝胶和迅速的外汇鼻枕头不同严重程度的肺损伤。有显著增加呼出空气中弥散距离对鼻枕头CPAP增加(p < 0.001)。恶化的严重肺损伤也减少色散(p < 0.001)。然而,呼出空气中没有区别两种类型之间的色散鼻枕头(p = 0.095)。交互的肺损伤的严重性×CPAP呼出空气分散影响显著(p < 0.001) (表3和补充图S3)。
讨论
这意味着±感染控制研究了证实sd呼出空气分散172±33毫米沿矢状面通过HFNC 60 L·分钟−1。当CPAP从5提高到20而言不啻2O通过细微差别Pro凝胶和斯威夫特FX鼻枕头,可以发现类似的泄漏距离264和332毫米,分别。肺损伤的严重恶化,呼出的空气扩散距离成为HFNC和CPAP短通过鼻插管。相反,当CPAP 20而言不啻是增加了2O通过Quattro空气面具,没有明显泄漏,无论肺损伤的严重程度。
我们的研究结果与最近报道的一项研究相一致重症我们等评估环境污染的程度接受HFNC危重病人或氧气通过一个简单的氧气面罩,革兰氏阴性细菌性肺炎。不管治疗方法,革兰氏阴性细菌很难被探测到空气样本或解决板位于0.4和1.5米的患者管理单一隔离房间6或12课时。这些结果表明,HFNC没有提高机载和表面污染32]。
我们的数据表明,HFNC没有增加呼出空气的传播,尽管操作流速较高,可能是因为呼气末正压通气(偷看)保持低60 L·分钟−1。有趣的是,有类似的传播(186 - 207毫米)应用CPAP时5而言不啻2O的HPS通过细微差别Pro凝胶或迅速FX鼻枕头。CPAP通过鼻枕头产生较大的窥视,因此呼出空气分散的更远。在相同的隔离室设置,我们先前已经表明,一个从鼻孔呼出飞机几乎水平向外传播的HPS年底0.66和1米床上沿矢状面当氧流通过传统的鼻插管从1提高到5 L·分钟−1分别为(24]。时间越长呼出空气分散距离传统的低流量鼻插管与从HFNC可能是因为前者是松散应用于鼻孔,而HFNC和CPAP交付通过鼻路线紧密安装和绑到脸。此外,空气加湿在37°C HFNC治疗会产生较大的液滴运动轨迹在呼气短由于重力的影响。这些结果让人放心使用HFNC高依赖单位或者内科病房尽管高得多的流率。然而,重要的是要确保紧在鼻腔和适当的连接套管和油管接口另有620毫米可能发生横向分散,尽管这是在呼吸道飞沫距离1.8米(33]。
世界卫生组织指南的感染预防和控制疫情,pandemic-prone急性呼吸道感染在医疗保健设置推荐滴预防措施(保持病人空间分离至少1米的距离在一个充分通风病房如果单人房不可用和医务工作者应当戴口罩保护眼睛从病人在2 m)和联系的预防措施(医务工作者应保持良好的手部卫生和戴手套和礼服,除了清洁和消毒的表面和设备在病人护理环境中)。然而,如果疾病是由空气中的病原体如肺结核或小说与未知病原体传播途径,然后机载预防措施如佩戴N95口罩过滤至少95%的空气中传播的粒子以及负压隔离房间应该实现(34]。这些原则适用于使用HFNC呼吸衰竭患者由于感染性病原学。
Quattro空气罩防毒面具时不同于其他和合口罩对排气通风的设计(26,28]。有圆形排气洞,周围均匀分布圆弯头连接的空气管,使连续流动的空气面具(补位的e开通)。因此,没有明显的呼出空气喷射重要的正常浓度,可以测量在应用CPAP在不同的压力通过一个电路HPS。相比之下,你们的应用通过一个电路和其他口罩一个呼出端口,如海市蜃楼(ResMed) [26],Comfortfull 2和图像3 (Respironics) [28),可能导致更广泛的呼出空气泄漏到500年,800年和950毫米,分别,特别是在较高的吸气压力和与低语旋转设备(28]。从感染预防与控制的角度,应用和合的另一个安全的方式是通过一个头盔在颈部良好的密封界面通过双电路(29日]。在急性呼吸窘迫综合征患者中,只有随机试验表明,治疗头盔和合导致显著减少插管与90天减少死亡率与新和合本通过一个面罩35]。虽然缺乏数据,建议使用5大流行性病毒疾病,它是提供一个合理谨慎的审判在精心挑选急性hypoxaemic呼吸衰竭患者在经历了中心配备负压隔离房间(36]。
早期CPAP被报告为一个简单的方法来防止恶化的呼吸功能和并发症患者的血液学的恶性肿瘤(37]。然而,374免疫功能不全的受试者的多中心随机试验表明,早期的和合并不与临床相关的好处而言,死亡率、院内感染、浸润性机械通气时间或长度的重症监护室与标准氧疗法(38),而另一个最近的随机试验表明,HFNC并未显著降低28天死亡与标准氧疗法在免疫功能低下的患者(n = 776)急性hypoxaemic呼吸衰竭(39]。相比之下,310年的另一个随机开放研究急性hypoxaemic呼吸衰竭患者表明HFNC导致的风险降低气管插管和90天的死亡率与和合或标准相比氧气疗法(40]。一个事后分析82年的免疫功能低下的患者参与急性呼吸衰竭患者的放大试验建议你们没有好处,对气管插管或生存(41]。目前,有推荐的使用上下两层的和合或早期CPAP对免疫功能不全的患者急性呼吸衰竭(36这样的病人的角色),但HFNC值得进一步评估考虑到有限分散空气呼出如图所示的这项研究中,缺乏空中和革兰氏阴性细菌的表面污染环境污染研究[32]。
最近,健康受试者的试验研究表明,结合HFNC交付鼻高流量在一个密封的头盔连接到阀门可以提供一个稳定的窥视窥视和有效冲刷的二氧化碳从上呼吸道微不足道的二氧化碳含服(42]。需要更多的研究来确定HFNC是否优于和合管理不同类型的呼吸衰竭。开发更安全的安装接口连接和面具会少的排气通风需要减少院内传播的风险在应用HFNC和和合呼吸衰竭患者由于纱丽。
本研究受限于使用烟雾粒子标记呼出的空气,因为没有安全可靠的标记,可以引入人类肺部进行研究。随着烟雾粒子在这项研究标志着空气连续的阶段,我们的数据轮廓是指呼出空气和代表“上界”分散液滴的估计,这将会遵循一个更短的轨迹比呼出空气喷射因为引力效应,但不能完全反映飞沫传播的风险22- - - - - -30.]。
总之,呼出空气分散距离在应用HFNC 60 L·分钟−1比,从应用CPAP是短通过常用的鼻枕头。然而,泄漏可能发生横向620毫米的松散连接油管HFNC和接口。在应用CPAP呼出空气分散通过Quattro空气面具和一个电路是一种安全的选择呼吸道感染并发呼吸衰竭患者由于其通过循环排气洞如果和合微不足道的泄漏通过通过双路不可用头盔。
补充材料
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
贡献:科学博士,B.K.周润发和陈M.T.V.合作研究设计,数据采集和解释,和准备的手稿。B.K. Chow进行数据分析。t . Lo O.T.Y.曾荫权F.W. Ko, S.S. Ng和t .杜松子酒为本研究提供了技术支持。科学博士的担保人是回族手稿的内容。所有作者都阅读和批准提交的手稿。
利益冲突:科学博士回族没有披露。
利益冲突:B.K. Chow没有披露。
利益冲突:t . Lo没有披露。
利益冲突:O.T.Y.曾荫权没有披露。
利益冲突:fw Ko没有披露。
利益冲突:“Ng”没有披露。
利益冲突:t杜松子酒没有披露。
利益冲突:M.T.V.成龙没有披露。
支持声明:我们感谢食品卫生局(香港特别行政区、中国)资助这项研究(HMRF # 15140282)。赞助商批准了研究设计,但是没有参与研究的发展和手稿。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2018年12月11日。
- 接受2019年1月16日。
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