Introducción de la terapia de alto flujo por cánula nasal en la unidad de cuidados intermedios

Actualizado: 30 de nov de 2018


El inicio de la terapia respiratoria no invasiva es un motivo habitual para ingresar pacientes en la unidad de cuidados intermedios (UCIN).

Todas las UCIN proporcionan un soporte respiratorio estándar, que incluye la administración de oxígeno a través de una cánula nasal, unas gafas nasales o una mascarilla de oxígeno. Sin embargo, el soporte respiratorio más complejo, engloba la terapia de alto flujo por cánula nasal (TAFCN), la ventilación mecánica no invasiva (VMNI) y la ventilación mecánica invasiva, que es menos común.

La TAFCN es un método de administración de oxígeno que permite el suministro de gas calentado y humidificado (aire y oxígeno) a velocidades de flujo muy altas a través de una cánula nasal. Esto mejora la oxigenación, disminuye el trabajo respiratorio y mejora el bienestar de los pacientes y es una opción útil en pacientes con insuficiencia respiratoria hipoxémica aguda. Además, se ha demostrado que disminuye significativamente las tasas de mortalidad y de intubación en comparación con la terapia de oxígeno estándar, lo que hace que esta técnica sea un reemplazo adecuado para la asistencia respiratoria estándar. Además, la TAFCN se puede usar para la insuficiencia respiratoria aguda cuando los métodos estándar de asistencia respiratoria son insuficientes y la VMNI o la intubación no están (aún) indicadas.

En este estudio se implementó TAFCN en la UCIN para brindar la posibilidad de un soporte respiratorio complejo en pacientes con insuficiencia respiratoria hipoxémica no hipercápnica. El criterio médico para iniciar la TAFCN fue la oxigenación inadecuada bajo la asistencia respiratoria de apoyo con una máscara de oxígeno al 40% -100% de oxígeno, 10–15 L / min. Para destetar de la TAFCN , el protocolo era primero bajar la FiO2 y luego el flujo de oxígeno. Posteriormente, en los ajustes de la TAFCN de 30% de FiO2 con 30 L / min, se consideró un cambio a la máscara de oxígeno. Estos ajustes se redujeron después de la evaluación de los resultados de la gasometría arterial y de la pulsioximetría. Todos los pacientes que recibieron TAFCN durante la admisión UCIN se incluyeron en este estudio.

Para evaluar la seguridad de la TAFCN en la UCIN, se utilizó la mortalidad a los 30 días después del inicio de TAFCN como resultado principal y la tasa de traslado a UCI como resultado secundario. En este estudio, la TAFCN también se utilizó ocasionalmente como tratamiento conservador en el paciente sin posibilidades de recuperación y sin criterios para inclusión en la UCI. Los traslados de la UCIN, tras pasar por quirófano, a la UCI no se consideraron como un resultado negativo (o no deseado), ya que estos pacientes tenían un problema subyacente que necesitaba tratamiento quirúrgico y, por lo tanto, no se transfirieron a la UCI para aumentar la asistencia respiratoria.


Las indicaciones para la TAFCN se debieron, en general, a patologías pulmonares (n = 68, 70.8%). Después del destete (n = 15), la sepsis de origen no pulmonar (n = 7) y la reanimación postraumática (n = 6) fueron las indicaciones menos frecuentes para iniciar la TAFCN en la UCIN. Los pacientes con derrame pleural y aneurisma aórtico abdominal se consideraron reactivos y, por lo tanto, drenados, tras lo cual mejoró el estado respiratorio y los pacientes fueron destetados de la TAFCN en un par de horas. En los pacientes vasculares, se suponía que el derrame pleural reflejaba una sobrecarga de líquido (parcial) en pacientes con la función cardíaca reducida. No se realizó el drenaje en estos pacientes.


De media, los valores de inicio de la TAFCN en la UCIN fueron 38 L / min de flujo (IC del 95%: 36 a 40) y 59% de FiO2 (IC del 95%: 57.0 a 61.5). La duración media de la TAFCN administrada fue de 40.4 horas (IC del 95%: 33.5 a 49.3). Los ajustes máximos utilizados durante la admisión a UCIN fueron 42 (IC del 95%: 40 a 43) L / min y 68% (IC del 95%: 65 a 71) FiO2 de media. La mortalidad a los 30 días fue de siete pacientes. De estas muertes, cinco fueron admitidas en el UCIN con restricciones de tratamiento. De las dos muertes sin restricciones de tratamiento, una falleció en la sala del hospital 5 días después de finalizado el tratamiento TAFCN en la UCIN; este paciente falleció por una hemorragia intraabdominal de causa desconocida. El otro fue dado de alta en buena condición médica, aunque con el deseo de eutanasia.


Un total de 18 (18.8%) ingresos fueron transferidos a la UCI. El motivo del traslado a la UCI fue una baja relación PaO2/FiO2 (media 75.3 (IC 95% 67.19 a 83.15), todas por debajo de 100 en 12 ingresos, hipercapnia en 3 ingresos, shock en 1, intolerancia a la TAFCN en 1, terapia de reemplazo renal en 1 y manifestaciones clínicas de insuficiencia muscular respiratoria en 1 ingreso.


De esos 18 traslados a UCI, 12 (66.7%) recibieron ventilación mecánica invasiva, 5 recibieron VMNI y 1 fue transferido para terapia de reemplazo renal mientras continuaba con la TAFCN. En total, de los pacientes en UCIN que recibieron tratamiento con TAFCN, el 12.5% ​​requirió ventilación mecánica invasiva. De todos los casos sin éxito, 10 (55,6%) ingresaron inicialmente en la sala de hospitalización, 4 en la sala de emergencias, 3 en la UCI y 1 en la unidad de atención postanestesia. Las admisiones no exitosas fueron casi siempre (n = 16, 88.9%) admisiones que recibieron la TAFCN para las indicaciones pulmonares. De las causas pulmonares para iniciar la TAFCN, cinco ingresos (38.6%) con atelectasia y líquido pleural, seis ingresos por neumonía y tres con un problema pulmonar combinado se trasladaron a la UCI. Este estudio es el primero en informar en qué medida y para qué pacientes se puede aplicar la TAFCN de manera segura en la UCIN.


Los pacientes con atelectasia con líquido pleural, contusión pulmonar o neumonía tienen el mayor riesgo de traslado a UCI. Los pacientes ingresados en UCI (94.5%) recibieron ventilación mecánica (no) invasiva en la UCI, debido a una baja relación PaO2/FiO2 (<100) pese a tratamiento intensivo con la TAFCN. Estos hallazgos indican que la gama de cuidados respiratorios de apoyo en las UCIN puede ampliarse de manera segura con la TAFCN, siempre que exista el conocimiento suficiente y la clasificación adecuada. La posibilidad de TAFCN en la UCIN también podría haber disminuido el umbral para su administración. Aunque esto quizás signifique que no todos los pacientes con la TAFCN en la UCIN hubieran sido ingresados ​​en la UCI, todavía puede ser preferible a la máscara de oxígeno, ya que reduce significativamente la mortalidad hospitalaria y la necesidad de ventilación mecánica en comparación con la terapia de oxígeno convencional. Por otro lado, la baja relación PaO2/FiO2 media observada fue de 152 (IC 95% 139.8 a 166.0) indica que la mayoría de los pacientes se encontraban en el extremo más grave del espectro de limitación de la función pulmonar antes del inicio de TAFCN.

Este estudio también proporciona algunas herramientas para que el médico reconozca a aquellos pacientes con riesgo de traslado a la UCI y ventilación mecánica, aquellos pacientes con atelectasia con derrame pleural y neumonía. Para estos pacientes, se debe considerar la consulta temprana de un intensivista. En pacientes con una proporción de PaO2/FiO2 media de 102 (DS de 23), la mortalidad en la UCI fue del 7.9% con una tasa de ventilación mecánica invasiva del 23.7%. En otro ensayo controlado aleatorio (n = 106) en pacientes con TAFCN con una PaO2/FiO2 de 157 (SD de 89), la mortalidad en la UCI fue del 11% y la mortalidad a los 90 días fue del 12%. La tasa de ventilación mecánica invasiva observada fue del 38%. Dado que el deterioro de los pacientes con TAFCN con frecuencia requiere ventilación mecánica, es necesario contar con el respaldo de una UCI que funcione adecuadamente. Este estudio no evaluó la seguridad de la administración de TAFCN al comparar su uso en la UCIN con la de la UCI. Con el conocimiento de que una UCIN puede ser un entorno seguro para administrar la TAFCN, se puede tomar un primer paso importante en el proceso de adquisición de su manejo. Además, el análisis en profundidad para subgrupos específicos de pacientes (p. Ej., Traumatismo torácico o pancreatitis aguda) no fue posible debido a la población heterogénea de pacientes incluidos.


En conclusión, la aplicación de la TAFCN en una UCIN puede ser segura y amplía la gama de posibilidades de asistencia respiratoria, lo que reduce la necesidad de ingresos en la UCI. Las indicaciones pulmonares para iniciar la TAFCN (especialmente atelectasia con líquido pleural y neumonía) aumentan el riesgo de traslado a a UCI y ventilación mecánica.


https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6078271/pdf/tsaco-2018-000179.pdf



To cite: Plate JDJ, Leenen LPH, Platenkamp M,et al. Trauma Surg Acute Care Open 2018;3:e000179.


Introducing high-flow nasal cannula oxygen therapy at the intermediate care unit


Non-invasive respiratory support is a common reason to admit patients to the intermediate care unit (IMCU).


All IMCUs provide standard respiratory support, which includes the administration of oxygen via nasal cannula, nasal tube or (non-rebreathing) oxygen mask. Extended respiratory support, which entails high-flow nasal cannula oxygen therapy (HFNC), non-invasive mechanical ventilation (NIV) and invasive mechanical ventilation, however, is less common.


HFNC is an oxygen administration method which allows for delivering warmed and humidified gas (air and oxygen) at very high flow rates via a nasal cannula. This improves the oxygenation, decreases respiratory work and improves patients' well-being and is a useful option in patients with acute hypoxic respiratory failure. In addition, it has shown to significantly decrease mortality and intubation rates compared with standard oxygen therapy, potentially making this technique a suitable replacement for standard respiratory support. Also, HFNC can be used for acute respiratory failure when the standard methods of respiratory support are insufficient and NIV or intubation are not (yet) indicated.


In this study, HFNC was implemented at the IMCU to provide the possibility for extended respiratory support in patients with non-hypercapnic hypoxemic respiratory failure. The medical criterion to start HFNC was inadequate oxygenation under supportive respiratory care with an oxygen mask at 40%–100% oxygen, 10–15 L/min. To wean from HFNC, the protocol was to first lower the FiO2 and then the oxygen flow. Subsequently, at HFNC settings of 30% FiO2 with 30 L/min, a switch to the (non-rebreathing) oxygen mask was considered. These settings were lowered after assessment of the arterial blood gas and pulse oximetry measurements at the discretion of the physician. All patients which received HFNC during IMCU admission were included in this study.

To assess the safety of HFNC at the IMCU, the 30-day mortality after the start of HFNC was used as the primary outcome and transfer to the ICU rate as secondary outcome. In this study, HFNC was also occasionally used as maximal conservative treatment in the (elderly) patient without chances of recovery and non-ICU transfer policy.

The secondary outcome parameter, ICU transfer rate, was complemented with both the arterial blood gas at transfer and the reason for ICU transfer (intubation, NIV or other reasons). Transfers from the IMCU via the operating room to the ICU were not seen as a negative (or undesired) outcome, since these patients had an underlying problem which needed surgical therapy and thus were not transferred to the ICU for increased respiratory support.


The indications for HFNC were predominantly due to pulmonary pathologies (n=68, 70.8%). Postweaning (n=15), non-pulmonary sepsis (n=7) and post-trauma resuscitation (n=6) were less frequent indications to start HFNC at the IMCU.

The pleural effusion and abdominal aortic aneurism patients were presumed reactive and therefore drained, after which the respiratory status improved and patients were weaned from HFNC within a couple of hours. In the vascular patients, the pleural effusion was supposed to reflect a (partial) fluid overload in patients with decreased cardiac function. No draining was performed in these patients.


On average, the starting values of the HFNC at the IMCU were 38 L/min flow (95% CI 36 to 40) and 59% FiO2 (95% CI 57.0 to 61.5). The average duration of administered HFNC was 40.4 hours (95% CI 33.5 to 49.3). Maximum settings used during IMCU admission were on average 42 (95% CI 40 to 43) L/min and 68% (95% CI 65 to 71) FiO2. There were no (significant) differences in utilization per indication or underlying diagnoses.

The 30-day mortality was seven. Of these deaths, five were admitted at the IMCU with treatment restrictions. Of the two deaths without treatment restrictions, one died at the hospital ward 5 days after the end of HFNC treatment at the IMCU; this patient died of an intra-abdominal bleeding with unknown cause. The other was discharged home in good medical condition, although with the wish for euthanasia.


A total of 18 (18.8%) admissions were transferred to the ICU. The reason for ICU transfer was a low P/F ratio (mean 75.3 (95% CI 67.19 to 83.15), all below 100 in 12 admissions, hypercapnia in 3 admissions, shock in 1, intolerance for HFNC in 1, renal replacement therapy in 1 and clinical manifestations of respiratory muscle failure in 1 admission.

Of these 18 ICU transfers, 12 (66.7%) received invasive mechanical ventilation, 5 received non-invasive mechanical ventilation and 1 was transferred for renal replacement therapy while continuing HFNC.

In total, of the IMCU population that received HFNC, 12.5% required invasive mechanical ventilation.


The studied variables at admission, distinguished by those in who HFNC was successfully or unsuccessfully (transferred to ICU) administered. Of all the unsuccessful cases, 10 (55.6%) were initially admitted from the hospital ward, 4 from the emergency room, 3 from the ICU and 1 from the postanesthesia care unit.


Unsuccessful admissions were nearly always (n=16, 88.9%) admissions which received HFNC for pulmonary indications. Per pulmonary indication to start HFNC, five admissions (38.6%) with atelectasis and pleural fluid, six admissions with pneumonia and three with a combined pulmonary problem were transferred to the ICU.

This study is the first to report to what extent and for which patients HFNC can safely be applied at the IMCU. The observed 30-day mortality was seven (7.3%). However, these included five admissions with treatment restrictions at admission, while the other deaths were not related to the HFNC treatment. Transfers to the ICU (18.8%) occurred mainly in case HFNC was initiated for pulmonary indications or for post-traumatic pulmonary contusion. Patients with atelectasis with pleural fluid, pulmonary contusion or pneumonia are at highest risk for ICU transfer. Transferred patients (94.5%) received (non)-invasive mechanical ventilation at the ICU, most commonly due to low P/F ratio (<100) under maximum HFNC settings.


The possibility of HFNC at the IMCU could also have decreased the threshold for its administration. Although this perhaps means that not every HFNC patient at the IMCU would have been admitted at the ICU, it may still be preferable to the oxygen mask, as this is reported to significantly decrease the in-hospital mortality and need of mechanical ventilation as compared with conventional oxygen therapy. On the other hand, the low mean observed P/F ratio of 152 (95% CI 139.8 to 166.0) indicates that most patients are at the more severe end of the spectrum of lung function limitation before the start of HFNC, contradicting a decreased threshold for the start of HFNC.

This study also provides a few tools for the physician to recognize those patients at risk for ICU transfer and mechanical ventilation, namely those patients with atelectasis with pleural fluid and pneumonia. For those patients, timely consultation of an intensivist should be considered.


In patients with a mean PF ratio of 102 (SD of 23)—the ICU mortality was 7.9% with an invasive mechanical ventilation rate of 23.7%. In another, randomised controlled trial (n=106) in HFNC patients with a PaO2/FiO2 of 157 (SD of 89), the ICU mortality was 11% and 90-day mortality was 12%. The observed invasive mechanical ventilation rate was 38%.


Since deteriorating HFNC patients frequently require mechanical ventilation, it is a necessity to have (rapid) backup from an adequately functioning ICU.

This study did not assess the safety of HFNC administration by comparing its use at the IMCU versus the ICU setting.


Since there was a low number of events hampered a valid—multivariable—identification of HFNC patients at risk for ICU transfer (and mechanical ventilation), this should also be the focus of further research. With the added knowledge that IMCU may be a safe setting to administer HFNC, an important first step can be taken in the process of acquiring this knowledge. Furthermore, in-depth analysis for specific subgroups of patients (eg, thoracic trauma or acute pancreatitis) was not possible due to the heterogeneous population of included patients, which reflects common practice at our IMCU.


In conclussion, the application of HFNC at a stand-alone surgical mixed IMCU may be safe and expands the range of respiratory support possibilities, reducing the need for ICU admissions. Pulmonary indications to start HFNC (especially atelectasis with pleural fluid and pneumonia) increase the risk of ICU transfer and mechanical ventilation.

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