Published June 24, 2024 | Version v1
Publication Open

Effect of high-flow nasal cannula at different flow rates on diaphragmatic function in subjects recovering from an acute exacerbation of COPD: a physiological prospective pilot study

Creators

  • 1. Hospital Fernández
  • 2. University of Chieti-Pescara

Description

Abstract Background Noninvasive ventilation (NIV) is widely employed as the initial treatment for patients with chronic acute exacerbation of obstructive pulmonary disease (AECOPD). Nevertheless, high-flow nasal cannula (HFNC) has been increasingly utilized and investigated to mitigate the issues associated with NIV. Flow rate may play a significant role in diaphragmatic function among subjects recovering from AECOPD. Based on these observations, we conducted a physiological study to assess the impact of HFNC therapy on diaphragmatic function, as measured by US, respiratory rate (RR), gas exchange, and patient comfort at various flow rates. Methods A prospective physiological pilot study enrolled subjects with a diagnosis of AECOPD who required NIV for more than 24 h. After stabilization, these subjects underwent a 30-min trial using NIV and HFNC at different sequential flow rates (30–60 L/min). At the end of each trial, diaphragmatic displacement (DD, cm) and diaphragmatic thickness fraction (DTF, %) were measured using ultrasound. Additionally, other physiological variables, such as RR, gas exchange, and patient comfort, were recorded. Results A total of 20 patients were included in the study. DD was no different among trials ( p = 0.753). DTF (%) was significantly lower with HFNC-30 L/min compared to HFNC-50 and 60 L/min ( p < 0.001 for all comparisons). No significant differences were found in arterial pH and P a CO 2 at discontinuation of NIV and at the end of HFNC trials ( p > 0.050). During HFNC trials, RR remained unchanged without statistically significant differences ( p = 0.611). However, we observed that HFNC improved comfort compared to NIV ( p < 0.001 for all comparisons). Interestingly, HFNC at 30 and 40 L/min showed greater comfort during trials. Conclusions In subjects recovering from AECOPD and receiving HFNC, flows above 40 L/min may not offer additional benefits in terms of comfort and decreased respiratory effort. HFNC could be a suitable alternative to COT during breaks off NIV.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تستخدم التهوية غير الغازية (NIV) على نطاق واسع كعلاج أولي للمرضى الذين يعانون من تفاقم حاد مزمن لمرض الانسداد الرئوي (AECOPD). ومع ذلك، تم استخدام قنية الأنف عالية التدفق (HFNC) والتحقيق فيها بشكل متزايد للتخفيف من المشكلات المرتبطة بـ NIV. قد يلعب معدل التدفق دورًا مهمًا في وظيفة الحجاب الحاجز بين الأشخاص الذين يتعافون من AECOPD. بناءً على هذه الملاحظات، أجرينا دراسة فسيولوجية لتقييم تأثير علاج HFNC على وظيفة الحجاب الحاجز، كما تم قياسه بالولايات المتحدة، ومعدل التنفس (RR)، وتبادل الغاز، وراحة المريض بمعدلات تدفق مختلفة. الأساليب دراسة تجريبية فسيولوجية مستقبلية تم تسجيل المشاركين فيها مع تشخيص AECOPD الذين طلبوا NIV لأكثر من 24 ساعة. بعد التثبيت، خضع هؤلاء الأشخاص لتجربة لمدة 30 دقيقة باستخدام NIV و HFNC بمعدلات تدفق متتابعة مختلفة (30–60 لتر/دقيقة). في نهاية كل تجربة، تم قياس إزاحة الحجاب الحاجز (DD، سم) وجزء سمك الحجاب الحاجز (DTF، ٪) باستخدام الموجات فوق الصوتية. بالإضافة إلى ذلك، تم تسجيل متغيرات فسيولوجية أخرى، مثل RR وتبادل الغاز وراحة المريض. النتائج تم تضمين ما مجموعه 20 مريضًا في الدراسة. لم يكن DD مختلفًا بين التجارب ( p = 0.753). كان DTF (٪) أقل بكثير مع HFNC -30 L/min مقارنة بـ HFNC -50 و 60 L/min ( p < 0.001 لجميع المقارنات). لم يتم العثور على اختلافات كبيرة في درجة الحموضة الشريانية و P a CO 2 عند التوقف عن NIV وفي نهاية تجارب HFNC ( p > 0.050). خلال تجارب HFNC، ظلت RR دون تغيير دون فروق ذات دلالة إحصائية ( p = 0.611). ومع ذلك، لاحظنا أن HFNC حسنت الراحة مقارنة بـ NIV ( p < 0.001 لجميع المقارنات). ومن المثير للاهتمام أن HFNC عند 30 و 40 لترًا/دقيقة أظهرت راحة أكبر أثناء التجارب. الاستنتاجات في الأشخاص الذين يتعافون من AECOPD ويتلقون HFNC، قد لا تقدم التدفقات التي تزيد عن 40 لترًا/دقيقة فوائد إضافية من حيث الراحة وانخفاض الجهد التنفسي. يمكن أن تكون HFNC بديلاً مناسبًا لـ COT أثناء فترات الراحة NIV.

Translated Description (French)

Résumé Contexte La ventilation non invasive (VNI) est largement utilisée comme traitement initial pour les patients présentant une exacerbation aiguë chronique de la bronchopneumopathie obstructive (AECOPD). Néanmoins, la canule nasale à haut débit (HFNC) a été de plus en plus utilisée et étudiée pour atténuer les problèmes associés à la VNI. Le débit peut jouer un rôle important dans la fonction diaphragmatique chez les sujets se rétablissant d'une AECOPD. Sur la base de ces observations, nous avons mené une étude physiologique pour évaluer l'impact du traitement par HFNC sur la fonction diaphragmatique, telle que mesurée par les États-Unis, la fréquence respiratoire (RR), l'échange gazeux et le confort du patient à divers débits. Méthodes Une étude pilote physiologique prospective a recruté des sujets avec un diagnostic d'AECOPD qui ont eu besoin d'une VNI pendant plus de 24 h. Après stabilisation, ces sujets ont subi un essai de 30 minutes utilisant NIV et HFNC à différents débits séquentiels (30–60 L/min). À la fin de chaque essai, le déplacement diaphragmatique (DD, cm) et la fraction d'épaisseur diaphragmatique (DTF, %) ont été mesurés à l'aide d'ultrasons. De plus, d'autres variables physiologiques, telles que le RR, l'échange gazeux et le confort du patient, ont été enregistrées. Résultats Au total, 20 patients ont été inclus dans l'étude. Le DD n'était pas différent entre les essais ( p = 0,753). Le DTF (%) était significativement plus faible avec HFNC-30 L/min par rapport à HFNC-50 et 60 L/min ( p < 0,001 pour toutes les comparaisons). Aucune différence significative n'a été trouvée dans le pH artériel et le P a CO 2 à l'arrêt de la VNI et à la fin des essais HFNC ( p > 0,050). Au cours des essais HFNC, le RR est resté inchangé sans différences statistiquement significatives ( p = 0,611). Cependant, nous avons observé que le HFNC améliorait le confort par rapport au NIV ( p < 0,001 pour toutes les comparaisons). Fait intéressant, HFNC à 30 et 40 L/min a montré un plus grand confort pendant les essais. Conclusions Chez les sujets en convalescence de l'AECOPD et recevant une HFNC, les débits supérieurs à 40 l/min peuvent ne pas offrir d'avantages supplémentaires en termes de confort et de diminution de l'effort respiratoire. HFNC pourrait être une alternative appropriée au COT pendant les pauses NIV.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes La ventilación no invasiva (VNI) se emplea ampliamente como tratamiento inicial para pacientes con exacerbación aguda crónica de la enfermedad pulmonar obstructiva (EPOC). Sin embargo, la cánula nasal de alto flujo (HFNC) se ha utilizado e investigado cada vez más para mitigar los problemas asociados con la VNI. La velocidad de flujo puede desempeñar un papel importante en la función diafragmática entre los sujetos que se recuperan de AECOPD. Con base en estos resultados, realizamos un estudio fisiológico para evaluar el impacto de la terapia con HFNC en la función diafragmática, según lo medido por US, frecuencia respiratoria (RR), intercambio de gases y comodidad del paciente a varios caudales. Métodos Un estudio piloto fisiológico prospectivo inscribió a sujetos con un diagnóstico de AECOPD que requirieron NIV durante más de 24 h. Después de la estabilización, estos sujetos se sometieron a un ensayo de 30 minutos utilizando NIV y HFNC a diferentes caudales secuenciales (30–60 L/min). Al final de cada ensayo, el desplazamiento diafragmático (DD, cm) y la fracción de espesor diafragmático (DTF, %) se midieron mediante ultrasonido. Además, se registraron otras variables fisiológicas, como RR, intercambio de gases y comodidad del paciente. Resultados Se incluyeron un total de 20 pacientes en el estudio. La DD no fue diferente entre los ensayos ( p = 0,753). DTF (%) fue significativamente menor con HFNC-30 L/min en comparación con HFNC-50 y 60 L/min ( p < 0.001 para todas las comparaciones). No se encontraron diferencias significativas en el pH arterial y P a CO 2 al suspender la VNI y al final de los ensayos de HFNC ( p > 0,050). Durante los ensayos de HFNC, el RR se mantuvo sin cambios sin diferencias estadísticamente significativas ( p = 0.611). Sin embargo, observamos que HFNC mejoró la comodidad en comparación con NIV ( p < 0.001 para todas las comparaciones). Curiosamente, el HFNC a 30 y 40 L/min mostró una mayor comodidad durante los ensayos. Conclusiones En sujetos que se recuperan de AECOPD y que reciben HFNC, los flujos superiores a 40 L/min pueden no ofrecer beneficios adicionales en términos de comodidad y disminución del esfuerzo respiratorio. El HFNC podría ser una alternativa adecuada a la CUNA durante los descansos de la NIV.

Files

s44158-024-00173-3.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bfd10c30eff59e8ec19ce169a4becbb2
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير قنية الأنف عالية التدفق بمعدلات تدفق مختلفة على وظيفة الحجاب الحاجز في الأشخاص الذين يتعافون من تفاقم حاد لمرض الانسداد الرئوي المزمن: دراسة تجريبية مستقبلية فسيولوجية
Translated title (French)
Effet de la canule nasale à haut débit à différents débits sur la fonction diaphragmatique chez les sujets se remettant d'une exacerbation aiguë de la BPCO : une étude pilote prospective physiologique
Translated title (Spanish)
Efecto de la cánula nasal de alto flujo a diferentes caudales sobre la función diafragmática en sujetos que se recuperan de una exacerbación aguda de la EPOC: un estudio piloto prospectivo fisiológico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4399974076
DOI
10.1186/s44158-024-00173-3

Is supplement to
https://openalex.org/W3166915883 (Other)
https://openalex.org/W3159475351 (Other)
https://openalex.org/W3131273629 (Other)
https://openalex.org/W3095684008 (Other)
https://openalex.org/W2620427351 (Other)
https://openalex.org/W2535061886 (Other)
https://openalex.org/W2513562188 (Other)
https://openalex.org/W2416327308 (Other)
https://openalex.org/W2037146085 (Other)
https://openalex.org/W1988150353 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1572143625
  • https://openalex.org/W1965686987
  • https://openalex.org/W1994007135
  • https://openalex.org/W2023211458
  • https://openalex.org/W2044981290
  • https://openalex.org/W2101997931
  • https://openalex.org/W2104229852
  • https://openalex.org/W2110934109
  • https://openalex.org/W2125078269
  • https://openalex.org/W2128969083
  • https://openalex.org/W2131743829
  • https://openalex.org/W2160813497
  • https://openalex.org/W2311793624
  • https://openalex.org/W2329899462
  • https://openalex.org/W2405289598
  • https://openalex.org/W2544306374
  • https://openalex.org/W2582995183
  • https://openalex.org/W2740445742
  • https://openalex.org/W2753000083
  • https://openalex.org/W2804213546
  • https://openalex.org/W2885791825
  • https://openalex.org/W2895206709
  • https://openalex.org/W2907625263
  • https://openalex.org/W2924109498
  • https://openalex.org/W2970375658
  • https://openalex.org/W2982062515
  • https://openalex.org/W2982586318
  • https://openalex.org/W3176063305
  • https://openalex.org/W3177953239
  • https://openalex.org/W4210509529
  • https://openalex.org/W4220938134
  • https://openalex.org/W4221120416
  • https://openalex.org/W4229022524
  • https://openalex.org/W4229700108
  • https://openalex.org/W4302012013
  • https://openalex.org/W4320497958
  • https://openalex.org/W4360602999
  • https://openalex.org/W4364381227
  • https://openalex.org/W4376601604
  • https://openalex.org/W4382652243