Monitorización del paciente con oxigenoterapia de alto flujo nasal

Abstract

L´oxigenoteràpia d´alt flux nasal (OAFN) ha esdevingut una tècnica útil en el maneig de pacients amb insuficiència respiratòria aguda (IRA). Les conseqüències negatives associades al retard de la intubació i el maneig clínic segueixen sent motiu de preocupació. La monitorització de marcadors biològics i paràmetres hemodinàmics podria ser útil per identificar de forma precoç els pacients de risc, establir un pronòstic i optimitzar el maneig. L´objectiu principal va ser estudiar la utilitat de diferents biomarcadors i sistemes de monitorització no invasiva, en el maneig de pacients amb IRA tractats amb OAFN. Els objectius secundaris van ser estudiar la utilitat de la monitorització de marcadors de lesió epitelial, endotelial i inflamació en pacients amb IRA i infiltrats bilaterals tractats amb OAFN i determinar la capacitat de l’índex de variabilitat pletismogràfica (PVi), de predir la precàrrega-dependència en pacients amb IRA i OAFN que presenten signes de hipoperfusió tissular. Mètodes: Es van incloure pacients intubats i no intubats amb hipoxèmia aguda i infiltrats bilaterals. Pacients amb ventilació mecànica invasiva (VMI) sense criteris radiològics ni d´oxigenació i voluntaris sans vas ser inclosos com a controls. Es van analitzar els nivells de marcadors de dany epitelial (receptor for advanced glycation end products i proteïna del surfactant-D), endotelial (angiopoyetina-2) i inflamació (interleuquina 6, 8 y 33, soluble suppression of tumorigenicity-2). Mitjançant l´anàlisi de propensió per aparellaments es van generar dos grups comparables en característiques basals i escales de gravetat. Per analitzar la utilitat del PVi es van incloure pacients amb IRA i OAFN que presentaven signes d´hipoperfusió. El grup control estava format per pacients amb IRA hipoxèmica i OAFN, sense signes d´hipoperfusió. Es va realitzar l´estudi de ecocardiografia transtoràcica (ETT) i la mesura de PVi. Posteriorment, es va realitzar l´elevació passiva de les cames (EPC) i es van repetir les mesures. La precàrrega-dependència es va definir com un augment del volum sistòlic (VS)≥10% després de la EPC. Els pacients responedors van rebre una càrrega de 250ml. Resultats: Es van analitzar 170 pacients amb IRA hipoxèmica i infiltrats bilaterals, dels quals 43 (25,3%) rebien OAFN. Es van seleccionar 39 parelles, que no van mostrar diferencies en els nivells dels biomarcadors. Els nivells de tots (excepte la interleuquina-33), van ser superiors en els dos grups en comparació amb els controsl. Vint-i-un pacients del grup OAFN (48,8%), van requerir intubació. Nivells d´interleuquina 8>67,16 ρg/mL van mostrar una forta associació amb la necessitat d´intubació (OR 9,21; p<0,01). Per altra banda, es van analitzar 20 pacients amb IRA i OAFN que presentaven signes d´hipoperfusió. Dotze (60%) van resultar precàrrega-dependents i presentaven valors basals de PVi superiors (24% vs. 13%; p=0,002) i major variació del PVi (δPVi) després de la EPC (6,8% vs. -1,7%; p<0,001). No es van trobar diferencies entre la δPVi després de la EPC i la δPVi després de la administració de fluid (6,8% vs. 7,4%; p=0,24) i tots dos valors van presentar una forta correlació (r=0,84; p<0,001). Els nivells basals de PVi i la δPVi després de la EPC van mostrar una alta capacitat diagnòstica per a la identificació de pacients precàrrega-dependents (AUROC 0,92 i 1,00). Un PVi≥16% van tenir una sensibilitat del 91,7% i una especificitat del 87,5% per detectar pacients precàrrega-dependents. Una δPVi≥2% després de la EPC va tenir una sensibilitat i especificitat del 100%. Conclusions: els pacients amb IRA i infiltrats bilaterals tractats amb OAFN poden presentar nivells similars de marcadors d´inflamació i lesió pulmonar als pacients ventilats amb Síndrome de destret respiratori agut (SDRA) i, per tant, podrien ser considerats com SDRA. El PVi pot ser útil per predir la precàrrega-dependència, de forma que podria ser utilitzat per a guiar la reposició de fluids.

La oxigenoterapia de alto flujo nasal (OAFN) se ha convertido en una técnica útil en el manejo de pacientes con insuficiencia respiratoria aguda (IRA). Las consecuencias negativas asociadas al retraso de la intubación y el manejo clínico siguen siendo motivo de preocupación. La monitorización de marcadores biológicos y parámetros hemodinámicos podría ser de utilidad para identificar precozmente los pacientes de riesgo, establecer un pronóstico y optimizar el manejo clínico. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue estudiar la utilidad de diferentes biomarcadores y sistemas de monitorización en el manejo de pacientes con IRA tratados con OAFN. Los objetivos secundarios fueron estudiar la utilidad de la monitorización de marcadores de lesión pulmonar e inflamación en pacientes con IRA e infiltrados bilaterales tratados con OAFN y determinar la capacidad del índice de variabilidad pletismográfica (PVi) de predecir la precarga-dependencia en pacientes con IRA y OAFN que presentan signos de hipoperfusión. Métodos: Para el análisis de biomarcadores se incluyeron pacientes intubados y no intubados con hipoxemia aguda e infiltrados bilaterales. Pacientes ventilados sin criterios radiológicos ni de oxigenación y voluntarios sanos fueron incluidos como grupos control. Se analizaron marcadores de daño epitelial (receptor for advanced glycation end products y proteína del surfactante-D), daño endotelial (angiopoyetina-2) e infamación (interleuquina 6, 8 y 33, soluble suppression of tumorigenicity-2) en sangre en las primeras 24 horas. Mediante análisis de propensión por emparejamientos, se generaron dos grupos comparables en características basales y escalas de gravedad sistémica. Para analizar la utilidad del PVi se incluyeron pacientes con IRA hipoxémica y OAFN que presentaban algún signo de hipoperfusión. El grupo control estaba formado por pacientes con IRA hipoxémica y OAFN, sin signos de hipoperfusión. Basalmente, se realizó el estudio de ecocardiografía transtorácica (ETT) y la medición de PVi. Tras realizar la maniobra de elevación pasiva de las piernas (EPP) se repitieron las mediciones. La precarga-dependencia fue definida como un aumento del volumen sistólico (VS)≥10% tras la EPP. Los pacientes respondedores recibieron una carga de 250 ml de suero. Resultados: Analizamos 170 pacientes con IRA e infiltrados bilaterales, de los cuales 43 (25,3%) recibían OAFN. Se seleccionaron 39 parejas, que no mostraron diferencias en los niveles de los biomarcadores. Los niveles de todos los marcadores (excepto la interleuquina-33), fueron superiores en ambos grupos en comparación con los grupos control. Veintiún pacientes del grupo de OAFN (48,8%), requirieron intubación. Niveles de interleuquina 8>67,16 ρg/mL mostraron una fuerte asociación con la intubación (OR 9,21; p<0,01). Por otro lado, se analizaron 20 pacientes con IRA y OAFN con algún signo de hipoperfusión. Doce (60%) resultaron precarga-dependientes y presentaban valores basales de PVi superiores (24% vs. 13%; p=0,002) y una mayor variación del PVi (δPVi) tras la EPP (6,8% vs. -1,7%; p<0,001). No se encontraron diferencias entre la δPVi tras la EPP y la δPVi tras la administración de fluido y ambos valores presentaban una fuerte correlación (r=0,84; p<0,001). Los niveles basales de PVi y la δPVi tras la EPP mostraron una alta capacidad diagnóstica (AUROC 0,92 y 1,00). Un PVi ≥ 16% tenía una sensibilidad del 91,7% y una especificidad del 87,5% para detectar pacientes precarga-dependientes. Una δPVi ≥ 2% tras la EPP tenía una sensibilidad y una especificidad del 100%. Conclusiones: los pacientes con IRA e infiltrados bilaterales tratados con OAFN pueden presentar niveles similares de marcadores de inflamación y lesión pulmonar a los pacientes ventilados con Síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) y, por lo tanto, podrían ser considerados como SDRA. El PVi puede ser útil para predecir la precarga-dependencia en pacientes con IRA y OAFN, de manera que podría ser utilizado para guiar la reposición de fluidos.

High flow nasal cannula (HFNC) has become a useful respiratory support for patients with acute respiratory failure (ARF). However, HFNC failure and subsequent intubation is a key issue because of the impact that delay intubation may have in clinical outcomes. Biomarkers and hemodynamic parameters may help to early identify risk patients, to asses prognosis and to improve the clinical management of these patients. The main objective was to evaluate the usefulness of several biomarkers and non-invasive monitoring devices in the management of ARF patients treated with HFNC. Secondary objectives were to evaluate the usefulness of biomarkers monitoring in ARF patients with bilateral infiltrates treated with HFNC and to determine whether Plethysmographic variability index (PVi) can predict preload responsiveness in patients with HFNC and any sign of hypoperfusion. Methods: Acute hypoxemic intubated and non-intubated patients with bilateral opacities were analyzed to evaluate the usefulness of plasma biomarkers. Mechanically ventilated patients with no radiological or gasometrical criteria and healthy volunteers were included as control. Within the first 24h, plasma levels of lung epitelial (receptor for advanced glycation end products and surfactant protein-D), endothelial (angiopoietin-2) and inflammation (interleukin 6, 8 and 33, and soluble suppression of tumorigenicity-2) were measured. Propensity score matching was performed to obtain two similar groups in terms of baseline characteristics and severity of illness. In order to evaluate the usefulness of non-invasive hemodynamic monitoring devices, ARF patients treated with HFNC and any sign of hypoperfusion were included. HFNC patients with no sign of hypoperfusion served as controls. At baseline, transthoracic echocardiography (TTE) and PVi were assessed. Then a passive leg raising (PLR) maneuver was performed and hemodynamic pleasures were reassessed. Preload responsiveness was defined as a ≥ 10% increase in stroke volume (SV) after PLR, measured by TTE. Responders received a 250 ml fluid challenge and hemodynamic measurements were assessed once again. Results: We included 170 ARF patients with bilateral opacities, of whom 127 (74.7%) were mechanically ventilated and 43 (25.3%) received HFNC. After Propensity score matching, 39 pair of patients were selected. No differences in plasmatic levels of biomarkers were found between MV and HFNC patients. All biomarkers, with the exception of interleukin 33, were higher in both groups than in control groups. Twenty one patients in the HFNC group (48.8%) failed and needed subsequent intubation, with a mean duration of MV similar to those in the MV group. Interleukin 8 levels > 67.16 ρg/mL were significantly associated with HFNC failure (OR 9.21; p<0.01). On the other hand, twenty ARF patients treated with HFNC who showed any sign of hypoperfusion were also analyzed. Twelve (60%) were preload-responders, and showed higher baseline PVi levels (24% vs. 13%; p=0.002) and PVi variation (δPVi) after PLR (6.8% vs. -1.7%; p<0.001) than non-responders. After fluid challenge, no differences in δPVi after PLR and δPVi after fluid administration were found (6.8% vs. 7.4%; p=0.24) and both values showed a strong correlation (r=0.84; p<0.001). Baseline PVi and δPVi after PLR showed excellent accuracy identifying preload responders (AUROC 0.92 and 1.00, respectively). Baseline PVi ≥ 16% had a sensitivity of 91.7% and a specificity of 87.5% for detecting preload responders, whereas δPVi ≥ 2% after PLR had a 100% sensitivity and specificity. Conclusions: Acute hypoxemic patients with bilateral opacities treated with HFNC, may show similar levels of biomarkers of inflammation and lung injury to acute respiratory distress syndrome (ARDS) patients and, therefore, they may be considered as ARDS patients. El PVi may predict preload responsiveness in patients treated with HFNC and it may be used to guide fluid administration in these patients.