低リスク患者の抜管後のHFNC

慈恵ＩＣＵ勉強会

2016年6月28日

臨床工学部 渡邊拓也

過去の

HFNC 慈恵ICU勉強会

「

Nasal high flow」

2012.10.23 奥田晃久

「

Nasal high flowの最新文献紹介」

2014.9.2 池田潤平

「

HFNCを真剣に考える」

2015.8.11 齋藤敬太

ＨＦＮＣは

抜管後の再挿管予防が

できるのか？

抜管後に

HFNCを使用した文献

抜管後、高流量酸素マスクとHFNCの血液ガス分析でのガス交 換能を比較した場合、両者に有意差はなかった。 Journal of Critical Care 2010 ; 25 : 463–468 抜管後、HFNCの使用は酸素マスクに比べ、呼吸困難スコア・呼 吸数・心拍数において優位な改善が認められた。 Respir Care 2014 ; 59 : 485-90 BMI≧30の心臓外科術後の患者で、抜管後HFNCの使用は通 常酸素マスクに比べ、無気肺は改善しない

Intensive Care Med(2015) 41:887–894 慈恵ICU勉強会 2015.8.11 「ＨＦＮＣを真剣に考える」より引用

抜管後

HFNCを使用して再挿管率について

Ｏｕｔｃｏｍｅをおいてる文献

Design: Randomized, controlled, open-label trial Setting: イタリア ２つのICU Patients: １０５症例 人工呼吸器を24時間以上使用し、 抜管直前でP/F比３００mmHg以下の患者 Methods : 抜管後48時間、HFNCまたはベ ンチュリーマスクを使用する。_FiO2はSaO2 が_{92%〜98%の間で管理。HFNCの供給ガ} スは_{50L/minとした。} Primary outcome： 抜管後、24時間後のP/F比

Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):282-8. PMID:25003980

肺炎、多発外傷による急性呼吸不全患者が多い

Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):282-8. PMID:25003980 P/F比 NHF vs Venturi mask 24時間後 287.2 ± 74.3 mmHg vs. 247.4 ± 80.6mmHg;P=0.03 36時間後 310.8 ± 87.7 mm Hg vs. 233.2 ± 75.8 mm Hg; P = 0.0003 48時間後 313.3 ± 83.8 mm Hg vs. 250.2 ± 110.1 mm Hg; P = 0.01 PaCO2・SaO2・RRのいずれの比較でもNHFの方が有効であった。

結果

Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):282-8. PMID:25003980 抜管後_{48時間以内にHFNCを使用した群は、ＮＰＰＶ・気管挿管の} 施行が少なかった。 ベンチュリーマスクを使用した群で低酸素血症・分泌物の排泄が できなかった理由で気管挿管を受けている。

結果

ICU滞在期間 NHF vs Venturi 11.7±10.2 vs. 10.4±8.5 day P = 0.44 死亡率 NHF vs Venturi 11.3% vs. 9.6%; P = 0.77

• HFNCは急性期の呼吸不全患者の酸素化や耐性・快適性、 胸腹部の同調性、分泌物の排泄を改善させる文献が大部分 である • Maggioreらの計画的な抜管後の集団でHFNCが有益であるこ とが示された。 • 抜管後に_{HFNC使用した人工呼吸器患者は再挿管リスクが} 高い患者と低い患者の両群が含まれている。 抜管後のHFNCの使用について再挿管をPrimary Outcomeとしている研究データは不足している

Objective:

人工呼吸器を使用している再挿管のリスクが低い

患者に絞って抜管後にHFNCを使用し、酸素療法よ

り、再挿管の予防が優れているかを検証する

Design： Randomized clinical trial Setting: 2012年9月〜2014年10月 スペイン７つのICU Patients: 12時間以上挿管した患者で、SBTに成功した 再挿管のリスクが低い患者 Methods: 抜管後、HFNC（24時間実施後、酸素療法に 切り替える）を実施または、通常の酸素療法 を実施した。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

抜管における

低リスク

患者

① ６５歳未満 ② _{APACHEⅡスコア１２未満} ③ _{BMI３０kg/m}２_未満 ④ 分泌物のコントロールがついている ⑤ Simple Weaning（SBT） ⑥ 併存疾患が０もしく１ ⑦ 心不全なし ⑧ 中等〜重症の_COPDなし ⑨ 気道開存性の問題なし ⑩ 人工呼吸器施行期間が長期ではない（７日以内） JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

除外基準

① １８歳未満 ② 妊娠をしている ③ DNR do-not-resuscitate orders ④ 気管切開受けている ⑤ SBTにおいて高炭酸ガス血症があった ⑥ 自己抜管した ⑦ 再挿管リスクが高い患者 ⑧ No informed consent ⑨ Weaningが困難であった ⑩ 2つ以上の共存疾患を持っている ⑪ 7日以上人工呼吸器を使用していた JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

人工呼吸器からの

Weaning基準

Respiratory criteria

– PaO2/FiO₂ ratio >150 with FiO₂ ≤0.4 – PEEP<8 cmH₂O, and 動脈血 pH >7.35

Clinical criteria

– 虚血性の心電図所見がない – 血管作動薬を使用していない – 少量のドパミン使用のみ(<5 μg/kg/min) – 心拍数 < 140 BPM – Hb >8 g/dL, 体温<38°C, 鎮静剤の必要がない, – presence of respiratory stimulus – appropriate spontaneous cough → 上記を満たしたら、spontaneous breathing trial を実施 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

人工呼吸器からの

Weaning

Spontaneous breathing trial

– TピースまたはPS7cmH₂Oで30分〜120分間実施 – SBT成功後、再度人工呼吸器に接続し、気道開存 や分泌物、上気道閉塞の評価を行う。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

人工呼吸器からの

Weaning

Weaningのクラス分け • Simple Weaning： 最初のWeaningで困難なく抜管に成功した • Difficult Weaning： 最初のWeaningで失敗し、SBTを３回まで必要とした場 合、または、７日間以内の場合 • _{Prolonged Weaning：} 最初のWeaningから３回以上SBTに失敗するか、７日間 以上の期間を必要とする場合 → Simple Weaningができた患者を対象とした JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

SBT失敗の定義

– 動揺、不安、うつ状態、発汗、チアノーゼ、呼吸努力、補助 呼吸筋の使用、呼吸困難

– FiO₂が0.5以上でもPaO_２が60mmHgまたはSpO₂が90％以下

– _PaCO2が50mmHg以上またはベースラインから8mmHgより上 がった場合 – _{pH7.32以下またはベースラインから0.07下がった場合} – 呼吸回数が_{35回/分以上またはベースラインより50%以上の} 回数となった場合 – 心拍数が140回/分以上またはベースラインより20%以上上 がった場合 – 収縮期血圧が180mmHg以上またはベースラインより20%以 上上がった場合 – 収縮期血圧が_{90mmHg以下または不整脈} JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

共存疾患の定義

• 共存疾患は、Charlson Comorbidity Indexに基づい て分類された。 – 高血圧 – 心疾患 – 末梢血管疾患 – 神経疾患 – 呼吸器疾患 – 糖尿病 – 腎疾患 – 肝疾患 – 癌 – その他（消化器潰瘍、リウマチ、HIV・AIDSなど） JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

RANDOMIZATION

SBT成功後、コールセンターに電話、順序を変えたブ ロックによりHFNCまたは酸素療法に割り当てられる。 SBTが成功し、一時人工呼吸器に戻している後に電話 にて割り付けられ、抜管となる。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Conventional oxygen therapy

Conditioned high-flow nasal cannula oxygen therapy is defined as a gas (air/oxygen) mixture at a flow rate of ≥30 liters/minute (L/min), delivered via heated, humidified, blended Fisher and Paykel (F&P) circuit and prongs. Conventional oxygen therapy is defined as a blended air/oxygen that is not heated or humidified at a flow rate <15 liters/minute (L/min), applied though nasal cannula or non- rebreather face mask.

High-Flow Nasal Cannula

Intervention

HFNC群 Fisher&Paykel社製Optiflowを使用 抜管後HFNCを装着し、Flow10L/minから開始 患者の不快とならないところまで、5L/minずつ上げ ていった。 SpO₂＞92%となるように酸素濃度を調整した。 開始後24時間でHFNCを終了し、必要があれば酸素 療法を施行した。 抜管後、呼吸不全のためのNIV使用は行わないよう にした。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Intervention

酸素療法群 鼻カニューラか酸素マスクでSpO2＞92%となるよう に酸素流量を調整した。 抜管後、呼吸不全のためのNIV使用は行わないよう した。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Primary outcome

抜管後

72時間の再挿管率

Secondary outcome

① 抜管後の呼吸不全

② 呼吸器感染（VAP・VAT）

③ Sepsis or Multiorgan failure

④ ICUと病院滞在期間 ⑤ ICUと病院死亡率 ⑥ 患者の快適性を含めた、治療の失敗理由 ⑦ 鼻粘膜や皮膚外傷 ⑧ 再挿管までの時間 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

抜管後呼吸不全の定義

① pHまたは二酸化炭素分圧の改善が見られない、GCSが２ 以上落ちる ② 呼吸筋疲労（呼息筋の使用、胸郭と腹部の非同調運動、 胸鎖乳突筋の使用）の改善が見られない場合 ③ 30分以上補液やカテコラミンを使用しても収縮期圧が 90mmHgを下回る ④ 大量の分泌物による排出困難またはアシドーシス、低酸 素血症と精神状態、呼吸筋疲労が持続するような状態 ⑤ FiO2>50%でもSpO2<85%の場合

→以上を満たした場合、再挿管がされた。

呼吸器感染定義

VAP：Ventilator-associated pneumonia fever (temperature >38oC) or altered leukocyte count (>12,000/mL or <4,000/mL) plus new onset of purulent endotracheal secretions or change in sputum, with new and progressive or persistent infiltrate or consolidation or cavitation and a significant pathogen culture (>105 cfu/mL in

semiquantitative endotracheal aspirate, >104 cfu/mL in

bronchoalveolar lavage fluid, or >103cfu/mL in protected

brush specimens)

VAT：Ventilator-associated tracheobronchitis

Ventilator-associated tracheobronchitis (VAT) was defined by the same criteria but without new infiltrates

Statistical Analysis

Sample Size

– サンプル：各群260人 – 検出率：80% – αエラー：0.05%

再挿管率を

13%〜5%に見込まれて計算された。

最高患者離脱率は

15%で計算された。

JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Statistical Analysis

全てはintention-to-treat解析で行われた。 再挿管率はCochran-Mantel-Haenszel ・カイ二乗検定と 比較されて、病院によって層化された。 Pは0.1以下、結果はodds比を使用した。 再挿管の理由はカイ二乗検定 再挿管時間はマンホイットニーＵ検定 抜管から再挿管までの時間で用いられた。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Statistical Analysis

Secondary outcome、Post hoc解析はFisherの正確確 率検定、スチューデントt検定、マンホイットニーU検定 もしくはCochran-Mantel-Haenszel検定を用いた。 有意差はp<0.05とした。 解析にはSPSS version13.0ソフトを使用した。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

HFN

C

酸素療法 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61. HFNC実施後 ２４時間で終了

人工呼吸器期間の中央値が １〜２日と短い 両群背景は類似していた

結果

JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61. 年齢は中央値で51歳で若い

呼吸器疾患を伴わない患者 の割合が半分 特に神経系疾患が多い 外科患者の割合が半分 緊急手術患者の割合が多い

結果

JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

抜管後の再挿管について、HFNCを受けた群が優位に 少なかった。

結果

抜管後の呼吸不全について、HFNCを受けた方が優位 に少なかった。

結果

再挿管になった理由では、分泌物の排泄ができな かった・呼吸不全の改善しなかったことが、酸素療 法群で多かった。

結果

挿管までの時間に有意差はなかった。

結果

呼吸が原因となった再挿管、抜管後の喘鳴、咽頭浮腫に よって再挿管が必要となった群で、HFNC群の方が優位に 低かった。 施行した酸素濃度に有意差はあったが、血液ガスには有 意差はなかった。 JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.

Discussion

• 従来の酸素療法群の再挿管率（12.2%）は先行研究 でも同様の結果が得られている。 再挿管リスクの高い患者が含まれない研究はわずか しかないため、本研究ではリスクの低い患者の再挿 管率を5〜13%としたが、主にリスクの高い患者の基 準に依存している。 • NPPV使用で抜管後呼吸不全を見逃して、再挿管を遅 らせる心配があるが、今回の研究では再挿管を遅ら せることはなかった。低リスク患者とプロトコールによ るものが影響しているかもしれない。

Discussion

• 抜管後、24時間のHFNC使用であったが、24時間以上 の使用でさらに効果があるかもしれない。（先行研究 では48時間のHFNCを使用して、再挿管率が3.8%で あった。） • 再挿管は予防できたが、ICU・病院滞在期間に違いは なかった。低リスクであるがゆえ、影響が少ないため かもしれない。

PURPOSE：呼吸不全患者におけるHFNCの使用は挿管を回避できる。しかしな がら、HFNCの失敗は挿管のタイミングを遅らせる可能性があることは明確に なっていない。 Design: Retrospective analysis Setting: ICU of Asan Medical Center, Korea Patients: 175名 Methods : 2013年1月〜2014年3月まで 18歳以上でHFNCが失敗して挿管された患者 early群：HFNC導入48時間以内に挿管になった群（n=130） Late群 ：HFNC導入48時間以上経過して挿管になった群(n=45) Byung Ju Kang Younsuck Koh Chae-Man Lim Jin Won Huh Seunghee Baek Myongja Han Hyun-Suk Seo Hee Jung Suh Ga Jin Seo

Eun Young Kim Sang-Bum Hong

Failure of high-flow nasal cannula therapy may

delay intubation and increase mortality

Received: 13 December 2014 Accepted: 6 February 2015

Published online: 18 February 2015

! Springer-Verlag Berlin Heidelberg and ESICM 2015

Take-home message: Using a high-flow nasal cannula for more than 48 h before intubation may increase the risk of adverse hospital outcomes for patients with

respiratory failure. These patients exhibit lower extubation success, ventilator

weaning, and ventilator-free days, and higher overall ICU mortality.

Electronic supplementary material The online version of this article

(doi:10.1007/s00134-015-3693-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.

B. J. Kang

Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Department of Internal Medicine, University of Ulsan College of Medicine, Ulsan University Hospital, Ulsan, South Korea

Y. Koh _{! C.-M. Lim ! J. W. Huh !} S.-B. Hong ())

Department of Pulmonary and Critical Care Medicine, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, South Korea

e-mail: [email protected]; [email protected] Tel.: 82-2-3010-3893

S. Baek

Department of Clinical Epidemiology and Biostatistics, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, South Korea

M. Han _{! H.-S. Seo}

Medical Emergency Team, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, South Korea

H. J. Suh _{! G. J. Seo ! E. Y. Kim}

Intensive Care Nursing Team Respiratory Care Unit, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, South Korea

Abstract Purpose: Intubation in patients with respiratory failure can be avoided by high-flow nasal can-nula (HFNC) use. However, it is unclear whether waiting until HFNC fails, which would delay intubation, has adverse effects. The present ret-rospective observational study

assessed overall ICU mortality and other hospital outcomes of patients who received HFNC therapy that failed. Methods: All consecutive patients in one tertiary hospital who received HFNC therapy that failed and who then required intubation be-tween January 2013 and March 2014 were enrolled and classified accord-ing to whether intubation started early (within 48 h) or late (at least 48 h)

after commencing HFNC.

Re-sults: Of the 175 enrolled patients, 130 (74.3 %) and 45 (25.7 %) were intubated before and after 48 h of HFNC, respectively. The groups were similar in terms of most baseline

characteristics. The early intubated patients had better overall ICU mor-tality (39.2 vs. 66.7 %; P = 0.001) than late intubated patients. A similar pattern was seen with extubation

success (37.7 vs. 15.6 %; P = 0.006), ventilator weaning (55.4 vs. 28.9 %; P = 0.002), and ventilator-free days (8.6 ± 10.1 vs. 3.6 ± 7.5;

P = 0.011). In propensity-adjusted and -matched analysis, early intuba-tion was also associated with better overall ICU mortality [adjusted odds ratio (OR) = 0.317, P = 0.005; mat-ched OR = 0.369, P = 0.046].

Conclusions: Failure of HFNC might cause delayed intubation and worse clinical outcomes in patients with respiratory failure. Large

prospective and randomized con-trolled studies on HFNC failure are needed to draw a definitive

conclusion.

Keywords Oxygen inhalation

therapy _{! Intubation ! Noninvasive} ventilation _{! Oxygen !}

Respiratory insufficiency

Intensive Care Med (2015) 41:623–632

DOI 10.1007/s00134-015-3693-5 O R I G I N A L

HFNC使用時間は Late群で長い early群でICU死亡率が優位に低かった。 抜管の成功、人工呼吸器のウィーニングにおいてもearly群で有意差を認めた。 Intensive Care Med. 2015 Apr;41(4):623-32 PMID:25691263 Early群が多い

Primary outcome:

HFNCを使用して、挿管が遅れた場合、ICU死亡率を上げることが示唆された。

Limitation

• 再挿管リスクが低い患者の基準が難しい。 （再挿管リスクが高い報告に基づいている） • 再挿管患者で外科系・神経系患者の割合が多かった。さら に、呼吸器に関連しない場合の再挿管の割り合が多かった。 • 再挿管の最終決定は臨床基準にのっとって決められ、最も 大きく関わった再挿管の理由を記録した。だが、再挿管は 様々な原因に起因していることがあるため、結果の解釈を難 しくする。 • 参加者に対するブラインドができなかった。 • 酸素療法群での酸素濃度が正確ではない。 • ２４時間以降に使用した酸素療法器具の記載がない。

Conclusions

再挿管リスクの低い患者に抜管後

HFNCを使用

すると、従来の酸素療法に比べ、

72時間後の

再挿管を減らした。

Editorial

抜管後の低酸素血症には

HFNCか？NPPVか？

Flow vs Pressure？

Editorial

• 大きな手術や長期人工呼吸器使用の抜管後

呼吸不全はしばしば再挿管を必要とする。再

挿管により

ICU滞在期間・病院滞在期間を長

期化し、死亡率を上げる。

• 標準的な酸素療法に変わる、再挿管を減少

させ、患者

Outcomeを改善させる戦略が求め

られる。

Editorial

•

_{NIVは特にCOPD、心原性肺水腫に推奨され}

る。

• 機能的残気量の増加によりガス交換能が改

善する（

Pressureによる効果）

• しかしながら、患者はマスクの不快感や閉塞

感に耐えらえない場合があり、使用時間に限

界がある。

Editorial

• HFNCの酸素は加湿され、体温に近い温度で患者に 供給するため、酸素療法やNIVに比べ快適性が良い。 • 呼吸困難感による高い吸気流速に合わせたガスを供 給するため、室内気の吸い込みを減らし、信頼された 酸素濃度を提供できる。 • 上気道の解剖学的死腔を洗い流すことで換気効率を 上げ、頻呼吸を減少させる。 • 低いPEEPもかけられ、加湿は分泌物の排出を促す。 • NIVとは違い、継続的な使用ができる。

Editorial

2つの文献を通して • 呼吸不全を軽減し、抜管後の再挿管率を減らすとい うEBMがさらに蓄積された。 • 多施設研究から比較的多数の患者を登録している。 挿管の定義を事前に特定しており、クロスオーバー を最小限にしている。

Editorial

2つの文献を通してたWeaknesses • NIVの文献ではコントロール群よりもNIV群でCOPD患 者が多かった。（19.6% vs 12.6%）これによりNIV群の 結果が良くなった可能性がある。 • HFNCの文献では最初から分泌物の排泄が問題とな る神経疾患を含んでいた。これによりHFNC群の結 果が良くなった可能性がある。

Editorial

どちらの文献においても答えより、疑問を多く提供した。 • 手術後・抜管後の最適なセッティングと期間はどれく らいであるのか？また、どのように比較するのか？ • HFNCでは持続的には続かず（吸気時に圧力は下が り、呼気時に上がる。）高いPEEPが求められるCOPD 患者では限界がある。

Editorial

• 近いうちに術後または抜管後、_{mildからmoderateの低酸素} 血症の患者でNIVとHFNCを比較した研究が出てくるだろう。し かし、他の1つを推奨するのに十分ではない。 • HFNCは患者の快適性に優れ、ほぼ24時間の使用を可能に するということが、標準的酸素療法に代わるものとしてHFNC を正当化する。 • いずれにせよ、研究デザインは挿管が遅れないようにするべ きである。

批判的吟味

• 多施設

_{RCTであり、治療についてランダム化}

割り付けがされている。

• 治療についての盲検はできないかった。

（無理か？）

• 呼吸不全などの定義を明確化している。

• サンプルサイズは十分であった。

（Low-risk患者の割には13%〜5%計算されている？）

批判的吟味

• 抜管後HFNCを24時間の使用で終了している。さら に長時間使用することによる効果は？ • 本文献では再挿管低リスクの割には再挿管率が高 い気がする？（12.2%） • 低流量システムの酸素療法では患者一回換気量に 良い酸素濃度が変わるという点について、安定した 酸素濃度が提供できなかったのではないか？

私見

• HFNCのデメリットを挙げる文献はほとんどない。 • NPPVに比べ患者の不快感・閉塞感は少なく、使用し やすい装置であると言える。 • 再挿管について少しでも懸念があればHFNCの使用 は有用なのかもしれない。 • しかしながら、再挿管のタイミングを遅らせないように 注意が必要である。（HFNC失敗の基準が求められる。）

治療における一つのデバイスとして

確固たる地位にまた一歩近づいた？

人工呼吸器 NPPV 酸素療法 HFNC

まとめ

• 再挿管低リスク患者における

_{HFNCは、酸素療}

法に比べ再挿管率を低下させる。

•

_{NIV施行による不快感・閉塞感などのデメリット}

が

HFNCにはなく、長時間の使用が可能である。

• 再挿管を遅らせてしまう懸念を考慮して、使用

すべきである。