Nasal high flow reduces dead space

Möller, Winfried; Feng, Shuo; Domanski, U; Franke, KJ; Celik, Gülnaz; Bartenstein, Peter; Becker, Sven; Meyer, Gabriele; Schmid, Otmar; Eickelberg, Oliver; Tatkov, Stanislav; Nilius, Georg

doi:10.1152/japplphysiol.00584.2016

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“…They observed decreased peak expiratory flow assessed by EIT, potentially reflecting improvement of dynamic lung compliance under HFNC compared to standard oxygen. Otherwise, the high-flow rate of gas continuously delivered may flush upper airways, generating a washout of dead space and then flushing carbon dioxide out (23,24). This effect associated with mechanically improved of thoracic properties results in reduced inspiratory effort and minute ventilation requirement (Figure 1).…”

Section: Ventilatory Supportmentioning

confidence: 99%

High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure

et al. 2017

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Section: Ventilatory Supportmentioning

confidence: 99%

High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure

et al. 2017

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“…Reduced dead space ventilation and thus reduced rebreathing of expired air in a flow-dependent manner is another benefit that is attributed to high gas flow that is delivered by this device, as demonstrated in studies using upper airway models as well as on healthy volunteers [11,12]. The mechanism differs between sleep and awake states, because of different ventilatory responses to NHF in each state.…”

Section: Mechanisms Of Actionmentioning

confidence: 95%

“…Even without lung expansion, oxygen diffusion from the alveoli to the capillaries decreases alveolar pressure, and by increasing pharyngeal oxygen content a flow of air is generated from the pharynx to the distal airway, which is called apnoeic oxygenation [61]. High flow rates with NHF create a great oxygen reservoir in nasopharyngeal area, which together with carbon dioxide elimination by flushing of the dead space [11,12] and the generated CPAP [3][4][5][6][7][8] make NHF a promising oxygenation device in the peri-intubation period, which maintains oxygenation without a rapid and dangerous rise in carbon dioxide concentration [62].…”

Section: No Benefitmentioning

confidence: 99%

Nasal high flow therapy: a novel treatment rather than a more expensive oxygen device

2017

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Nasal high flow is a promising novel oxygen delivery device, whose mechanisms of action offer some beneficial effects over conventional oxygen systems. The administration of a high flow of heated and humidified gas mixture promotes higher and more stable inspiratory oxygen fraction values, decreases anatomical dead space and generates a positive airway pressure that can reduce the work of breathing and enhance patient comfort and tolerance. Nasal high flow has been used as a prophylactic tool or as a treatment device mostly in patients with acute hypoxaemic respiratory failure, with the majority of studies showing positive results. Recently, its clinical indications have been expanded to post-extubated patients in intensive care or following surgery, for pre-and peri-oxygenation during intubation, during bronchoscopy, in immunocompromised patients and in patients with "do not intubate" status. In the present review, we differentiate studies that suggest an advantage (benefit) from other studies that do not suggest an advantage (no benefit) compared to conventional oxygen devices or noninvasive ventilation, and propose an algorithm in cases of nasal high flow application in patients with acute hypoxaemic respiratory failure of almost any cause.

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“…Die HFNC befreit die oberen Atemwege von Exspirationsluft, verringert den Totraum [5,6] und reduziert zugleich die Atemarbeit und den PaCO 2 [7]. Das HFT-System hingegen stellt im Vergleich zur HFNC einen offeneren Kreislauf der In- und Exspiration her.…”

Section: Diskussionunclassified

Sauerstoff mit hoher Flussrate über Tracheostoma erleichtert Weaning nach Langzeitbeatmung bei Patienten mit restriktiver Lungenfunktionsstörung: zwei Fallberichte

Mitaka¹,

Odoh²,

Satoh³

et al. 2019

Kompass Pneumol

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Hintergrund: Die Entwöhnung von einer längerfristigen maschinellen Beatmung bei tracheotomierten Patienten mit restriktiver Lungenfunktionsstörung ist extrem schwierig. Eine Sauerstoffgabe mit hoher Flussrate über das Tracheostoma liefert erwärmtes und befeuchtetes Sauerstoffgas mit >10 l/min. Jedoch liegen erst wenige Berichte zur Anwendung von Sauerstoff mit hoher Flussrate über Tracheostoma im Rahmen der Entwöhnung vom Beatmungsgerät bei Patienten mit restriktiver Lungenfunktionsstörung vor. Wir berichten über erfolgreiches Weaning vom Beatmungsgerät bei Patienten mit restriktiver Lungenfunktionsstörung mittels Sauerstoffgabe mit hoher Flussrate über Tracheostoma. Vorstellung der Fälle: Der erste Patient ist ein 78-jähriger Japaner mit schwerer Pneumokokken-Pneumonie, der nach Ösophagektomie wegen eines Ösophaguskarzinoms mehr als einen Monat lang beatmet wurde. Nach einer Tracheotomie wegen der längerfristigen maschinellen Beatmung entwickelte sich eine restriktive Lungenfunktionsstörung mit einem Atemzugvolumen von 230-240 ml und einer statischen Compliance von 14-15 ml/cm H₂O mit 10 cm H₂O Druckunterstützung. Das Weaning erfolgte unter inspiratorischer Unterstützung mit Sauerstoff mit hoher Flussrate über Tracheostoma über einen Zeitraum von 16 Tagen (Flussrate von 40 l/min und inspiratorische Sauerstofffraktion von 0,25). Der zweite Patient ist ein 69-jähriger Japaner, bei dem nach Ösophagektomie eine Aspirationspneumonie auftrat und der längerfristig über Tracheostoma beatmet wurde. Er entwickelte eine restriktive Lungenfunktionsstörung. Die Sauerstoffgabe mit hoher Flussrate über das Tracheostoma (Flussrate 40 l/min und inspiratorische Sauerstofffraktion von 0,25) erfolgte unter Messung des Atemwegsdrucks am Eingang des Tracheotomietubus. Folgende Werte wurden gemessen: 0,21-0,3 cm H₂O, 0,21-0,56 cm H₂O, 0,54-0,91 cm H₂O, 0,76-2,01 cm H₂O, 1,17-2,01 cm H₂O und 1,76-2,01 cm H₂O bei 10 l/min, 20 l/min, 30 l/min, 40 l/min, 50 l/min bzw. 60 l/min. Der Atemwegsdruck war kontinuierlich positiv und wurde auch während der Inspiration nicht negativ, was darauf hindeutet, dass die Sauerstoffgabe mit hoher Flussrate über Tracheostoma die Inspirationsanstrengung verringert. Das Weaning erfolgte unter inspiratorischer Unterstützung mit Sauerstoff mit hoher Flussrate über Tracheostoma über einen Zeitraum von 12 Tagen. Schlussfolgerungen: Die Sauerstoffgabe mit hoher Flussrate über Tracheostoma kann mit der Sauerstoffzufuhr die Inspirationsanstrengung verringern und das Atemzugvolumen vergrößern und so das Weaning nach Langzeitbeatmung bei Patienten mit restriktiver Lungenfunktionsstörung erleichtern.

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Nasal high flow reduces dead space

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High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure

High-flow nasal oxygen therapy and noninvasive ventilation in the management of acute hypoxemic respiratory failure

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