Zuurstoftoediening met hoge nasale flow bij covid-19

Een zuurstofapparaat.
Judith Elshof
Evert-Jan Wils
Leo M.A. Heunks
Peter Dieperink
Marieke L. Duiverman
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2022;166:D6809
Abstract
Download PDF

Samenvatting

  • Zuurstoftoediening met hoge nasale flow (‘high flow nasal oxygen’; HFNO) verbetert de uitkomsten bij hypoxemisch respiratoir falen.
  • Of deze therapie ook effectief is bij patiënten met covid-19 is niet bekend; desondanks werd HFNO in veel ziekenhuizen ingezet gedurende de covid-19-pandemie.
  • Gerandomiseerde onderzoeken suggereren dat HFNO geen effect heeft op overleving van patiënten met covid-19; mogelijk leidt het wel tot minder intubaties vergeleken met conventionele zuurstoftherapie.
  • Er is nauwelijks onderzoek verricht naar de effectiviteit van HFNO bij patiënten met een behandelbeperking; juist bij deze categorie patiënten is het mogelijk betere comfort een belangrijk argument om toch met een proefbehandeling te beginnen.
  • Duidelijk is dat er meer studies nodig zijn om een onderbouwde afweging te kunnen maken over wanneer en bij wie HFNO in te zetten.

Casus

Patiënt A, een 83-jarige vrouw met een uitgebreide cardiopulmonale voorgeschiedenis wordt opgenomen vanwege een SARS-CoV-2-infectie. Ze krijgt 15 l/min zuurstof toegediend via een ‘non-rebreathing’-masker. Hierbij is haar ademfrequentie verhoogd (30 /min) en de zuurstofsaturatie 90%; bij arteriële bloedgasanalyse is het CO2-gehalte niet afwijkend. In overleg met patiënte en familie wordt afgesproken om af te zien van invasieve beademing, vanwege de leeftijd en de voorgeschiedenis.

Patiënt B, een 56-jarige voorheen gezonde man wordt opgenomen met een SARS-CoV-2-infectie. Hij krijgt zuurstofsuppletie met een Venturi-masker (FiO2: 0,60). Hierbij heeft hij een matig verhoogde ademfrequentie (22/min) en een zuurstofsaturatie van 91%. De arteriële bloedgasanalyse toont geen hypercapnie. Bij verslechtering zou hij in aanmerking komen voor intubatie en IC-opname.

Bij beide patiënten wordt zuurstoftoediening met hoge nasale flow overwogen. Hoe zinvol is dat?

De beide patiënten uit de casus hebben acuut hypoxemisch respiratoir falen (type 1) als gevolg van covid-19. Zuurstoftoediening met hoge nasale flow (‘high flow nasal oxygen’; HFNO) kan ingezet worden om deze patiënten, op een niet-invasieve manier, respiratoir te ondersteunen (figuur 1). Bij HFNO wordt via neuscanules warme en bevochtigde lucht, aangevuld met een hoge fractie zuurstof, met hoge flow toegediend. De potentiële fysiologische werkingsmechanismen van HFNO zijn samengevat in figuur 2.1

Figuur 1
Zuurstoftoediening met een hoge nasale flow
Figuur 1 | Zuurstoftoediening met een hoge nasale flow
Foto van de apparatuur (Airvo2, Fisher & Paykel, Nieuw-Zeeland) waarmee zuurstof met een hoge nasale flow kan worden toegediend. Via de neuscanules krijgt de patiënt verwarmde en bevochtigde lucht met een hoge zuurstoffractie toegediend, met een flow van 10-60 l/min.

Door het gebruik van een neusbril en het toedienen van warme en vochtige lucht is HFNO vaak comfortabeler dan conventionele zuurstoftherapie en niet-invasieve beademing. Daarnaast kan HFNO mogelijk invasieve beademing voorkomen, wat als voordeel heeft dat het mogelijk (langdurige) immobilisatie en infectieuze complicaties voorkomt. Uit eerder onderzoek blijkt dat HFNO effectief is bij patiënten met hypoxemisch respiratoir falen zonder covid-19, van wie de meesten een community-acquired pneumonie hadden.2 Onderzoeken naar de rol van HFNO bij covid-19 zijn nog relatief schaars. Desondanks wordt HFNO frequent toegepast bij covid-19, in binnen- en buitenland.

Figuur 2
Werkingsmechanismen van zuurstoftoediening met hoge nasale flow
Figuur 2 | Werkingsmechanismen van zuurstoftoediening met hoge nasale flow
Stroomdiagram van de werkingsmechanismen van zuurstoftoediening met hoge nasale flow bij patiënten met acuut hypoxemisch respiratoir falen.

Huidige richtlijnen

De huidige richtlijnen stellen dat HFNO ingezet kan worden bij patiënten met covid-19 bij wie invasieve beademing niet direct noodzakelijk is.3-5 Deze richtlijnen zijn voornamelijk gebaseerd op observationele en veelal retrospectieve studies.6-9 Recentelijk zijn enkele gerandomiseerde studies gepubliceerd. In dit artikel beschrijven we de mogelijke klinische toepassingen van HFNO bij patiënten met covid-19, zónder en mét behandelrestricties, en benoemen we de aandachtspunten bij de inzet van HFNO.

Recente studies

Via PubMed zochten wij gerandomiseerde of grote cohortstudies naar het gebruik van HFNO bij covid-19 die zijn gepubliceerd vanaf 1 januari 2020. Hiervoor gebruikten we de volgende zoektermen, inclusief synoniemen en afkortingen: ‘COVID-19’, ‘SARS-CoV-2’, ‘high-flow oxygen’, ‘high-flow therapy’ en ‘optiflow’. Wij vonden vier relevante RCT’s en een cohortstudie, alle uitgevoerd bij patiënten met een volledig behandelbeleid.10-14 In de tabel geven we een overzicht van deze studies en de belangrijkste uitkomsten.

Tabel
Zuurstoftoediening met hoge nasale flow bij patiënten met acuut hypoxemisch respiratoir falen door covid-19
Een overzicht van de recente literatuur
Tabel | Zuurstoftoediening met hoge nasale flow bij patiënten met acuut hypoxemisch respiratoir falen door covid-19 | Een overzicht van de recente literatuur

Patiënten met covid-19 zonder behandelbeperkingen

Alle onderzoeken waarin HFNO werd vergeleken met conventionele zuurstoftherapie rapporteerden geen verschil in mortaliteit.12-14 Daarentegen suggereerden twee van de drie studies een positief effect van HFNO op de intubatiefrequentie.12,14 Opvallend is dat de grootste RCT op dit gebied – hoewel vroegtijdig beëindigd – geen vermindering van het aantal intubaties liet zien bij HFNO ten opzichte van conventionele zuurstoftherapie. Wel liet deze studie een vermindering van het aantal intubaties zien onder patiënten die continue positieve-luchtwegdruktherapie (CPAP) kregen vergeleken met conventionele zuurstoftherapie.13

Twee studies die HFNO vergeleken met non-invasieve beademing (‘non-invasieve ventilatie’, NIV) lieten ook geen verschil zien in mortaliteit.10,11 Wat betreft het effect op de intubatiefrequentie lieten deze studies geen eenduidig resultaat zien: één studie liet geen effect zien, terwijl de ander een hogere intubatiefrequentie liet zien in de HFNO-groep ten opzichte van NIV met een helm. De uitkomst van de laatstgenoemde studie kan echter vertekend zijn doordat de patiënten met helm-NIV na 48 uur mochten overstappen naar HFNO, terwijl de primaire uitkomstmaat pas na 28 dagen werd vastgesteld. Daarnaast hadden de onderzoekers jarenlange ervaring met de toepassing van helm-NIV, iets wat vaak ontbreekt in Nederlandse centra, zeker op verpleegafdelingen. Hierdoor zijn de resultaten moeilijker te generaliseren naar de Nederlandse situatie.10

Kortom, vergeleken met conventionele zuurstoftherapie heeft HFNO mogelijk een positief effect op de intubatiefrequentie. CPAP of NIV zijn in dat opzicht mogelijk beter dan conventionele zuurstoftherapie of HFNO. Additionele studies zijn zeker nodig om de plaats van HFNO bij patiënten met covid-19 robuuster te onderbouwen, naast CPAP of NIV en conventionele zuurstoftherapie.15 Uit een zoektocht op clinicaltrials.gov blijkt dat er momenteel in ieder geval vier gerandomiseerde onderzoek lopen naar het gebruik van zuurstoftoediening met een hoge nasale flow bij patiënten met covid-19 (NCT05197686, NCT04655638, NCT04381923, NCT03643939).

Patiënten met covid-19 en een behandelbeperking

In Nederland wordt bij ongeveer een derde van alle opgenomen patiënten met covid-19 een behandelbeperking afgesproken.16 Bij deze patiënten wordt een opname op de IC niet meer proportioneel geacht op basis van de leeftijd, een pre-existent kwetsbare gezondheid of ernstige comorbiditeiten, vaak gevat in de term ‘frailty’. Het kan een overweging zijn om bij deze patiënten HFNO in te zetten op de verpleegafdeling, in plaats van conventionele zuurstoftherapie, met als doel comfort te bieden en met mogelijk betere uitkomsten, zoals een lagere mortaliteit.

Er is heel weinig onderzoek gedaan naar het effect van HFNO bij deze patiëntencategorie; sinds de uitbraak van covid-19 zijn er geen gerandomiseerde gecontroleerde studies uitgevoerd. Enkele beschrijvende studies rapporteren een mortaliteit tussen de 55 en 75% in deze populatie.6,17-20

Een retrospectieve cohortstudie heeft als enige het gebruik van HFNO vergeleken met een ‘non-rebreathing’-masker (NRM) bij 67 patiënten > 75 jaar met covid-19 die niet op de IC werden opgenomen.21 De belangrijkste uitkomst was dat HFNO gepaard gaat met een lagere mortaliteit (17% vs. 5%). Daarnaast kregen minder patiënten morfine of midazolam toegediend, wat suggereert dat HFNO mogelijk meer comfort biedt en betere verlichting van dyspneusymptomen geeft dan het gebruik van een NRM; dit komt overeen met een eerder onderzoek.22 Aangezien er weinig literatuur beschikbaar is, hebben wij een observationele studie uitgevoerd op de covid-19-verpleegafdeling van het UMCG onder patiënten met een behandelbeperking die HFNO kregen als onderdeel van de zorg (zie kader).

Concluderend is er in de literatuur nauwelijks bewijs dat HFNO bij patiënten met een behandelbeperking leidt tot betere uitkomsten. Toch wordt het in de klinische praktijk veelvuldig toegepast. Naast dat HFNO meer comfort biedt dan conventionele zuurstoftherapie, speelt hierbij waarschijnlijk ook een rol dat er geen beter alternatief is voor deze populatie. Bij hen kan een proefbehandeling met HFNO worden overwogen. Op basis van verbetering dan wel verslechtering van de ademarbeid, oxygenatie en het comfort kan besloten worden om HFNO voort te zetten of te stoppen.

Aandachtspunten bij toepassing HFNO

Bij het gebruik van HFNO is het van belang om bewust te zijn van de mogelijke risico’s. Men dient ervan doordrongen te zijn dat deze vorm van zuurstoftherapie bestemd is voor ernstig zieke respiratoir insufficiënte patiënten bij wie de marges bij verdere verslechtering klein zijn. Daarom moeten de patiënten goed gemonitord worden en moeten er duidelijke afspraken zijn over uitbreiding van zorg bij verslechtering. Het is daarbij aan te raden om de zuurstofsaturatie, ademfrequentie en hartfrequentie frequent of continu te monitoren (zie figuur 1), alarmering in te stellen en zicht op de patiënt te houden. Zeker op een verpleegafdeling is dit niet noodzakelijkerwijs georganiseerd. Daarbij spelen zowel logistieke als personele uitdagingen, zoals de beperkte beschikbaarheid van apparaten, isolatiekamers, noodstopcontacten met een stroomuitvalmelder en ervaren en geschoold personeel. Deze beperkingen kunnen de veilige toepassing van HFNO in de weg staan. Een andere voorwaarde is dat het ter plekke technisch mogelijk moet zijn om de maximale zuurstofflowvoorraad te verhogen.

Een aantal aanvankelijke bedenkingen bij HFNO zijn inmiddels ontkracht. Aanvankelijk werd gedacht dat uitstel van intubatie door het gebruik van niet-invasieve ademhalingsondersteuning zou leiden tot slechtere uitkomsten. Hier zijn tot op heden geen aanwijzingen voor.8,25 Ook het risico op besmetting van zorgverleners door aerosolverspreiding bij HFNO lijkt minder hoog dan aanvankelijk gevreesd.23 Alhoewel er nog veel onbekend is over het specifieke risico op transmissie van covid-19, lijkt HFNO niet te leiden tot een verhoogd risico op besmetting met SARS-CoV-2 onder zorgverleners, mits er adequate beschermingsmiddelen worden gedragen.24

Terug naar de patiënten

Patiënt A en B ondergingen beide een proefbehandeling met HFNO. De patiënt A reageerde aanvankelijk goed op HFNO: ze verdroeg de therapie goed, de ademfrequentie verminderde en haar oxygenatie bleef acceptabel. Na enkele dagen verslechterde haar toestand. Ondanks ophoging van de HFNO overleed de patiënte uiteindelijk 14 dagen na opname. Tot kort voor haar overlijden gebruikte ze de HFNO, aangezien ze de therapie comfortabel vond.

Patiënt B werd opgenomen op de covid-19-afdeling. Daar werd zuurstoftoediening via een Venturi-masker vervangen door HFNO. De ademfrequentie daalde en de oxygenatie verbeterde. De HFNO kon na vier dagen worden omgezet naar zuurstoftoediening via een standaard neuscanule. Na een totale ziekenhuisopname van acht dagen is de patiënt in redelijk goede conditie naar huis ontslagen.

Conclusie

In dit artikel hebben wij de beperkte literatuur over de toepassing zuurstoftoediening met hoge nasale flow (HFNO) bij patiënten met covid-19 op een rij gezet. HFNO is sinds het begin van de covid-19-pandemie klinisch ingezet, hoewel de effectiviteit ervan nog niet aangetoond was. De eerste gerandomiseerde onderzoeken suggereren dat HFNO geen effect heeft op de overleving, maar mogelijk het aantal intubaties vermindert ten opzichte van conventionele zuurstoftherapie. Daarom kan HFNO overwogen worden bij patiënten met hypoxemisch respiratoir falen zonder behandelbeperkingen. Daarbij is adequate monitoring aangewezen, om verslechtering op tijd te detecteren.

Er is geen vergelijkend onderzoek verricht naar de toepassing HFNO bij patiënten met een behandelbeperking; wel zijn er positieve klinische ervaringen. HFNO kan worden overwogen bij deze patiënten, bij wie comfort een belangrijk behandeldoel kan zijn. Duidelijk is echter dat er meerdere studies nodig zijn om de effectiviteit van HFNO aan te kunnen tonen, ook specifiek voor de Nederlandse situatie. Zo kan een beter onderbouwde inschatting gemaakt worden van welke patiënten gebaat zijn bij HFNO, en kan mogelijk ook vroegtijdig voorspeld worden bij wie HFNO niet effectief zal zijn. Daarnaast is er absoluut onderzoek met een hogere bewijskracht nodig naar de toepassing van HFNO bij patiënten met covid-19 en een behandelbeperking. Dergelijke onderzoeken kunnen ook een basis zijn voor de zorg bij andere virale pneumonieën.

Literatuur
  1. Veldman C, Bos LD. Niet-invasieve respiratoire ondersteuning bij acute respiratoire insufficiëntie. Ned Tijdschr Geneeskd. 2021;165:D5530.

  2. Rochwerg B, Granton D, Wang DX, et al. High flow nasal cannula compared with conventional oxygen therapy for acute hypoxemic respiratory failure: a systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med. 2019;45:563-72. doi:10.1007/s00134-019-05590-5. Medline

  3. Leidraad niet-invasieve ademhalingsondersteuning op de verpleegafdeling bij acuut respiratoir falen ten gevolge van COVID-19. Utrecht: Nederlands Vereniging van Artsen voor Longziekten en Tuberculose: 2021.

  4. Alhazzani W, Evans L, Alshamsi F, et al. Surviving sepsis campaign guidelines on the management of adults with coronavirus disease 2019 (COVID-19) in the ICU: first update. Crit Care Med. 2021;49:e219-34. doi:10.1097/CCM.0000000000004899. Medline

  5. Chalmers JD, Crichton ML, Goeminne PC, et al. Management of hospitalised adults with coronavirus disease 2019 (COVID-19): a European Respiratory Society living guideline. Eur Respir J. 2021;57:2100048. doi:10.1183/13993003.00048-2021. Medline

  6. Franco C, Facciolongo N, Tonelli R, et al. Feasibility and clinical impact of out-of-ICU noninvasive respiratory support in patients with COVID-19-related pneumonia. Eur Respir J. 2020;56:2002130. doi:10.1183/13993003.02130-2020. Medline

  7. Guy T, Créac’hcadec A, Ricordel C, et al. High-flow nasal oxygen: a safe, efficient treatment for COVID-19 patients not in an ICU. Eur Respir J. 2020;56:2001154. doi:10.1183/13993003.01154-2020. Medline

  8. Mellado-Artigas R, Ferreyro BL, Angriman F, et al; COVID-19 Spanish ICU Network. High-flow nasal oxygen in patients with COVID-19-associated acute respiratory failure. Crit Care. 2021;25:58. doi:10.1186/s13054-021-03469-w. Medline

  9. Teng XB, Shen Y, Han MF, Yang G, Zha L, Shi JF. The value of high-flow nasal cannula oxygen therapy in treating novel coronavirus pneumonia. Eur J Clin Invest. 2021;51:e13435. doi:10.1111/eci.13435. Medline

  10. Grieco DL, Menga LS, Cesarano M, et al; COVID-ICU Gemelli Study Group. Effect of helmet noninvasive ventilation vs high-flow nasal oxygen on days free of respiratory support in patients with COVID-19 and moderate to severe hypoxemic respiratory failure: the HENIVOT randomized clinical trial. JAMA. 2021;325:1731-43. doi:10.1001/jama.2021.4682. Medline

  11. Nair PR, Haritha D, Behera S, et al. Comparison of high-flow nasal cannula and noninvasive ventilation in acute hypoxemic respiratory failure due to severe COVID-19 pneumonia. Respir Care. 2021;66:1824-30. doi:10.4187/respcare.09130. Medline

  12. Ospina-Tascón GA, Calderón-Tapia LE, García AF, et al; HiFLo-Covid Investigators. Effect of high-flow oxygen therapy vs conventional oxygen therapy on invasive mechanical ventilation and clinical recovery in patients with severe COVID-19: a randomized clinical trial. JAMA. 2021;326:2161-71. doi:10.1001/jama.2021.20714. Medline

  13. Perkins GD, Ji C, Connolly BA, et al; RECOVERY-RS Collaborators. Effect of noninvasive respiratory strategies on intubation or mortality among patients with acute hypoxemic respiratory failure and COVID-19: the RECOVERY-RS randomized clinical trial. JAMA. 2022;327:546-58. doi:10.1001/jama.2022.0028. Medline

  14. Schmidt M, Demoule A, Hajage D, et al; COVID-ICU group, for the REVA network, COVID-ICU investigators. Benefits and risks of noninvasive oxygenation strategy in COVID-19: a multicenter, prospective cohort study (COVID-ICU) in 137 hospitals. Crit Care. 2021;25:421. doi:10.1186/s13054-021-03784-2. Medline

  15. ZonMw-project ‘NORMO2: The effect of non-invasive respiratory support on outcome and its risks in Sars-Cov-2-related hypoxemic respiratory failure’. www.zonmw.nl/nl/over-zonmw/coronavirus/programmas/project-detail/covid-19-programma/normo2-the-effect-of-non-invasive-respiratory-support-on-outcome-and-its-risks-in-sars-cov-2-relate/verslagen/, geraadpleegd op 6 september 20022.

  16. Pouw N, van de Maat J, Veerman K, et al. Clinical characteristics and outcomes of 952 hospitalized COVID-19 patients in The Netherlands: a retrospective cohort study. PLoS One. 2021;16:e0248713. doi:10.1371/journal.pone.0248713. Medline

  17. Delbove A, Foubert A, Mateos F, Guy T, Gousseff M. High flow nasal cannula oxygenation in COVID-19 related acute respiratory distress syndrome: a safe way to avoid endotracheal intubation? Ther Adv Respir Dis. 2021;15:17534666211019555. doi:10.1177/17534666211019555. Medline

  18. Lagier J-C, Amrane S, Mailhe M, et al. High-flow oxygen therapy in elderly patients infected with SARS-CoV2 with a contraindication for transfer to an intensive care unit: A preliminary report. Int J Infect Dis. 2021;108:1-3. doi:10.1016/j.ijid.2021.03.087. Medline

  19. Medrinal C, Gillet A, Boujibar F, et al. Role of non-invasive respiratory supports in COVID-19 acute respiratory failure patients with do not intubate orders. J Clin Med. 2021;10:2783. doi:10.3390/jcm10132783. Medline

  20. Van Steenkiste J, van Herwerden MC, Weller D, et al. High-flow nasal cannula therapy: a feasible treatment for vulnerable elderly COVID-19 patients in the wards. Heart Lung. 2021;50:654-9. doi:10.1016/j.hrtlng.2021.04.008. Medline

  21. Hacquin A, Perret M, Manckoundia P, et al. High-flow nasal cannula oxygenation in older patients with sars-cov-2-related acute respiratory failure. J Clin Med. 2021;10:3515. doi:10.3390/jcm10163515. Medline

  22. Cortegiani A, Crimi C, Noto A, et al. Effect of high-flow nasal therapy on dyspnea, comfort, and respiratory rate. Crit Care. 2019;23:201. doi:10.1186/s13054-019-2473-y. Medline

  23. Elshof J, Hebbink RHJ, Duiverman ML, Hagmeijer R. High-flow nasal cannula for COVID-19 patients: risk of bio-aerosol dispersion. Eur Respir J. 2020;56:2003004. doi:10.1183/13993003.03004-2020. Medline

  24. Westafer LM, Soares WE III, Salvador D, Medarametla V, Schoenfeld EM. No evidence of increasing COVID-19 in health care workers after implementation of high flow nasal cannula: A safety evaluation. Am J Emerg Med. 2021;39:158-61. doi:10.1016/j.ajem.2020.09.086. Medline

  25. Papoutsi E, Giannakoulis VG, Xourgia E, Routsi C, Kotanidou A, Siempos II. Effect of timing of intubation on clinical outcomes of critically ill patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysis of non-randomized cohort studies. Crit Care. 2021;25:121. doi:10.1186/s13054-021-03540-6. Medline

  26. Montiel V, Robert A, Robert A, et al. Surgical mask on top of high-flow nasal cannula improves oxygenation in critically ill COVID-19 patients with hypoxemic respiratory failure. Ann Intensive Care. 2020;10:125. doi:10.1186/s13613-020-00744-x. Medline

Auteursinformatie

UMCG, Groningen. Afd. Longzieken en Centrum voor Thuisbeademing: J. Elshof, MSc, technisch geneeskundige; dr. M.L. Duiverman, longarts (tevens: Groningen Research Instituut voor Astma en COPD (GRIAC)). Afd. Intensive Care Volwassenen: drs. P. Dieperink, intensivist. Franciscus Gasthuis & Vlietland, afd. Intensive Care, Rotterdam: dr. E.J. Wils, intensivist. Erasmus MC, afd. Intensive Care, Rotterdam: prof.dr. L.M.A. Heunks, intensivist.

Contact J. Elshof (j.elshof@umcg.nl)

Belangenverstrengeling

Belangenconflict en financiële ondersteuning: er zijn mogelijke belangen gemeld bij dit artikel. ICMJE-formulieren met de belangenverklaring van de auteurs zijn online beschikbaar bij dit artikel.

Auteur Belangenverstrengeling
Judith Elshof ICMJE-formulier
Evert-Jan Wils ICMJE-formulier
Leo M.A. Heunks ICMJE-formulier
Peter Dieperink ICMJE-formulier
Marieke L. Duiverman ICMJE-formulier
Informatiekader
Dit artikel is gepubliceerd in het dossier
Covid-19

Gerelateerde artikelen

Reacties