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Heated Humidified High-Flow Nasal Cannula (HHHFNC) nel neonato

Redazione Nurse Times3 Giugno 20259 min di lettura

L’HHHFNC è un sistema di ossigenoterapia, a circuito aperto, che genera un effetto CPAP, utilizzato in Terapia Intensiva Neonatale (TIN) e in Terapia Intensiva Pediatrica (TIP) per trattare il distress respiratorio acuto. L’uso degli alti flussi è diventato frequente nelle TIN dal 2005. E’ spesso selezionato come alternativa alla NPPV (Noninvasive Positive Pressure Ventilation) e alla CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) perché consente di applicare una pressione di distensione continua alle vie aeree con una interfaccia più semplice.

Nei bambini al di sotto di un anno il flusso della miscela gassosa da selezionare è rapportato al peso corporeo e alle esigenze cliniche. L’obiettivo è quello di somministrare un flusso di gas umidificato e riscaldato superiore a 1 L/min attraverso cannule binasali corte, per incrementare la pressione nasofaringea intraluminale ed aumentare la capacità funzionale residua (FRC), mantenendo la pervietà delle vie aeree superiori. Le interfacce sono rappresentate da semplici naso-cannule di diametro inferiore rispetto a quelle utilizzate per la nCPAP (nasal-CPAP).

Funzionamento del sistema

L’alto flusso erogato dall’apparecchio supera il picco inspiratorio del paziente motivo per cui non viene inalata ulteriore aria dall’esterno, situazione che, invece, si verifica nei sistemi a basso flusso. Il flusso costante erogato dall’apparecchio durante la fase espiratoria fisiologica si scontra a livello oro-faringeo con il flusso espirato dal paziente, che verrà eliminato direttamente dalla bocca senza attraversare il rinofaringe, riducendo, così, lo spazio morto. In inspirazione il rinofaringe viene continuamente riempito dal gas fresco proveniente dal sistema, che mescolandosi con il gas dello spazio morto nell’orofaringe giungerà più ossigenato agli alveoli.

Effetto CPAP

In espirazione, il gas proveniente dalla trachea scontrandosi con quello inspiratorio ad alto flusso proveniente dall’HHHFNC viene forzato ad uscire dalla bocca creando un effetto CPAP, utile ad evitare il collasso alveolare e favorire un certo grado di distensione alveolare, con riduzione delle resistenze delle prime vie aeree, del lavoro respiratorio e miglioramento del rapporto ventilazione/perfusione. Il livello di pressione, però, generato è variabile e non completamente prevedibile.

Livello di trattamento nei neonati

Il picco di flusso inspiratorio in lattanti sani senza distress respiratorio è di circa 0.8 L/kg/min, ma può aumentare fino a 1,0-1.6 L/kg/min in presenza di bronchiolite. Un flusso > 6 L/min può generare una pressione espiratoria positiva compresa tra i 2 e 5 cm H₂O. Per il trattamento della bronchiolite nei bambini di età < 24 mesi la dose massima da poter somministrare è 8 L/min.

Diversi studi indicano, nei neonati, un livello minimo di trattamento per migliorare lo stato respiratorio superiore a 2 L/Kg/min. In uno studio su neonati con bronchiolite, la pressione nasofaringea è aumentata linearmente di 0.45 cm H₂O per ogni aumento di 1 L/m fino a 6 L/m. E’ importante valutare la frequenza e i rumori respiratori, nonché i parametri vitali ed eseguire la radiografia del torace per determinare il flusso adeguato.

Vantaggi teorici

Rispetto ad altre tecniche di ossigenoterapia questo sistema permette di aumentare lo scambio di gas alveolare a parità di FiO2 senza modificare le pressioni delle vie aeree.

I flussi elevati, che eccedono in fase inspiratoria le richieste del neonato, determinano un lavaggio (washout) dello spazio morto della cavità naso-faringea migliorando la ventilazione alveolare e quindi l’efficienza dello scambio gassoso e dell’ossigenazione con riduzione dello sforzo inspiratorio. L’HHHFNC contribuisce, inoltre, a ridurre:

Giorni di ventilazione.
Reintubazioni.
Polmonite associata alla ventilazione (VAP).
Disagio al paziente.
Danno alle mucose.
Secchezza delle secrezioni.

Inoltre l’interfaccia nasale utilizzata è semplice da applicare e gestire, con il vantaggio di ridurre il rischio di trami alle narici, di favorire l’accesso al neonato, il contatto ‘skin to skin’ e l’allattamento materno.

Svantaggi potenziali

Tra gli svantaggi includiamo:

Variabilità delle pressioni generate tra individuo e individuo e anche nello stesso paziente. In uno studio fisiologico, su bambini affetti da bronchiolite acuta virale, Milési et al. (2013) hanno misurato la pressione faringea durante un graduale aumento del flusso fino a 7 L/min osservando che, rispetto al peso del neonato, un flusso di 2 L/kg/min corrispondeva a circa 4 cm H2O di pressione.
Rischio di ‘air leaks’ (pneumotorace e pneumomediastino), probabilmente è associato ad un uso inappropriato delle cannule nasali occludenti troppo il lume delle narici con un aumento eccessivo di pressione.
Distensione addominale, che si riduce applicando un sondino oro-gastrico, attraverso cui scaricare aria dallo stomaco.
Lesioni da decubito delle cannule, meno frequenti, però, rispetto ad altre interfacce.

Indicazioni e divezzamento nel neonato

l’HHHFNC neonatale è stata utilizzata nel:

Trattamento primario in neonati con Distress Respiratorio Acuto (RDS), con una riduzione di necessità di CPAP, ma senza un significativo miglioramento dell’outcome polmonare in termine di morte o displasia broncopolmonare, se non per una lieve riduzione dei giorni in ventilazione.
Trattamento dell’apnea della prematurità, anche se non ha mostrato, però, differenze di efficacia rispetto alla CPAP.
Post-estubazione, e anche in questo caso non ha mostrato risultati migliori rispetto alla CPAP nel prevenire il fallimento dell’estubazione.
Divezzamento dalla CPAP senza un effetto positivo sulla riduzione dell’incidenza di CLD.
Neonato con trauma nasale da n-CPAP.

Si potrebbe generalmente considerare l’HHFNC quando la CPAP è 4 cm H₂O e il fabbisogno di ossigeno inferiore a 0,4. Si passerà successivamente all’ossigeno nasale a basso flusso se HHFNC è inferiore a 2-3 L/min e FiO2 inferiore a 0,3.

Impostazione dei parametri: flusso, FiO2 e temperatura

Flusso – Il flusso nei bambini al di sotto di un anno dovrebbe essere superiore a 2 L/min e comunque modificato in relazione al peso corporeo. Secondo alcuni studi il flusso consigliato da erogare in L/min corrisponde al peso del bambino in kg + 1. Alcuni autori hanno raccomandano di usare flussi in base alla formula di Sreenan et al. (2001) e cioè Flusso (L/min)= 0,92 + 0,68 x peso in kg.

L’HHHFNC in neonati pretermine, secondo diversi studi, sembrerebbe ottenere una certa efficacia clinica paragonabile a quella realizzata con la nCPAP, però, solo a flussi maggiori di 2 L/m.

Boumecid et al. (2007) hanno confrontato la nCPAP a flusso variabile con + 5 cm/ H₂O vs nCPAP convenzionale a + 5 cm/ H₂O vs HFNC a 2 L/m in 19 neonati pretermine arrivando alla conclusione che la nCPAP a flusso variabile, rispetto alle altre due modalità di supporto ventilatorio non invasivo, migliorava il volume corrente e l’asincronia toraco-addominale. Invece tra nCPAP convenzionale e HHHFNC non si osservava alcuna differenza per gli stessi indicatori.

In uno studio di Frizzola et al. (2011) si evidenzia, in un modello animale, gli effetti della nCPAP e HHHFNC a 2-8 L/m osservando miglioramento della CO2 (ventilazione) e dell’ossigenazione con l’aumento del flusso specialmente nei trattati con alti flussi.

I flussi che frequentemente si utilizzano variano da 1-6 L/min fino ad un massimo di 8 L/min. In diverse unità operative si registrano flussi iniziali intorno ai 5 L/min.

FiO2 – La FiO2 dovrebbe essere impostata per raggiungere saturazioni accettabili tra il 95% e il 97%. Ricordarsi che l’ossigeno è un farmaco e l’iperossia ha potenziali effetti collaterali come la retinopatia del prematuro, la displasia broncopolmonare e maggiore morbilità.

Temperatura – La temperatura del gas dovrebbe essere di 37°C per raggiungere una umidificazione ottimale (Umidità assoluta di 44 mg/L e umidità relativa del 100%) senza creare condensa.

Sistemi per somministrare l’HHHFNC

Sono attualmente disponibili tre principali tipi di sistemi dedicati per l’alto flusso:

Precision Flow® (Vapotherm – UK).
Optiflow System® (Fisher and Paykel – New Zealand).

Comfort-Flo® (Teleflex Medical – USA).

In questi sistemi, eccetto che per il Vapotherm, è presente una valvola di sfiato che consente di scaricare il gas in eccesso qualora si stabilisca una alta pressione nel circuito (>40 cm H₂O).

Le naso-cannule

Le cannule nasali per gli alti flussi sono costituite da due tubicini sottili, attraversati da flussi maggiori di 1 L/min, solitamente lunghi meno di 1 cm e non più grandi della metà del diametro delle narici. Se la portata del gas inalato è inferiore a 1 L/min, la cannula nasale è considerata a basso flusso. La pressione creata da una cannula nasale varia a seconda del flusso, del tipo e delle dimensioni della cannula. Ad esempio, una cannula nasale con un diametro esterno di 0,3 cm, utilizzata per un neonato di 1400 grammi, può generare una CPAP di circa 9 cm H₂O ad un flusso di 2 L/min. Per evitare eccessive pressioni di CPAP l’alto flusso viene applicato con la bocca libera di aprirsi.

Il sistema Vapotherm®

L’ossigeno viaggia attraverso una cartuccia di scambio di vapore dove viene separato dall’acqua tramite una membrana microporosa con maglie filtranti di 0,01 µm.

La membrana consente al vapore acqueo di passare nel flusso di gas, ma le piccole dimensioni dei pori della membrana impediscono il contatto diretto tra la fonte d’acqua e aria/ossigeno, fungendo di fatto da filtro. Dopo essere stato riscaldato e umidificato, la miscela di gas fluisce attraverso un tubo di erogazione riscaldato ad acqua, collegato alla cannula nasale. Questo tubo mantiene la temperatura del gas e riduce al minimo la condensa nella cannula.

Il sistema dispone di due cartucce di scambio:

Cartuccia a basso flusso utilizzata per erogare portate da 1 a 8 L/min.
Cartuccia ad alto flusso per erogare portate da 5 a 40 L/min.

L’intervallo di temperatura selezionabile è tra 33° e 43°C.

Le misure delle cannule pediatriche disponibili sono le seguenti:

Premature < 4 Kg.
Neonatal < 4 Kg.
Infant 4-10 Kg.
Infant intermediate 4-10 Kg.
Pediatric small 10-20 Kg.
Pediatric/Adult small 20-40 Kg.

Il sistema Optiflow®

Utilizza un blender aria/ossigeno più un sistema di umidificazione. Per quanto riguarda le cannule nasali utilizzate le misure sono XS, S, M, L.

Il sistema Comfort-Flo®

Comfort Flo lavora con l’umidificatore riscaldato ConchaTherm Neptune – Medline per fornire flussi fino a 40 L/min attraverso una linea di cannule nasali speciali. La Cannula Nasale Hudson RCI ad Alto Flusso Comfort Flo® Plus (Misure S, M, L), abbinata al circuito per ventilazione neonatale e all’umidificatore riscaldato Neptune®, fornisce una soluzione di semplice utilizzo che permette di soddisfare numerose esigenze terapeutiche sia per i pazienti neonatali che per quelli pediatrici e adulti.

Assistenza infermieristica

L’assistenza infermieristica al neonato sottoposto a HHHFNC prevede i seguenti comportamenti:

Preparare e sistemare il set e impostare i parametri di utilizzo (Flusso, FiO2 e Temperatura).
Scegliere le cannule adatte e applicarle.
Avviare la terapia ad alti flussi.
Monitorare i parametri vitali.
Posizionare il sondino oro-gastrico (SOG) per la decompressione dell’aria dallo stomaco.
Monitorare la distensione addominale ed aspirare l’aria attraverso il sondino nastro-gastrico ogni 2-4 ore o al bisogno secondo le indicazioni cliniche.
Considerare di iniziare l’alimentazione continua se il bambino peggiora clinicamente durante l’alimentazione a boli. I neonati che non tollerano l’alimentazione con sondino gastrico andranno idratati e alimentati tramite infusione endovenosa.
Eseguire l’igiene orale almeno ogni 3-4 ore.
Controllare le zone di aree di pressione e la corretta posizione delle cannule nasali.
Aspirare delicatamente il naso secondo necessità per mantenere libere le narici.
Eseguire cambio di postura ogni 2-3 ore.
Rispettare la ‘Minimal handling’ cioè la minima manipolazione.
Concentrare, se possibile, le varie manovre invasive garantendo la ‘Care’ per ridurre il dolore e lo stress neonatale.
Valutare colorito, dinamica respiratoria e bilancio idrico.

Conclusioni

Possiamo concludere affermando che in termini di outcome non sussistono differenze significative tra CPAP e HHHFNC se non per una riduzione di traumi e lesioni nasali a favore degli alti flussi. Nei bambini estremamente pretermine gli studi randomizzati sono limitati e in alcuni di essi viene riportato un maggior fallimento degli alti flussi rispetto alla CPAP nei neonati con età inferiore a 26 settimane-

Secondo una recentissima revisione sistematica di Armarego et al. (2024) la terapia con cannula nasale ad alto flusso può avere alcuni benefici rispetto all’ossigenoterapia a basso flusso specialmente nei neonati con bronchiolite in termini di un miglioramento della frequenza respiratoria e cardiaca, nonché di una modesta riduzione della durata della degenza ospedaliera e dell’ossigenoterapia.

L’ossigenoterapia ad alto flusso sembra essere un trattamento sicuro e facilmente realizzabile, anche se al momento non vi sono prove sufficienti che confermino la superiorità rispetto alla CPAP. Quindi finché non saranno condotti studi clinici randomizzati prospettici più ampi, l’HHHFNC non dovrebbe essere considerata una procedura di routine o di prima scelta in caso di distress respiratorio neonatale, ma una alternativa accettabile alla CPAP in molte situazioni.

Autori: Domenico Dentico, Gessica Angelini, Chiara Pinto, Michaela Milella, Maria Teresa Burdi, Raffaele Manzari, Pugliese Tiziana, Quitadamo Maurizio, Zatton Margherita

Bibliografia

Armarego M., Forde H., Wills K., Beggs S.A. (2024) ‘High‐flow nasal cannula therapy for infants with bronchiolitis’ Cochrane Database Syst Rev.; 2024(3):CD009609.
Boumecid H., Rakza T., Abazine A., Klosowski S. Matran R., Storme L. (2007) ‘Influence of three nasal continuous positive airway pressure devices on breathing pattern in preterm infants.’ Arch Dis Child Fetal Neonatal, 92: F298-F300.
Frizzola M., Miller T.L., Rodriguez M.E., Zhu Y., Rojas J., Hesek A., Strump A., Shaffer T.H., Dysart K. (2011) ‘High-flow nasal cannula: impact on oxygenation and ventilation in an acute lung injury model.’ Pediatr Pulmonol, 46: 67-74.
Milési C., Baleine J., Matecki S., Durand S., Combes C., Novais A.R., Cambonie G. (2013) ‘Is treatment with a high flow nasal cannula effective in acute. viral bronchiolitis? A physiologic study.’ Intensive Care Med, 39:1088-94.
Papoff P., Cicchetti R., Luciani S., Grossi R., Fedeli T., Midulla F., Moretti C. (2016) ‘Ossigenoterapia ad alti flussi tramite nasocannule nel bambino con insufficienza respiratoria acuta: meccanismo d’azione e indicazioni d’uso.’ AreaPed, 17(1):35-42. doi 10.1725/2653.27226.
Serradori L., Amelio R., Calogero C., Chinellato I., Catania P., Ragazzo V., Miraglia del Giudice M. (2014) ‘Ossigenoterapia ad alti flussi in età pediatrica: quali prospettive?’ Rivista di Immunologia e Allergologia Pediatrica 04/2014 , 9-13.
Sreenan C., Lemke R.P., Hudson-Mason A., Osiovich H. (2001) ‘High-flow nasal cannulae in the management of apnea of prematurity: a comparison with conventional nasal continuous positive airway pressure.’ Pediatrics, 107:1081-3.

Sitografia

Libri consultati

Cloherty e Stark’s ‘Manuale di Neonatologia’ 8ª edizione 2018, Antonio Delfino Editore.
Goldsmith, Karotkin, Keszler, Suresh ‘Assisted Ventilation of the Neonate’ 6th Edition Elsevier.

Nell’immagine è raffigurato il sistema Optiflow® della Fisher and Paykel (New Zealand) da https://www.indiamart.com/proddetail/mr850-respiratory-humidifier-20153206055.html.