侵襲的換気下でのガス加湿とネブライザー位置の影響: 局所的なエアロゾル沈着の前臨床比較研究

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11056 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

人工呼吸器を使用している患者に対するエアロゾル療法が成功するかどうかは、複数の要因に依存します。 中でも、人工呼吸器回路内のネブライザーの位置と吸入ガスの加湿は、気道に堆積する薬剤の量に大きな影響を与える可能性があります。 実際、主な目的は、侵襲的機械換気中のガス加湿とネブライザーの位置が肺全体と局所的なエアロゾルの沈着と損失に及ぼす影響を前臨床的に評価することでした。 生体外のブタの気道を、制御された容積モードで換気した。 吸入ガスの相対湿度と温度の 2 つの条件を調査しました。 各条件について、振動メッシュネブライザーの 4 つの異なる位置を研究しました: (i) 人工呼吸器の隣、(ii) 加湿器の直前、(iii) Y ピースアダプターまで 15 cm、(iv) Y ピースの直後。 エアロゾルのサイズ分布は、カスケード インパクターを使用して計算されました。 噴霧用量、肺の局所的な沈着および損失は、99mテクネチウム標識ジエチレン-トリアミン-五酢酸を使用するシンチグラフィーによって評価されました。 平均噴霧用量は 95% ± 6% でした。 乾燥状態では、平均気道沈着率は人工呼吸器の隣で 18% (± 4%)、近位位置では 53% (± 4%) に達しました。 加湿条件では、加湿器使用前では 25% (± 3%)、Y ピース使用前では 57% (± 8%)、後者では 43% (± 11%) に達しました。 ネブライザーの最適な位置は、Y ピース アダプターの前の近位であり、人工呼吸器の隣の位置よりも肺線量が 2 倍以上高くなります。 乾燥した状態では、肺の末梢にエアロゾルが沈着する可能性が高くなります。 しかし、臨床使用においてガス加湿を効率的かつ安全に中断するのは難しいようです。 この研究では、最適化された配置の影響を考慮して、加湿を維持する必要があると主張しています。

30 年以上にわたり、集中治療により重篤な状態にある患者の生存率が向上してきました。 このような大きな成功にもかかわらず、集中治療室 (ICU) での臨床実践の一部は依然として、証拠に基づいた決定ではなく経験的な選択によって導かれています。 これらの中で、ICU での噴霧実践は古い in vitro 研究の主要データに基づいています 1 が、ICU 患者の 25% がさまざまな薬剤の噴霧を受けていることを考慮すると、本質的な関心事であると言えます 2,3。

侵襲的機械換気中の治療用エアロゾルの肺への沈着には、さまざまなパラメーターが影響します。 まず、それは患者 (病気、呼吸器系など) に関連する可能性がありますが、薬物とネブライザーの組み合わせ (薬物の物理化学的特性、ネブライザーの性能など)、そして最後に人工呼吸器とその回路 (調整とネブライザーの性能など) にも関連します。トリガー、吸入ガスの加熱と加湿、吸気肢上のネブライザーの位置など）4、5、6。 患者へのエアロゾル送達に関するこれらのパラメーターの影響は、主に、人工呼吸器回路の端にあるフィルターへのエアロゾル衝突の測定によって広く行われている in vitro 研究によって評価されます。 この点は、気道（RT）内の所望の位置への投与とは異なるため、関連性に欠ける可能性がある。 さらに、エアロゾルを収集するためにフィルターを使用するため、呼気損失を評価することはできません 7,8。 さらに、臨床研究は主に、治療の治療効果などの患者の転帰に焦点を当てています7、9、10、11、12、13。 実際、人工呼吸器を使用している患者の局所的なエアロゾル沈着に対する加湿とネブライザーの位置の影響に関する文献はほとんどありません 14,15。 さらに、これらのまれに発表されたデータには体系的な評価が欠けており、人工呼吸器の調整、使用される噴霧装置、およびエアロゾルによる薬物送達の両方について、臨床実践が広範囲にわたるため、慎重に外挿する必要があります2、15、16、17。

したがって、人工呼吸器を装着している患者の局所的なエアロゾル沈着に関する特定の知識に関して、データのギャップを埋める必要があります1。 しかし、技術的制約と倫理的制約により、ICU 患者を対象とした臨床研究は制限されます。 さらに、既存の in vivo 前臨床モデルは、関連性がなかったり (例、げっ歯類の換気生理機能はヒトとは大きく異なる 18、19、20、21、22)、あるいは in vivo ヒトデータと比較することが困難な場合があります。