Lehigh Valley Health Network - Focus on Respiratory Care by pptfiles

VIEWS: 0 PAGES: 73

									Humidified High Flow Oxygen
          Therapy




             Clinical Application
         Ken Miller, MEd-RRT-NPS
      Educational/Research Coordinator
              Respiratory Care
                    LVHN
      Conflict of Interest
I have no real or perceived conflict of 
        interest that relates to this 
 presentation. Any use of brand names 
    is not in any way meant to be an 
endorsement of a specific product, but 
       to merely illustrate a point of 
                 emphasis. 
              Objectives
Learning objectives for this presentation:
■ Describe the technological elements of 
  High Flow Oxygen Delivery System.
■ Define the clinical end-points when 
  utilizing High Flow Oxygen Delivery 
  System.
■ Review outcome data and case 
  scenarios with High Flow Oxygen 
  utilization.
              What is High Flow
               Oxygen (HFO2)
■   An oxygen delivery system which blends 
    oxygen/air  from 35%-100%
     – Can be administered via wide bore nasal cannula 
       or trach adapter up to 60 L/min.
     – Provides humidity enriched oxygen therapy for 
       patients in mild to moderate respiratory distress.
     – HF02 does not augment tidal volume and thus 
       does not facilitate CO2 removal.
     – It is not a substitute for NIPPV in an acute crisis. 
     – However, it may provide a bridge from NIPPV to 
       conventional oxygen delivery devices and also 
       may give some patients NIPPV free hours.
      High Flows Oxygen Benefits

– There are five key benefits:
   – Delivers a high FIO2 accurately
   – Meets the patient’s ventilatory 
     demands
   – Provides patient comfort
   – Provides a modest amount of positive 
     airway pressure
   –  Optimizes mucociliary clearance
       How is High Flow Oxygen
              Delivered?
■   A combination of:
     – Molecular high humidification delivery 
       system
     – An air/oxygen blender
     – Flowmeter
     – Via nasal cannula or trach tube adaptor 
High flow cannula
The prongs are wide bore dispersing the flow as it enters the nares 
and reduces the jetting effect associated with standard nasal cannula
Trach adapter 
Vent Tie-II
Utilized for securing
              Max Venturi

               Oxygen analyzer
Allows for 
independent
control of 
oxygen  
and flow                         FIO2 control




                                  Flow 
                                  rate
                                  control
850 Humidifier 
provides
molecular humidification
                           Set a non-invasive 
                           mode
                           via cannula
Warm Unit for a Minimal of 5’!!!
Complete 
High Flow 
Oxygen System
set up
Other High Flow Systems
    Were Does the Clinician Intervene
     with HFO2 in the Care Cycle?
 Invasive 
ventilation                                      HF02

              Non-invasive 
               ventilation
                                 Face 
                              mask oxygen

                                            Humidity therapy

                   HF02                                        Nasal cannula
                Advantages of HFO2
PATIENT                    CLINICIAN


Comfortable oxygen 
delivery, reducing the     Less attendance time assisting uncomfortable 
likelihood of treatment    patients
failure

Can continue to eat, 
drink, talk and sleep      No need to change between multiple oxygen 
                           delivery devices and interfaces 

A broad range of flows 
and oxygen 
concentrations can be 
delivered, providing       Increased confidence in the actual fraction of 
both versatility and       inspired oxygen (FiO2) being delivered to the 
continuity of care as      patient
patients wean or their 
condition becomes 
more acute 
May displace the need 
for noninvasive 
                           Easier oral care, maintaining the moisture in 
or invasive ventilation 
through better patient     the oral mucosa
tolerance




Better secretion 
clearance, reducing the 
risk of respiratory      May be used to wean patients off 
infection                noninvasive or invasive ventilation 
                            
           High Flows of Oxygen Delivered
               Through Nasal Cannula
   ■   The combination of nasal cannula and 
       optimal humidity enables comfortable 
       delivery of high flows
Patient                                Optimized 
comfort                                 patient 
                                       outcomes

                       Patient 
                     compliance
Octoberfest Party Last 
Year!!!
 hoping next 
I 

year’s 
Octoberfest::J)
       Why Improvement in
         Oxygenation?
■ Guaranteed FI02 delivered
■ Ventilatory demands met
■ “Back pressure CPAP”
  -Every ten liters of flow approximately 
1 cm of CPAP is generated!
  -Maximum of 5-6cm CPAP can be 
  achieved.
              Meeting patient’s inspiratory flow demand




No ambient
entrainment
        Face-mask oxygen delivery vs 
        High Flow Oxygen




Approximately 1 cm/h20 of “back pressure CPAP” per every
 ten liters of flow
HFO can not help here!!!
Adequate hydration
Inadequate humification :L
 Where to Start High Flow
         Oxygen


FI02  70%

40 lpm
         SpO2 Monitoring
■ A SpO2 monitor is to be utilized for ALL 
  HFO2 patients and low SpO2 alarm 
  must be set 2% below the physician 
  ordered desired Sp02.
■ The high respiratory rate alarm must 
  also be set per physician order on the 
  appropriate bedside monitor.
         Weaning of HFO2
■ Titrate to 40% oxygen
■ Reduce Flow to 20-30LPM
■ Transition to nasal cannula
Does this really work???
                    Outcomes
■   Sixty patients were 
    placed on HFNC from 
    July 1, 2009 to Dec 31, 
    2009 in MSICU.
■   In the HFNC that did 
    not required therapy 
    escalation had a 11.5 
    duration in MSICU 
    compared to 19.5 who 
    did.
Clinical Indications
2009-2011
New Data 2011-12
ICU LOS 2011-2012
                Hypothesis
■   HFO may reduce escalation of therapy 
    in specific patient populations that 
    exhibit certain clinical and demographic 
    characteristics
      Relevance to Practice
■ Aid clinical decision making as to 
  whether or not HFO is the best option 
  for a specific patient
■ Initiate HFO on patients that display 
  characteristics deemed successful
■ Not consider HFO for patients that 
  display characteristics deemed 
  unsuccessful
■ Effective and efficient use of respiratory 
  technology
                 Study Design
■   Retrospective observational study
■   Analyzed data on patients at LVHN who were placed 
    on HFO from May 21, 2011 to May 21, 2012
■   Sample size: 137 patients
■   Patients less than 18-years-old were excluded
■   Patients on HFO were identified from a daily report 
    received by respiratory therapy
■   Electronic medical record was used to gather 
    demographic and clinical information regarding these 
    patients
                   Methods
■   Patients were separated into two groups: 
    patients who were successful on HFO and 
    patients who were not
■   Success was defined as de-escalation in 
    care, meaning the patient maintained clinical 
    end-points on HFO or conventional oxygen 
    delivery systems
■   Failure was defined as escalation in care, 
    meaning that in order to maintain desired 
    clinical end-points either NIPPV or 
    mechanical ventilation had to be instituted
■   If a patient was on HFO for more than 72 
    hours they were counted as a failure 
    because HFO is not indicated to be a long-
    term therapy1
                       Results
■   All variables which were found to be statistically 
    different (p<0.05) between the two groups were 
    included in the logistic regression model.
■   Patients who had a previously existing co-morbidity 
    of pulmonary disease were 5.81(p=0.023) times 
    more likely to fail on HFO compared to patients who 
    did not have a previously existing co-morbidity of 
    pulmonary disease.
■   For every one day increase in ICU length-of-stay the 
    odds of failing on HFO increased by 1.14 (p=0.001).
■   Compared to those who were on HFO for 0 to 4 
    hours, those who were on HFO for greater than 16 
    hours were 13.11 (p=0.001) times more likely to be 
    a success.
      Interpretation/Conclusion
■   Patients who stay in the ICU for a longer 
    period of time may be more likely to fail on 
    HFO because these individuals tend to be 
    sicker.
■   Those who are going to fail on HFO are more 
    likely to do so in the first sixteen hours, 
    therefore, these hours are crucial for the 
    patient. 
■   Patients who have a previously existing co-
    morbidity of pulmonary disease are more 
    likely to fail on HFO. 
■   Patients who succeed on HFO spend an 
    average of 7.63 days in the ICU compared to 
    14.83 days for patients who fail. 
High Flow Oxygen Results
        2011-2012
            High Flow Oxygen Results
                   Indications
                    2011-2012
Oxygenation NIPPV   Vent         WOB   Secretions   Palliative
            Free    Liberation




294        30       42           57    49           77
HFO Results
 Outcomes
   2012
                  Literature Outcomes
■   High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure.
Roca O, Riera J, Torres F, Masclans JR.
Servei de Medicina Intensiva (Area General), Hospital Universitari Vall d'Hebron,
    Passeig Vall d'Hebron 119-129, 08035 Barcelona, Spain. oroca@ir.vhebron.net
■ CONCLUSIONS:
HFNC was better tolerated and more comfortable than face mask. HFNC was associated
    with better oxygenation and lower respiratory rate. HFNC could have an important
    role in the treatment of patients with acute respiratory failure.
■ High-Flow Oxygen Administration by Nasal Cannula for Adult and Perinatal
    Patients
Jeffrey J Ward MEd RRT FAARC:
■ The HFNC can effectively be used to treat patients with
moderate levels of hypoxemic respiratory failure.
     HFNC could be considered as an initial appliance in
certain settings (eg, ED), as flow could be titrated based
on response over a full range without having to change
to other devices.
                 Case Scenarios
■   Post liberation from long-duration Mechanical 
    Ventilation
■   Inability to administer mask either for high flow 
    Oxygen Delivery or NIPPV secondary to facial 
    surgical graft
■   Bridge therapy from NIPPV to conventional 
    Oxygen Administration 
■   In lieu of CPAP Intervention
■   Nitric Oxide/Heliox Administration
■   Post extubation Pulmonary Edema
■   Patient comfort—Palliative Care 
Nurse’s reaction 
when I
bring new 
technology into
her room!!
       Liberation Following Prolong
           Ventilatory Support
■   A twenty-seven year old female was admitted to 
    our ICU for Pneumonia and Sepsis.  She 
    developed full-blown ARDS and required full 
    ventilatory support for fifty-two days. 
■   She received a tracheostomy on day thirty-two 
    and required prolonged periods of FIO2 >60% to 
    maintain a Sp02>88%. Several bronchoscopies 
    were performed to address mucus plugging and 
    maintain a patent airway. 
She was slowly transition to partial ventilatory support and then 
attempts were made to conduct spontaneous breathing trials (SBT) 
via conventional high flow oxygen system utilizing a trach mask/t-
tube. During the breathing trials the patient’s respiratory rate and 
heart rate increased above clinical end-points and a paradoxical 
breathing pattern with associated wheezing was noted. Secretion 
removal was also problematic, requiring frequent suctioning. 
Periods of desaturation were noted requiring titration of oxygen 
delivery >60%. 

After four days of failed SBTs the patient was placed HFO2 via 
trach adapter. After institution of this oxygen and humidification 
delivery system, periods of desaturations were absent and work of 
breathing was reduced.  Stable hemodynamics and airway patency 
were maintained. The patient remained liberated from mechanical 
ventilation and was transferred to a long-term care facility. 
ventilation and was transferred to a long-term care facility.
    Inability to Administer Mask Either for High
    Flow Oxygen Delivery or BIPAP Secondary to
                 Facial Surgical Graft
■   A thirty-nine year old male received a right 
    superficial parotidectomy modified neck 
    dissection for dermatofibrosarcoma.  The 
    operative procedure lasted fourteen hours 
    and the patient was chemically paralyzed for 
    medical stability and required mechanical 
    ventilation for five days. 
■    During the ventilatory duration, the patient 
    developed pneumonia which was resolved 
    with antibiotic administration.  The patient 
    was extubated on day six but required re-
    intubation within six hours, secondary to 
    excessive work of breathing and hypoxemia. 
ØHigh flow oxygen administration or non-invasive 
positive pressure ventilation were not options 
secondary to the location and fragile state of the 
facial skin graft. 

Mechanical ventilation was continued for an 
additional five days.   

The patient was then extubated and placed on 
HFNC, set at fifty percent oxygen and with a flow of 
thirty liters per minute.  SpO2 was maintained>93% 
and work of breathing was minimal, secretion 
removal was adequate.  The patient was 
transferred to medical-surgical unit within twenty-
four hours.
      Bridge Therapy from NIPPV to
    Conventional Oxygen Administration
■   An eighty-two year old female was placed on 
    NIPPV for Respiratory Failure.  Attempts to 
    wean off NIPPV failed secondary to de-
    saturation and increased WOB. 
■   HFNC was placed on the patient at 60% and 
    40LPM, SPO2 was maintained and the patient 
    remained NIPPV until discharge to a long-
    term skilled care facility. 
                    Post Extubation
                   Pulmonary Edema
■   A thirty-two year old male was admitted for bacterial 
    pneumonia who required mechanical ventilation for 
    seven days.  Decision was made to attempt 
    ventilatory liberation, weaning parameters were 
    adequate however cardiac function was marginal.  
    Decision was made to extubate, which was 
    performed.  Within two minutes post extubation the 
    patient develop acute pulmonary edema and had to 
    be re-intubated and ventilated. 
■    Post forty eight hours post extubation failure the 
    decision again was made to attempt ventilatory 
    liberation. At this point to minimize the lost of positive 
    pressure post extubation, HFNC was placed in the 
    patient’s nares set at 50 lpm and 50%, extubated was 
    performed and the clinical course remained stable.
                 HFNC Via Heliox

■   Seventy-one year old patient admitted with a laryngeal 
    tumor was placed on NIPPV along with Heliox.
■    Patient vomited multiple times and mask compliance 
    was marginal associated with desaturation and 
    increased work of breathing. 
■   Patient was placed on HFNC via Heliox gas exchange 
    stabilized and patient compliance was adhere to.
               Patient Comfort
■   A fifty-five year old female was admitted for aortic 
    value insufficiency a with a history if idiopathic 
    pulmonary fibrosis.  The patient under went aortic 
    value repair.  
■   Post operatively she had multiple bouts of respiratory 
    failure and required prolong mechanical ventilation. 
    She was transited to NIPPV post ventilatory liberation 
    and  required its utilization for prolonged periods of 
    time.  
■   To enhance the patient’s ability to communicate to 
    her family and to have longer durations of BIPAP free
    -time to enjoy her meals HFNC was instituted.  Post 
    HFNC , NIPPV utilization was been reduced to hours 
    of sleep only.
                                             High-flow Oxygen System

                                                               Clinical 
                                                             Indications           1
                                                                Met?



                                                          Warm Unit for 5’
                                                              Set FIO2            2
                                                            to Maintain
                                                            Sp02>93%
                                                          Set LPM 40LPM


                              Increase             No                            Yes        Maintain 
 Sp02>93%                      FI02 or                       Sp02>93%                       Current
                              Liter flow                                                    Settings
Yes
                   No                                                        3
                                                            Is Patient’s          Yes       Maintain 
  Is Patient’s                 Increase       No
                                                          Inspiratory Flow                  Current
Inspiratory Flow                Flow to 
                              50-60LPM                          Met?                        Settings
      Met?

Yes
                    No                                                       4                           6                   7
                              Re-assess                                                     Maintain/wean 
                                              No           Clinical Status        Yes                            Transferred
 Clinical Status               for other                                                       Current
                                                               Stable?                                                From
     Stable?            No       clinical
                                                                                               Settings          Critical Care 
                             interventions    5
Yes
                                                        Place on 
 Maintain/wean                                          Conventional
                                                                                                             FIO2< 60%
    Current                                             Oxygen System                   8                    Flow<40Lpm
    Settings
                      HFO2
■   Provides wide range of precise FIO2 
    delivery for many patient populations
■   Enhances muco-kinesis
■   Provides a pseudo-CPAP
■   Maintains sufficient flow to maintain the 
    patient’s inspiratory flow demands
■   Easy to administer and maintain 
■   Patient comfort
      Unanswered Questions!!!

■   HFO effect on mortality?
■ It’s effect on ICU duration in a
  randomized controlled study?
■ Can it be used safely during an acute
  crisis in medical-surgical patient
  population?
Kenneth Miller MEd, RRT-ACCS, RRT-
NPS 
Respiratory Care
LVHN
610-402-5772
Kenneth.miller@lvhn.org

								
To top