High-flow nasal cannula therapy for infants with bronchiolitis

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Authors


Abstract

Background

Bronchiolitis is a common lower respiratory tract illness, usually of viral aetiology, affecting infants younger than 24 months of age and is a frequent cause of hospitalisation. It causes airway inflammation, mucus production and mucous plugging, resulting in airway obstruction. Effective pharmacotherapy is lacking and bronchiolitis is a major cause of morbidity and mortality.

Conventional treatment consists of supportive therapy in the form of fluids, supplemental oxygen and respiratory support. Traditionally oxygen delivery is as a dry gas at 100% concentration via low-flow nasal prongs. However, the use of heated, humidified, high-flow nasal cannula (HFNC) therapy enables delivery of higher inspired gas flows of an air/oxygen blend, up to 12 L/min in infants and 30 L/min in children. Its use provides some level of continuous positive airway pressure to improve ventilation in a minimally invasive manner. This may reduce the need for invasive respiratory support thus potentially lowering costs, with clinical advantages and fewer adverse effects.

Objectives

To assess the effects of HFNC therapy compared with conventional respiratory support in the treatment of infants with bronchiolitis.

Search methods

We searched CENTRAL (2013, Issue 4), MEDLINE (1946 to May week 1, 2013), EMBASE (January 2010 to May 2013), CINAHL (1981 to May 2013), LILACS (1982 to May 2013) and Web of Science (1985 to May 2013). In addition we consulted ongoing trial registers and experts in the field to identify ongoing studies, checked reference lists of relevant articles and searched conference abstracts.

Selection criteria

We included randomised controlled trials (RCTs) or quasi-RCTs which assessed the effects of HFNC (delivering oxygen or oxygen/room air blend at flow rates greater than 4 L/min) compared to conventional treatment in infants (< 24 months) with a clinical diagnosis of bronchiolitis.

Data collection and analysis

Two review authors independently used a standard template to assess trials for inclusion and extract data on study characteristics, 'Risk of bias' elements and outcomes. We contacted trial authors to request missing data. Outcome measures included the need for invasive respiratory support and time until discharge, clinical severity measures, oxygen saturation, duration of oxygen therapy and adverse events.

Main results

We included one RCT which was a pilot study with 19 participants that compared HFNC therapy with oxygen delivery via a head box. In this study, we judged the risk of selection, attrition and reporting bias to be low, and we judged the risk of performance and detection bias to be unclear due to lack of blinding. The median oxygen saturation (SpO2) was higher in the HFNC group at eight hours (100% versus 96%, P = 0.04) and at 12 hours (99% versus 96%, P = 0.04) but similar at 24 hours. There was no clear evidence of a difference in total duration of oxygen therapy, time to discharge or total length of stay between groups. No adverse events were reported in either group and no participants in either group required further respiratory support. Five ongoing trials were identified but no data were available in May 2013. We were not able to perform a meta-analysis.

Authors' conclusions

There is insufficient evidence to determine the effectiveness of HFNC therapy for treating infants with bronchiolitis. The current evidence in this review is of low quality, from one small study with uncertainty about the estimates of effect and an unclear risk of performance and detection bias. The included study provides some indication that HFNC therapy is feasible and well tolerated. Further research is required to determine the role of HFNC in the management of bronchiolitis in infants. The results of the ongoing studies identified will contribute to the evidence in future updates of this review.

Résumé scientifique

Traitement par canule nasale à haut débit chez les nourrissons atteints de bronchiolite

Contexte

La bronchiolite est une maladie des voies respiratoires inférieures courante, généralement d'étiologie virale, qui affecte les nourrissons de moins de 24 mois et est une cause fréquente d'hospitalisation. Elle provoque une inflammation des voies respiratoires, une production de mucus et un bouchon muqueux, entraînant une obstruction des voies respiratoires. La pharmacothérapie est insuffisante et la bronchiolite est une cause majeure de morbidité et de mortalité.

Un traitement standard consiste en une thérapie de soutien sous forme de liquides, d'oxygène d'appoint et d'assistance respiratoire. Traditionnellement, l'apport en oxygène est comme un gaz sec concentré à 100 % via un apport à bas débit par pinces nasales. Cependant, l'utilisation d'une canule nasale à haut débit (CNHD) chauffée et humidifiée permet l'apport de gaz inspiré à débits plus élevé d'un mélange air/oxygène, jusqu'à 12 L/mn chez les nourrissons et 30 L/mn chez les enfants. Son utilisation apporte un certain niveau d'une ventilation en pression positive continue pour améliorer la ventilation d'une manière très peu invasive. Cela pourrait réduire le besoin d'assistance respiratoire invasive, potentiellement diminuer les coûts, avec des avantages cliniques et moins d'effets indésirables.

Objectifs

Évaluer les effets du traitement par CNHD par rapport à l'assistance respiratoire conventionnelle dans le traitement des nourrissons atteints de bronchiolite.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL (2013, numéro 4), MEDLINE (de 1946 à la 1ère semaine de mai 2013), EMBASE (de janvier 2010 à mai 2013), CINAHL (de 1981 à mai 2013), LILACS (de 1982 à mai 2013) et Web of Science (de 1985 à mai 2013). Nous avons également consulté des registres d'essais cliniques en cours et des experts dans le domaine pour identifier des études en cours, examiné les références bibliographiques des articles pertinents et consulté les actes de conférences.

Critères de sélection

Nous avons inclus des essais contrôlés randomisés (ECR) ou quasi-ECR qui évaluaient les effets de la CNHD (administrer de l'oxygène ou un mélange ambiant/oxygène à un débit de plus de 4 L/mn) par rapport au traitement conventionnel chez des nourrissons (< 24 mois) avec un diagnostic clinique de la bronchiolite.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont utilisé un modèle standard pour évaluer les essais à inclure et extrait les données sur les caractéristiques des études, les éléments de « risque de biais » et les critères de jugement. Nous avons contacté les auteurs des essais afin de solliciter les données manquantes. Les mesures de résultats incluaient la nécessité d'assistance respiratoire invasive et le délai jusqu'à la sortie d'hôpital, les mesures de gravité clinique, la saturation en oxygène, la durée de l'oxygénothérapie et les effets indésirables.

Résultats principaux

Nous avons inclus un ECR qui était une étude pilote avec 19 participants comparant une CNHD par rapport à un traitement avec un apport en oxygène à l'aide d'un masque. Dans cette étude, nous avons jugé que le risque de sélection, l'attrition et la notification de biais était faible. De même, nous avons jugé le risque de performance et la détection de biais incertains en raison du manque de masquage. La saturation médiane en oxygène (SpO 2 ) était plus élevée dans le groupe CNHD à 8 heures (100 % versus 96%, P = 0,04) et à 12 heures (99 % versus 96%, P = 0,04), mais similaire à 24 heures. Il n'y avait aucune preuve probante d'une différence dans la durée totale de l'oxygénothérapie, le délai de sortie ou la durée totale d'hospitalisation entre les groupes. Aucun effet indésirable n'a été signalé dans aucun des groupes et aucun participant n'a nécessité d'assistance respiratoire supplémentaire dans aucun des groupes. Cinq essais en cours ont été identifiés, mais aucune donnée n'était disponible en mai 2013. Nous n'avons pas été en mesure de réaliser une méta-analyse.

Conclusions des auteurs

Il n'existe pas suffisamment de preuves pour déterminer l'efficacité de la thérapie par CNHD pour le traitement de la bronchiolite chez les nourrissons. Les preuves actuelles dans cette revue sont de faible qualité, issues d'une étude de petite taille avec une incertitude concernant les estimations de l'effet et un risque incertain de de performance et de détection de biais. L'étude incluse fournit certaines données indiquant que le traitement par CNHD est faisable et bien toléré. D'autres recherches sont nécessaires pour déterminer le rôle de la CNHD dans la prise en charge de la bronchiolite chez les nourrissons. Les résultats des études en cours identifiées contribueront aux éléments de preuves dans les futures mises à jour de cette revue.

Plain language summary

High-flow nasal cannula (tube) therapy for infants with bronchiolitis

Bronchiolitis is a common illness affecting the lower (smaller) respiratory airways in infants (younger than 24 months of age). Usually caused by a viral infection, it results in breathing problems, including cough, fast breathing, wheezing and can cause poor feeding. It is a major cause of hospitalisation in infants. Current treatment involves supporting infants to breath until the infection clears. An emerging method to support breathing is using blended, heated, humidified air and oxygen, through nasal cannulae (tubes) at flow rates higher than two litres per minute, which is the maximum for conventional dry oxygen delivery. This is known as high-flow nasal cannula therapy and it allows the comfortable delivery of high flow rates of an air/oxygen blend which may improve ventilation. This may lead to a reduced need for invasive respiratory support (e.g. intubation) and may have a clinical advantage over other treatments by preventing drying of the upper airway. This review assessed the effects of high-flow nasal cannula therapy, compared with other respiratory support, in the treatment of infants with bronchiolitis.

One study (19 participants) met our inclusion criteria. It showed that high-flow nasal cannula therapy is well tolerated as a treatment for bronchiolitis. Oxygen saturations (blood oxygen levels) were better at eight and 12 hours in participants receiving high-flow nasal cannula therapy than in those receiving oxygen therapy via a head box, but were similar between groups at 24 hours, although this may have been due to higher oxygen flow rates in the high-flow nasal cannula group. There was no clear evidence of a difference between the two groups in the duration of oxygen therapy, length of hospitalisation and time to discharge. No adverse events were reported in either group.

There is insufficient evidence to determine the effectiveness of high-flow nasal cannula therapy for treating bronchiolitis in infants. The included study provides some indication that HFNC therapy is feasible and well tolerated. However, our evidence is based on one low-quality, small study with uncertainty about the effects and some possibility of bias arising from the study methods. Further research is required to determine the role of high-flow nasal cannula therapy in the management of bronchiolitis in infants. The results of six ongoing studies identified will contribute to the evidence in future updates of this review.

The evidence is current to May 2013.

Résumé simplifié

Traitement par canule nasale à haut débit (sonde) chez les nourrissons atteints de bronchiolite

La bronchiolite est une maladie courante qui affecte les voies respiratoires inférieures (plus petites) chez les nouveau-nés (âgés de moins de 24 mois). Généralement causée par une infection virale, elle entraîne des problèmes de respiration, notamment une toux, une respiration rapide et sifflante et peut entraîner des problèmes d'alimentation. Elle est une cause majeure d'hospitalisation chez les nourrissons. Le traitement en cours consiste à soutenir la respiration des nourrissons jusqu'à ce que l'infection disparaisse. Une méthode permettant de soutenir la respiration utilise un mélange d'air et d'oxygène chauffé et humidifié par la canule nasale (sondes) à des taux de débit plus élevé que deux litres par minute, ce qui est le maximum pour l'apport traditionnel en oxygène sec . Ceci est connu comme étant le traitement par canule nasale à haut débit et il permet l'apport confortable de taux de débit élevé d'un mélange air/oxygène qui pourrait améliorer la ventilation. Cela pourrait entraîner une réduction du besoin d'assistance respiratoire invasive (par exemple l'intubation) et pourrait avoir un avantage clinique par rapport à d'autres traitements par la prévention de la sécheresse des voies respiratoires supérieures. Cette revue a évalué les effets du traitement par canule nasale à haut débit, par rapport à d'autres assistances respiratoires, dans le traitement des nourrissons atteints de bronchiolite.

Une étude (19 participants) répondait à nos critères d'inclusion. Elle a démontré que le traitement par canule nasale à haut débit est bien toléré en tant que traitement de la bronchiolite. Les saturations en oxygène (taux d'oxygène dans le sang) étaient plus efficaces à 8 et à 12 heures chez les participants recevant le traitement par canule nasale à haut débit comparé à ceux recevant de l'oxygénothérapie via un masque, mais étaient similaires entre les groupes au bout de 24 heures, bien que cela puisse être dû à une hausse des taux de débit d'oxygène dans le groupe de canule nasale à haut débit. Il n'y avait aucune preuve probante d'une différence entre les deux groupes au niveau de la durée de l'oxygénothérapie, la durée d'hospitalisation et le délai avant la sortie. Aucun effet indésirable n'était rapporté dans aucun des deux groupes.

Il n'existe pas suffisamment de preuves pour déterminer l'efficacité de la thérapie par canule nasale à haut débit pour le traitement de la bronchiolite chez les nourrissons. L'étude incluse fournit certaines données indiquant que le traitement par CNHD est faisable et bien toléré. Cependant, notre preuve est basée sur une seule petite étude de faible qualité avec une incertitude concernant les effets et une possibilité de biais provenant des méthodes d'étude. D'autres recherches sont nécessaires pour déterminer le rôle du traitement de la canule nasale à haut débit dans la prise en charge de la bronchiolite chez les nourrissons. Les résultats de six études en cours identifiées contribueront aux éléments de preuves dans les futures mises à jour de cette revue.

Les preuves sont à jour en mai 2013.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 15th June, 2014
Traduction financée par: Financeurs pour le Canada : Instituts de Recherche en Santé du Canada, Ministère de la Santé et des Services Sociaux du Québec, Fonds de recherche du Québec-Santé et Institut National d'Excellence en Santé et en Services Sociaux; pour la France : Ministère en charge de la Santé