สายช่วยหายใจทางช่องจมูกที่ใช้ในการส่งแก๊สทางการแพทย์มักจะจำกัดอัตราการไหล 1–6 ลิตรต่อนาที สัดส่วนของออกซิเจนจากการหายใจเข้า (FiO2) โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 24–35% เนื่องจากออกซิเจนบริสุทธิ์ที่ส่งมาจากสายช่วยหายใจจะถูกเจือจางโดยการไหลเวียนของอากาศโดยรอบ (มีออกซิเจน 21%) อัตราการไหลของการส่งออกซิเจนโดยใช้สายช่วยหายใจทางจมูกโดยทั่วไปมีข้อจำกัด เนื่องจากออกซิเจนทางการแพทย์นั้นปราศจากน้ำ และเมื่อส่งจากแหล่งที่มีแรงดัน แก๊สจะเย็นตัวลงเมื่อมีการขยายตัวตามความดันที่ลดลงสู่ความดันบรรยากาศ การส่งแก๊สแห้งเย็นจะทำให้เยื่อบุทางเดินหายใจระคายเคืองอาจทำให้เยื่อบุจมูกแห้งและมีเลือดออกและสามารถเพิ่มความต้องการในการเผาผลาญจากการทำให้ร่างกายเย็นลง[15]

แม้จะมีการหายใจอย่างแผ่วเบา อัตราการไหลของการหายใจผ่านช่องจมูกของผู้ใหญ่มักจะเกิน 12 ลิตรต่อนาทีและอาจเกิน 30 ลิตรต่อนาทีสำหรับผู้ที่มีอาการผิดปกติของทางเดินหายใจเล็กน้อย การบำบัดด้วยออกซิเจนแบบดั้งเดิมถูกจำกัดไว้ที่ 6 ลิตรต่อนาทีไม่ได้ใกล้กับความต้องการการหายใจของผู้ใหญ่ปกติ ดังนั้นออกซิเจนจะถูกเจือจางด้วยอากาศในห้องในระหว่างการหายใจเข้า

ก่อนการถือกำเนิดของการบำบัดด้วยการไหลเวียนสูง เมื่อต้องใช้ FiO2 เพิ่มขึ้นเพื่อช่วยในการหายใจ ต้องใช้หน้ากากพิเศษหรือใส่ท่อช่วยหายใจ เป้าหมายของการบำบัดด้วยการไหลเวียนสูงคือเพื่อให้ปริมาณการไหลของแก๊สสำหรับการหายใจเพียงพอที่จะตอบสนองหรือเกินอัตราการหายใจของผู้ป่วย แก๊สถูกทำให้ร้อนและชื้นเพื่อปรับสภาพเนื่องจากการไหลที่เพิ่มขึ้นจะเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อหากปล่อยให้แห้งและเย็น

แหล่งที่มาของออกซิเจนมักจะผสมกับอากาศอัด โรงพยาบาลมักจะมีออกซิเจนและอากาศอัดแรงดัน 50 psi (350 kPa) สำหรับใช้ในการรักษา สิ่งนี้ช่วยให้สามารถส่งอากาศหรือการผสมผสานของอากาศและออกซิเจนด้วยการใช้เครื่องผสมออกซิเจน จากนั้นแก๊สจะถูกทำให้ร้อนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 37 °C และทำให้ความชื้นเกือบ 100% RH โดยใช้เครื่องให้ความชื้น แก๊สจะถูกขนส่งไปยังผู้ป่วยผ่านท่อนำความร้อนเพื่อป้องกันการเย็นตัวและการควบแน่นของไอน้ำที่ถูกเติมเข้าไปในแก๊สสำหรับการหายใจ

การบำบัดด้วยการไหลเวียนสูงจำเป็นต้องใช้สายช่วยหายใจทางจมูกและระบบที่ออกแบบมาสำหรับอัตราการไหลสูงและรองรับแรงดันที่สร้างขึ้น ในขณะเดียวกันสายที่ใส่ช่องจมูกจะต้องมีขนาดเล็กพอที่จะไม่อุดกั้นมากกว่า 50% ของขนาดช่องจมูกเนื่องจากจะช่วยให้การไหลมีทางออกหลายจุดเพื่อให้ได้ผลการชะล้างทางเดินหายใจอย่างต่อเนื่อง