Trendy v saturaci kyslíkem u zdravých kojenců v prvních dnech života: Studie „TOST“

POZADÍ:

Novorozenecké období je obdobím přechodu z intrauterinního do mimoděložního prostředí. Arteriální saturace plodu kyslíkem před porodem je přibližně 65 %. Během několika minut po porodu a s nástupem dýchání se saturace novorozence kyslíkem zvýší blízko normálním postnatálním hodnotám.

V praxi se saturace kyslíkem měří kontinuálně pomocí transkutánní sondy připojené k pulznímu oxymetru. Sonda osvětluje místní tkáň a skutečná saturace kyslíkem se odhaduje měřením vlnových délek světla, které není absorbováno. Tato metoda transkutánního měření saturace kyslíkem (SpO2) poskytuje přesný odhad skutečné saturace kyslíkem srovnatelný s měřením prováděným pomocí kooxymetrie s použitím plné krve (1,2).

Popis problému: U zdravých novorozenců není prováděna rutinní kontrola saturace kyslíkem. Zdravotnický tým proto neví, zda jsou kolísání saturace kyslíkem normálním jevem. Je důležité jasně porozumět trendům postnatální saturace kyslíkem a jejich variabilitě u zdravých dětí, abychom pomohli identifikovat děti, které vyžadují další vyšetření nebo intervenci, a to jak na neonatální jednotce intenzivní péče (JIP), tak v „normálních“ jeslích pro novorozence.

Identifikace „rizikových“ novorozenců:

Studie saturace kyslíkem u zdánlivě zdravých dětí popisují postnatální saturaci kyslíkem 95–98 % v prvních dnech po narození (3–5). Dochází k dalšímu malému zvýšení SpO2 o 2 až 3 % během následujících 72 hodin po uzavření ductus arteriosus. V těchto studiích saturace kyslíkem pod prahovou hodnotou vyvolala další zkoumání a/nebo změnu léčby. Jedna studie zaslepila zdravotnický tým vůči hodnotám saturace kyslíkem pouze u malé podskupiny přijatých pacientů (6). Tyto studie definovaly "normální" saturaci kyslíkem na základě toho, zda byla při dalším vyšetřování objevena významná patologie. Stanovením prahové hodnoty SpO2 pro určení potřeby dalších vyšetřování nebo intervencí a selektivním zaměřením na tuto skupinu vyšetřovatelé potenciálně zavedli zkreslení.

Často je obtížné klinicky identifikovat děti v raných stádiích potenciálně závažných onemocnění, jako je infekce nebo kritická vrozená srdeční choroba. Takové děti mohou vypadat dobře několik dní po narození, a proto jsou před stanovením diagnózy propuštěny domů. V těchto případech existuje vážné riziko rychlého zhoršení stavu mimo nemocnici, což má za následek návrat dítěte na pohotovost s následným opětovným přijetím do nemocnice. Screening saturace kyslíkem před propuštěním domů po porodu může pomoci při identifikaci dobře vypadajících dětí, které mají vážné základní onemocnění. Z těchto důvodů mnoho center přijímá politiku provádění screeningových měření SpO2 u všech novorozenců. Nedávný systematický přehled screeningu pulzní oxymetrie pro detekci kritické vrozené srdeční choroby u 229 421 novorozenců ukázal senzitivitu 76•5 %, specificitu 99•9 % a míru falešně pozitivních výsledků 0•14 %(7). V tomto přehledu bylo 748 falešně pozitivních výsledků, šestkrát více než skutečně pozitivních testů. Ještě důležitější je, že 33 dětí s kritickou vrozenou srdeční vadou nebylo identifikováno. Pozitivní prediktivní hodnota tohoto testu byla nízká (13 %) z důvodu nízké prevalence onemocnění a velmi vysoké míry falešně pozitivních výsledků. Vysoká míra falešně pozitivních výsledků podporuje potřebu vysoce kvalitních normativních dat o saturaci před implementací těchto testů v komunitě. Existuje nejistota v tom, jak interpretovat takové informace, protože současné zásady mají tendenci stanovit jedinou mezní hodnotu SpO2 jako práh pro další vyšetření, jako je echokardiogram. Toto může být příliš zjednodušený přístup, protože nebere v úvahu normální fluktuace saturace kyslíkem, které výzkumníci očekávají u zdravých novorozenců. Vysoká kvalita hodnot SpO2 od zdravých donošených dětí jako základ pro srovnání může vést k přesnější identifikaci „rizikových“ novorozenců.

Testování autosedaček:

Mnoho dětí přijatých na JIP podstupuje 90 minut nepřetržitého záznamu SpO2, zatímco jsou umístěny v autosedačce před propuštěním domů. Postup, označovaný jako testování autosedačky, je určen k identifikaci dětí, které nejsou schopny tolerovat ohnutou polohu těla, která je důsledkem sezení v autosedačce. 90minutový záznam je prezentován jako frekvenční histogram hodnot SpO2, takže lékař může identifikovat děti, které tráví nadměrnou část času s příliš nízkou saturací kyslíku. Interpretace výsledků testování autosedaček je do značné míry subjektivní. Porovnáním výsledků testování s histogramy SpO2 od zdravých dětí mohl lékař objektivněji identifikovat děti, které „prošly“ nebo „neprošly“ testem autosedačky.

Interpretace histogramu saturace kyslíkem:

Předčasně narozené děti ve 37. týdnu korigované gestace, které vyžadují průběžnou mechanickou ventilaci, nepřetržitý pozitivní tlak v dýchacích cestách nebo kyslík dodávaný nosními hroty, mají běžně vytvářeny histogramy frekvence SpO2, které jim pomáhají při rozhodování, kdy jsou připraveny k extubaci nebo přechodu z trvalého pozitivního tlaku v dýchacích cestách. V současné době neexistují žádná kvalitní normativní data SpO2, která by pomohla definovat kritéria pro hodnocení histogramů SpO2, aby bylo možné určit, zda je dítě připraveno na přechod z podpory dýchání.

METODY

NÁVRH STUDIE: Prospektivní, longitudinální, observační studie.

STUDIJNÍ CENTRUM: Tato studie bude provedena ve městě Calgary v Albertě (nadmořská výška 1054 metrů) na poporodních odděleních 3 geograficky oddělených nemocnic: Foothills Medical Center, Rocky View General Hospital a Peter-Lougheed Hospital. Calgary má přibližně 18 000 porodů ročně.

V referenčních studiích saturace kyslíkem prováděných v různých nadmořských výškách se postnatální saturace kyslíkem ve střediscích pod 1500 metrů významně nelišila od saturace naměřené na hladině moře. Vyšetřovatelé proto očekávají, že naše výsledky budou použitelné pro všechna střediska pod 1500 metry nadmořské výšky.

V rámci této studie vyšetřovatelé také provádějí pilotní studii stejného designu v Bogotě v Kolumbii. Bogota je v nadmořské výšce 2625 metrů. Pilotní studie bude zkoumat, zda vzorce saturace kyslíkem u zdravých dětí jsou ve vysoké nadmořské výšce stejné jako v Calgary (nadmořská výška 1045 metrů).

IDENTIFIKACE PŘEDMĚTU A PŘIHLÁŠKA:

Vyšetřovatelé budou denně kontrolovat elektronické zdravotní záznamy dětí přijatých na porodní oddělení, aby identifikovali potenciální subjekty. Elektronický zdravotní záznam zobrazuje věk každého pacienta. Novorozenci jsou identifikováni podle věku 0 dnů. Poté, co personál pečující o matku potvrdí její ochotu s námi hovořit o naší studii, místní spoluřešitel osloví matku potenciálních subjektů a vyžádá si souhlas se zápisem do studie. U zapsaných kojenců bude oznámení o narození opatřeno štítkem upozorňujícím zdravotní sestru, že dítě je součástí studie. Pro ty rodiče, kteří odmítnou účast ve studii, budou vyšetřovatelé žádat o povolení sledovat tyto děti po dobu 8 týdnů, aby identifikovali návštěvy na pohotovosti a přijetí do nemocnice. Porovnání údajů o těchto kojencích s údaji o ostatních kojencích ve studii nám pomůže odhalit zkreslení v našem náboru.

ÚDAJE, KTERÉ JE TŘEBA SBÍRAT Gestační věk, věk (hodiny/dny života), pohlaví, porodní hmotnost, vícenásobné porody, způsob porodu, stav streptokoků skupiny B, trvání ruptury blan, přítomnost porodu, chorioamnionitida, anamnéza matky a porodnictví Anamnéza, kouření matek, těhotenská cukrovka, těhotenstvím indukovaná hypertenze, prenatální ultrazvukové výsledky, výsledky amniocentézy/choriálních klků, skóre podle Apgarové, podrobnosti o resuscitaci a výsledky plynů z pupečníkové krve budou shromážděny z elektronických a papírových zdravotních záznamů pacientky. Údaje o saturaci kyslíkem budou shromažďovány tak, jak je uvedeno níže.

MĚŘENÍ Saturace kyslíku:

Po zápisu bude novorozencům měřena saturace kyslíkem po dobu 90 minut pomocí pulzního oxymetru Masimo Radical 7. Tento pulzní oxymetr byl vybrán pro svou odolnost vůči pohybovým artefaktům a dobrý výkon ve stavech nízké perfuze [14,15]. Pulzní oxymetr bude nastaven na normální citlivost s průměrným časem 8 sekund a bude ukládat datové body každé 2 sekundy. Jedna sonda pulzního oxymetru bude umístěna na pravé zápěstí (preduktální) a druhá sonda bude umístěna na obě nohy (postduktální), aby bylo možné provádět nepřetržité měření po dobu 10 minut, počínaje bodem, ve kterém se měří perfuzní index, perfuze tkáně a kvalita signálu je přijatelná (>1,0). Tato počáteční fáze záznamu bude probíhat pod dohledem spoluřešitele ve vyšetřovně v dětském pokoji s dítětem v klidném stavu, aby bylo zajištěno získání přesných hodnot. Stav bdělosti každého kojence bude klasifikován podle popisu „Státy termínu novorozenec“ March of Dimes (16).

Dítě bude vráceno matce s jedním pulzním oxymetrem stále připojeným k pravému zápěstí pro dokončení 90minutové doby záznamu. Během této 80minutové periody budou vyšetřovatelé zaznamenávat pouze preduktální saturaci, protože pro matku bude nepohodlné mít k dítěti připojeny dvě sondy.

Dalších 15 minut simultánních pre a postduktálních měření SpO2 bude provedeno na klinice zdravotní sestry (PHN) 2-3 dny po propuštění PHN vyškoleným v používání pulzní oxymetrie.

NEONATALSKÝ STAV:

Novorozenecký stav je skupina charakteristického chování a fyziologických změn, které se pravidelně opakují (17). S každým novorozeneckým stavem může docházet ke změnám srdeční frekvence, průtoku krve, elektroencefalografickým změnám a změnám saturace [18-20]. Identifikace novorozeneckého stavu během záznamu saturace kyslíkem může pomoci s interpretací trendů saturace v kontextu každého novorozeneckého stavu, a proto bude v analýze kontrolována. Chcete-li kategorizovat stav dítěte, použijete stavy „March of Dimes“ termínu novorozenec (Ref: March of Dimes) (viz příloha). I když tato metoda nebyla ověřena srovnáním s elektrofyziologickými studiemi, je jednoduchá a rychlá na provedení, neinvazivní a nevyžaduje sofistikované vybavení.

ČASOVÁNÍ NAHRÁVEK:

Oxymetrické záznamy budou prováděny každých 12–24 hodin před propuštěním během běžné pracovní doby, přičemž první záznam bude probíhat mezi 6. a 24. hodinou po porodu (21). Záznamy nebudou prováděny před dosažením věku 6 hodin, aby bylo možné dokončit normální přechod do mimoděložního prostředí. Jeden další záznam SpO2 provede PHN 2 až 3 dny po propuštění na Kliniku veřejného zdraví. Všimněte si, že v Calgary jsou všechna miminka běžně sledována úřadem veřejného zdraví během několika dnů po propuštění.

OSLEPUJÍCÍ:

Hodnoty pulzního oxymetru budou zakryty upevněním neprůhledného krytu přes displej oxymetru. Perfuzní index, míra síly signálu, bude ponechán viditelný, takže výzkumník může zajistit, že je získán signál dobré kvality. Funkce tón do rytmu bude vypnuta a alarmy vysokého/nízkého SpO2 budou ztišeny, protože jsou nepřímými indikátory saturace kyslíkem. Tímto způsobem budou vyšetřovatelé a zaměstnanci zaslepeni k hodnotám saturace kyslíkem.

DOHODA INTER OBSERVER PRO POSOUZENÍ STAVU NOVORODENCE (BŘEZEN DIES):

S více vyšetřovateli v naší studii je důležité definovat novorozenecký stav jednotně. S touto jednoduchou metodou hodnocení vyšetřovatelé očekávají, že shoda mezi pozorovateli bude vysoká. Pro odhad variability mezi pozorovateli bude prvních 10 kojenců na každém místě (celkem 30 kojenců pro 3 místa), kteří byli přijati do studie, pozorováno současně 2 výzkumníky. Každé pozorování bude probíhat během prvních 10 minut záznamu (v normální novorozenecké školce) a bude nezávisle zaznamenáno vyšetřovateli na předtištěných formulářích.

Variabilita mezi pozorovateli bude stanovena pomocí nominální kappa statistiky s bootstrapped bias korigovanými 95% intervaly spolehlivosti. Hodnoty kappa lze klasifikovat následovně: pod nulou = špatné, nula až 0,20 = nepatrné, 0,21 až 0,4 = dobré, 0,41 až 0,6 = střední, 0,61 až 0,8 = podstatné, 0,81 až 1 = téměř dokonalé. Protože hlavním účelem tohoto hodnocení není validovat hodnocení neonatálního stavu, ale pochopit stupeň variability mezi pozorováními, vyšetřovatelé vybrali vhodný vzorek 30 kojenců.

SPRÁVA DAT:

Data se automaticky zaznamenávají a ukládají do pulzního oxymetru v reálném čase. Před každým měřením spoluřešitel nebo zdravotní sestra zaznamená datum a čas na pulzním oxymetru při zahájení měření SpO2. To usnadní propojení každého pacienta s jeho oxymetrickými daty při stahování zaznamenaných informací z pulzního oxymetru.

Pulzní oxymetr ukládá 3 různé typy dat pro každý časový bod: saturaci kyslíkem, srdeční frekvenci a hexadecimální kód, který obsahuje informace o kvalitě záznamu. Data budou importována z pulzního oxymetru do Microsoft Excelu pomocí výzkumného přenosného počítače, na kterém běží program hyperterminálu. Každý oxymetr může pojmout všechna měření, aniž by byla překročena jeho skladovací kapacita. Ke stažení oxymetru však dojde krátce po sběru, aby bylo zajištěno, že data budou bezpečně uložena včas.

Studijní data budou shromažďována a spravována pomocí REDCap (Research Electronic Data Capture), online výzkumné databáze.1 REDCap je bezpečná webová aplikace navržená pro podporu sběru dat pro výzkumné studie, která poskytuje: 1) intuitivní rozhraní pro validovaná data vstup; 2) auditní záznamy pro sledování manipulace s daty a postupů exportu; 3) automatizované postupy exportu pro bezproblémové stahování dat do společných statistických balíčků; a 4) postupy pro import dat z externích zdrojů(22) . Identifikační údaje budou uloženy ve studijním pořadači a nebudou vloženy do databáze REDCap.

KONTROLA MIMINEK:

Děti budou sledovány až do věku 8 týdnů prostřednictvím kontroly jejich elektronických zdravotních záznamů, aby se identifikovaly ty, které zemřely, vyžadovaly opětovné přijetí do nemocnice nebo navštívily pohotovost. U těchto dětí vyšetřovatelé zkontrolují nemocniční mapy a elektronické zdravotní záznamy, aby identifikovali všechny důležité diagnózy, které byly stanoveny. Vyšetřovatelé také zkontrolují všechny echokardiogramy, které byly provedeny během období sledování. U dětí, u kterých se následně zjistí, že mají vrozenou srdeční chorobu, respirační onemocnění (vrozené respirační poruchy/malformace), krevní dyskrazii nebo intrauterinní/perinatálně získanou infekci (na základě klinických příznaků nebo mikrobiologických důkazů spolu s individuální kontrolou grafu), nebudou jejich údaje zahrnuty do nomogram. Kojenci s kterýmkoli z výše uvedených stavů budou analyzováni samostatně, aby se zjistilo, zda se jejich saturace kyslíkem lišila od saturace zdravých dětí.

VELIKOST VZORKU:

Za předpokladu, že průměrná měření saturace kyslíkem je v mezích 0,25 % chyby a na základě publikovaných odhadů standardních odchylek pro měření saturace kyslíkem v této populaci, vyšetřovatelé uvažovali standardní odchylku 3,35. To také poslouží k odhadu průměrného variačního koeficientu v rámci takového rozsahu chyb. Skutečný výpočet velikosti vzorku je 14. Vzhledem k našemu primárnímu cíli vytvořit nomogram s percentily saturace kyslíkem je však nutné zapsat větší počet miminek. Za předpokladu 10 až 15% míry předčasného ukončování školní docházky a 1-2% míry vyloučení dětí po propuštění kvůli diagnóze srdeční choroby atd. plánují vyšetřovatelé zapsat 625 dětí, aby bylo dosaženo konečné velikosti vzorku 500 dětí.

ANALÝZA:

Výzkumníci budou analyzovat trendy v postduktálním SpO2, variabilitě SpO2 a rozdíly mezi pre- a postduktální saturací kyslíkem pro tuto počáteční fázi. Statistický výpočetní balíček "R project" bude použit pro analýzy pod dohledem jednoho z našich spoluřešitelů (A Nettel-Agguire, PhD statistik). Řešitelé předloží popisnou statistiku charakteristik populace. Kategorické proměnné budou prezentovány jako proporce a 95% CI, zatímco numerické proměnné budou prezentovány jako průměr (standardní odchylka) nebo medián (IQR) podle potřeby.

Pro každé dítě se vypočítá průměr saturace kyslíkem spolu s SD (standardní odchylka) a variačním koeficientem (SD/průměr) pro každé časové období (den 0, den 1, den 2 atd.). Vzorové průměry těchto tří parametrů budou vypočteny s odpovídajícími intervaly spolehlivosti.

Vyšetřovatelé vypočítají percentily saturace kyslíkem pomocí metody LMS (metoda šikmosti-medián-koeficient variace) na základě jednotlivých průměrů zvlášť pro každý den, kdy byla provedena měření SpO2.

Vyšetřovatelé očekávají, že SpO2 zůstane v průběhu času stabilní. Pro posouzení tohoto, alespoň graficky, bude provedena funkční analýza dat (FDA) na všech úplných jednotlivých profilech. FDA vytváří profil křivky (prostřednictvím statistického penalizovaného přizpůsobení splajnů) pro data SpO2 s ohledem na čas pro každého jednotlivce. Průměrný profil nebo průměrná křivka lze tedy odvodit od všech subjektů s jejich odpovídajícími 95% pásy spolehlivosti. To bude provedeno samostatně pro den 0 a den 1, den 2 atd.

Logistická regrese bude provedena za účelem posouzení kovariát saturace kyslíkem, variability saturace kyslíkem, gestačního věku, porodní hmotnosti a pohlaví pro 8týdenní výsledky smrti, vážného onemocnění nebo opětovného přijetí do nemocnice.

NOVINKA STUDIA:

Tato studie doplňuje toto pole následujícími způsoby:

1. Pokud je nám známo, jedná se o první studii, která oslepila zdravotnický tým, spoluřešitele a rodiče vůči hodnotám pulzního oxymetru u všech zapsaných kojenců. Zaslepení hodnot pulzního oxymetru odstraňuje potenciálně důležitý zdroj zkreslení.

2. Předchozí studie poskytly buď jednu hodnotu saturace kyslíkem v jediném časovém okamžiku, nebo jednu hodnotu saturace kyslíkem ve více časových bodech. Vyšetřovatelé budou při několika příležitostech měřit kontinuální saturaci kyslíkem. To má 2 hlavní potenciální výhody:

   1. Řešitelé budou schopni sestavit SpO2 histogramy minima, průměru, směrodatné odchylky a variačního koeficientu z jednotlivých pozorovaných hodnot.
   2. Provádění pulzní oxymetrie při více než jedné příležitosti nám umožní identifikovat a kvantifikovat změny v saturaci kyslíkem v průběhu času
3. Tato studie je jedinečná ve své definici „zdravého“, o které bude rozhodovat blaho dítěte ve věku 8 týdnů. Tento přístup umožní vyšetřovatelům identifikovat děti, které vypadaly dobře při narození, ale následně byly identifikovány jako „nezdravé“.
4. Záznam komunitní saturace kyslíkem pomocí PHN je nový koncept screeningu v jiném časovém bodě a v době, kdy je kritická vrozená srdeční choroba pravděpodobněji detekována pulzní oxymetrií, protože ductus arteriosus se normálně uzavírá do 72 hodin po narození (23). . Nedávný systematický přehled ukázal, že míra falešně pozitivních výsledků klesá 10krát, pokud jsou měření SpO2 provedena po 24 hodinách věku (7).
5. Měření pre- a postduktálního SpO2 může zvýšit schopnost detekovat onemocnění, které není klinicky zjevné [24].

ETIKA:

Etickému výboru Conjoint Health Research byla předložena etická žádost. Před zařazením dětí do studie bude získán informovaný souhlas. Použití pulzní oxymetrie u novorozenců na JIP je rutinní. Je to bezpečný postup bez známých škodlivých účinků. Vzhledem k tomu, že rutinní používání pulzní oxymetrie není v současnosti standardní péčí na poporodních a porodních odděleních, nepředstavuje zaslepení personálu na hodnoty pulzního oxymetru etické problémy. Kromě toho může zaslepení zdravotnických pracovníků vůči hodnotám SpO2 zabránit potenciálně nevhodným změnám v péči o dítě na základě hodnot SpO2.