Použití jemného synchronizovaného negativního tlaku při pomoci dětem dýchat (Neovest)

Respirační potíže jsou častým důvodem, proč novorozenci vyžadují intenzivní péči brzy po narození. Předčasně narozené děti jsou ohroženy nezralými plícemi a/nebo slabými dýchacími svaly vyžadujícími poskytnutí podpory dýchání pomocí mechanického ventilátoru. Donošené děti mohou také vyžadovat podporu dýchání kvůli plicnímu onemocnění nebo nezralosti plic. Nejběžněji používanou formou neinvazivní podpory dýchání je přetlak dodávaný prostřednictvím nosních hrotů nebo nosní masky, také známý jako nazální kontinuální přetlak v dýchacích cestách (nCPAP). Předpokládá se, že nosní CPAP je účinný u různých plicních onemocnění novorozenců, včetně syndromu respirační tísně, přechodné tachypnoe novorozence atd. Ačkoli existuje mnoho forem nCPAP, nejsou typicky synchronizovány s dechovým úsilím dítěte (1,2).

Navíc vzhledem k citlivé pokožce kojenců a nedostatečně vyvinutým nosním hřbetům může další používání nosních pomůcek vést k poškození kůže a trvalému poškození nosu (3). Aby byla zajištěna optimální ventilace, musí mít tato zařízení těsně přiléhající nosní rozhraní, aby bylo zajištěno prostředí bez úniků (3). Existuje také variabilita v úspěšnosti nosních rozhraní při poskytování jednotné ventilace. Je tomu tak proto, že přetlak poskytovaný na úrovni nosních dírek kojenců se rozptyluje (otevřenými ústy atd.), když se pohybuje dýchacími cestami kojenců do plicních alveol (3). Navíc dlouhodobé používání metod nazální ventilace může bránit vazbě kojenců s jejich matkami prostřednictvím zkrácení doby „skin-to-skin“ atd. Nosní CPAP je často uváděn jako důvod, proč se krmení (včetně kojení) u dětí vyžadujících pobyt na neonatální intenzivní péči opožďuje.

Negativní tlaková ventilace (NPV) zahrnuje aplikaci sub-atmosférických tlaků kolem břicha k posunutí bránice. Je to jedinečná alternativa pro podávání NIV kojencům a zabrání komplikacím spojeným s nosními rozhraními. NPV byla dříve používána při léčbě kojenců s respirační tísní pomocí staromódních, velkých a objemných zařízení „železné plíce“ (4-12). Jedna z prvních studií používajících NPV u kojenců s respiračním selháním ukázala, že v sérii 26 pacientů NPV poskytla trvalé zvýšení PaO2 (5). Děti měly průměrný gestační věk 32 až 33 týdnů a splňovaly kritéria pro respirační selhání definovaná jako PaO2 < 40 mm Hg při 100% vdechovaném kyslíku a/nebo PCO2 > 70 mm Hg během ventilace vakem a maskou (5). Další studie NPV nadále prokazovaly účinnost při ventilaci kojenců s plicním onemocněním se zlepšenou oxygenací (6-12).

V této studii výzkumníci navrhují nové podtlakové rozhraní a zařízení, které je synchronizováno s dechovým pohonem dítěte a poskytuje přerušovanou aplikaci podtlaku. Zařízení využívá technologii NAVA (Neurally Adjusted Ventilator Assist) k dosažení synchronizace se základním dýcháním dítěte a jeho ovládáním.

Elektrická aktivita membrány (Edi) se měří pomocí specializovaného katétru s přívodní trubicí s miniaturizovanými senzory na konci. Na špičce katétru je malý balónek, který měří žaludeční tlak, což poskytuje důkaz, že membrána je posunuta. V předchozí práci se ukázalo, že Ediho katétr je účinný při poskytování invazivní i neinvazivní ventilace pozitivním tlakem pomocí NAVA schváleného FDA a různých rozhraní (13-15). Ediho katétr se rutinně používá na mnoha NICU po celém světě jako konvenční nosní nebo orální katétr.

NAVA je režim ventilace, který je neurálně integrován s vlastními plicními ochrannými reflexy využitím informací získaných z Ediho katetru. Během spontánního dýchání, jak nafukování plic postupuje, natahovací receptory v plicích nakonec zaznamenají adekvátní vdechovaný objem a „vypnou“ inspiraci. U pacienta na NAVA, kde neurální inspirace také řídí asistovanou dodávku, se dechový ventilátor vypne, když začne neurální výdech. Několik studií prokázalo, že kojenci spontánně volí nižší vrcholový inspirační tlak (PIP) a dechový objem během NAVA ve srovnání s konvenční ventilací (zaměřenou klinikem) [16-23].

„Tradiční“ NAVA se spouští a vypíná pomocí Edi a poskytuje asistenci úměrně Edi pouze při inspiraci. PEEP je pevně stanoven a definován lékařem. Během této "tradiční NAVA" existuje značné množství toniku Edi, který není asistovaný. U kontinuální NAVA se Edi používá k průběžnému nastavování asistence. Edi ovládá nádech i výdech. Studie bezpečnosti a tolerance u 20 předčasně narozených dětí s použitím neutrálně upraveného PEEP (neuroPAP) byla provedena s použitím nosních hrotů jako rozhraní pro porod (viz příloha 2).

V této studii vyšetřovatelé plánují řídit zařízení pro dodávání podtlaku (NeoVest) pro dodávání synchronizované negativní NIV po krátkou dobu. Předběžné údaje u malých potkanů ​​(~400 g) a větších králíků (~3-4kg) prokázaly proveditelnost a účinnost v experimentálních podmínkách napodobujících neonatální respirační tíseň (viz příloha 3). Neovest byl schopen vytvořit několik účinných úrovní podpory ventilátoru u těchto zvířat bez vedlejších účinků.

Porodní zařízení NeoVest je nositelná vesta/skořepina, která obepíná břicho kojence. Byl vyvinut pomocí sériových tělesných měření kojenců dříve přijatých na NICU v nemocnici St. Michael's Hospital (REB #15-183). Jemně táhne za břicho působením podtlaku, čímž posune bránici. Materiály použité pro NeoVest jsou lehké a vhodné pro citlivou pokožku kojenců.

Cílem této studie je prokázat proveditelnost aplikace negativního tlaku NIV, která je synchronizovaná a úměrná dechové potřebě dítěte. Předběžné údaje o proveditelnosti lze použít pro žádosti o větší granty od CIHR, pro studii NeoVest u menších předčasně narozených dětí.