Počítačově podporované odvykání kyslíkové terapie u kriticky nemocných dětí

Vyšetřovatelé provedou studii proveditelnosti následovanou randomizovanou, kontrolovanou studií na kriticky nemocných novorozeneckých a dětských pacientech na kyslíkové terapii.

Vyšetřovatelé použijí architekturu adaptivního řízení založenou na modelu k regulaci nastavení FiO2. Hlavní výhodou použití „adaptivního“ řídicího systému je, že odezva pacienta na předchozí nastavení FiO2 se používá k přepočítání nejvhodnějšího nastavení FiO2 v pevných časových intervalech. V důsledku tohoto iterativního a samoopravného procesu se hodnota FiO2 po určitou dobu přibližuje k nejvhodnější hodnotě.

Studijní populace:

Děti do 18 let přijaté na dětskou jednotku intenzivní péče vyžadující oxygenoterapii.

Studovat design:

Do studie proveditelnosti bude přijato 15 pacientů a do studie účinnosti 50 pacientů. Velikost vzorku byla vypočtena tak, aby poskytla 85% výkon s chybovostí typu I 0,05 pro detekci 10% snížení doby trvání v hyperoxickém stavu.

Definice:

Hypoxie: saturace kyslíkem pulzní oxymetrií (SpO2) <91% >1 min Prodloužená hypoxie: hypoxie po dobu >2 min Těžká hypoxie: SpO2 <85% Prodloužená těžká hypoxie: SpO2 <85% po dobu >1 min Hyperoxie: SpO2 >96% zapnuto FiO2 >0,21 >1 min Rozsah cílové saturace: SpO2 91-96 % Zvýšený požadavek na FiO2: FiO2 >0,60

Pacienti budou denně vyšetřováni na způsobilost. Informovaný souhlas bude získán od rodičů způsobilých pacientů. Randomizační tabulka vytvořená statistikem bude použita pro randomizované pacienty v poměru 1:1 buď ke skupině s manuálním nebo počítačem asistovaným odstavením. Studie bude provedena poté, co byl pacient přijat na jednotku na dobu delší než 24 hodin. Před zahájením studie budou vyžadovány dvě hodiny respirační stability bez nutnosti trvalého zvýšení FiO2 nebo změny nastavení ventilátoru. Cílové rozmezí SpO2 bude 91–96 % pro pacienty na jednotce intenzivní péče u dětí. Pokud je součástí jejich obvyklé péče, pacienti dostanou naplánovanou respirační léčbu (např. odsávání, fyzikální terapie hrudníku) před začátkem studijního období.

Během 4hodinové studie bude o pacienty ve skupině s manuálním odvykáním rutinně pečováno se změnami FiO2, které provádí sestra nebo respirační terapeut podle objednávky lékaře. K monitorování bude použit druhý pulzní oxymetr.

Ve skupině s pomocí počítače bude během 4hodinové studie u lůžka vyhrazený zkoušející. Saturace kyslíkem bude monitorována pomocí druhého pulzního oxymetru připojeného k naprogramovanému počítači. Počítač poskytne klinickou podporu rozhodování tím, že každých 5-10 minut vydá doporučení pro odstavení FiO2. Pokud dojde k častějším změnám saturace kyslíkem nad nebo pod cílovou hodnotou, počítač bude vydávat častější doporučení (každých 30-60 sekund), dokud nebude saturace v cílovém rozsahu. Vyšetřovatel odstaví FiO2 na základě doporučení počítače, pokud je navrhovaná změna považována za bezpečná. Pokud je doporučení zamítnuto, vyšetřovatel zdokumentuje důvod. Během této doby nebudou provedeny žádné další změny, pokud pacient není hypoxický nebo hyperoxický.

Nastavení respirační podpory (průtok, inspirační tlak, dechový objem, pozitivní tlak na konci výdechu (PEEP), tlaková podpora) zůstanou během období studie nezměněny, pokud není nutné eskalace nastavení kvůli změnám klinického stavu.

V případě hypoxie nebo hyperoxie lze provést manuální úpravu FiO2 a provést jakékoli klinicky nezbytné zásahy (např. odsávání, nebulizační ošetření) bude provedeno, pokud počítač nedoporučí do 1 min. Pokud je nutná jiná intervence než zvýšení FiO2, může zkoušející pozastavit další doporučení týkající se odvykání, dokud nebude intervence dokončena. Sběr dat může být pozastaven, pokud je detekován artefakt.

Kritéria pro pozastavení odstavu pomocí počítače:

• Akutní respirační deteriorace > 2 min: desaturace kyslíkem vyžadující odsávání nebo ošetření nebulizací. Během této doby lze FiO2 upravit ručně.
• Akutní hemodynamické zhoršení > 2 min: hypotenze, tachykardie nebo bradykardie (definováno věkem).
• Akutní neurologické zhoršení > 2 min: agitovanost, která interferuje s podporou dýchání a ovlivňuje saturaci kyslíkem.
• Artefakt ve čtení saturace kyslíkem.

U každého pacienta bude zaznamenána celková doba pozastavení studie.

Kritéria pro ukončení studia u jednotlivého předmětu:

• Zhoršení dýchání přetrvává >5 minut a je nutná vyšší úroveň podpory.
• Hemodynamické zhoršení přetrvává > 5 minut a jsou zahájeny inotropní přípravky nebo vazopresory.
• U pacienta se rozvine změněný mentální stav vzhledem ke stavu před studiem nebo k záchvatové aktivitě > 2 min.
• Žádost rodičů o stažení ze studie.

Sběr dat:

Pacientům bude přiděleno jedinečné identifikační číslo subjektu (ID). Identifikovatelné údaje (např. číslo lékařského záznamu, datum narození) s odpovídajícím ID budou uvedeny odděleně od ostatních údajů a uloženy v zabezpečené databázi chráněné heslem (Box.com prostřednictvím Stanfordské univerzity). Během studie budou data shromažďována pod identifikačním číslem subjektu (de-identified). Všechna elektronická data budou uložena v Boxu a sběrné archy budou uloženy v uzamčené skříňce na dětské jednotce intenzivní péče do doby přenosu informací do elektronické podoby.

Demografické údaje: věk, pohlaví, rasa, výška, váha, akutní diagnóza, chronické diagnózy, základní požadavek na kyslík/respirační podporu, datum přijetí, hodiny na podpoře dýchání, typ respirační podpory, výsledky krevních plynů, pokud byly získány, den v nemocnici. Krev nebude odebírána speciálně pro tuto studii, ale pokud byl u pacienta získán krevní plyn, bude zaznamenán. Výsledky zobrazení budou zaznamenány.

Během studijního období:

SpO2, dechová frekvence, srdeční frekvence, krevní tlak a teplota každou 1 min. Léky podávané během a do 1 hodiny před obdobím studie. Změny FiO2 (doporučení počítače a jiné), nastavení podpory dýchání a akutní intervence (např. odsávání, dechová léčba, sedace) a důvod. Výsledek krevních plynů, pokud to nařídí lékař.

Statistická analýza Primárním výsledkem bude trvání expozice hyperoxii. Sekundárními výsledky budou výskyt a trvání hypoxie, trvání saturace kyslíkem v cílovém rozmezí, výskyt a trvání zvýšené potřeby kyslíku a počet manuálních úprav FiO2. Doba trvání se vypočítá jako podíl celkového zaznamenaného času. Saturace kyslíkem a FiO2 budou zprůměrovány pro pacienty v manuální skupině a porovnány s pacienty ve skupině s počítačem pomocí dvouvzorového jednostranného t-testu s rezervou, aby se ověřilo, zda skupina s počítačem provádí alespoň O 10 % lepší než manuální skupina. Průměrný počet manuálních změn FiO2 u pacientů v manuální skupině a průměrný počet manuálních změn ve skupině s počítačem bude také porovnán pomocí t-testu.

Na základě předchozích měření u neonatálních pacientů a po úpravě o potenciální výpadky dat odhadují výzkumníci, že populace 25 pacientů z každé skupiny s manuální a počítačovou asistencí by byla dostatečná k testování hypotézy. Zatímco pro tento výpočet byly použity parametrické dvouvýběrové, jednostranné t-testy, neočekává se, že by výsledky použití neparametrické statistiky (založené na Wilcoxonových rank testech) byly výrazně odlišné. Ve výpočtech vyšetřovatelů použili odhad chyby typu I 0,05 (falešně pozitivní) a mocninu 0,85 (typ II).

Aby bylo možné sledovat účinnost experimentu, vyšetřovatelé budou také hodnotit výkon experimentu ve fázi poloviční cesty po vyšetření 25 pacientů. Kromě toho bude hlavní výzkumník také pečlivě sledovat výsledky každého experimentu, aby sledoval jakékoli významné odchylky ve výkonu.

Vzhledem k tomu, že tato studie zahrnuje minimální riziko, monitorování lokality nebo audit nejsou součástí plánu.

Sběr dat a vstup do registru a sledování budou provádět 2 vyšetřovatelé. Pokud údaje chybí, může být pacient vyloučen ze statistické analýzy, pokud jsou chybějící údaje dostatečně významné, aby vedly k nesprávným závěrům.