Pediatrické dýchací cesty: Nezhoršující se klinická studie přístrojů pro hodnocení intubace (PANDA)

UNIVERZITA V SÃO PAULO LÉKAŘSKÁ FAKULTA DISCIPLÍNA ANESTEZIOLOGIE

Srovnání účinnosti a nákladové efektivity videolaryngoskopů McGRATH™ MAC a Besdata při orotracheální intubaci dětí: Randomizovaná klinická studie nehorší kvality.

PROTOKOL RANDOMIZOVANÉ KLINICKÉ STUDIE

Verze protokolu: 1.0

Hlavní výzkumník: Vinícius Caldeira Quintão

Provádějící výzkumník: Lucas Ferreira Gomes Pereira

São Paulo 2025

Obsah Abstrakt 3 Úvod 5 Cíle 14 Hypotéza 14 Primární cíl 14 Sekundární cíle 14 Metody 16 Design studie 16 Kritéria zařazení 16 Kritéria vyloučení 17 Etika 17 Data případů 17 Průběh studie 18 Hodnocení nákladové efektivity 18 Ukládání a dostupnost dat 19 Školení lidských zdrojů 21 Plán publikace 21 Harmonogram 22 Rozpočet 22 Reference 24

Abstrakt POZADÍ: Řízení dýchacích cest u kojenců mladších jednoho roku představuje významné výzvy a úspěšnost intubace na první pokus je klíčová pro minimalizaci komplikací. Videolaryngoskopie nabízí lepší vizualizaci glottis, ale zůstává nedostatečně využívána v prostředích s omezenými zdroji, což zdůrazňuje potřebu studií nákladové efektivity.

CÍLE: Porovnat klinický výkon a nákladovou efektivitu videolaryngoskopů BESDATA BD-DF a McGrath™ MAC u kojenců podstupujících plánovanou operaci. Primárním výsledkem je úspěšnost intubace na první pokus; sekundární výsledky zahrnují nákladovou efektivitu, počet pokusů, stupeň Cormack-Lehane, komplikace související s intubací a skóre POGO.

METODY: Jedná se o prospektivní, randomizovanou, dvojitě zaslepenou studii. Kojenci budou přiděleni k jednomu ze dvou zařízení. Velikost vzorku byla vypočtena pro sílu 80%, hladinu významnosti 2,5% (jednostranná) a mez nehorší kvality -10%. Data budou shromažďována v REDCap® a analyzována v R. Bylo získáno etické schválení a bude vyžadován informovaný souhlas.

Úvod Odhaduje se, že ve Spojených státech je každý rok provedeno přibližně 3,9 milionu operací u pediatrických pacientů (věk 0 až 17 let).¹ Přesné určení celkového počtu chirurgických výkonů v této věkové skupině je však obtížné – zejména v zemích s nízkými a středními příjmy – kvůli nedostatku komplexních demografických databází.² Naprostá většina pediatrických operací je prováděna v celkové anestezii, která obvykle vyžaduje zavedení a udržení pokročilé dýchací cesty – nejčastěji prostřednictvím orotracheální nebo nasotracheální intubace nebo použití laryngeální masky.¹³ Je pozoruhodné, že incidence obtížné laryngoskopie – definované jako stupeň Cormack-Lehane III nebo IV – je u kojenců mladších jednoho roku významně vyšší ve srovnání se staršími dětmi, s mírami 4,7 % a 0,7 %.⁴ Dýchací cesty v pediatrické populaci mají ve srovnání s dýchacími cestami dospělých určité zvláštnosti, jako jsou: anteriorizace hrtanu, tenčí trachea, větší epiglottis, velký jazyk, kratší mandibula a výraznější okcipitální oblast. 3,5 Kromě toho mají děti nižší zásoby kyslíku, což činí úspěšnou intubaci na první pokus obzvláště důležitou, aby se předešlo komplikacím, jako je hypoxie, poškození hltanu nebo hrtanu, edém dýchacích cest nebo scénář „nelze intubovat, nelze ventilovat“.⁵⁶ Laryngoskop s Millerovou čepelí byl vyvinut a zaveden do klinické praxe ve 40. letech 20. století. Videolaryngoskopy se staly dostupnými na počátku 21. století, krátce poté následovaly čepele specifické pro pediatrii, které se od té doby staly alternativou pro zvládání obtížných dýchacích cest nebo dokonce možností první volby v určitých věkových skupinách.⁵⁷ Ačkoli videolaryngoskopy představují důležitou alternativu pro řízení dýchacích cest u dětí, nejsou všeobecně dostupné – zejména v zemích s nízkými a středními příjmy.⁸ Podle Mullapudiho a kol. odhaduje se, že 1,7 miliardy dětí po celém světě nemá přístup k bezpečné chirurgii a anestezii.⁹ Proto je pro zajištění udržitelnosti zdravotnických systémů nezbytné hodnotit nejen klinickou účinnost, ale i nákladovou efektivitu. V současné době v literatuře neexistuje konsenzus ohledně optimálního zařízení pro pediatrickou intubaci. To je do značné míry způsobeno anatomickými rozdíly mezi pediatrickými a dospělými dýchacími cestami, jak již bylo diskutováno, a také širokou škálou dostupných zařízení na trhu.⁸¹⁰ Aby se tento problém vyřešil, Ming a kol.¹⁰ provedli síťovou meta-analýzu hodnotící různá zařízení používaná pro pediatrickou intubaci a zjistili, že Airtraq měl nejvyšší míru úspěšnosti na první pokus.

V meta-analýze z roku 2020 hodnotící účinnost a bezpečnost videolaryngoskopie versus přímé laryngoskopie u pediatrických pacientů podstupujících operaci Hu a kol.¹¹ zjistili, že videolaryngoskopie nenabízela významné výhody z hlediska času intubace nebo míry úspěšnosti na první pokus. Byla však spojena se zlepšenou vizualizací glottis a nižším výskytem traumatu souvisejícího s intubací.

V systematickém přehledu a meta-analýze publikované v roce 2024 se Kuitunen a kol.¹² zaměřili konkrétně na videolaryngoskopii u novorozenců a kojenců mladších jednoho roku. Studie zjistila vyšší míru úspěšnosti intubace na první pokus u videolaryngoskopie, ačkoli nebylo pozorováno zlepšení v čase intubace.

Nákladová efektivita videolaryngoskopie byla hodnocena v retrospektivní studii Zhanga a kol.¹³ pomocí databáze Premier Healthcare. Studie dospěla k závěru, že videolaryngoskopie může být z hlediska nákladové efektivity preferována před přímou laryngoskopií u plánovaných chirurgických výkonů; jistota důkazů však byla nízká kvůli omezené dodržování správné dokumentace v databázi.

Doposud žádné studie nehodnotily nákladovou efektivitu videolaryngoskopie specificky v pediatrické populaci.

Pokud jde o videolaryngoskop Besdata, který je předmětem této studie, nebyly publikovány žádné srovnávací studie hodnotící jej ve srovnání s jinými zařízeními pro videolaryngoskopii – je k dispozici pouze jedna studie srovnávající jej s přímou laryngoskopií.¹⁴ Naopak videolaryngoskop McGrath Mac byl hodnocen v randomizované klinické studii publikované v roce 2025, která jej srovnávala s videolaryngoskopem HugeMed u dětí mladších tří let.¹⁵ Studie dospěla k závěru, že McGrath Mac poskytoval lepší pohledy podle Cormack-Lehane a vyšší skóre procenta otevření glottis (POGO), ačkoli v ostatních výsledcích nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly.

Popis zařízení, která budou ve studii porovnávána:

Zařízení, která budou předmětem studie, jsou: Opakovaně použitelný videolaryngoskop BESDATA BD-DF a videolaryngoskop McGrath™ MAC. Níže jsou uvedeny specifikace zařízení a čepelí:

\ Opakovaně použitelný videolaryngoskop: Čepele a kamera s čočkami proti zamlžení; Monitor s vysokým rozlišením 1024x720; Kompatibilní s přenosným monitorem BD-M3 3 palce; Čepele: Mill0, MAC1, MAC2, MAC3, MAC4 a DBlade. Čepel MAC1 má průměr 4,0–5,0 mm a délku 10,45 cm.

Videolaryngoskop McGrath™ MAC:

LCD displej s vysokým rozlišením 2,5"; Čepel z polymeru proti zamlžení; Nenabíjecí baterie s kapacitou 250 minut; Jednorázové čepele (na jedno použití) Macintosh 1, 2, 3, 4 a X3. Čepel 1 má rozměry 19x101 mm.

Význam studie:

Ačkoli několik studií srovnávalo videolaryngoskopii a přímou laryngoskopii v pediatrické populaci, klinické důkazy konkrétně zahrnující videolaryngoskop Besdata zůstávají vzácné. Doposud žádné studie neporovnávaly model BESDATA BD-DF s jinými zařízeními pro videolaryngoskopii. Naopak videolaryngoskop McGrath™ MAC byl studován podrobněji, pravděpodobně díky jeho širší dostupnosti v klinické praxi.

Navrhovaná studie je inovativní nejen svým předmětem, ale také tím, že je první, která hodnotí nákladovou efektivitu porovnání dvou videolaryngoskopů v pediatrické populaci. Tento typ ekonomické analýzy je obzvláště relevantní v současném kontextu, kde je finanční udržitelnost rostoucím problémem pro zdravotnické systémy.

Cíle Hypotéza

Videolaryngoskop BESDATA BD-DF není horší než videolaryngoskop McGrath™ MAC z hlediska míry úspěšnosti intubace na první pokus v pediatrické populaci.

Primární cíl Primárním cílem této studie je vyhodnotit účinnost dvou videolaryngoskopů u pacientů mladších jednoho roku, se zaměřením na míru úspěšnosti intubace na první pokus a celkový čas orotracheální intubace.

Sekundární cíle

Sekundárními cíli studie jsou vyhodnotit:

Nákladovou efektivitu s přihlédnutím k nákladům na spotřební materiál, nákladům na zařízení, délce hospitalizace a incidenci pooperačních plicních infekcí, kardiovaskulárních komplikací a respiračních komplikací potenciálně spojených s obtížnou orotracheální intubací; Počet pokusů o intubaci; Stupeň Cormack-Lehane; Míru selhání intubace; Komplikace související s intubací, včetně mechanického traumatu a desaturace; Skóre procenta otevření glottis (POGO). Nulová hypotéza (H₀): Mezi videolaryngoskopem BESDATA BD-DF a videolaryngoskopem McGrath™ MAC u pacientů mladších jednoho roku není významný rozdíl v účinnosti.

Alternativní hypotéza (H₁): Videolaryngoskop McGrath™ MAC je účinnější než videolaryngoskop BESDATA BD-DF u pacientů mladších jednoho roku.

Metody Studie (CAAE 93730325.9.0000.0068) byla schválena Etickou komisí Nemocnice das Clínicas, Lékařské fakulty Univerzity v São Paulu, pod odůvodněným stanoviskem číslo 93730325.9.0000.0068. Byla také registrována na ClinicalTrials.gov (Registrační číslo XXXXX).

Design studie Jedná se o prospektivní, randomizovanou, dvojitě zaslepenou klinickou studii navrženou k vyhodnocení nákladové efektivity a klinických výsledků videolaryngoskopů BESDATA BD-DF a McGrath™ MAC u pediatrických pacientů mladších jednoho roku podstupujících plánovanou operaci v celkové anestezii vyžadující orotracheální intubaci.

Kritéria zařazení Do studie budou zařazeny děti ve věku od 6 měsíců do 3 let, kterým je plánována plánovaná operace v celkové anestezii v Dětském institutu (Instituto da Criança - ICr) Komplexu Nemocnice das Clínicas, Lékařské fakulty Univerzity v São Paulu (HC-FMUSP), za předpokladu, že bude získán informovaný souhlas jejich rodičů nebo zákonných zástupců.

Kritéria vyloučení Pacienti mladší jednoho roku budou vyloučeni, pokud nebude získán informovaný souhlas jejich zákonných zástupců, pokud budou klasifikováni jako ASA fyzický stav IV nebo vyšší, budou mít hemodynamickou nestabilitu nebo budou mít kraniofaciální abnormality nebo orální deformity naznačující potenciálně obtížné dýchací cesty.

Etika Studie byla schválena Etickou komisí pro výzkum a od zákonných zástupců všech účastníků byl získán informovaný souhlas před zařazením. Data případů Velikost vzorku byla vypočtena pomocí softwaru R (verze 4.5.0; vydáno 11. dubna 2025) s pomocí balíčku TrialSize. Funkce TwoSampleProportion.NIS byla použita k určení požadované velikosti vzorku na skupinu na základě úspěšnosti ve dvou nezávislých skupinách pro test nehorší kvality.

Pro výpočet velikosti vzorku byly definovány následující statistické parametry:

Statistická síla: Nastavena na 80 % (0,80), což představuje pravděpodobnost správného zamítnutí nulové hypotézy horší kvality, pokud je zařízení BESDATA skutečně nehorší než McGrath MAC.

Hladina významnosti (α): Nastavena na 2,5 % (0,025) pro jednostranný test, jak je standardem ve studiích nehorší kvality. To odráží pravděpodobnost chyby I. typu (tj. nesprávného závěru nehorší kvality, když je BESDATA ve skutečnosti horší).

Mez nehorší kvality (δ₀): Definována jako -0,10 (nebo -10 procentních bodů). To znamená, že BESDATA bude považována za nehorší než McGrath, pokud její míra úspěšnosti intubace na první pokus nebude o více než 10 procentních bodů nižší než u McGratha.

Bylo zvažováno několik scénářů pro očekávané míry úspěšnosti intubace na první pokus:

p₁ (podíl úspěšnosti na první pokus s McGrath MAC – kontrolní skupina): Hodnoty se pohybovaly od 70 % do 95 % v krocích po 5 %.

Δ (rozdíl mezi podíly úspěšnosti pro McGrath a BESDATA): Rozsah od -2 % do -16 % v krocích po 2 %.

p₂ (podíl úspěšnosti na první pokus s BESDATA – intervenční skupina): Vypočteno jako p₂ = p₁ + Δ pro každou kombinaci scénářů.

Níže uvedená tabulka uvádí odhadované velikosti vzorků (počet účastníků na skupinu) vyžadované pro každou kombinaci očekávané míry úspěšnosti intubace na první pokus v kontrolní skupině (p₁) a předpokládaného rozdílu mezi skupinami (Δ) na základě definovaných statistických parametrů pro design nehorší kvality.

Δ BESDATA-MacGrath % úspěšnost McGrath (p_1) 70 % 75 % 80 % 85 % 90 % 95 % 2 % 234 210 181 147 107 62 4 % 174 158 138 113 85 52 6 % 136 124 109 90 69 - 8 % 108 99 88 74 58 - 10 % 89 82 73 62 50 - 12 % 74 69 62 53 - - 14 % 63 58 53 46 - - 16 % 54 50 46 - - - Tabulka: Odhadovaná velikost vzorku na skupinu pro prokázání nehorší kvality s 10% mezí, 80% silou a jednostrannou hladinou významnosti 2,5 %.

Analýza tabulky odhaluje, že požadovaná velikost vzorku na skupinu klesá s rostoucí očekávanou úspěšností pro skupinu McGrath (p₁) a/nebo s rostoucím očekávaným rozdílem ve prospěch skupiny Besdata (Δ). K tomu dochází v důsledku snížené variability nebo výraznější velikosti účinku, což zvyšuje statistickou sílu a umožňuje detekci nehorší kvality s menším počtem účastníků.

Vzhledem k silnému očekávání, že úspěšnost skupiny McGrath (p₁) překročí 80 % kvůli vysoké úrovni školení a specializaci klinického týmu, a že primární analýza se zaměří na scénáře, kde je očekávaný rozdíl ve prospěch skupiny Besdata (Δ) alespoň 5 %, výzkumný tým určil, že velikost vzorku n = 113 účastníků na skupinu bude dostatečná.

Proto pro dosažení 80% statistické síly a jednostranné hladiny významnosti 2,5 % pro prokázání nehorší kvality videolaryngoskopu BESDATA ve srovnání s McGrath MAC, s mezí nehorší kvality -10 %, a na základě nejpravděpodobnějších a relevantních scénářů pro úspěšnost skupiny McGrath a očekávaného rozdílu mezi skupinami, studie vyžaduje celkem 226 účastníků – 113 ve skupině McGrath a 113 ve skupině BESDATA.

Průběh studie Ve všední dny budou všechny děti mladší 1 roku podstupující plánovanou operaci v Instituto da Criança způsobilé pro účast ve studii. Zařazení pacienti obdrží celkovou anestezii, jak určí a podá anesteziolog odpovědný za výkon. Orotracheální intubaci provede jeden z vyšetřovatelů studie, který bude také zodpovědný za sběr dat.

Hodnocení nákladové efektivity Po shromáždění dat o účinnosti bude provedeno hodnocení nákladů spojených s pořízením studovaných zařízení, potřebného materiálu pro orotracheální intubaci a nákladů souvisejících s potenciálními pooperačními komplikacemi spojenými s orotracheální intubací.

Ukládání a dostupnost dat Tento projekt vygeneruje data o míře úspěšnosti intubace na první pokus, čase orotracheální intubace pro každý model videolaryngoskopu, počtu pokusů o intubaci, skóre POGO (Procento otevření glottis) a klasifikaci Cormack-Lehane. U všech zúčastněných pacientů budou také shromážděna antropometrická data včetně hmotnosti, výšky, věku a pohlaví.

Všechna data budou shromažďována pomocí standardizovaného protokolu vyvinutého výzkumným týmem a zaznamenána v systému pro správu dat REDCap®. Kromě toho budou uloženy a v případě potřeby zpřístupněny ruční poznámky pořízené výzkumníky během sběru dat.

Po dokončení studie budou výsledky šířeny ve formě disertační práce a recenzované publikace v oboru anesteziologie. Po publikaci studie bude poskytnut bezpečný online odkaz pro přístup k anonymizovaným datům na úrovni jednotlivce, což zajistí důvěrnost účastníků. Data uložená v REDCap® týkající se charakteristik pacientů budou použita pro jiné výzkumné účely pouze po řádném povolení.

Školení lidských zdrojů Výzkumný tým zahrnuje doktoranda z postgraduálního programu Pediatrie Lékařské fakulty Univerzity v São Paulu. Kromě toho se očekává účast XXX studentů bakalářského studia na studii. Jejich zapojení již bylo předloženo ke schválení institucionální Etické komisi a programu Vědecké iniciace instituce.

Plán publikace Dílčí výsledky mohou být prezentovány na kongresech anesteziologie a vědeckých setkáních. Konečná data budou analyzována a výsledky budou předloženy k publikaci v recenzovaných časopisech anesteziologie s impakt faktorem alespoň 2.

Výsledná doktorská disertace bude obhájena v souladu s institucionálními pokyny a konečná verze bude uložena v úložišti disertací Univerzity v São Paulu.

Harmonogram projektu Akce a čas (měsíce) 1–2 3–4 5–6 7–8 9–12 12–15 15–18 18–21 21–24 Příprava projektu X Literatura X X X X X X X X X Schválení Etickou komisí X x Podání projektu FAPESP X Sběr dat X X X X X Návrh článku X X X Podání k publikaci a komunikace s editory X Rozpočet Během studie budou použité spotřební materiály zahrnovat baterii a jednorázovou čepel zařízení McGrath MAC a také náklady na dezinfekci spojené s čepelí videolaryngoskopu BESDATA.

Reference

1. Rabbitts JA, Groenewald CB. Epidemiologie pediatrické chirurgie ve Spojených státech. Paediatr Anaesth. 2020;30(10):1083–1090. doi:10.1111/pan.13993
2. Abbas A, Samad L. Děti v srdci globální chirurgie: dětská chirurgie v zemích s nízkými a středními příjmy. J Public Health Emerg 2020;4:34.
3. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Účinnost a bezpečnost videolaryngoskopie versus přímé laryngoskopie v pediatrické intubaci: Metaanalýza 27 randomizovaných kontrolovaných studií. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
4. Fiadjoe JE, Nishisaki A, Jagannathan N, Hunyady AI, Greenberg RS, Reynolds PI, et al. Komplikace řízení dýchacích cest u dětí s obtížnou tracheální intubací z registru pediatrické obtížné intubace (PeDI): Prospektivní kohortová analýza. Lancet Respir Med 2016;4:37–48.
5. Gupta A, Sharma R, Gupta N. Vývoj videolaryngoskopie v pediatrické populaci. J Anaesthesiol Clin Pharmacol. 2021;37(1):14–27.
6. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Síťová meta-analýza srovnávací účinnosti a bezpečnosti intubačních zařízení u dětí. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
7. Pieters BM, Eindhoven GB, Acott C, van Zundert AA. Průkopníci laryngoskopie: nepřímá, přímá a video laryngoskopie. Anaesth Intensive Care. 2015;43 Suppl:4–11.
8. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Ekonomická analýza použití videolaryngoskopie versus přímé laryngoskopie v chirurgickém prostředí. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831–844.
9. Mullapudi B, Grabski D, Ameh E, et al. Odhady počtu dětí a dospívajících bez přístupu k chirurgické péči. Bull World Health Organ. 2019;97(4):254–258.
10. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Síťová meta-analýza srovnávací účinnosti a bezpečnosti intubačních zařízení u dětí. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
11. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Účinnost a bezpečnost videolaryngoskopie versus přímé laryngoskopie v pediatrické intubaci: Metaanalýza 27 randomizovaných kontrolovaných studií. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
12. Kuitunen I, Räsänen K, Huttunen TT. Videolaryngoskopie v intubaci novorozenců a kojenců – systematický přehled a metaanalýza. Eur J Pediatr. 2024;184(1):34.
13. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Ekonomická analýza použití videolaryngoskopie versus přímé laryngoskopie v chirurgickém prostředí. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831–844.
14. Venkatesh V, Srinivasan G, Bidkar PU, Rudingwa P. Srovnání videolaryngoskopu Besdata s přímým laryngoskopem u novorozenců a kojenců ve věku 6 měsíců – Randomizovaná kontrolovaná studie. Paediatr Anaesth. 2025;35(5):394–400.
15. Cabakli GT, Saracoglu KT, Abdullayev R, Guclu E, Ratajczyk P, Saracoglu A. Srovnání videolaryngoskopů McGrath Mac a HugeMed u pediatrických pacientů mladších 3 let – Prospektivní randomizovaná studie. Healthcare (Basel). 2025;13(7):842.