Metoder til at forbedre ekspiratorisk hosteflow og lungevolumen hos børn med NMD'er

Nuværende muligheder for respiratorisk pleje hos børn med NMD'er omfatter adskillige anordninger, og behandlinger er blevet foreslået til at forbedre sekretclearance og lungefunktion hos meget svage patienter. Desværre er behandlingsbeslutninger stadig baseret på lidt mere end personlig mening. Især er der næsten ingen omhyggeligt gennemførte undersøgelser af de bedste former for respiratorisk behandling hos børn med NMD. De almindeligt anvendte behandlingsmuligheder er bedst anført under følgende overskrifter:

1. Bryst fysioterapi. Denne brede term dækker over en række terapier, der inkluderer postural dræning, manuel percussion og brystvibrationer. Disse behandlinger er ofte forudgået af inhalationsmedicin beregnet til at mobilisere sekreter (befugtning, hypertonisk saltvand, Dornase alfa). Brystfysioterapi er blevet undersøgt omfattende ved cystisk fibrose(13), men der er ingen prospektive undersøgelser af dets anvendelse hos børn med NMD. Manglen på beviser for klare langsigtede fordele kombineret med behovet for en uddannet assistent har begrænset anvendelsen af ​​brystterapi til indlæggelsesbehandling af akutte eksacerbationer.
2. Åndedræt. Inspiratorisk lungevolumen kan øges ved at 'stabling' gentagne inhalationer. Dette giver et større hosteflow med forbedret sekretclearance. Den enkleste metode er at bruge en pose, ansigtsmaske og en envejsventil. Inspiratorisk volumen kan også øges ved hjælp af mekaniske eller ikke-invasive ventilatorer, selvom der skal udvises forsigtighed for at undgå over-inflation og barotraume(14). Hostefasen efter insufflation forstærkes ofte af ekstern kompression af bryst eller mave (manuel assisteret hoste). Selvom der er evidens for, at stakning af åndedrættet, med eller uden manuelt assisteret hoste, kan øge lungevolumen og maksimale hosteflow(15), er der ingen prospektive undersøgelser til at studere langtidseffekter.
3. Mekanisk insufflation-ekssufflation. Enheder i denne gruppe puster lungen op med en inspiratorisk positiv trykfase efterfulgt af en negativ trykudåndingsfase(16). De er meget brugt og anbefalet, men der mangler prospektiv forskningsstøtte. Som med respirationsstabling er der tegn på kortvarig forbedring i lungevolumen og hostestrømme(17) efter MI-E-behandling. Der er også retrospektive anmeldelser, der tyder på, at teknikken er effektiv og veltolereret hos børn(18). Der er dog ingen prospektive kontrollerede undersøgelser af MI-E hverken hos voksne eller børn.
4. Luftvejsoscillation. Forskellige enheder er blevet udviklet til at overlejre en oscillerende bølgestrøm over normal vejrtrækning. Den oscillerende trykbølge er beregnet til at hjælpe med at mobilisere sekreter og udvide atelektatiske områder af lungen. Dette kan opnås ved en ekstern vibrerende vest eller leveret direkte til luftvejen gennem en ansigtsmaske. En prospektiv undersøgelse af den vibrerende vest viste, at den ikke havde nogen fordel(19). Der findes imidlertid forskning i, at oscillation via maske er gavnlig både i kort(20) og længerevarende undersøgelser(21).

Nybegynderen til dette vigtige emne ville blive tilgivet for at finde manglen på forskningsbeviser svært at tro. Børn med NMD er meget komplekse ledelsesproblemer, og de bruger mange hospitalsressourcer. De mekaniske anordninger, der betales af forsikringsselskaber eller regeringer, koster mange tusinde dollars hver – alle disse penge og tid burde vel være baseret på en form for beviser? Det er desværre ikke tilfældet. To store gennemgange af ledelsen af ​​NMD'er af både de britiske(2) og de amerikanske(22) thoraxsamfund understregede denne mangel på beviser. Begge konkluderede, at det største krav i forvaltningen af ​​disse børn er forskning.

Det primære spørgsmål i behandlingen af ​​børn med NMD er, om tidlig introduktion af effektiv respiratorisk behandling vil bremse nedgangen i lungefunktionen og hjælpe med at holde disse børn ude af hospitalet. Det kræver langsigtede undersøgelser af brugen af ​​terapier, der vides at være effektive, i det mindste på kort sigt. Sådanne beviser - selv kortsigtede beviser for effektivitet, er ikke tilgængelige. Vores undersøgelse er ikke et tilfælde af at sammenligne en ny behandling med en etableret terapi, det er et tilfælde af at vurdere nuværende udbredte behandlinger for at afgøre, om de har nogen målbare fordele. Den bedste af de tre undersøgte teknikker vil så danne grundlaget for en langsigtet tidlig interventionsundersøgelse.

MÅL.

De kort-, mellem- og langsigtede mål for undersøgelsen er som følger:

1. Kortsigtet mål.

   Det primære kortsigtede mål er at besvare følgende forskningsspørgsmål:

   • Øger fysioterapiapparater med positivt tryk lungevolumen og maksimal hostestrøm hos børn med neuromuskulære sygdomme?
   • Hvis der er en målbar effekt på lungemekanikken, hvilket af de tre mest brugte enheder giver den største fordel?
2. Mål på mellemlang sigt. Forudsat at efterforskerne kan vise, at en af ​​de tre enheder har en betydelig gavnlig kortsigtet effekt på lungemekanikken, vil efterforskerne bruge denne enhed i en meget længerevarende undersøgelse. Dette vil undersøge muligheden for, at tidlig indsats med effektiv fysioterapi vil bremse nedgangen i lungefunktionen hos børn med NMD. Dette er et af hovedspørgsmålene i håndteringen af ​​børn med NMD, og ​​det er aldrig blevet behandlet.
3. Langsigtet mål. Dette forslag er det tredje i vores række af planlagte undersøgelser af børn med NMD. Vores langsigtede mål er at hjælpe med at basere behandlingen af ​​patienter med denne gruppe af sygdomme på et solidt forskningsgrundlag.

FORSKNINGSMETODE. Patientrekruttering. Patienter indskrevet i NMD-klinikken på børnehospitalet vil i første omgang blive informeret om undersøgelsen ved brev underskrevet af direktøren for NMD-klinikken, Dr. Selby. Ved deres næste rutinemæssige klinikbesøg vil de blive kontaktet af en af ​​de to PI'er (Dr. Seear eller Dr. Selby). De vil få mere information om undersøgelsen og et uddelingsark, der dækker detaljerne. Når de har haft tid til at overveje informationen, vil de blive inviteret til at tilmelde sig undersøgelsen.

Patientberettigelse. Undersøgelsen er åben for børn med neuromuskulære sygdomme af enhver type, som er indskrevet i NMD-klinikken på børnehospitalet. De vigtigste endepunkter vil være lungefunktionsmålinger, så børn skal være gamle nok til at udføre testprocessen. For kognitivt normale børn er dette normalt i alderen 5 til 6 år. Alle de tre behandlinger administreres af en ansigtsmaske, så bortset fra manglende samtykke og klinisk ustabilitet vil de eneste andre eksklusionskriterier være faktorer, der begrænser brugen af ​​en ansigtsmaske. De børn med en dårlig maskeforsegling på grund af strukturelle abnormiteter i ansigtet eller dem med trakeostomier vil ikke være berettigede til undersøgelsen

Generelt studiedesign. Efter tilmelding fra NMD-klinikken vil børn blive undersøgt i hold af 15. Hver batch vil blive undersøgt over tre på hinanden følgende hverdage, så de alle kan modtage de tre behandlinger. På hver af studiedagene vil gruppen på femten blive randomiseret i grupper på fem til at modtage en af ​​de tre fysioterapibehandlinger. Hver deltager vil modtage alle behandlinger ved afslutningen af ​​undersøgelsen og betragtes efterfølgende som én gruppe. Randomisering fjerner chancen for at se en effekt, der kan skyldes en kombination og ikke en individuel behandling. Før og efter hver af behandlingerne vil lungefunktionstests blive målt af undersøgelsespersonale, der er blindet for typen af ​​behandling. De respiratoriske funktionstests, der foretages før og efter hver behandling, vil være de samme for hvert af enhederne. Ved udgangen af ​​undersøgelsesperioden for den batch vil hvert barn have gennemført tre behandlinger.

Undersøg behandlingsprotokoller.

I mangel af detaljerede forskningsundersøgelser er der ingen bredt accepterede protokoller, der styrer de tre undersøgelsesbehandlinger. Efter diskussion med fysioterapi og åndedrætsteknikere har efterforskerne designet de tre undersøgelsesprotokoller, så de er repræsentative for accepteret almindelig praksis. Hver behandling vil blive administreret af en kvalificeret fysioterapeut, som er fortrolig med den kliniske brug af maskinen. Behandlingen vil også blive overvåget af en læge i hvert af de tre behandlingsrum. Hvert barn vil modtage følgende undersøgelsesbehandlinger i tilfældig rækkefølge over tre på hinanden følgende hverdage:

Målte endepunkter. Effekten af ​​de tre respiratoriske behandlinger vil blive vurderet ved hjælp af standard lungefunktionstests. En baseline vil blive opnået før hver behandling. Gentagne test udføres umiddelbart efter behandlingen og derefter ½, 1 og 2 timer senere. Sammenlignende prædiktive lungefunktionsværdier er baseret på algoritmer, der er afhængige af patientens højde. Hos de børn med svær rygmarvsdeformitet vil armspænd blive brugt som erstatning for højden. Alle test vil blive udført af kvalificerede åndedrætsteknikere, der bruger regelmæssigt vedligeholdt og kalibreret udstyr. Personalet, der måler, rapporterer og opbevarer resultaterne, vil blive blindet over for barnets terapi. Andre test, der almindeligvis anvendes til vurdering af børn med NMD'er, såsom oximetri og kapnografi, vil ikke blive målt, da det er usandsynligt, at de vil ændre sig i løbet af undersøgelsens korte varighed. Følgende endepunkter vil blive målt: lungevolumen, hosteudåndingsstrømme og muskelstyrke.

STATISTISK ANALYSE. Målte endepunkter. Der er 4 målte endepunkter: vital kapacitet (FVC i mls), maksimale eksspiratoriske flows (PEF i L/min), plus maksimale inspiratoriske og eksspiratoriske tryk (MIP og MEP i cm H2O). Alle er kontinuerte variable, så de vil blive udtrykt som middel+/- en standardafvigelse. Bortset fra grafisk præsentation af resultaterne, vil den eneste statistiske test være en sammenligning af før- og efterbehandlingsværdier for hver af de fire variable.

Prøvestørrelse. Inden de foretager en langsigtet undersøgelse af tidlig intervention med en af ​​disse tre anordninger, vil efterforskerne gerne være mindst 80 % sikre på, at de har en anordning, der er i stand til at frembringe en væsentlig forbedring i lungemekanikken (20 % forbedring i efterbehandlingen) mekanik). Der er over hundrede typer af NMD hos børn, og efterforskerne vil teste behandlingseffekterne af tre enheder. Desværre er der i øjeblikket ingen pålidelig evidens for størrelsen (eller endda eksistensen) af nogen behandlingseffekt og også standardafvigelsen af ​​enhver effekt. Der er heller ingen tegn på behandlingsvariation, når det anvendes i forskellige undertyper af NMD. Der er ingen grundlæggende data til at basere en beregning af stikprøvestørrelsen på. Efterforskerne skulle foretage så mange gæt, at det beregnede antal ikke ville have nogen pålidelighed. Vores eneste svar kan være at forsøge at tilmelde så mange børn som muligt. Der er over 200 børn i NMD-klinikken. Efterforskerne håber at kunne tilmelde mindst 100 af dem.

Statistiske test. Enhver behandlingseffekt vil blive påvist ved at sammenligne baseline lungefunktionstests med postbehandlingsværdierne målt 0, 1/2, 1 og 2 timer efter behandlingens afslutning. Hvert barns basislinjeværdier vil tjene som deres egne kontroller. Flere sammenligninger af præ- og postværdier vil blive foretaget ved hjælp af Variansanalyse med en Tukey post-hoc-test.