Brug af blidt synkroniseret negativt tryk til at hjælpe babyer med at trække vejret (Neovest)

Åndedrætsbesvær er en almindelig årsag til, at nyfødte spædbørn har brug for intensiv pleje kort efter fødslen. For tidligt fødte spædbørn er i risiko for at have umodne lunger og/eller svage åndedrætsmuskler, der kræver respirationsstøtte med en mekanisk ventilator. Fuldbårne spædbørn kan også kræve respiratorisk støtte for lungesygdomme eller lungeumodenhed. Den mest almindeligt anvendte form for ikke-invasiv respiratorisk støtte er positivt tryk leveret via næsestifter eller en nasal maske, også kendt som nasal kontinuerligt positivt luftvejstryk (nCPAP). Nasal CPAP menes at være effektiv i en række nyfødte lungesygdomme, herunder respiratorisk distress syndrom, forbigående takypnø hos den nyfødte osv. Selvom der findes mange former for nCPAP, er de typisk ikke synkroniseret med en babys vejrtrækningsanstrengelser (1,2).

På grund af spædbørns følsomme hud og underudviklede næsebroer kan fortsat brug af næseapparater endvidere føre til hudnedbrydning og permanent skade på næsen (3). For at give optimal ventilation skal disse enheder være tætsluttende næsegrænseflader for at give et lækagefrit miljø (3). Der er også variation i succesen af ​​nasale grænseflader med at give ensartet ventilation. Dette skyldes, at det positive tryk, der er tilvejebragt i niveau med spædbørns næsebor, spredes (gennem den åbne mund, osv.), når det bevæger sig ned ad spædbørns luftveje til alveolerne i deres lunger (3). Derudover kan langvarig brug af næseventilationsmetoder hæmme spædbørns binding til deres mødre via nedsat hud-til-hud-tid osv. Nasal CPAP nævnes ofte som en årsag til, at fodring (inklusive amning) er forsinket hos babyer, der har behov for neonatal intensivophold.

Negativ trykventilation (NPV) involverer påføring af sub-atmosfæriske tryk omkring maven for at forskyde mellemgulvet. Det er et unikt alternativ til administration af NIV til spædbørn og ville undgå komplikationer forbundet med nasale grænseflader. NPV er tidligere blevet brugt til behandling af spædbørn med åndedrætsbesvær ved hjælp af gammeldags, store og omfangsrige "jern-lunge"-apparater (4-12). En af de tidligste undersøgelser med brug af NPV til spædbørn med respirationssvigt viste, at i en serie på 26 patienter gav NPV en vedvarende stigning i PaO2 (5). Spædbørnene havde en gennemsnitlig gestationsalder på 32 til 33 uger og opfyldte kriterierne for respirationssvigt defineret ved PaO2 < 40 mmHg på 100 % indåndet oxygen og/eller PCO2 > 70 mmHg under posemaskeventilation (5). Yderligere undersøgelser af NPV viste fortsat effektivitet i ventilationen af ​​spædbørn med lungesygdom med forbedret iltning (6-12).

I denne undersøgelse foreslår efterforskerne en ny undertryksgrænseflade og en enhed, der er synkroniseret med spædbarnets respiratoriske drift og giver periodisk påføring af negativt tryk. Enheden anvender Neurally Adjusted Ventilator Assist (NAVA) teknologi til at opnå synkronisering med spædbarnets underliggende respiratoriske drift og kontrol.

Den elektriske aktivitet af membranen (Edi) måles ved hjælp af et specialiseret ernæringsrørskateter med miniaturiserede sensorer for enden. Der er en lille ballon i spidsen af ​​kateteret, der måler mavetrykket, hvilket viser, at mellemgulvet er ved at blive forskudt. Edi-kateteret har i tidligere arbejde vist sig at være effektivt til at levere både invasiv og ikke-invasiv positiv trykventilation med den FDA-godkendte NAVA og en række grænseflader (13-15). Edi-kateteret bruges rutinemæssigt i mange NICU'er verden over som et konventionelt næse- eller oralt kateter.

NAVA er en ventilationsmetode, der er neuralt integreret med de iboende lungebeskyttende reflekser ved at bruge informationen fra Edi-kateteret. Under spontan vejrtrækning, efterhånden som lungeoppustningen skrider frem, vil strækreceptorer i lungerne i sidste ende mærke et tilstrækkeligt inspireret volumen og "slukke" for inspiration. For en patient på NAVA, hvor den neurale inspiration også styrer den assisterende levering, vil respiratorånden blive slukket, når neural udånding begynder. Adskillige undersøgelser har vist, at spædbørn spontant vælger lavere peak inspiratorisk tryk (PIP) og tidalvolumen under NAVA sammenlignet med konventionel ventilation (målrettet af klinikeren) (16-23).

"Traditionel" NAVA aktiveres og slukkes med Edi og leverer assist proportionalt med Edi'en kun ved inspiration. PEEP er fastsat og defineret af klinikeren. I løbet af denne "traditionelle NAVA" er der en del tonic Edi, som ikke er assisteret. Med kontinuerlig NAVA bruges Edi til løbende at justere assisten. Edi styrer både den indåndings- og udåndingsassistent. En sikkerheds- og toleranceundersøgelse af 20 præmature spædbørn, der brugte neutralt justeret PEEP (neuroPAP), blev udført ved brug af næsestifter som leveringsgrænsefladen (se bilag 2).

I denne undersøgelse planlægger efterforskerne at kontrollere en undertryksleveringsanordning (NeoVest) til at levere synkroniseret negativ NIV i en kort periode. Foreløbige data fra små rotter (~400 g) og større kaniner (~3-4 kg) har vist gennemførlighed og effektivitet under eksperimentelle forhold, der efterligner neonatal åndedrætsbesvær (se appendiks 3). Neovest var i stand til at generere flere effektive niveauer af ventilatorstøtte i disse dyr uden bivirkninger.

NeoVest leveringsanordningen er en vest/skal, der kan bæres, der omgiver spædbarnets mave. Det blev udviklet ved hjælp af serielle kropsmålinger af spædbørn, der tidligere var indlagt på St. Michael's Hospital NICU (REB #15-183). Den trækker blidt i maven ved at påføre undertryk og forskyder derved mellemgulvet. Materialerne, der bruges til NeoVest, er lette og velegnede til spædbørns følsomme hud.

Formålet med denne undersøgelse er at demonstrere gennemførligheden af ​​at anvende negativt tryk NIV, som er synkroniseret og proportional med spædbarnets respiratoriske behov. De foreløbige data om gennemførlighed kan bruges til at søge om større bevillinger fra CIHR, til en undersøgelse af NeoVest hos mindre for tidligt fødte børn.