Sammenligning af automatiseret iltkontrol med og uden automatiseret trykkontrol hos præmature ventilerede spædbørn. (CLIO-VG)

Supplerende ilt er fortsat langt det mest almindeligt anvendte "stof" på neonatale intensivafdelinger. Målet med iltbehandling er at opretholde normal iltning og samtidig minimere hyperoxaæmi og hypoxæmi. For tidligt fødte børn er særligt sårbare over for ilttoksicitet og oxidativt stress, der fører til retinopati af præmaturitet (ROP), bronkopulmonal dysplasi (BPD) og periventrikulær leukomalaci (PVL)[1]. Tilsvarende kan eksponering for hypoxæmiske episoder føre til øget dødelighed [2, 3]. Traditionelt udføres målretning efter iltmætning (SpO2) ved manuel justering af fraktionen af ​​indåndet ilt (FiO2) af omsorgspersonen. I praksis opnås dette dog kun delvist under rutinepleje[4]. Hagadorn et al. udførte en undersøgelse i 14 centre og viste, at for tidligt fødte spædbørn under 28 ugers graviditet, der fik ilt, i gennemsnit kun brugte 48 % af tiden med SpO2 inden for det foreskrevne målområde, omkring 36 % af tiden over og 16 % af tiden. tid med SpO2 under målintervallet. Der var en bred og betydelig variation i SpO2-målområdets overholdelse mellem de deltagende centre[5].

For tidligt fødte spædbørn har hyppige udsving i SpO2 på grund af deres respiratoriske ustabilitet, hvilket kræver hyppige justeringer af FiO2 [6]. Som følge heraf bruger disse særligt sårbare spædbørn betydelig tid med SpO2 uden for det tilsigtede område og udsættes ofte for ekstreme hypoxæmi og hyperoxæmi. Til dette formål er det nu muligt at få automatiseret kontrol af indåndet ilt ved hjælp af en enhed (CLiO2™) indbygget i Avea® ventilator. Sikkerheden, gennemførligheden og effektiviteten af ​​denne enhed er allerede blevet fastslået [7-12]. Der er sket yderligere forbedringer i algoritmen for pulsoximeteret, der er inkorporeret i Avea®-ventilatoren, for at opnå en bedre normativ fordeling omkring den gennemsnitlige SpO2-værdi[13]. Automatiseret kontrol af FiO2 forbedrer signifikant overholdelse af iltmætningsmålretning og reducerer signifikant eksponering for hypoxæmi såvel som hyperoxæmi [7-12, 14].

En anden mekanisme for respiratorisk ustabilitet og hypoxæmi er store fluktuationer i tidalvolumen hos ventilerede for tidligt fødte spædbørn. Volumenmålrettede ventilationstilstande er blevet brugt i flere år for at sigte mod mere nøjagtigt at kontrollere tidevandsvolumen, der leveres til ventilerede spædbørn. Jain et al viste en reduktion i varigheden af ​​hypoxæmiske hændelser ved brug af volumenmålrettet ventilation sammenlignet med trykstyret ventilation[15]. Avea ventilatorer kan levere flere typer volumenmålrettet ventilation, herunder Volume Guarantee® (VG) og volumenstyret ventilation (VCV). VCV sigter mod at levere et bestemt volumen af ​​gas uanset lungecompliance, hvorimod VG® bruger en servostyret feedback-loop til automatisk at justere inspiratoriske tryk for at sigte mod at kontrollere tidalvolumenlevering.

Der er ingen tilgængelige data på nuværende tidspunkt om, hvorvidt automatisk kontrolalgoritmejustering af indåndet oxygen og tidalvolumen tilsammen fører til yderligere forbedringer i opretholdelse af SpO2-profilen inden for det foreskrevne målområde og endnu vigtigere til at reducere episoder med langvarig hypoxæmi og hyperoxæmi hos præmature ventilerede spædbørn. Derfor foreslår efterforskerne denne undersøgelse.

Formålet med denne undersøgelse er at undersøge, om automatisk kontrol af indåndet ilt og tidalvolumen tilsammen fører til yderligere forbedringer i at opretholde SpO2-profilen inden for det foreskrevne målområde hos præmature, ventilerede spædbørn.

Målet er at evaluere effektiviteten af ​​den automatiske iltkontrolfunktion med eller uden VG® (automatisk styring af ventilatortryk for at levere det indstillede volumen) ventilationstilstand til at holde iltniveauet i det sikre målområde (90 til 95 %) i ventileret for tidligt fødte børn, der har behov for iltbehandling.

Denne undersøgelse vil blive udført på en tertiær neonatal intensivafdeling på James Cook University Hospital, Middlesbrough, Storbritannien efter godkendelse af den lokale forskningsetiske komité og Institutional Review Board.

Denne undersøgelse vil blive afsluttet over 2 på hinanden følgende 12-timers perioder i tilfældigt tildelt sekvens af automatisk FiO2-kontrol (CLiO2™) med VG® og automatisk FiO2-kontrol uden VG®.

Det automatiserede FiO2-system CLiO2™ er integreret i Avea® spædbarnsventilatoren (CareFusion, Yorba Linda, CA) og tillader automatisk FiO2-justering med det formål at holde SpO2 inden for det tildelte målområde ved hjælp af Radikal neonatal pulsoximeter (Masimo, Irvine, CA). Når den først startes, adopterer den FiO2, som tidligere er indstillet af klinikeren som det oprindelige "Baseline FiO2"-niveau. Derefter afhænger ændringerne af FiO2 og deres frekvens af, om SpO2 er under, over eller inden for målområdet, trenden i SpO2 og alle ændringer er proportionale med "Baseline FiO2"-niveauet. FiO2 reduceres på en trinvis måde, når SpO2 overskrider målområdet. Trinnedsættelserne i FiO2 resulterer i en gradvis reduktion af FiO2. Når SpO2 falder under målområdet, er stigningerne i FiO2 generelt større og hyppigere. Disse er proportionale med forskellen mellem SpO2 og målområdet og den faldende eller stigende tendens i SpO2. Ændringerne i FiO2 ligger generelt mellem 0,01 og 0,05. Deres frekvens stiger for at opnå en hurtigere ændring af FiO2 og kan være så hyppig som én pr. sekund. Baseline FiO2-niveauet justeres gradvist til ændringer i spædbarnets behov for FiO2 for at holde SpO2 inden for rækkevidde. Pulsoximeterets standardindstillinger er normal følsomhed, 8 sekunders gennemsnitstid, 20 sekunders alarmforsinkelse og en stram alarmgrænse på 90 % og 95 % SpO2. Masimo neonatal sonde (LNOP Neo-L) påføres det højre håndled, når det er muligt. I tilfælde af SpO2-signaltab (mætning-'udfald') justerer den fejlsikre mekanisme backup-FiO2 på medianniveauet i de foregående 15 sekunder eller til basislinjen, hvis højere.

Volume Guarantee ventilation (VG)® er en volumenmålrettet ventilationstilstand, der sigter på at levere det indstillede tidalvolumen af ​​gas ved automatisk at justere det maksimale inspiratoriske tryk (PIP) på en ånde-for-ånde-basis. Teoretisk set burde dette minimere variationen i tidalvolumen levering, da lungecompliance og spædbarnets tilstand ændrer sig. Denne funktion opnås af en automatiseret servostyret mekanisme. Den øvre PIP-grænse kan indstilles af klinikeren som en sikkerhedsmekanisme. Der er mangel på data om VG®, men det menes at opnå sammenlignelig gasudveksling ved lavere gennemsnitlige PIP-niveauer[15].

Volumenkontrolleret ventilation (VCV) er en type 'volumenmålrettet' tilstand. Det sigter mod at målrette støttes til det ønskede tidalvolumen ved at levere et indstillet volumen (valgt af klinikeren) uanset den underliggende lungemekanik. Ventilatoren vil generere det maksimale inspiratoriske tryk, der er nødvendigt for at levere dette volumen. Der er konstant inspiratorisk flowmønster (en firkantet flow bølgeform), og peakvolumen og inspiratorisk tryklevering opnås ved slutningen af ​​inspirationen. I en 'kontrolperiode' på 12 timer uden VG vil spædbørn bruge VCV A/C (assisterende kontrol), som er vores nuværende kliniske standard.

Både VG® og VCV kan leveres til spædbørn ved hjælp af de ventilatorer, der i øjeblikket er i brug i vores enhed, AVEA®-ventilatorerne (Carefusion, Yorba Linda, CA). Alt udstyr og udstyr, der bruges til spædbørn i begge dele af forsøget, vil være det samme som dem, der i øjeblikket bruges på vores enhed. De vil blive brugt i overensstemmelse med betjeningsvejledningen til Carefusion AVEA® ventilatorsystemer, L2786, revision M, juli 2011.

Mundtlig og skriftlig information (i form af deltagerinformationsbladet) om forsøget vil blive tilbudt forældrene hurtigst muligt efter, at spædbarnet er blevet intuberet. Det vil først blive tilbudt, når alle andre oplysninger om lægebehandlingen af ​​deres spædbarn og fremskridtet er blevet drøftet med dem, og kun hvis de ønsker at modtage forsøgsinformation på det tidspunkt. Samtykke vil ikke blive indhentet, før et spædbarn er født.

Efter at spædbarnet er blevet intuberet og ventileret, vil forældre først blive kontaktet for deltagelsessamtykke, efter at relevant information om deres spædbarns lægebehandling og fremskridt er blevet drøftet. Forældre vil blive tilbudt skriftlig og mundtlig information om retssagen. Forældre, der giver samtykke til, at deres baby deltager i forsøget, vil blive bedt om at underskrive en skriftlig samtykkeerklæring. Spædbørn vil kun blive randomiseret til enten Volume Guarantee® eller Volume-Controlled ventilation cross-over perioder efter indhentet skriftligt samtykke fra forældrene.

Hvis spædbørns åndedrætsbehandling eskaleres til ikke-konventionel ventilationsmetode af kliniske årsager, vil den tid, der bruges i 12-timers-overgangen, blive bestemt. Hvis spædbarnet har brugt mindst 50 % af tiden i en cross-over, vil dette blive betragtet som acceptabelt og data brugt til analyse. Hvis spædbarnet har brugt mindre end 50 %, vil forældrene blive kontaktet igen for at genvalidere samtykket til undersøgelsen, når spædbarnet er klar til konventionel ventilation.

Når Volume Guarantee®-tilstanden påbegyndes, vil en indstilling på 5ml/kg være den indledende startindstilling, med mulighed for at reducere til 4ml/kg eller øge til 6ml/kg, som den kliniske tilstand tilsiger. Dette er standard neonatal praksis. Sygeplejetildelingen vil forblive på 1:1 (én sygeplejerske, der tager sig af 1 spædbarn på intensiv pleje), som det er vores standard kliniske praksis i undersøgelsesperioden. Mål SpO2-interval på 90 til 95 % vil være gældende for begge undersøgelsesperioder, som det er vores nuværende kliniske praksis. Alle valgfrie/planlagte procedurer vil blive udført før undersøgelsen påbegyndes. Al 'rutinemæssig patientpleje og procedurer' såsom endotracheal rørsugning, brystfysioterapi, mundpleje, ændring af stilling, kængurupleje, indsættelse af linjer/kanyle og katetre, blodprøvetagning vil blive registreret i løbet af undersøgelsesperioden. Alle babyer vil modtage en ladningsdosis koffeincitrat (20 mg/kg intravenøst) efterfulgt af 5 mg/kg én gang dagligt, som pr. standard praksis.

Statistisk analyse:

Intention-to-treat-analyse vil gælde for begge 12-timers perioder. Statistisk analyse vil bestå af sammenligninger inden for patienten med parrede t-tests for normalfordelte data eller ikke-parametriske Wilcoxon-signerede rangtests. Shapiro-Wilk test for normalitet vil blive brugt. Resultater vil blive præsenteret som middel ± standardafvigelse (SD) eller median og interkvartilområde. P-værdier på mindre end 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikante. Beskrivende statistik vil blive brugt til at opsummere spørgeskemabesvarelserne. Stata® dataanalyse og statistisk software version 11, Stata Corp LP Texas, USA vil blive brugt til al statistik.