Gennemførlighed og effekt af volumenmålrettet ventilation i udbringningsrummet

BAGGRUND BPD er fortsat en af ​​de mest almindelige komplikationer forbundet med for tidlig fødsel. En amerikansk undersøgelse fra 2013 rapporterede en stigning i sundhedsomkostninger på $31.565 forbundet med BPD efter kontrol for fødselsvægt, svangerskabsalder og sociodemografiske karakteristika under selve den indledende neonatale intensivafdeling (NICU) indlæggelse. Denne økonomiske byrde starter fra den første NICU-indlæggelse og fortsætter gennem barndommen og voksenlivet. En nylig spansk undersøgelse offentliggjort i 2013 rapporterede, at de sundhedsrelaterede omkostninger i løbet af de første 2 leveår for en for tidligt født baby med BPD og ingen andre større præmature-relaterede komplikationer varierede mellem €45.049,81 og €118.760,43 i Spanien, afhængigt af fødselsvægt og gestationsalder. Hvis babyen havde brug for iltbehandling i hjemmet eller udviklede pulmonal hypertension, kunne denne pris yderligere eskalere til €181.742,43. Med 10.000-15.000 nye tilfælde af BPD årligt alene i USA er den økonomiske virkning af BPD enorm.

Patogenesen af ​​BPD er multifaktoriel, med lungeskade fra mekanisk ventilation, oxygentoksicitet og antenatale eller postnatale infektioner, der alle fører til lungebetændelse, som spiller en nøglerolle i udviklingen af ​​BPD. Behandling af for tidligt fødte spædbørn (DR) under den indledende genoplivning er kritisk og kan have en betydelig indvirkning på udviklingen af ​​BPD. Undersøgelser har vist, at DR respirationsbehandling med invasiv respirationsstøtte og højere iltindhold er forbundet med øget risiko for død og/eller BPD sammenlignet med henholdsvis non-invasiv ventilation og lavere iltgenoplivning. For tidligt fødte spædbørn stabiliseret på kontinuerligt positivt luftvejstryk (CPAP) med forsigtig titrering af supplerende ilt i fødestuen for at opnå målrettede iltmætninger har vist forbedrede BPD-rater.

NUVÆRENDE STANDARD FOR PRAKSIS Nuværende DR-praksis for intuberet præmature spædbørn fokuserer på trykbegrænset ventilation ved hjælp af enten en selvoppustelig pose eller en T-stykke genoplivningsanordning, hvor udbyderen regulerer oppustningstrykket og oppustningstiden, men ikke tidalvolumenet.

Når et spædbarn går over til ekstra livmoderliv, ændrer lungekompliance sig hurtigt. Total pulmonal compliance er en sammensætning af lunge- og brystvæggens compliance. Hos for tidligt fødte spædbørn er brystvæggen primært sammensat af brusk, hvilket gør brystvæggen meget eftergivende, og som følge heraf er den neonatale lunge mere tilbøjelig til at kollapse. For tidligt fødte lunger har derudover reduceret produktion af overfladeaktive stoffer, hvilket yderligere nedsætter lungernes compliance. Ved påbegyndelse af positiv trykventilation (PPV) kan det hurtige væskeskift i den umiddelbare nyfødte periode også resultere i hurtige ændringer i en nyfødts pulmonale compliance. Tilvejebringelse af antennatale steroider samt overfladeaktive substitutionsterapier kan have en positiv indvirkning på de præmature pulmonale resultater. For disse præmature spædbørn er tidalvolumener genereret under PPV direkte proportional med lungecompliance som vist med formlen: Cdyn=VT/(PiP-PEEP), hvor VT = tidalvolumen; PIP=peak inspiratorisk tryk; og PEEP=positivt slutekspiratorisk tryk.

Derfor kan det nøjagtige samme tryk med PLV på grund af hurtigt skiftende lungecompliance føre til under- eller over-inflation af lungerne.

Når først indlagt på NICU, er levering af VTV til for tidligt fødte spædbørn standardpraksis i efterforskernes NICU, med præference mellem udbydere frem for volumen versus trykventilation, uden egentlig konsensus. I DR fortsætter praksis med at bruge PLV, og med den foreslåede undersøgelse søger efterforskerne at give fysiologisk mere passende VTV til de præmature spædbørn lige fra fødslen i DR.

BETYDNING Med hurtigt skiftende lungecompliance i den umiddelbare neonatale overgangsfase kan PLV føre til betydelig variabilitet i det leverede TV. Nylige rapporter tyder på, at trykbegrænsede genoplivningsanordninger, der rutinemæssigt bruges på fødestuen, er i stand til at tredoble det tilsigtede tv, mens de giver PPV i en nyfødt dukke x. Stort TV kan føre til volutrauma, som er forbundet med uønskede pulmonale udfald. En undersøgelse af præmature lam viste, at så få som seks åndedrag med stort tidalvolumen ved fødslen kan føre til akut lungeskade og sløve effekten af ​​efterfølgende behandling med overfladeaktive stoffer. Ventilation med store vejrtrækninger kan forårsage kraftig overekspansion af områder, der er tvunget åbne, hvilket efterlader større dele af lungen blokeret af væske og uudvidet, og en sådan regional overudspilning kan forventes at forårsage epitel- og mikrovaskulær skade og lungeødem. Det resulterende lungeødem kan gøre lungen mere modtagelig for yderligere volutrauma under konventionel mekanisk ventilation. Adskillige dyreforsøg har vist, at PPV med TV mere end 8 ml/kg forårsager lungebetændelse og lungeskade. Derudover har dyre- og menneskeundersøgelser vist, at overdreven tv-levering under PPV i fødestuen forårsager hjernebetændelse og -skade. Ligeledes viser nyere meta-analysedata, at spædbørn, der ventileres ved hjælp af volumenmålrettet ventilation (VTV), reducerer dødsraten eller BPD, pneumothoraces, hypocarbia, alvorlige kranielle ultralydspatologier og reducerer varigheden af ​​ventilation sammenlignet med spædbørn, der ventileres ved hjælp af PLV-tilstande. Risikoen for lungeskade er efter al sandsynlighed relateret til omfanget af volutraumet ved fødslen, og derfor skal ventilationen umiddelbart efter fødslen være meget skånsom.

Uden information om TV i DR og hurtigt skiftende lungecompliance kan PLV føre til volutraume. Men ingen undersøgelse har specifikt evalueret evnen til at måle tv leveret i intuberet spædbørn i DR eller rettet mod at udføre VTV i DR, mens man vurderer dets potentielle rolle i at reducere lungeskade.

INNOVATION Med de seneste fremskridt inden for teknologi og evnen til at måle små TV på endotracheal tube (ET) niveau ved hjælp af flowsensorer, kan TV måles nøjagtigt på ET tube niveau, og volumenmålrettet ventilation (VTV) bliver en mulig alternativ metode til ventilering af for tidligt fødte børn. Til undersøgelsen vil spædbørn have en flowsensor placeret i serie mellem ETT og trykgenererende enhed (T-stykke genoplivningsapparat, selvoppustelig pose). Flowsensoren vil blive forbundet til Respironics NM3-monitor (Philips Healthcare, Eindhoven, Holland) for at måle vejrtrækning til vejrtrækning TV. Flowsensoren tilføjer mindre end 1 ml luftvejsdødrumsvolumen (Vd) til neonatale sensorer (ETT-størrelse på 2,5-4 mm). Fase 1 af undersøgelsen vil undersøge muligheden for at måle tv hos præmature spædbørn. Da nogle af de mindste spædbørn med meget lav fødselsvægt (VLBW) kan veje så mindre som 500 g, vil mål-tv-området på 4-6 ml/kg være lig med 2 ml-3 ml pr. vejrtrækning. Ingen undersøgelse har specifikt undersøgt evnen til at måle et så lille tidevandsvolumen, og derfor er denne forundersøgelse af største betydning.

I fase 2 kan udbyderen ved at bruge informationen fra målt TV på ETT-niveau hurtigt regulere det maksimale tryk, der leveres til spædbarnet, for at opnå et mål-tv på 4-6 ml/kg. Udbyderen vil blive trænet i at øge eller mindske trykket ved at følge en streng protokol for at sikre, at tv'et forbliver i mål under neonatal genoplivning. Så snart spædbarnet er stabilt, vil spædbarnet blive overført til en ventilator med volumenmålretningsfunktioner. Med stabil lungekspansion vil spædbørn, der modtager VTV, modtage mål-tv mere konsekvent, vil have reduceret forekomst af atelektotrauma, volutrauma og generelt reduceret lungeskade med mindre langsigtede lungesygdomme.

Med det foreslåede studie, i fase I, sigter efterforskerne på at demonstrere, at måling af TV i DR er mulig og er meget variabel i de første par timer af livet, selv med de samme maksimale inspiratoriske tryk på grund af hurtigt skiftende pulmonal compliance. En vellykket fase I vil bevise, at det er muligt at levere ensartet VTV i DR ved at justere PiP. I fase II sigter efterforskerne på at indhente pilotdata, der vurderer gennemførligheden af ​​VTV i DR, og forsøger at forstå lungemekanikken og fysiologien under VTV. En vellykket pilotundersøgelse vil vise, at VTV er gennemførligt; er forbundet med konsekvent leveret tv; lavere PiP og iltbehov for patienterne; derved retfærdiggøre et større randomiseret kontrolforsøg for at evaluere effektiviteten af ​​VTV til at reducere BPD og langsigtede lungesygdomme.