Indvirkning af NAVA-ventilation på hjerneiltning og perfusion hos børn med medfødt hjertesygdom

1. Videnskabelig kontekst

   Ved postoperativ hjertekirurgi er invasiv ventilation ofte nødvendig, men de inducerede positive intra thorax tryk kan være skadelige for hæmodynamikken via flere mekanismer: fald i venøst ​​returløb, stigning i pulmonal vaskulær modstand og stigning i afterload af højre ventrikel. Denne effekt er især problematisk hos patienter med en restriktiv højre ventrikel, som er preload-afhængige, og hos patienter med cavo pulmonale forbindelser til enkelt ventrikel palliation. Hos disse patienter forbedrer et faldende respirator-positivt hjerteoutput og cerebral iltning. Meget tidlig ekstubation er dog ikke altid mulig eller sikker, og det er derfor væsentligt at optimere den mekaniske ventilation for at minimere dens hæmodynamiske konsekvenser.

   Hos voksne tillader ventilation i NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist)-tilstand, uanset niveauet af assistance, bevarelsen af ​​intra thorax trykvariationer, der er karakteristiske for spontan ventilation, og begrænser ventilationens indvirkning på højre ventrikulær ejektion. Hos børn er indåndings- og middeltryk også lavere i NAVA sammenlignet med konventionel ventilation.

   Vurdering af hjerneiltning og perfusion ved kardiovaskulær genoplivning er vigtig både som en hæmodynamisk parameter og som en neurologisk prognostisk faktor. Et innovativt ikke-invasivt værktøj, Diffuse Correlation Spectroscopy kombineret med Near Infrared Spectroscopy (DCS-NIRS), muliggør den ikke-invasive evaluering af både cerebral iltning og variationer i cerebral blodgennemstrømning.

2. Hypotese og målsætninger

   Hypotesen er, at NAVA-ventilationstilstanden, som genererer lavere intra thorax tryk end konventionelle ventilationstilstande, vil forbedre cerebral hæmodynamik, hjertevolumen og ilttransport af risikopatienter i den postoperative hjertekirurgi sammenlignet med konventionel ventilation.

   Hovedformål:

   Hos pædiatriske patienter efter hjertekirurgi med risiko for højre ventrikulær diastolisk dysfunktion eller passiv pulmonal venøs tilbagevenden (herunder Glenn, hemi-Fontan, Fontan og Tetralogy of Fallot-kirurgi), vil efterforskerne evaluere virkningen af ​​NAVA-ventilation på:

   • cerebral perfusion: cerebral blodgennemstrømning (mm2/s) målt ved DCS.
   • cerebral iltning: cerebral vævsmætning (%) og regional cerebral O2-ekstraktion (OEF, målt ved NIRS-DCS).

   Sekundært mål:

   Hos pædiatriske postoperative hjertekirurgipatienter med risiko for restriktiv højre ventrikel eller passiv pulmonal venøs tilbagevenden (herunder Glenn, hemi-Fontan, Fontan og Tetralogy of Fallot-kirurgi), vil efterforskerne sammenligne virkningen af ​​konventionel ventilation med NAVA-tilstand på:

   • Hjernes regionale O2-forbrug udvundet fra NIRS-DCS-målinger
   • Systemisk hæmodynamik, herunder hjerteindeks, laktatniveau, central venøs iltmætning (ScvO2) og ilttransport
   • Ventilationsparametre
   • Komfort målt ved COMFORT-skalaen
3. Metoder

Dette er en prospektiv cross-over, enkeltcenter, fysiologisk undersøgelse, der skal udføres på den pædiatriske intensivafdeling i CHU Sainte Justine (Montreal, Canada).

To perioder på 60 minutter i hver af 2 ventilationstilstande vil blive sammenlignet: konventionel ventilationstilstand (som foreskrevet af det behandlende team) og NAVA-tilstand i tilfældig rækkefølge.

Ved postoperativ indlæggelse på PICU vil undersøgelsespatienter blive udstyret med en naso-gastrisk NAVA-sonde.

Inden undersøgelsesmålinger udføres, vil efterforskerne vente på patientstabilisering, som er defineret ved:

• fravær af hæmodynamisk signifikant blødning
• stabilisering af ventilationsparametrene
• stabil inotrop dosis Rækkefølgen af ​​de 2 ventilationsperioder vil blive randomiseret i henhold til en tidligere genereret tilfældig liste.

Studieperiodes ventilation vil blive indstillet som følger:

• konventionel ventilation: Ventilation som foreskrevet af det behandlende team vil blive videreført. Normalt er ventilation i PRVC-tilstand (trykreguleret volumenkontrol) med et tidalvolumen mellem 5 og 8 ml/kg, et pip mellem 4 og 5, en respirationsfrekvens for at sigte mod normocapni, og FiO2 for at sigte mod PaO2 mellem 100 og 150 mmHg.
• NAVA-tilstand: NAVA-niveauindstilling til at målrette mod et Edi-niveau mellem 3 og 20 V, tidalvolumen mellem 5 og 7 ml/kg og ingen åndedrætsbesvær ved fysisk undersøgelse. Udløseren vil blive indstillet til 0,5 V. Det maksimale tryk vil være begrænset til 30 cmH2O. PEEP-niveauet vil ikke blive ændret i forhold til det, der er ordineret af den behandlende læge.

For at lette sammenligneligheden af ​​hjerneflow og iltningsmålinger vil FiO2, NO-koncentration, inotrop dosis og sedation blive holdt så stabile som muligt i disse perioder efter den behandlende læges skøn. På samme måde, hvis det er muligt, vil der ikke blive givet blodtransfusioner i undersøgelsesperioden.

Under de to ventilationsperioder vil følgende parametre blive registreret kontinuerligt:

• ventilationsparametre: ventilatorparametre i henhold til den indstillede tilstand: peak inspiratorisk tryk, middel luftvejstryk, PEEP, tidalvolumen, total og spontan minutventilation, Edi-niveau, FiO2, udåndet CO2 via volumetrisk kapnografi.
• hæmodynamiske parametre: hjertefrekvens (HR), middelarterielt tryk, systolisk, diastolisk, centralt venetryk (CVP), venstre atrielt tryk (LAP), type og dosis af vasoaktiv medicin modtaget med beregning af den vasoaktive-inotropiske score.

I anden halvdel af hver periode vil efterforskerne udføre:

• en central arteriel og venøs blodgas og en arteriel laktatmåling.
• en måling af cerebral blodgennemstrømning ved diffus korrelationsspektroskopi og en måling af cerebral regional vævsmætning og iltekstraktion. Disse målinger udføres non-invasivt og smertefrit ved at påføre en sonde på barnets pande i cirka 20 minutter.
• en begrænset hjerteultralyd til beregning af hjertevolumen (CO).
• beregning af urinproduktion i ventilationsperioden.

Derudover vil følgende oplysninger blive indsamlet for hver patient:

• alder på operationstidspunktet
• hjertediagnose
• eksistens og kvantificering af aorto-pulmonale sikkerhedsstillelser
• præoperativ medicin
• operative detaljer: kirurgisk indgreb, varighed af kardiopulmonal bypass, varighed af aorta krydsklemme, administrerede inotroper (og maksimal dosis).
• resultat af det postoperative trans-esophageale hjerteekko (hjertefunktion, evaluering af reparation, tilstedeværelse af resterende anatomiske læsioner)
• arterielle og venøse blodgasser, laktat- og hæmoglobinniveauer forud for undersøgelsesventilationsperioder
• tidsinterval mellem afslutning af kardiopulmonal bypass og start af undersøgelsesmålinger

Variablerne vil blive udtrykt som gennemsnitlig standardafvigelse eller median (interkvartil), afhængigt af arten af ​​deres fordeling. På grund af prøvestørrelsen vil analyse af forskellene mellem t-variable under de 2 ventilationsmåder blive udført ved hjælp af den ikke-parametriske Wilcoxon-test (alle de undersøgte variable er af den kontinuerlige type). En værdi på p

Til beregningen af ​​stikprøvestørrelsen estimerede efterforskerne ved hjælp af undersøgelsen af ​​Huang et al (4), at standardafvigelsen for hjernemætning ville være 6 %, og at den forventede forskel mellem de 2 ventilationstilstande ville være mindst 6 %. For at nå en styrke på 90 % med en alfa-risiko sat til 0,05 kræves der minimum 24 patienter. I betragtning af risikoen for tab af synet (f. tekniske vanskeligheder med at opnå hovedvariablen), og på grund af patientpopulationens heterogenitet besluttede vi at sigte mod at inkludere 30 patienter.

Bemærk, at der ikke blev udført nogen effektberegning baseret på variationerne i cerebral blodgennemstrømning målt i spektroskopi, fordi der ikke var nogen foreløbige data om emnet.

Godkendelse fra den forskningsetiske komité på Sainte Justine University Hospital og University Medical Affairs Department blev opnået. Der kræves skriftligt samtykke fra forældrene.