Modificerbare faktorer for at forbedre ventilationsterapien på intensivafdelingen (MOTIVATE-ICU)

Introduktion:

I lav- og mellemindkomstlande (LMIC'er) kræver op til to tredjedele af ICU-indlæggelser invasiv mekanisk ventilation (IMV), sammenlignet med halvdelen af ​​ICU-indlæggelser globalt1-3. Selvom IMV er en livreddende organstøtteteknik, er den også forbundet med komplikationer som ventilatorassocieret lungeskade og kræver komplekse behandlingsprocesser4. På trods af at de er yngre, har ventilerede patienter i LMIC'er 2-4 gange højere dødelighed end højindkomstlande (HIC'er)5-8. Patienter med akut respiratorisk distress syndrom (ARDS) i LMIC'er står over for en endnu større risiko, 70 % højere end i HIC'er9.

Mens HIC'er har rigelig data om modificerbare faktorer og forbedringsstrategier, der begrænser ICU-komplikationer, kan LMIC'er stå over for forebyggelige komplikationer forbundet med IMV1,10-13. Komplikationer som respirator-induceret lungeskade og relateret lungebetændelse fører ikke kun til store dødsfald, men også længere intensivophold og eskalerende omkostninger14. Desværre er data om determinanter for dårligt resultat blandt ventilerede patienter i LMIC'er stadig knappe 12,15-17. Direkte anvendelse af HIC evidensbaserede ledelsesstrategier på LMIC'er er ikke altid effektiv, som det ses i flere afrikanske forsøg 18,19. LMIC'er kæmper med udfordringer som underbemanding, begrænset træning, utilstrækkelig infrastruktur og forskellige patientkarakteristika og komorbiditeter, hvilket potentielt kompromitterer kvaliteten af ​​ICU-behandling15,16,20,21.

For nylig er brugen af ​​kritiske plejeregistre til dataindsamling, herunder patientbehandling, indikatorer og resultater, udvidet i både HIC'er og LMIC'er22-24. Dette strømliner forskningen og giver omkostningsfordele. Uganda har lanceret Intensive Care Registry of Uganda (ICRU) til kvalitetsforbedring og forskningsinfrastruktur. Denne registreringsindlejrede undersøgelse har til formål at identificere modificerbare faktorer, der påvirker resultaterne for mekanisk ventilerede patienter i LMIC'er, der udnytter ICRU's datapipeline. Vi antager, at specifikke patientniveau og organisatoriske faktorer kan identificeres, der bidrager til ICU-dødeligheden af ​​ventilerede patienter i Uganda.

Metoder og analyse:

Studere design:

'Potentielt modificerbare faktorer for at forbedre resultaterne af mekanisk ventilerede patienter på intensivafdelinger i et lavindkomstland' (MOTIVATE-ICU) undersøgelsen er et prospektivt multicenter registerindlejret observationsstudie med to hovedkomponenter. Den første vil være et prospektivt observationelt multicenter registerindlejret studie, der har til formål at vurdere patientrelaterede og procesrelaterede faktorer. Den anden komponent vil være en tværsnitsundersøgelse for at vurdere den organisatoriske struktur af de inkluderede intensivafdelinger. Denne undersøgelsesprotokol blev registreret på Clinicaltrials.gov (registreringsnummer: NCTXXXXXXX). Resultaterne af undersøgelsen vil blive rapporteret i henhold til Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) Statement25.

Studiemiljø:

ICU'er vil blive defineret som geografisk udpeget område/enhed inden for et hospital, der rutinemæssigt leverer invasiv mekanisk ventilationsterapi med kontinuerlig overvågning af vitale tegn [elektrokardiografisk (EKG) overvågning, hjerte/pulsfrekvens, ikke-invasivt blodtryk (NIBP), perifer iltmætning ( SpO2)] og udpeget sygepleje for hver seng i afdelingen, dvs. mindst tre patienter om ugen i mindst 24 timer. En beskrivende undersøgelse udført i Uganda, der vurderede intensivafdelingens kapacitet før den Corona-virusinducerede sygdom 2019 (COVID-19), afslørede, at der på det tidspunkt var 14 intensivafdelinger, hvoraf 12 var funktionelle20. Men efter COVID-19 viser anekdotisk dokumentation næsten en fordobling af ICU-kapaciteten med næsten 25 funktionelle ICU'er til dato. Alle intensivafdelinger, der i øjeblikket fungerer i Uganda, vil være berettiget til at deltage (eTabel 1).

Deltagere:

Patienter i alderen ≥ 15 år, der er indlagt på undersøgelsesafdelinger i undersøgelsesperioden, og som modtager invasiv mekanisk ventilation, vil være berettiget til rekruttering. Eksklusionskriterier omfatter vellykkede ekstubationer inden for 24 timer efter intubation, indlæggelser til end-of-life care og/eller ICU palliativ støtte samt patienter overført fra ICU'er, der ikke deltager i undersøgelsen 24 timer efter påbegyndelse af MV.

Resultater:

Primære udfald De primære udfald vil være ICU-dødelighed, ICU-opholdslængde (LOS) og varighed af mekanisk ventilation. Resultatdefinitioner er detaljeret i tabel 1.

Sekundære resultater Disse vil omfatte varigheden af ​​ikke-pulmonal organstøtte, ICU-fri dage, ventilatorfri dage på dag 28, ventilator-associeret lungebetændelse (VAP), tracheobronkitis, ikke-infektiøs pulmonal komplikation (klinikers mistanke eller radiologisk diagnose af pleural effusion , atelektase eller pneumothorax), genindlæggelse, uplanlagte ekstubationer. Trakeostomi-relaterede resultater vil blive undersøgt som en del af et forudplanlagt delstudie, herunder trakeostomi-timing, dekanyleringshastighed, dekanyleringsfejl og komplikationer såsom stomiinfektion, større blødninger, forskydning af rør og funktionsfejl.

Tilknyttede faktorer (tabel 2):

Faktorer, der potentielt er forbundet med udfald blandt mekanisk ventilerede patienter, vil blive analyseret som 'ikke-modificerbare' faktorer og 'potentielt modificerbare' faktorer. Ikke-modificerbare faktorer omfatter patientrelaterede faktorer såsom alder, sygdomsgrad ved påbegyndelse af mekanisk ventilation, komorbiditeter, medicinsk kontra kirurgisk indlæggelse og indikation for IMV (tabel 2). Potentielt modificerbare faktorer vil underkategoriseres i plejeprocesrelaterede faktorer såsom Richmond Agitation Sedation Scale (RASS) mål, initiale ventilatorindstillinger på dag 0, brug af daglig spontan opvågning og spontane vejrtrækningsforsøg, brug af stresssår og dyb venetrombose (DVT) profylakse. Den anden underkategori vil være ICU-organisationsstruktur såsom ICU-bemanding, personale-patient-forhold, empowerment af ikke-lægepersonale, tværfaglige teamrunder og brug af protokoller og tjeklister (Detaljer om tilknyttede faktorer i supplerende materiale tabel 2).

Dataindsamling:

Følgende procedurer vil blive udført for at sikre kvaliteten af ​​dataindsamlingen Data på patientniveau vil blive indtastet direkte via laptop eller tablet gennem den cloud-baserede ICU-registreringsplatform (PROTECT cloud-baseret platform) på den ICRU, der er i brug (figur 1) ).

Patientniveauvariabler af interesse, herunder alder, køn, diagnostiske kategorier, funktionel kapacitet før hospitalsindlæggelse (Clinical Frailty Score), Charlson Comorbidity Index, brugen af ​​IMV på dag 1, modificeret Sequential Organ Function Assessment (mSOFA) og Tropical Intensive Care Score (e-TropICS) vil blive scoret. ICU-niveauvariabler af interesse omfattede ICU-type (medicinsk-kirurgisk vs. specialitet), tilstedeværelse af træningsprogrammer i intensiv pleje, ICU-indlæggelsesmængder i det foregående år, personalemønstre, organisatoriske og proceskarakteristika; en komplet liste over potentielle kovariater er detaljeret i tabel 2.

Vi skal udtrække prospektivt indsamlede data fra ICRU-platformen, som både har kernedatavariabler indsamlet ved indlæggelse og daglige variabler indsamlet under ICU-opholdet.

En komplet liste over variabler er detaljeret i Supplerende materialer. Platformen bruger en fælles datamodel og giver realtidsdata om casemix, ledelsesfunktioner og resultater. MOTIVATE-ICU undersøgelsesvariabler blev inkorporeret i PROTECT-platformen for at designe et indlejret registerstudie (figur 1). Følgende procedurer på webstedsniveau vil blive fulgt:

For at sikre standardisering af undersøgelsesprocedurerne skal hvert sted have en lokalitetsleder og dedikeret datadeltager, der er ansvarlig for dataindsamling under brug af ICU-registerplatformen. Forud for begyndelsen af ​​rekrutteringen vil hver site-lead og datadeltager(e) modtage træning.

Hvert websted vil have en webstedsleder, der er ansvarlig for ugentlig validering af patientepisoder med hensyn til færdiggørelse og datakvalitet.

Hvert websted vil have IT-support samt deltage i månedlige møder som et middel til at fjerne tvivl og løse potentielle udfordringer i forbindelse med dataindtastning.

For hvert sted vil der blive indsamlet data om hospitalets og ICU's organisations- og plejeproceskarakteristika gennem et interviewer-administreret spørgeskema fra ICU-direktøren og/eller den ansvarlige sygeplejerske.

Opfølgning:

I betragtning af den potentielle byrde af dataindsamling, der er involveret, vil patientrekrutteringsperioden på hver deltagende intensivafdeling være minimum tre måneder op til maksimalt 6 måneder med en maksimal opfølgningsperiode på 28 dage for hver rekrutteret patient. Opfølgningsperioden for de enkelte patienter slutter ved ICU-udskrivning.

Procedurer for at sikre datakvalitet

Prøvestørrelse:

Vi sigter mod at inkludere alle på hinanden følgende patienter indlagt på deltagende intensivafdelinger for at reducere potentiel selektionsbias og minimere tidsmæssig variation af plejeprocesser. Baseret på aggregerede data (publicerede og upublicerede) fra LMIC'er inklusive Ugandas ICU-kohorter2,10,12,26-31 var den laveste målte dødelighed blandt patienter, der modtog invasiv mekanisk ventilation, ca. 40%. I alt 250 hændelser (dødsfald) ville give os mulighed for at evaluere mindst 25 associerede variabler i multivariable modeller. Vi vil derfor indskrive mindst 625 patienter, der modtager invasiv mekanisk ventilation, som opfylder berettigelseskriterierne.

Håndtering af manglende data:

I løbet af undersøgelsesperioden vil alle data, der er relevante for undersøgelsens mål, blive påbudt til alle undersøgelses ICU'er. Studieplatformen vil markere manglende data til dataindsamleren i tilfælde af ufuldstændighed. Hver site-lead vil sikre validering af indtastede patienter og fuldstændighed af dataene ugentligt for at sikre, at der ikke mangler data. Dette er et prospektivt registerindlejret studie, vi forventer en lav procentdel af manglende data, der er relevante for undersøgelsens primære mål.

Statistisk analyse:

Vi vil beskrive ICU og patientkarakteristika ved hjælp af standard beskrivende statistik og rapporterede kontinuerte variabler som middel ± standardafvigelse eller median (25 %-75 % interkvartilområde, IQR), alt efter hvad der er relevant. Vi vil teste den univariate sammenhæng mellem kvalificerede variabler og resultater ved hjælp af variansanalyse, Kruskal-Wallis, Student t test, Mann-Whitney test, chi-square test og Fisher eksakt test, alt efter hvad der er relevant.

Ved hjælp af multi-level multivariable logistiske regressionsmodeller vil vi undersøge sammenhængen mellem organisatoriske faktorer og det primære resultat justeret for patienternes karakteristika. En model i to niveauer vil være tilpasset med faste effekter på patientniveau på første niveau og faste effekter på ICU-niveau på andet niveau, samt en ICU-specifik tilfældig effekt. Vi vil på forhånd specificere flere modeller til at repræsentere patienterne og enhedsorganisationens dimensioner. Vi skal derefter indsætte variable i modellerne, hvis de er forbundet med udfald med en P-værdi på <0,20 ved univariat analyse. Vi skal ikke overveje variabler, der bruges til e-TropICS-scoreberegning. Vi vil anvende flere variable i den endelige model uanset deres statistiske signifikans på grund af deres kliniske signifikans, herunder tilstedeværelsen af ​​24/7 intensivist, regelmæssige multidisciplinære runder og sygeplejerske/sengeforhold i den endelige model. Derudover skal vi udføre subgruppeanalyser, der stratificerer patienter i henhold til typen af ​​indlæggelse (medicinsk vs. kirurgisk) og e-TropICS-tertilerne. Vi vil bruge Akaike informationskriteriet, sandsynlighedsforhold og modelresidualerne til at vælge blandt de alternative modeller. To-halede P-værdier <0,05 blev betragtet som statistisk signifikante. Alle statistiske analyser vil blive udført i R (http://www.r-project.org) og SPSS 21 (IBM Corp., Armonk, NY). En detaljeret statistisk analyseplan vil blive gjort tilgængelig online før afslutning af undersøgelsen og låsning af databasen.

Etik og formidling:

Etisk godkendelse og samtykke til deltagelse Denne undersøgelse vil blive udført i overensstemmelse med principperne i Helsinki-erklæringen (revision Fortaleza, Brasilien, oktober 2013). Godkendelse til at udføre denne undersøgelse vil blive søgt hos de relevante etiske vurderings- og videnskabelige bedømmelsesudvalg og hos hospitalsadministrationer.

Vi skal indhente udskudt samtykke inden for 72 timer efter rekruttering til undersøgelsen fra den juridiske repræsentant, da de fleste ICU-indlæggelser er akutte indlæggelser, og informeret samtykke i de første 48 timer efter indlæggelsen muligvis ikke er muligt. Uden undtagelse er patienter, der er indlagt på intensivafdeling til respiratorstøtte, desuden ikke i stand til at give informeret samtykke. Personer, der kan påtage sig rollen som juridisk repræsentant i overensstemmelse med loven om lægebehandlingsaftale (WGBO), er: en foruddefineret repræsentant, mand eller hustru, registreret partner eller anden livspartner, en forælder eller barn, bror eller søster og i øvrigt en kurator udpeget af en dommer. For patienter uden juridisk repræsentant og ikke er i stand til at give informeret samtykke under hospitalsophold, indhenter vi et samtykke. Oplevelsen af ​​ICU-patienter indskrevet under udskudt samtykke er hovedsageligt positiv, som vist i NICE-SUGAR forsøget, hvor deltagere blev inkluderet ved hjælp af udskudt samtykke32. Et flertal af patienterne var tilfredse med repræsentantens beslutning (93%) og ville have givet samtykke, hvis de blev spurgt (96%)33.

Der vil blive anmodet om mundtligt samtykke fra hver af ICU-direktørerne og/eller den ansvarlige sygeplejerske til at udføre den interviewer-administrerede undersøgelse.

Formidling:

Studieresultaterne vil blive sendt til offentliggørelse uanset resultaterne efter afslutning og analyse. Vi vil gøre undersøgelsens resultater bredt tilgængelige, herunder formidling gennem konferencer og peer-reviewede tidsskrifter.

Datadeling:

Forfatterne opfordrer interesserede parter til at kontakte den tilsvarende forfatter med anmodninger om datadeling, herunder for adgang til yderligere upublicerede data. ICRU er en del af et større netværk, som har udpeget en Data Access Committee (DAC). Kurerede data kan blive delt med tredjeparter til forskningsformål efter skriftlig godkendelse fra DAC.

Diskussion og studiestatus:

Det MOTIVATE-ICU-registerindlejrede studie har til formål at identificere potentielt modificerbare faktorer forbundet med resultater blandt invasivt ventilerede patienter i et lavindkomstland.

Ifølge Donabedian-modellen hviler forbedring af kvaliteten af ​​sundhedspleje og forbedring af resultater af interesse på tre komponenter; strukturen, plejeprocesser og resultater.34 Forskellige undersøgelser fra HIC'er om ICU organisationsstruktur, pleje-bundter og protokoller har vist betydelig indvirkning på reduktion af dødelighed, varighed af ventilation og ICU-opholdslængde; dog med nogle uoverensstemmelser i nogle aspekter.6,11,35-37 Baseret på, hvad vi i øjeblikket ved fra ORCHESTRA-undersøgelsen udført i Brasilien, et land med øvre middelindkomst (UMIC), er organisatoriske faktorer, herunder protokolimplementering, nøglemålene for at forbedre ICU-resultater og effektivitet38,39. Der har været betydelige data, der beskriver den fysiske strukturelle opsætning og bemanding af intensivafdelinger i LMICs20,26,40,41, men begrænsede data er tilgængelige om organisatoriske funktioner og plejeprocesser og deres indvirkning på resultater i lavindkomstmiljøer som Uganda.

Direkte implementering af evidensbaserede plejeprocesser fra højere indkomstmiljøer giver ikke nødvendigvis lignende resultater, når de implementeres i ressourcesvage omgivelser. For eksempel afslørede to afrikanske undersøgelser, der implementerede væsketerapi i henhold til protokoller, der anvendes i HIC'er, mere skade end gavn i både kritisk syge voksne og pædiatriske populationer18,19. For andre processer er implementeringen i LMIC'er forbedret konsekvent, men resultaterne forbliver haltende sammenlignet med HIC'er, sandsynligvis påvirket af en lang række faktorer. For eksempel blev brug af beskyttende mekanisk ventilation hos patienter uden ARDS vist at være sammenlignelig mellem MIC'er og HICS under de første dage af ventilation, men med en stor forskel i ICU-dødelighed14. Det samme blev set for ventilation hos ARDS-patienter, dog med en lille forskel i implementering af beskyttende ventilation1,6.

En af de vigtigste potentielle indgreb, der sandsynligvis vil vise effekt i miljøer med lav ressource sammenlignet med HIC'er, er trakeostomiplacering og timing. Timing af trakeostomi, mens den forbedrede ICU-opholdslængde og varighed af mekanisk ventilation, har ikke haft en indvirkning på dødeligheden i HICs42-44, men kan have en betydelig indvirkning i et miljø med begrænsede ressourcer. Et forudplanlagt delstudie af MOTIVATE-ICU vil udforske timing, komplikationer og resultater hos patienter, der gennemgår trakeostomi i et lavindkomstland som Uganda, og supplerer data fra LMIC'er fra andre afrikanske lande45,46.

Styrken ved den nuværende undersøgelse er dens prospektive design, registreringsindlejrede karakter og multicenter-inkludering. Der er flere potentielle begrænsninger ved denne undersøgelse. For eksempel, mens der gøres en indsats for at sikre datakvalitet og reducere manglende data, kan afhængigheden af ​​elektronisk dataindsamling og undersøgelsens prospektive karakter stadig støde på udfordringer med datafuldstændighed og nøjagtighed på tværs af flere centre. Undersøgelsens resultater, især dem, der er relateret til organisationsstruktur og procesrelaterede faktorer, kan være specifikke for konteksten af ​​lavindkomstlande og kan derfor ikke generaliseres til omgivelser med forskellige sundhedssystemer, ressourcer og ICU-kapaciteter. Den tværsnitsundersøgelse, der vurderer ICU'ers organisatoriske struktur, er afhængig af selvrapporterede data, som kan introducere skævheder og unøjagtigheder.

Anerkendelser:

Vi takker alle site-leads og datadeltagere på hvert websted på hvert af de deltagende hospitaler samt Critical Care Asia Africa-netværket for støtten og involveringen i denne undersøgelses succes.

Finansiering:

Undersøgelsen vil blive støttet af Wellcome-prisen, Collaboration for Research, Implementation and Training in Critical Care in Asien og Afrika (Bevillingsnummer: 224048/Z/21/Z).