Høj-flow næsekanyle versus konventionel næsekanyle under endobronchial ultralydsprocedure

Indledning

1. EBUS - bronkoskopi Fra et fysiologisk synspunkt er bronkoskopi en introduktion af et fremmedlegeme i luftvejene. Responsmekanismer omfatter laryngospasme, bronkospasme, hoste, øget sekretion af bronkial slim og reduceret vejrtrækningsdybde. Sympatisk respons med øget hjertefrekvens og blodtryk er almindelig allerede før proceduren, mens patienten forberedes på undersøgelsesbordet. Bronkoskopet optager 10 til 15 % af tværsnitsarealet i de store luftveje og øger luftstrømsmodstanden. Sugning påført under proceduren forårsager luftstjæling gennem bronkoskopets arbejdskanal, hvilket reducerer endeindåndings- og ekspiratoriske volumener, hvilket fører til alveolær derekruttering med øget intrapulmonal shunting som følge heraf.

   EBUS-bronkoskopi er forbundet med forlænget proceduretid, øget luftvejskontakt, et tykkere instrument og flere nålepunkteringer gennem luftrøret og/eller bronkialvæggen. Alle disse faktorer forårsager yderligere stress for patienten og kræver yderligere lokalbedøvelse og dybere grad af sedation.

2. Sedation Selvom topisk anæstesi af de øvre luftveje, stemmebånd, luftrør og bronkier muliggør en tolerabel bronkoskopisk procedure, er et moderat niveau af sedation under bronkoskopi i øjeblikket den gyldne standard. Brug af sedation letter passagen gennem stemmebåndene, hæmmer luftvejsbeskyttende reflekser og øger patientsikkerheden (2,3). I kombination med fysiologiske reaktioner på bronkoskopi, som øger iltbehovet, reducerer beroligende midler under bronkoskopi åndedrætsdriften og kompromitterer yderligere patienter, især dem med kroniske sygdomme. Når det opstår, kan hypoxæmi inducere periprocedurale arytmier, og iskæmi bør derfor generelt undgås, og hvis den opstår, skal den vendes hurtigt (4). En iltningsstrategi med passende ilttilskud er derfor påkrævet under de fleste bronkoskopiske procedurer.

3. Ilttilskud Lavt flow ilt op til 6 liter i minuttet påført gennem et næsekateter er den mest anvendte metode til ilttilskud under fleksibel bronkoskopi. Inspireret oxygenfraktion (FiO2) kan nå op til 45 %, men kan ikke forudsiges pålideligt og er muligvis ikke nok i alle tilfælde.

   High flow nasal cannula (HFNC), en anordning, der først blev introduceret i nyfødte og pædiatrisk pleje, bruges i øjeblikket til en lang række indikationer inden for respiratorisk og kritisk behandling for voksne (5-7). Det er en relativt ny metode inden for bronkoskopi med flere bemærkelsesværdige teoretiske fordele i forhold til lavflow-ilt via konventionel næsekanyle (CNC):

   • Højt flow på op til 60 liter i minuttet sikrer en mere stabil FiO2 og passer bedre til den øgede patients inspiratoriske flow
   • Højt flow genererer et lille positivt ekspiratorisk luftvejstryk (op til 5 cm H2O), som kan stabilisere de øvre luftveje under sedation og have en gavnlig effekt i de nedre luftveje
   • Højt flow reducerer dødt rum i de øvre luftveje og øger alveolær ventilation.

   CPAP og NIV kan give lignende gavnlige effekter, men deres brug er udfordrende, fordi de kræver en tætsiddende ansigtsmaske, som begrænser brugen af ​​et bronkoskop, aspiration af sekret fra de øvre luftveje, svælg eller mundhule og opspyt.

4. Tidligere undersøgelser om HFNC

   En nylig meta-analyse, som omfattede seks randomiserede kontrollerede forsøg, viste, at patienter, der gennemgik bronkoskopi med brug af HFNC, oplevede færre hypoxæmiske hændelser og desaturationer, havde færre proceduremæssige afbrydelser og pneumothorax sammenlignet med patienter suppleret med CNC (10). De tre undersøgelser, som evaluerede HFNC under EBUS, viste alle, at HFNC er mere effektiv end CNC under proceduren, og at HFNC kan betragtes som et alternativ til CNC. Studierne havde imidlertid flere vigtige begrænsninger, såsom et lavt antal patienter inkluderet med en historisk kontrol (Takakuwa O et al), en stor forskel i FiO2 mellem forsøgsgrupperne (2L/min i CNC vs. 100% FiO2 og 70L/ min flowhastighed i HFNC-gruppen) (Irfan et al) og manglende vurdering af CO2-niveauer under proceduren (Ulcar et al). Ikke desto mindre antydede konklusioner, at HFNC er tilstrækkeligt sikkert og giver tilstrækkelig iltning til de fleste bronkoskopiundersøgelser inklusive EBUS (8,9).

5. Studiespørgsmål

Vores hypotese er, at HFNC giver bedre kontrol over hypoxæmi under EBUS-TBNA procedure end CNC. Det primære resultat af undersøgelsen er derfor andelen af ​​patienter med succesfuldt kontrolleret hypoxæmi under EBUS TBNA i hver arm. Sekundære udfald er forekomsten af ​​komplikationer i hver arm (antal hypoxemiske hændelser, gennemsnitlig laveste iltmætning under proceduren, gennemsnitlig saturation, fald i saturation, pulsfrekvens, blodtryk, forekomst af arytmi), antal patienter, der oplevede mild, moderat eller svær hypoxæmi, antal patienter der havde behov for optrapning af støtten og hvilken støtte der er effektiv, hvad er risikofaktorer for desaturation.

Metoder

1. Studiedesign og studiepopulation

   Studiet er designet som multicenter randomiseret kontrolleret prospektivt forsøg. Undersøgelsen vil inkludere patienter, der har behov for EBUS-TBNA-procedure med prøveudtagning af mediastinale lymfeknuder til diagnose og/eller stadieinddeling.

   Patienter vil blive rekrutteret fra fire universitetshospitaler i Slovenien, Kroatien, Portugal og Grækenland.

   Undersøgelsen blev godkendt af den nationale medicinske etiske komité i Republikken Slovenien og registreret som 0120-294/2023/3.

2. Rekruttering, konsensus og randomisering

   Bronkoskopikoordinator vil screene de planlagte patienter og underrette undersøgelsesforskeren om kvalificerede patienter. Undersøgelsesforsker vil forklare undersøgelsen for kvalificerede patienter og indhente informerede samtykker. Inklusions- og eksklusionskriterier vil blive kontrolleret på undersøgelsesdagen ud fra de data, der rutinemæssigt er opnået før proceduren, herunder laboratoriedata.

   Patienterne vil blive randomiseret i bronkoskopi suite i henhold til tildelingsgruppe skrevet i sekventielt nummererede, forseglede og uigennemsigtige kuverter. Konvolutter vil blive udarbejdet af uafhængig statistiker på basis af blokrandomisering med blokstørrelsen 4.

3. Bronkoskopi og sedation

   Topisk anæstesi med lidokain vil blive givet rutinemæssigt før indsættelse af bronkoskopet. Patienterne vil blive bedøvet af bedside anæstesiolog med kombination af midazolam, fentanyl og propofol. Dybden af ​​sedation vil blive vurderet ved hjælp af Modified Observer's Assessment of Alertness / Sedation scale (MOAA/S). Niveauet af sedation vil blive holdt mellem 1 og 2 under hele proceduren. Patienter vil blive overvåget af BIS-monitor til yderligere analyse og sammenligning.

   Standardgruppen af ​​patienter vil modtage ilt gennem dobbeltbenet næsekanyle med iltflowet indstillet til 6 liter i minuttet, hvilket svarer til FiO2 45%. HFNC-gruppen vil modtage en blanding af ilt og luft ved FiO2 45% med en startstrøm på 60 liter pr. minut forvarmet til 37 grader Celsius. Næsekanylen vil blive valgt i henhold til patientens ansigtsstørrelse. Før proceduren vil patienter fra begge grupper blive testet med HFNC med flow på 60 l/min, hvis de er i stand til at tolerere det.

   EBUS bronkoskop vil blive indsat gennem den orale bidblok af erfaren bronkoskopist, og hele proceduren vil blive udført i henhold til ERS anbefalinger. Efter systematisk evaluering af mediastinale og hilar lymfeknuder, vil EBUS TBNA'er blive udført i henhold til den individuelle procedureplan.

   Patienterne vil blive overvåget ved kontinuerlig pulsoximetri, periodiske blodtryksmålinger, EKG og BIS.

4. Hypoxæmi-eskaleringsprotokol, komplikationer og opsigelseskriterier

Ilt vil blive leveret til patienten i henhold til tildelingsgruppen (6l/min O2 CNC eller 45% FiO2 60 l/min HFNC). Hvis der opstår desaturation, defineret som SpO2<90 % i mere end 10 sekunder, vil patienterne blive kontaktet i henhold til eskaleringsprotokollen (Figur 1):

1. kæbetrykmanøvre
2. patienter i CNC-gruppen vil blive skiftet til 45 % FiO2 60 l/min HFNC
3. patienter med 45 % FiO2 60 l/min HFNC vil blive skiftet til 100 % FiO2

4. patienter med HFNC-svigt vil blive skiftet til avanceret respiratorisk støtte (ballonventilation, larynxmaske, intubation, reversering af sedation)

   I tilfælde af moderat hypoxæmi vil der være tidsmæssig suspension af bronkoskopien, men ved svær hypoxæmi vil afbrydelse af proceduren blive overvejet, hvis der ikke umiddelbart er bedring efter eskalering af ventilatorstøtte.

   Proceduren vil også blive afsluttet i tilfælde af andre alvorlige bivirkninger, såsom hæmodynamisk ustabilitet, myokardieiskæmi eller pneumothorax. Genoplivningsudstyr vil blive klargjort på en dedikeret lægevogn inde i bronkoskopi-pakken. Enhver patient med bivirkninger vil blive overvåget indtil fuldstændig helbredelse (Alderete-score 9 eller mere).

   Komplikationer, der er relevante for beslutninger og undersøgelsesresultater, er defineret som (1):

   • Desaturation <90 % i mere end 10 sekunder
   • Moderat desaturation 75%<= SpO2 <90% mindre end 60s
   • Alvorlig desaturation <75 % eller 75 %<= SpO2 <90 % mere end 60s
   • Takykardi >100 eller +25 %
   • Bradykardi <50 eller -25 %
   • Hypertension +25 %
   • Hypotension <90 mmHg eller -25 %

5. Dataindsamling

   Demografiske data for patienter (alder, køn, højde, vægt, BMI, STOP-BANG-score, ASA-score) og laboratorieresultater (lungefunktionstest), der er relevante for undersøgelsen, vil blive indsamlet før proceduren. Under og efter proceduren vil der være kontinuerlig (SpO2, puls, EKG) eller periodisk (blodtryk) overvågning af vitale tegn og dybden af ​​sedationen (BIS, MOAA/S). Udgangspunktet for proceduren T0 er defineret som den tid umiddelbart før, der gives beroligende medicin til patienten. T1 er tidspunktet, hvor bronkoskopet indsættes, og Tend er slutningen af ​​proceduren, når bronkoskopet trækkes tilbage. Venøst ​​blod til pCO2-analyse vil blive udtaget ved T0 (på proceduretabellen før sedation) og ved Tend (tilbagetrækning af bronkoskopet).

   Timing og varighed af desaturation, den laveste SpO2 og alle behandlingsoptrapninger vil blive registreret samt andre mulige komplikationer.

6. Prøvestørrelse

   Protokollen er designet til at vise en overlegenhed af HFNC over CNC. Ifølge hentede data i nyligt offentliggjorte meta-analyse forventer vi en desaturationsrate på 12 % i HFNC-gruppen og en 34 % desaturationsrate i CNC-gruppen. Stikprøvestørrelsen skal være 112 med et konfidensniveau (alfa) på 95 %, power (1-beta) på 80 %. Med forventet frafald på 25 % er det endelige antal inkluderede deltagere sat til 150. En webbaseret applikation blev brugt til beregning af prøvestørrelse (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx).

7. Statistisk analyse

   Data vil blive indsamlet i specialdesignede case report formulars (CRF) og analyseret af GraphPad Prism 9.5. software (Boston, MA). Kategoriske variable vil blive præsenteret som procenter og analyseret ved chi-kvadrattest. Numeriske variable vil blive præsenteret som middelværdi og standardafvigelse eller median og intervaller. Fordelingen vil blive testet ved Kolmogorov - Smirnov-testen og yderligere analyse udført ved t-test eller Mann Whitney-test afhængigt af normaliteten af ​​fordelingen. Tosidet p-værdi vil blive betragtet som statistisk signifikant, hvis < 0,05.

8. Patient- og offentlig involvering

Patienter og offentligheden var ikke involveret i undersøgelsens design.

Referencer:

1. Mason KP, Green SM, Piacevoli Q; International Sedation Task Force. Værktøj til rapportering af uønskede hændelser til at standardisere rapportering og sporing af uønskede hændelser under procedurel sedation: et konsensusdokument fra World SIVA International Sedation Task Force. Br J Anaesth. 2012 Jan;108(1):13-20. doi: 10.1093/bja/aer407. PMID: 22157446.
2. Sazak H, Tunç M, Alagöz A, Pehlivanoğ Lu P, Demirci NY, Alıcı İO, et al. Vurdering af perianæstesiske data hos personer, der gennemgår endobronchial ultralydsstyret transbronchial nålespiration. Åndedrætspleje. 2015;60(4):567-76.
3. Douglas N, Ng I, Nazeem F, Lee K, Mezzavia P, Krieser R, et al. Et randomiseret kontrolleret forsøg, der sammenligner high-flow nasal oxygen med standardbehandling for bevidst sedation under bronkoskopi. Anæstesi. 2018;73(2):169-76.
4. Du Rand IA, Blaikley J, Booton R, Chaudhuri N, Gupta V, Khalid S, et al. British Thoracic Society-retningslinje for diagnostisk fleksibel bronkoskopi hos voksne: akkrediteret af NICE. Thorax. 2013 aug;68 Suppl 1:i1-44.
5. Sreenan C, Lemke RP, Hudson-Mason A, Osiovich H. High-Flow Nasal Cannulae in the Management of Apnea of ​​Prematurity: En sammenligning med konventionelt nasalt kontinuerligt positivt luftvejstryk. Pædiatri [Internet]. 1. maj 2001;107(5):1081-3. Tilgængelig fra: https://doi.org/10.1542/peds.107.5.1081
6. Roca O, Riera J, Torres F, Masclans JR. High-Flow iltterapi ved akut respirationssvigt. Respir Care [Internet]. 2010 1. april;55(4):408 LP - 413. Tilgængelig fra: http://rc.rcjournal.com/content/55/4/408.abstract
7. Nishimura M. High-Flow Nasal Kanyle Oxygen Therapy Devices. Respir Care [Internet]. 1. juni 2019;64(6):735 LP - 742. Tilgængelig fra: http://rc.rcjournal.com/content/64/6/735.abstract
8. Takakuwa O, Oguri T, Asano T, Fukuda S, Kanemitsu Y, Uemura T, et al. Forebyggelse af hypoxæmi under endobronchial ultralyds-guidet transbronchial nålespiration: Nytte af high-flow nasal kanyle. Respir Undersøgelse. 2018;56(5):418-23.
9. Irfan M, Ahmed M, Breen D. Vurdering af High Flow Nasal Cannula Oxygenation i Endobronchial Ultrasound Bronchoscopy: A Randomized Controlled Trial. J Bronchol Interv Pulmonol. 2021;28(2):130-7.
10. Su C-L, Chiang L-L, Tam K-W, Chen T-T, Hu M-C (2021) High-flow næsekanyle til reduktion af hypoxæmiske hændelser hos patienter, der gennemgår bronkoskopi: En systematisk gennemgang og metaanalyse af randomiserede forsøg. PLoS ONE 16(12): e0260716. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0260716