Pediatrisk luftvej: Ikke-underlegenhedsundersøgelse af enheder til intubationsvurdering (PANDA)

UNIVERSITETET I SÃO PAULO MEDICINSK FAKULTET ANÆSTESIOLOGIAFDELINGEN

Sammenligning af effektiviteten og omkostningseffektiviteten af McGRATH™ MAC og Besdata videolaryngoskoper ved orotracheal intubation af børn: Et ikke-underlegenheds randomiseret klinisk forsøg.

RANDOMISERET KLINISK FORSØGSPROTOKOL

Protokolversion: 1.0

Hovedforsker: Vinícius Caldeira Quintão

Udførende forsker: Lucas Ferreira Gomes Pereira

São Paulo 2025

Resumé Abstract 3 Introduktion 5 Mål 14 Hypoteser 14 Primært mål 14 Sekundære mål 14 Metoder 16 Studiedesign 16 Inklusionskriterier 16 Eksklusionskriterier 17 Etik 17 Casedata 17 Studieforløb 18 Omkostningseffektivitetsvurdering 18 Datalagring og tilgængelighed 19 Uddannelse af menneskelige ressourcer 21 Publiceringsplan 21 Tidsplan 22 Budget 22 Referencer 24

Abstract BAGGEGRUND: Luftvejsstyring hos spædbørn under et år udgør betydelige udfordringer, og succes ved første forsøg til intubation er afgørende for at minimere komplikationer. Videolaryngoskopi tilbyder forbedret glottisvisualisering, men forbliver underudnyttet i lavressourceindstillinger, hvilket understreger behovet for omkostningseffektivitetsstudier.

MÅL: Sammenlign den kliniske præstation og omkostningseffektiviteten af BESDATA BD-DF og McGrath™ MAC videolaryngoskoper hos spædbørn, der gennemgår elektiv kirurgi. Det primære udfald er succes ved første intubationsforsøg; sekundære udfald inkluderer omkostningseffektivitet, antal forsøg, Cormack-Lehane grad, intubationsrelaterede komplikationer og POGO-score.

METODER: Dette er et prospektivt, randomiseret, dobbeltblindt forsøg. Spædbørn vil blive allokeret til en af de to enheder. Stikprøvestørrelsen blev beregnet for 80% styrke, 2,5% signifikans (ensidet) og en ikke-underlegenhedsmargin på -10%. Data vil blive indsamlet i REDCap® og analyseret i R. Etisk godkendelse blev opnået, og informeret samtykke vil være påkrævet.

Introduktion Det estimeres, at der årligt udføres omkring 3,9 millioner operationer på pædiatriske patienter (aldre 0 til 17) i USA.¹ Det er dog udfordrende at bestemme det samlede antal kirurgiske procedurer i denne aldersgruppe nøjagtigt – især i lav- og mellemindkomstlande – på grund af manglen på omfattende demografiske databaser.² Langt størstedelen af pædiatrisk kirurgi udføres under generel anæstesi, hvilket typisk kræver etablering og opretholdelse af en avanceret luftvej – mest almindeligt gennem orotracheal eller nasotracheal intubation, eller brug af en laryngeal maske.¹²³ Bemærkelsesværdigt er incidensen af svær laryngoskopi – defineret som Cormack-Lehane grad III eller IV – betydeligt højere hos spædbørn under et år sammenlignet med ældre børn, med rater på henholdsvis 4,7% og 0,7%.⁴ Luftvejen i den pædiatriske population har nogle særligheder sammenlignet med den voksne luftvej, såsom: anteriorisering af larynx, tyndere trachea, større epiglottis, stor tunge, kortere mandibel og mere prominent occipital region. 3,5 Derudover har børn lavere iltreserver, hvilket gør succesfuld intubation ved første forsøg særligt vigtig for at undgå komplikationer som hypoxi, faryngeal eller laryngeal skade, luftvejsødem eller et "kan ikke intubere, kan ikke ventilere" scenarie.⁵²⁶ Laryngoskopet med Miller-klinge blev udviklet og introduceret i klinisk praksis i 1940'erne. Videolaryngoskoper blev tilgængelige i begyndelsen af 2000'erne, kort efterfulgt af pædiatriske specifikke klinger, som siden er blevet et alternativ til håndtering af svære luftveje eller endda et førstelinjevalg i visse aldersgrupper.⁵²⁷ Selvom videolaryngoskoper repræsenterer et vigtigt alternativ til luftvejsstyring hos børn, er de ikke universelt tilgængelige – især i lav- og mellemindkomstlande.⁸ Ifølge Mullapudi et al. mangler et estimeret 1,7 milliarder børn globalt adgang til sikker kirurgi og anæstesi.⁹ Derfor er det afgørende for at sikre bæredygtigheden af sundhedssystemerne at evaluere ikke Der er i øjeblikket ingen konsensus i litteraturen om den optimale enhed til pædiatrisk intubation. Dette skyldes i høj grad anatomiske forskelle mellem pædiatriske og voksne luftveje, som tidligere diskuteret, samt det brede udvalg af enheder tilgængelige på markedet.⁸²¹⁰ For at adressere dette udførte Ming et al.¹⁰ en netværksmeta-analyse, der evaluerede forskellige enheder brugt til pædiatrisk intubation, og fandt, at Airtraq havde den højeste succesrate ved første forsøg.

I en meta-analyse fra 2020, der evaluerede effektiviteten og sikkerheden af videolaryngoskopi versus direkte laryngoskopi hos pædiatriske patienter, der gennemgår kirurgi, fandt Hu et al.¹¹ at videolaryngoskopi ikke tilbød signifikante fordele i forhold til intubationstid eller succesrate ved første forsøg. Det var dog associeret med forbedret glottisvisualisering og en lavere forekomst af intubationsrelateret trauma.

I en systematisk gennemgang og meta-analyse publiceret i 2024 fokuserede Kuitunen et al.¹² specifikt på videolaryngoskopi hos nyfødte og spædbørn under et år. Studiet fandt en højere succesrate ved første intubationsforsøg med videolaryngoskopi, selvom der ikke blev observeret forbedring i intubationstid.

Omkostningseffektiviteten af videolaryngoskopi blev evalueret i et retrospektivt studie af Zhang et al.¹³ ved brug af Premier Healthcare Database. Studiet konkluderede, at videolaryngoskopi kan være at foretrække frem for direkte laryngoskopi i elektive kirurgiske procedurer fra et omkostningseffektivitetsstandpunkt; dog var sikkerheden af beviserne lav på grund af begrænset overholdelse af korrekt databasedokumentation.

Indtil dato har ingen studier evalueret omkostningseffektiviteten af videolaryngoskopi specifikt i den pædiatriske population.

Med hensyn til Besdata videolaryngoskopet, som er fokus for nærværende studie, er der ikke publiceret nogen komparative studier, der evaluerer det mod andre videolaryngoskopienheder – kun ét studie, der sammenligner det med direkte laryngoskopi, er tilgængeligt.¹⁴ Derimod blev McGrath Mac videolaryngoskopet evalueret i et randomiseret klinisk forsøg publiceret i 2025, der sammenlignede det med HugeMed videolaryngoskopet hos børn under tre år.¹⁵ Studiet konkluderede, at McGrath Mac gav overlegne Cormack-Lehane-visninger og højere procentdel af glottisåbning (POGO) scores, selvom der ikke blev fundet statistisk signifikante forskelle i de andre udfald.

Beskrivelse af enhederne, der vil blive sammenlignet i studiet:

Enhederne, der vil være genstand for studiet, er: BESDATA BD-DF Genanvendeligt Videolaryngoskop og McGrath™ MAC Videolaryngoskopet. Nedenfor er specifikationerne for enhederne og klinger:

\ Genanvendeligt videolaryngoskop: Klinger og kamera med anti-tåge linser; Højkvalitets 1024x720 opløsningsmonitor; Kompatibel med BD-M3 3-tommers bærbar monitor; Klinger: Mill0, MAC1, MAC2, MAC3, MAC4 og DBlade. MAC1-klingen har en diameter på 4,0-5,0mm og er 10,45cm lang.

McGrath™ MAC videolaryngoskop:

Højopløselig 2,5" LCD-display; Anti-tåge polymerklinge; Ikke-genopladeligt batteri med en kapacitet på 250 minutter; Engangsklinger (enkeltbrug) Macintosh 1, 2, 3, 4 og X3. Klinge 1 er 19x101mm.

Studiets betydning:

Selvom flere studier har sammenlignet videolaryngoskopi og direkte laryngoskopi i den pædiatriske population, forbliver den kliniske evidens specifikt involverende BESDATA videolaryngoskopet sparsom. Indtil dato har ingen studier sammenlignet BESDATA BD-DF modellen med andre videolaryngoskopenheder. Derimod er McGrath™ MAC videolaryngoskopet blevet mere udførligt studeret, sandsynligvis på grund af dets bredere tilgængelighed i klinisk praksis.

Det foreslåede studie er innovativt ikke kun i sit emne, men også for at være det første til at evaluere omkostningseffektiviteten af at sammenligne to videolaryngoskoper i den pædiatriske population. Denne type økonomisk analyse er særligt relevant i den nuværende kontekst, hvor finansiel bæredygtighed er en stigende bekymring for sundhedssystemer.

Mål Hypoteser

BESDATA BD-DF videolaryngoskopet er ikke underlegent McGrath™ MAC videolaryngoskopet med hensyn til succesrate ved første intubationsforsøg i den pædiatriske population.

Primært mål Det primære mål med dette studie er at evaluere effektiviteten af to videolaryngoskoper hos patienter under et år, med fokus på succesrate ved første intubationsforsøg og total tid til orotracheal intubation.

Sekundære mål

Studiets sekundære mål er at evaluere:

Omkostningseffektivitet, under hensyntagen til omkostningerne ved forbrugsvarer, enhedsomkostningerne, længden af hospitalsopholdet, og incidensen af postoperative lungeinfektioner, kardiovaskulære komplikationer og respiratoriske komplikationer potentielt associeret med svær orotracheal intubation; Antal intubationsforsøg; Cormack-Lehane grad; Intubationsfiaskorate; Intubationsrelaterede komplikationer, inklusive mekanisk trauma og desaturation; Procentdel af glottisåbning (POGO) score. Nulhypotese (H₀): Der er ingen signifikant forskel i effektivitet mellem BESDATA BD-DF videolaryngoskopet og McGrath™ MAC videolaryngoskopet hos patienter under et år.

Alternativ hypotese (H₁): McGrath™ MAC videolaryngoskopet er mere effektivt end BESDATA BD-DF videolaryngoskopet hos patienter under et år.

Metoder Studiet (CAAE 93730325.9.0000.0068) blev godkendt af Etisk Komité ved Hospital das Clínicas, Medicinsk Fakultet, Universitetet i São Paulo, under begrundet udtalelse nummer 93730325.9.0000.0068. Det er også registreret hos ClinicalTrials.gov (Registreringsnummer XXXXX).

Studiedesign Dette er et prospektivt, randomiseret, dobbeltblindt klinisk forsøg designet til at evaluere omkostningseffektiviteten og kliniske udfald af BESDATA BD-DF og McGrath™ MAC videolaryngoskoper hos pædiatriske patienter under et år, der gennemgår elektiv kirurgi under generel anæstesi, der kræver orotracheal intubation.

Inklusionskriterier Studiet vil inkludere børn i alderen mellem 6 måneder og 3 år, der er planlagt til elektiv kirurgi under generel anæstesi på Børneinstituttet (Instituto da Criança - ICr) i Hospital das Clínicas Komplekset, Universitetet i São Paulo Medicinsk Skole (HC-FMUSP), forudsat at informeret samtykke opnås fra deres forældre eller lovlige værger.

Eksklusionskriterier Patienter under et år vil blive ekskluderet, hvis informeret samtykke ikke opnås fra deres lovlige værger, hvis de er klassificeret som ASA fysisk status IV eller højere, præsenterer med hemodynamisk ustabilitet, eller har kraniofaciale abnormiteter eller orale deformationer, der antyder en potentielt svær luftvej.

Etik Studiet blev godkendt af Forskningsetisk Komité, og informeret samtykke blev opnået fra de lovlige værger for alle deltagere før tilmelding. Casedata Stikprøvestørrelsen blev beregnet ved brug af R software (version 4.5.0; frigivet 11. april 2025), med assistance fra TrialSize pakken. Funktionen TwoSampleProportion.NIS blev anvendt til at bestemme den nødvendige stikprøvestørrelse pr. gruppe, baseret på succesrater i to uafhængige grupper til en ikke-underlegenhedstest.

Følgende statistiske parametre blev defineret til stikprøvestørrelsesberegningen:

Statistisk Styrke: Sat til 80% (0,80), repræsenterer sandsynligheden for korrekt at afvise nulhypotesen om underlegenhed, hvis BESDATA-enheden faktisk er ikke-underlegen McGrath MAC.

Signifikansniveau (α): Sat til 2,5% (0,025) for en ensidet test, som er standard i ikke-underlegenhedsforsøg. Dette afspejler sandsynligheden for en Type I fejl (dvs. falskt at konkludere ikke-underlegenhed, når BESDATA faktisk er underlegen).

Ikke-Underlegenhedsmargin (δ₀): Defineret som -0,10 (eller -10 procentpoint). Dette betyder, at BESDATA vil blive betragtet som ikke-underlegen McGrath, hvis dens succesrate ved første intubationsforsøg ikke er mere end 10 procentpoint lavere end McGraths.

Flere scenarier blev overvejet for de forventede succesrater ved første intubationsforsøg:

p₁ (andel af succes ved første forsøg med McGrath MAC - kontrolgruppe): Værdier spændte fra 70% til 95%, i trin på 5%.

Δ (forskel mellem andelene af succes for McGrath og BESDATA): Spændte fra -2% til -16%, i trin på 2%.

p₂ (andel af succes ved første forsøg med BESDATA - interventionsgruppe): Beregnet som p₂ = p₁ + Δ for hver kombination af scenarier.

Tabellen nedenfor præsenterer de estimerede stikprøvestørrelser (antal deltagere pr. gruppe) krævet for hver kombination af den forventede succesrate ved første intubationsforsøg i kontrolgruppen (p₁) og den antagne forskel mellem grupper (Δ), baseret på de definerede statistiske parametre for et ikke-underlegenhedsdesign.

Δ BESDATA-MacGrath % succes McGrath (p_1) 70% 75% 80% 85% 90% 95% 2% 234 210 181 147 107 62 4% 174 158 138 113 85 52 6% 136 124 109 90 69 - 8% 108 99 88 74 58 - 10% 89 82 73 62 50 - 12% 74 69 62 53 - - 14% 63 58 53 46 - - 16% 54 50 46 - - - Tabel: Estimerede stikprøvestørrelse pr. gruppe for at demonstrere ikke-underlegenhed med en 10% margin, 80% styrke og et ensidet signifikansniveau på 2,5%.

Analyse af tabellen afslører, at den nødvendige stikprøvestørrelse pr. gruppe falder, når den forventede succesrate for McGrath-gruppen (p₁) stiger og/eller når den forventede forskel til fordel for Besdata-gruppen (Δ) stiger. Dette sker på grund af reduceret variabilitet eller en mere udtalt effektstørrelse, henholdsvis, hvilket forbedrer statistisk styrke og tillader detektering af ikke-underlegenhed med færre deltagere.

Givet den stærke forventning om, at McGrath-gruppens succesrate (p₁) vil overstige 80%, på grund af det høje niveau af træning og specialisering af det kliniske team, og at den primære analyse vil fokusere på scenarier, hvor den forventede forskel til fordel for Besdata-gruppen (Δ) er mindst 5%, bestemte forskningsteamet, at en stikprøvestørrelse på n = 113 deltagere pr. gruppe ville være tilstrækkelig.

Derfor, for at opnå 80% statistisk styrke og et ensidet signifikansniveau på 2,5% for at demonstrere ikke-underlegenheden af BESDATA videolaryngoskopet sammenlignet med McGrath MAC, med en ikke-underlegenhedsmargin på -10%, og baseret på de mest sandsynlige og relevante scenarier for succesraten af McGrath-gruppen og den forventede forskel mellem grupper, kræver studiet i alt 226 deltagere – 113 i McGrath-gruppen og 113 i BESDATA-gruppen.

Studieforløb På hverdage vil alle børn under 1 år, der gennemgår elektiv kirurgi på Instituto da Criança, være berettigede til deltagelse i studiet. Inkluderede patienter vil modtage generel anæstesi som bestemt og administreret af den ansvarlige anæstesiolog for proceduren. Orotracheal intubation vil blive udført af en af studieforskerne, som også vil være ansvarlig for dataindsamling.

Omkostningseffektivitetsvurdering Efter effektivitetsdataene er indsamlet, vil en vurdering blive udført af omkostningerne forbundet med erhvervelsen af de undersøgte enheder, forsyningerne krævet til orotracheal intubation og omkostningerne relateret til potentielle postoperative komplikationer forbundet med orotracheal intubation.

Datalagring og tilgængelighed Dette projekt vil generere data om succesraten ved første intubationsforsøg, orotracheal intubationstid for hver videolaryngoskopmodel, antal intubationsforsøg, POGO (Procentdel af Glottisåbning) score og Cormack-Lehane-klassifikation. Antropometriske data vil også blive indsamlet for alle deltagende patienter, inklusive vægt, højde, alder og køn.

Alle data vil blive indsamlet ved brug af en standardiseret protokol udviklet af forskningsteamet og registreret i REDCap® datahåndteringssystemet. Derudover vil manuelle notater taget af forskerne under dataindsamling blive opbevaret og gjort tilgængelige om nødvendigt.

Ved afslutning af studiet vil resultaterne blive formidlet i form af en afhandling og en peer-review publicering inden for anæstesiologifeltet. Når studiet er publiceret, vil et sikkert online link blive leveret for at få adgang til anonymiserede data på individniveau, hvilket sikrer deltagernes fortrolighed. Data lagret i REDCap® relateret til patientkarakteristika vil kun blive brugt til andre forskningsformål efter passende autorisation.

Uddannelse af menneskelige ressourcer Forskerteamet inkluderer en ph.d.-studerende fra Kandidatprogrammet i Pædiatri ved Universitetet i São Paulos Medicinsk Skole. Derudover forventes XXX bachelorstuderende at deltage i studiet. Deres involvering er allerede indsendt til godkendelse til den institutionelle Etiske Komité og institutionens Videnskabelige Initieringsprogram.

Publiceringsplan Delvise resultater kan blive præsenteret på anæstesiologikongresser og videnskabelige møder. Endelige data vil blive analyseret, og resultaterne indsendt til publicering i peer-review anæstesiologitidsskrifter med en impact faktor på mindst 2.

Den doktorgradsafhandling, der resulterer fra dette studie, vil blive forsvaret i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer, og den endelige version vil blive arkiveret i afhandlingsrepositoryet ved Universitetet i São Paulo.

Projekttidsplan Handlinger og tid (måneder) 1-2 3-4 5-6 7-8 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 Projektforberedelse X Litteraturgennemgang X X X X X X X X X Godkendelse af Etisk Komité X x Indsendelse af projekt til FAPESP X Dataindsamling X X X X X Udarbejdelse af artikel X X X Indsendelse til publicering og kommunikation med redaktører X Budget Under studiet vil de forbrugsvarer, der bruges, inkludere McGrath MAC-enhedens batteri og engangsklinge, samt desinfektionsomkostningerne forbundet med BESDATA videolaryngoskopklingen.

Referencer

1. Rabbitts JA, Groenewald CB. Epidemiologi af Pædiatrisk Kirurgi i USA. Paediatr Anaesth. 2020;30(10):1083-1090. doi:10.1111/pan.13993
2. Abbas A, Samad L. Børn i hjertet af global kirurgi: børnekirurgi i lav- og mellemindkomstlande. J Public Health Emerg 2020;4:34.
3. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet og sikkerhed af videolaryngoskopi versus direkte laryngoskopi i pædiatrisk intubation: En meta-analyse af 27 randomiserede kontrollerede forsøg. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
4. Fiadjoe JE, Nishisaki A, Jagannathan N, Hunyady AI, Greenberg RS, Reynolds PI, et al. Luftvejsstyringskomplikationer hos børn med svær tracheal intubation fra pædiatrisk svær intubation (PeDI) registret: En prospektiv kohorteanalyse. Lancet Respir Med 2016;4:37-48.
5. Gupta A, Sharma R, Gupta N. Evolution af videolaryngoskopi i pædiatrisk population. J Anaesthesiol Clin Pharmacol. 2021;37(1):14-27.
6. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Netværksmeta-analyse af komparativ effektivitet og sikkerhed af intubationsenheder hos børn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
7. Pieters BM, Eindhoven GB, Acott C, van Zundert AA. Pionerer af laryngoskopi: indirekte, direkte og video laryngoskopi. Anaesth Intensive Care. 2015;43 Suppl:4-11.
8. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Økonomisk analyse af brugen af video laryngoskopi versus direkte laryngoskopi i kirurgisk setting. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
9. Mullapudi B, Grabski D, Ameh E, et al. Estimater af antal børn og unge uden adgang til kirurgisk pleje. Bull World Health Organ. 2019;97(4):254-258.
10. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Netværksmeta-analyse af komparativ effektivitet og sikkerhed af intubationsenheder hos børn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
11. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet og sikkerhed af videolaryngoskopi versus direkte laryngoskopi i pædiatrisk intubation: En meta-analyse af 27 randomiserede kontrollerede forsøg. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
12. Kuitunen I, Räsänen K, Huttunen TT. Video laryngoskopi i nyfødt og spædbarn intubation – en systematisk gennemgang og meta-analyse. Eur J Pediatr. 2024;184(1):34.
13. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Økonomisk analyse af brugen af video laryngoskopi versus direkte laryngoskopi i kirurgisk setting. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
14. Venkatesh V, Srinivasan G, Bidkar PU, Rudingwa P. Sammenligning af et Besdata Video Laryngoskop Med et Direkte Laryngoskop Hos Nyfødte Og Spædbørn På 6 Måneder – Et Randomiseret Kontrolleret Forsøg. Paediatr Anaesth. 2025;35(5):394-400.
15. Cabakli GT, Saracoglu KT, Abdullayev R, Guclu E, Ratajczyk P, Saracoglu A. En Sammenligning Af McGrath Mac Og HugeMed Video Laryngoskoper Hos Pædiatriske Patienter Under 3 År – Et Prospektivt Randomiseret Forsøg. Healthcare (Basel). 2025;13(7):842.