nHFOV vs. nCPAP: Auswirkungen auf den Gasaustausch bei der Behandlung von Neugeborenen, die sich von RDS erholen

Hintergrund - Säuglinge mit extrem niedrigem Geburtsgewicht (ELBW) entwickeln normalerweise ein Atemnotsyndrom (RDS) aufgrund von Lungenunreife, Surfactant-Mangel und unausgereiften Atmungskontrollmechanismen (1). Obwohl die mechanische Beatmung häufig lebensrettend ist, sind Komplikationen häufig (2). Tracheale Intubation und mechanische Beatmung sind mit beatmungsinduzierter Lungenschädigung (VILI) und Atemwegsentzündung verbunden, was zu bronchopulmonaler Dysplasie (BPD) führt (3). Die Mechanismen dieser Verletzung umfassen eine alveoläre Überdehnung, das Vorhandensein von Scherkräften und die Freisetzung von entzündungsfördernden Zytokinen (6), außerdem ist eine verlängerte Dauer der Intubation und mechanischen Beatmung mit einem erhöhten Todes- oder Überlebensrisiko bei neurologischen Beeinträchtigungen verbunden (3 ). In dem Bemühen, VILI und damit BPD bei Frühgeborenen zu reduzieren, gab es einen Trend zum verstärkten Einsatz von nicht-invasiven Formen der Atemunterstützung: nasaler kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (nCPAP), nasale intermittierende positive Druckbeatmung (NIPPV), hoch -Flow-Nasenkanüle (HFNC), nasale Hochfrequenz-Oszillationsbeatmung (nasal-HFOV)(2, 1, 7).

NCPAP ist eine Alternative zur Intubation, und eine Metaanalyse von frühem nasalem CPAP im Vergleich zu Intubation und Beatmung zeigte, dass nasales CPAP das BPD-Risiko verringert. Nichtsdestotrotz kann die Anwendung von NCPAP im Kreißsaal bei ELBW fehlschlagen, da 34 bis 83 % dieser Säuglinge eine anschließende Intubation benötigen. Darüber hinaus ist die Unterstützung nach der Extubation mit nCPAP bei diesen Säuglingen mit einer Misserfolgsrate von 16–40 % nach 1 Woche verbunden (3, 4, 5, 9). NCPAP stabilisiert die Alveolen mit Tensidmangel und verbessert die Oxygenierung, verbessert aber nicht unbedingt die alveoläre Ventilation oder die Elimination des Kohlendioxidpartialdrucks (pCO2) (2, 8).

Einige Autoren berichteten über die Verwendung von nasaler Hochfrequenzbeatmung (nHFOV) bei 14 Säuglingen mit sehr niedrigem Geburtsgewicht (VLBW) und Atemstillstand unter Verwendung eines Nasopharynxtubus (3) und sie haben gezeigt, dass diese Technik den pCO2 senken kann (1).

Andere Autoren untersuchten die Wirksamkeit von nasaler HFOV, die auf einen einzelnen Nasopharynxtubus angewendet wurde, bei einer heterogenen Gruppe von 21 Säuglingen mit mäßiger respiratorischer Insuffizienz, und sie zeigten, dass sie den pCO2 wirksam senkten (10).

Keine randomisierten kontrollierten Studien haben die Wirksamkeit von nasaler HFOV im Vergleich zu nCPAP unter Verwendung von Nasenprongs/Maske bei ELBW direkt bewertet. Es gibt Gründe und Unterstützung für die Idee, dass hochfrequente Oszillationen unter Verwendung einer Nasensonde die Kohlendioxidausscheidung bei Säuglingen verbessern und die Notwendigkeit einer Intubation und mechanischen Beatmung minimieren können. Es wird angenommen, dass HFOV bei Frühgeborenen weniger Lungenschäden verursacht als herkömmliche Beatmung. Daher kann die Frage lauten, ob die Vorteile der HFOV und der nicht-invasiven (nasalen) Beatmung synergistisch sind.

Endpunkt – Unser erster Endpunkt ist, dass die kurzzeitige Anwendung von nasalem HFOV im Vergleich zum nasalen kontinuierlichen Atemwegsdruck (nCPAP) bei Säuglingen mit anhaltendem Sauerstoffbedarf (O2), der sich von RDS erholen muss, die CO2-Entfernung verbessern würde. Wir stellten auch die Hypothese auf, dass die Verwendung von nHFOV den eingeatmeten O2-Anteil (FiO2) reduzieren kann, der erforderlich ist, um eine normale perkutane O2-Sättigung (SpO2) aufrechtzuerhalten .

Design – Multizentrische, nicht verblindete, randomisierte Crossover-Beobachtungsstudie über vier Perioden Einstellung/Population Neugeborenen-Intensivstation (NICU) der Stufe III: Säuglinge mit sehr niedrigem Geburtsgewicht (< 1500 g) und/oder Gestationsalter < 32 Wochen, die nCPAP erfordern und Sauerstoff, während Sie sich von RDS erholen.

Methoden - Säuglinge, die > 24 Stunden vor der Aufnahme in die Studie nasales CPAP (4-8 cm H2O) benötigen und einen FiO2-Wert von mehr als 0,21 haben, werden randomisiert entweder nCPAP oder nHFOV erhalten, die von einem Medin-CNO-Gerät geliefert werden. Es wird ein Crossover-Design mit vier 1-stündigen Behandlungsperioden verwendet, so dass jeder Säugling beide Behandlungen zweimal erhält. Sauerstoffsättigung (SaO2), transkutanes CO2 (tcCO2) und O2 (tcO2) und Vitalfunktionen werden kontinuierlich überwacht. Kardiorespiratorische Monitoraufzeichnungen werden auf Apnoe, Bradykardie und Sauerstoffentsättigung analysiert.

Studie – Nachdem eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt wurde, wird der Patient in Rückenlage gebracht. Ein transkutaner CO2- und O2-Monitor sowie Pneumokardiographie-Sensoren werden am Säugling platziert und überwacht. Der Patient wird per Zufallsauswahl per Sealed Envelope Shuffle in einen Startbehandlungsmodus von entweder nCPAP (4-8 cm H2O, mit dem gleichen CPAP-Niveau, das vor Eintritt in die Studie verwendet wurde) oder nHFOV mit den folgenden Startparametern eingeteilt: CPAP-Niveau: 4- 8 cm H2O mit demselben CPAP-Niveau, das vor Eintritt in die Studie verwendet wurde; Flow: 7-10 l/min (zur Bereitstellung des gewünschten CPAP-Levels); Frequenz: 10 Hz, Amplitude: 10, (eventuell modifiziert, um tcPCO2-Werte im normalen Bereich (45-65 mmHg; 5,9-8,6 kPa) zu erhalten). Es werden immer kurze binasale Zinken der richtigen Größe verwendet. Vor Beginn der Studie erhalten alle Patienten Koffein.

Die gesamte Unterstützung wird vom Medin-cno-Gerät bereitgestellt. Das Forschungspersonal wird das FiO2 anpassen, um eine angestrebte Sauerstoffsättigung von 87-94 % zu erreichen. Die Patienten werden während der gesamten Studie in der üblichen thermoneutralen Umgebung (Inkubator) gehalten und erhalten die standardmäßige Routineversorgung durch das Primärversorgungsteam.

Zu Beginn der Studie wird der Säugling mit dem randomisierten Startmodus von entweder nCPAP oder nHFOV gestartet. Die Studie besteht aus vier 1-stündigen Studienblöcken, die zweimal vom Initialmodus zum Alternativmodus wechseln. Während der Studie werden die Neugeborenen kontinuierlich mit einem kardiorespiratorischen Monitor, einem Pulsoximeter und einer transkutanen Gasüberwachung überwacht. Alle Daten werden kontinuierlich in 1-Minuten-Intervallen direkt vom Monitor aufgezeichnet und/oder direkt von einem erfahrenen Neonatologen beobachtet und manuell auf einem Beatmungsblatt aufgezeichnet. Während jedes Studienblocks werden folgende Daten aufgezeichnet: transkutaner CO2-Partialdruck (tcPCO2), transkutaner O2-Partialdruck (tcPO2), Herzfrequenz, Atemfrequenz, SaO2, Silverman-Score. Apnoe-Episoden sind definiert als das Fehlen einer Thoraximpedanzänderung für mindestens 20 Sekunden. Bradykarde Episoden werden als anhaltende Herzfrequenz von < 80 Schlägen pro Minute für mindestens 10 Sekunden definiert. Signifikante Entsättigungsepisoden werden als anhaltende Pulsoximetriewerte <80 % für mindestens 10 Sekunden definiert. Der manuelle Blutdruck wird 30 Minuten nach Beginn jedes Behandlungsblocks mit einer Neugeborenen-Blutdruckmanschette geeigneter Größe gemessen.

Unmittelbar nach Eintritt in die Studie, zu Beginn der ersten Studienperiode, wird mit einem transkutanen Monitoring von TcPCO2 und TcPO2 begonnen und eine kapillare Blutgasanalyse (BGA) durchgeführt, um die Zuverlässigkeit der TcPCO2-Daten zu testen. Eine zweite Kapillar-BGA wird am Ende des zweiten Studienzeitraums sowohl bei CPAP als auch bei nHFOV durchgeführt. Die zerebrale (cer-rSO2) und renale (ren-rSO2) Gewebeoxygenierung wird als zusätzliche Variable während des Studienzeitraums durch Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) gemessen, basierend auf der Verfügbarkeit des Instruments in jedem teilnehmenden Zentrum.

Die Studie wird beendet, wenn der Patient die 4-stündige Studie abschließt, oder vorzeitig beendet, wenn der Patient während der Studie irgendwelche Anzeichen einer Unverträglichkeit entwickelt, einschließlich einer Zunahme von > 50 % der Anzahl von Apnoe- oder Bradykardie-Episoden im Vergleich zu der Ausgangswert vor der Studie wurde 1 Stunde vor Beginn der Studie festgestellt oder der zusätzliche FiO2 > 0,3 gegenüber dem Ausgangswert vor der Studie für mindestens 15 Minuten erhöht (d. h. von 0,30 auf 0,60). Um eine Äquilibrierung zu ermöglichen, gruppieren und analysieren wir Datenpunkte aus den letzten 20 Minuten jedes Behandlungsblocks.

Eine Stichprobengröße von 30 wurde berechnet, um eine mittlere Differenz von 3 mmHg tcCO2 basierend auf einem zweiseitigen p-Wert von 0,05, einer Trennschärfe von 0,9 und einer Standardabweichung (SD) innerhalb des Patienten von 2,5 mmHg zu erkennen (2).

Dauer des Studiums - Zu definieren, abhängig von der Anzahl der teilnehmenden NICUs.

Einhaltung des Protokolls – Einhaltung wird als vollständige Einhaltung des Protokolls definiert. Die Einhaltung des Protokolls wird durch eine Reihe von Verfahren sichergestellt, wie unten beschrieben.

Einrichtung des Standorts - Lokale Hauptforscher nehmen an vorbereitenden Treffen teil, bei denen Einzelheiten des Studienprotokolls, der Datenerhebung und der Verfahren genau besprochen werden. Alle Zentren erhalten detaillierte schriftliche Anweisungen zur webbasierten Erfassung von Daten, und zur Lösung möglicher Schwierigkeiten wird es möglich sein, sich an die leitenden Ermittler zu wenden. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass das Verfahren in allen beteiligten Zentren gleichermaßen durchgeführt wird.

Datenverarbeitung und Überwachung - Alle Studiendaten werden

1. Auf Daten außerhalb des zulässigen Bereichs geprüft, mit Gegenprüfungen auf widersprüchliche Daten innerhalb und zwischen Datenerfassungsformularen durch einen Datenmanager.
2. Zurückverweisung an das zuständige Zentrum zur Klärung im Falle von fehlenden Elementen oder Unsicherheiten.

Der leitende Prüfarzt und der Studienstatistiker überprüfen die generierten Ergebnisse auf Logik und Muster oder Probleme. Ausreißerdaten werden untersucht.

Sicherheit - Sicherheitsendpunktmaßnahmen umfassen Inzidenz, Schweregrad und Kausalität von gemeldeten schwerwiegenden unerwünschten Wirkungen (SUE), nämlich Änderungen beim Auftreten der erwarteten häufigen Komplikationen bei Frühgeburten und klinische Labortestbewertungen sowie die Entwicklung unerwarteter SUE bei diesem hohen Risiko Population. Alle SUE werden bis zu einer zufriedenstellenden Auflösung oder bis der für die Betreuung des Teilnehmers verantwortliche Prüfarzt das Ereignis als chronisch oder den Patienten als stabil ansieht, weiterverfolgt. Alle erwarteten und unerwarteten SUE, unabhängig davon, ob sie auf die Studienintervention zurückzuführen sind oder nicht, werden von den lokalen Hauptprüfärzten überprüft, um festzustellen, ob ein begründeter Verdacht auf einen kausalen Zusammenhang mit der Intervention besteht. Wenn die Beziehung angemessen ist, werden SUEs den leitenden Ermittlern gemeldet, die der Ethikkommission Bericht erstatten und alle Ermittler informieren, um die Sicherheit der Teilnehmer zu gewährleisten.