Schnelle Beurteilung eines Tensidmangels zur Beschleunigung der Behandlung (FAST)

Das Atemnotsyndrom (RDS) bleibt eine der Hauptursachen für Mortalität und Morbidität bei Frühgeborenen, trotz des verstärkten Einsatzes von vorgeburtlichen Steroiden und frühem nasalem kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck (nCPAP) zusätzlich zur exogenen Surfactant-Ersatztherapie(1,2). In den letzten Jahren gab es mehrere Verbesserungen bei der Behandlung, die die Inzidenz und den Schweregrad von RDS und bronchopulmonaler Dysplasie (BPD) reduzierten, einschließlich einer frühzeitigen Behandlung mit nCPAP, einer frühzeitigen gezielten Surfactant-Ersatztherapie, einer verstärkten Anwendung von Lungenschutzbeatmung zusammen mit einer insgesamt reduzierten Anwendung von mechanische Beatmung (1,3,4).

Die Mehrheit der Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von weniger als 30 Wochen hat jedoch eine unreife Lunge und etwa die Hälfte benötigt noch eine Behandlung mit exogenem Surfactant(2). Der Zeitpunkt der Tensidbehandlung scheint entscheidend zu sein. Die prophylaktische Surfactant-Behandlung, gefolgt von mechanischer Beatmung, ist weit verbreitet, es hat sich jedoch jetzt gezeigt, dass sie die kombinierte Mortalität und Inzidenz von BPD im Gegensatz zu einer frühen gezielten Notfallbehandlung erhöht, insbesondere in Kombination mit nCPAP und Vermeidung von mechanischer Beatmung unter Verwendung der "Intubation, Surfactant, Extubation (INSURE) oder "Less Invasive Surfactant Administration" (LISA)-Ansatz (5-8). Darüber hinaus gibt es Belege dafür, dass eine sehr frühe gezielte Surfactant-Behandlung im Vergleich zu einer späteren Behandlung mit einem besseren Ergebnis verbunden ist(9).

Folglich ist eine selektive Behandlung mit Surfactant und sehr bald nach der Geburt notwendig, am besten sogar bevor klassische Symptome von RDS vorhanden sind, um das Ergebnis von RDS weiter zu verbessern. Um dies tun zu können, benötigen wir einen Test am Krankenbett, der schnell erkennen kann, welche Säuglinge einen Surfactant-Mangel haben, um eine wirksame Behandlung zu ermöglichen(1).

Biomarker, die die Lungenreife ausdrücken, wurden in Fruchtwasser, Magenaspirat und oropharyngealen Sekreten identifiziert(10-12). Diese Flüssigkeiten werden teilweise in der fetalen Lunge sowie in den Nieren und der Fruchtblase produziert und enthalten daher Lungensurfactant(13). Die klassische Methode zur Bestimmung des Tensids im Fruchtwasser war die Messung des Lecithin/Sphingomyelin-Verhältnisses (L/S) mit Dünnschichtchromatographie(10,14). Die Sphingomyelin-Sekretion bleibt während der Schwangerschaft ziemlich konstant, während die Lecithin-Sekretion parallel zur Lungenreifung zunimmt. Folglich spiegelt das L/S-Verhältnis die Lungenreife unabhängig von Verdünnungsstichprobeneffekten wider(10)

Magenaspirat (GAS) und oropharyngeale (OPS) Sekretion sind einfacher zu gewinnen und zu messen als Fruchtwasser und können innerhalb von Minuten nach der Geburt mit routinemäßigen Neugeborenenpflegemaßnahmen gewonnen werden(15,16). Zuvor haben wir den Tensidgehalt in Magenaspirat mit Mikrobläschen-Stabilitätstests und mit Lamellar Body Counts gemessen(17,18). In einer kürzlich durchgeführten randomisierten klinischen Studie bei sehr frühgeborenen Säuglingen verglichen wir eine frühe Surfactant-Behandlung, die sich an der Anzahl der Lamellenkörper im Magenaspirat orientierte, mit einer traditionellen Surfactant-Behandlung und stellten zusätzlich eine signifikante Verringerung des Sauerstoffbedarfs im Alter von sechs Stunden und am 28. Tag fest zu einer reduzierten Dauer der Sauerstoffabhängigkeit und einem Trend zu einer geringeren Inzidenz von bronchopulmonaler Dysplasie(19).

Sowohl der Mikrobläschen-Stabilitätstest als auch die Zählung der Lamellenkörper sind jedoch arbeits- und laborintensiv und erfordern mindestens zwei bis drei Stunden für die Analyse.

Die Forscher haben eine schnelle Methode entwickelt, die auf der Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Spektroskopie basiert, um das L/S-Verhältnis in Magenaspirat und Sekret aus dem Oropharynx zu bestimmen. In einer aktuellen Studie wurden die Algorithmen für FTIR-L/S-Analysen entwickelt und verbessert 20). Die Konzentrationen des oberflächenaktivsten Lungen-Phospholipids Dipalmitoylphosphatidylcholin und Sphingomyelin wurden in gefrorenen Magenaspiraten von 89 Frühgeborenen, ausgedrückt als Lecithin/Sphingomyelin-Verhältnis (L/S), durch Massenspektrometrie als Referenzmethode gemessen. Die gleichen Aspirate wurden mit FTIR-Spektroskopie analysiert. Basierend auf den 89 Aspiraten wurde ein L/S-Algorithmus entwickelt. Anschließend wurden Magenaspirate bei 136 Säuglingen in der 24. bis 31. Schwangerschaftswoche entnommen. L/S wurde in diesen gefrorenen Magenaspiraten unter Verwendung von FTIR-Spektroskopie gemessen und die Ergebnisse wurden mit der RDS-Entwicklung verglichen. Von 136 Säuglingen entwickelten 61 (45 %) RDS. Der Cut-off-Wert von L/S betrug 2,2, die Sensitivität 92 % und die Spezifität 73 %. Die FTIR-Spektroskopieanalyse erforderte 10 μl Aspirat und dauerte 10 Minuten.

Um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit zu erhöhen, haben die Forscher die Methode und die Algorithmen der FTIR-Spektroskopie weiter verbessert, indem sie Vergleichsmessungen mit Massenspektrometrie unter Verwendung frischer, nicht gefrorener Aspirate von Neugeborenen durchgeführt haben. Diese Verbesserungen könnten sich auch auf den optimalen Cut-off-Wert in unserem Test ausgewirkt haben.

Die Forscher sind dabei, eine große multizentrische randomisierte klinische Studie zur FTIR-Spektroskopie-geführten Surfactant-Behandlung mit einem Point-of-Care (POC)-Gerät zu planen, das auf den FTIR-Algorithmen und -Techniken basiert und frische Aspirate verwendet, die sofort im Geburtsraum oder auf der neonatologischen Intensivstation analysiert werden können . Bevor jedoch mit einer Interventionsstudie begonnen wird, muss der aktualisierte und verbesserte FTIR-Spektroskopietest erneut validiert werden, indem das klinische Erscheinungsbild von RDS erneut mit dem L/S-Verhältnis verglichen wird, das durch FTIR-Spektroskopie an frischen, nicht gefrorenen Magenaspiraten aus einer neuen Population von Patienten gemessen wird Frühgeborene.

Hypothese: Die schnelle Bestimmung des Lecithin/Sphingomyelin-Verhältnisses (L/S-Verhältnis) in Magenaspiraten durch FTIR-Spektroskopie kann RDS basierend auf klinischen Kriterien genau und konsistent vorhersagen.

Studiendesign Die Studie ist als prospektive nicht-interventionelle beobachtende Kohortenstudie konzipiert, mit dem Ziel, die Wirksamkeit bei der Vorhersage von RDS durch einen LS-Test an frischen Magenaspiraten und oralen Sekreten basierend auf FTIR-Spektroskopie zu bewerten, indem der klinische Fortschritt mit dem LS- Verhältnis. Eingeschlossene Säuglinge werden gemäß Routinerichtlinien und nach Ermessen des behandelnden Neonatologen behandelt. Basierend auf dem Ergebnis des L/S-Tests sind keine Eingriffe geplant.

ÄNDERUNG:

Wir haben das Projekt durch einen Versuch ergänzt, dieselbe Methode und KI in Kombination mit klinischen Daten zu verwenden, um die Entwicklung von BPD vorherzusagen, definiert als fortgesetzter Bedarf an zusätzlichem Sauerstoff zu DOL28. Die spektroskopischen Messungen wurden erneut mit gelagertem Magenaspirat aus dem ersten Teil der Studie durchgeführt.

Diese Änderung wurde von HREC genehmigt und die Messungen wurden nur durchgeführt, nachdem die Eltern ihre informierte Zustimmung zur Teilnahme an diesem zusätzlichen Teil der Studie gegeben hatten.