Bemühungsgesteuertes VENtilator-Management in Echtzeit (REDvent)

Studienziele:

SA1: Um festzustellen, ob REDvent-Protokolle für die Akut- und/oder Entwöhnungsphase die Dauer der Entwöhnung von MV verkürzen können (primäres Ergebnis).

SA2: Um zu bestimmen, ob Änderungen an direkten Messwerten der Atemmuskelstärke, -last, -anstrengung und -architektur während der Dauer der MV mit den Entwöhnungsergebnissen zusammenhängen.

SA3: Um zu bestimmen, ob die Atemanstrengung des Patienten sowohl während der akuten als auch der Entwöhnungsphase der MV unabhängig mit der Entwicklung einer Atemmuskelschwäche assoziiert ist.

Studiendesign: Einzelzentrische, randomisierte, kontrollierte Studie (138 Kinder pro Arm) mit REDvent (Interventionsarm) im Vergleich zu einem Beatmungsmanagement mit der üblichen Versorgung, einschließlich einer standardisierten täglichen SBT (Kontrollarm). Die Akute-Phase-Randomisierung erfolgt bei der Aufnahme in die Studie, und Patienten, die den ersten SBT nicht bestehen, werden einer Entwöhnungsphase-Randomisierung unterzogen. Die Ermittler erhalten im Verlauf der MV serielle Messungen der Kapazität des Atmungssystems, der Belastung, der Atemanstrengung und der Zwerchfellarchitektur.

Akute Phase: Die akute Phase ist definiert als die Zeit von der Intubation bis der Patient die Entwöhnungskriterien erfüllt, den anfänglichen Oxygenierungstest besteht (PEEP auf 5 cmH2O und FiO2 auf 0,5 verringern, SpO2 > 90 % beibehalten) und sich einem Spontanatmungsversuch unterzieht ( SBT).

1. Interventionsarm (REDvent-akut): Die Patienten werden mit Druckkontrolle plus druckunterstützter Beatmung unter Verwendung eines computergestützten Entscheidungsunterstützungstools behandelt, das etwa alle 4 Stunden Änderungen der Beatmungseinstellungen empfiehlt (mit oder ohne neues Blutgas). Wenn der Patient spontan atmet, werden Echtzeitmessungen der Atemanstrengung (ösophageale Manometrie) integriert, um sie in einem Zielbereich zu halten.
2. Kontrollarm (Kontrolle-akut): Das Beatmungsmanagement erfolgt wie gewohnt, bis der Patient die Entwöhnungskriterien erfüllt und den Oxygenierungstest besteht.

Entwöhnungsphase: Die Entwöhnungsphase ist definiert als die Zeit vom ersten Spontanatmungsversuch (SBT) bis der Patient einen SBT erfolgreich besteht oder extubiert wird (je nachdem, was zuerst eintritt). Patienten, die den anfänglichen SBT am Ende der akuten Phase bestehen, werden keiner Randomisierung in der Weaning-Phase unterzogen.

1. Interventionsarm (REDvent-Weaning): Die Patienten werden in einem Druckunterstützungs-/CPAP-Beatmungsmodus mit Bewertungen oder Änderungen des Druckunterstützungsniveaus alle 4 Stunden behandelt, um die Atemanstrengung (Ösophagusmanometrie) in einem normalen Bereich zu halten. Ein SBT wird täglich durchgeführt, und die Entwöhnungsphase wird fortgesetzt, bis der Patient den SBT besteht.
2. Kontrollarm (Kontrollentwöhnung): Das Beatmungsmanagement erfolgt wie üblich. Ein SBT wird täglich durchgeführt, und die Entwöhnungsphase wird fortgesetzt, bis der Patient den SBT besteht.

Analysenplan und Stichprobenumfang Begründung:

Ziel 1: Das primäre Ergebnis ist die Entwöhnungsdauer. Die Stichprobengröße wurde so festgelegt, dass sie 3 separate Vergleichsanalysen ausreichend unterstützt: (a) REDvent-Akut versus Akute Phase-Kontrolle (b) REDvent-Entwöhnungsphase versus Entwöhnungsphase-Kontrolle (c) REDvent beide Phasen versus Kontrolle beider Phasen. Die Leistung basiert auf 2 geplanten Analysemethoden: Cox-Proportional-Hazard-Ratios für die multivariable Analyse und univariate Analyse mit einem unabhängigen t-Test unter Verwendung einer logarithmischen Transformation (nach Bedarf), um die erwartete Verteilung der Entwöhnungsdauer zu berücksichtigen. Für alle drei oben genannten geplanten Vergleiche wären die Ermittler mit der vorgeschlagenen Stichprobengröße ausreichend belastbar (> 0,8), um einen Unterschied in der Entwöhnungsdauer von ≥ 1 Tag oder ein Risikoverhältnis von ≥ 1,4 zwischen den Gruppen zu erkennen. Die sekundären Ergebnisse sind beatmungsfreie Tage und Extubationsversagen. Beim direkten Vergleich von reinen Kontrollpatienten mit reinen REDvent-Patienten mit einer erwarteten Standardabweichung für VFDs zwischen 5 und 9 Tagen können die Prüfärzte eine 2-Tages-Änderung der VFDs zwischen Gruppen mit einer Leistung zwischen 0,35 und 0,82 erkennen. Die Re-Intubationsraten werden voraussichtlich 10 % betragen, wodurch die Prüfärzte bestätigen können, dass REDvent der üblichen Behandlung in Bezug auf die Re-Intubation mit einer Nichtunterlegenheitsspanne von 0,10 mit einer Power von 0,8 und einem Alpha von 0,05 nicht unterlegen ist.

Ziel 2: Das primäre Ergebnis dieses Ziels ist die Entwöhnungsdauer. Für die Stärke der Atemmuskulatur vergleichen die Ermittler den ersten gemessenen aPiMax (nach Auflösung der akuten Phase, vor dem ersten SBT), die Trajektorie und den Wert des täglichen aPiMax während der Entwöhnungsphase vor der Extubation, den niedrigsten und den höchsten gemessenen aPiMax und aPiMax am Tag der Extubation gegen Entwöhnungsdauer. Für die Analyse wird aPiMax bei 30 cmH2O dichotomisiert, und die Entwöhnungsdauer wird zwischen Patienten mit aPiMax > 30 versus ≤ 30 cmH2O unter Verwendung eines t-Tests mit oder ohne Log-Transformation oder Mann-Whitney-U-Test, je nach Verteilung, verglichen . Aus vorläufigen Daten geht hervor, dass mindestens 35 % der Patienten (n = 84) aPiMax ≤ 30 cmH2O haben werden. Basierend auf einer ähnlichen Power-Analyse wie oben dargestellt, würde dies den Forschern ermöglichen zu bestimmen, ob ein niedriges aPiMax mit einer Verlängerung der Entwöhnungsdauer um ≥ 1 Tag verbunden ist, mit einem Alpha von 0,05 und einer Power von 0,8. Die Ermittler werden identische Analysen für ePiMax durchführen. Die Zwerchfelldickenanalyse wird die täglichen Ultraschallmessungen ergänzen, um die relative Änderung der Zwerchfelldicke vom Studientag 1 bis zur Passage eines SBT zu erkennen. Die Ermittler werden die Dickenänderung nach Auflösung der akuten Phase (am Tag des ersten SBT) mit der Entwöhnungsdauer vergleichen, ähnlich wie oben für aPiMax vorgeschlagen. Zusätzlich zur Entwöhnungsdauer untersuchen die Prüfärzte auch, ob die unmittelbar vor oder während jedem SBT durchgeführten respiratorischen Maßnahmen damit zusammenhängen, dass der Patient den SBT bestanden hat. Bei aPiMax und ePiMax werden die Forscher beispielsweise untersuchen, ob es eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen PiMax, gemessen kurz vor dem SBT, und der Durchgangsrate des nachfolgenden SBT gibt.

Ziel 3: Das primäre Ergebnis dieses Ziels ist aPiMax < 30 cmH2O. Die Analyse konzentriert sich auf die Bestimmung, ob der Grad der Atemanstrengung des Patienten unabhängig mit der Entwicklung einer Atemmuskelschwäche assoziiert ist. Für die akute Phase generieren die Ermittler während der akuten Phase einen zeitgewichteten durchschnittlichen PRP und stellen ihn beim ersten SBT gegen aPiMax grafisch dar. Anschließend werden sie aPiMax beim ersten SBT dichotomisieren und den mittleren zeitgewichteten PRP-Durchschnitt in der akuten Phase zwischen den aPiMax-Gruppen (> 30 vs. ≤ 30 cmH2O) vergleichen. Für die Entwöhnungsphase werden die Ermittler die Veränderungen von aPiMax während der gesamten Entwöhnungsphase (vom ersten fehlgeschlagenen SBT bis zum erfolgreichen SBT) im Vergleich zum zeitgewichteten durchschnittlichen PRP grafisch darstellen, mit der Erwartung, dass niedriges PRP entweder mit weiteren Reduktionen von aPiMax verbunden sein wird, oder keine Verbesserung, während PRP im physiologischen Bereich von 150-400 mit einer Verbesserung von aPiMax verbunden ist. Die Ermittler werden anschließend aPiMax (bei 30 cm H2O) zum Zeitpunkt des erfolgreichen Durchgangs eines SBT dichotomisieren und die zeitgewichtete durchschnittliche PRP in der Entwöhnungsphase zwischen den aPiMax-Gruppen vergleichen. Anschließend erstellen die Forscher ein multivariables logistisches Regressionsmodell auf dem Ergebnis von aPiMax ≤ 30 cmH2O, um zu bestimmen, ob zeitgewichtete PRP in der akuten Phase, der Entwöhnungsphase oder beiden einen unabhängigen Zusammenhang mit der Erhaltung von aPiMax hat, nachdem sie auf Störvariablen kontrolliert wurden.