Infant Forced Oscillations Technique (iFOT) (iFOT)

EINFÜHRUNG Lungenfunktionstests in der frühen Kindheit erfordern hochentwickelte Geräte, spezialisiertes Personal und eine angemessene Vorbereitung des Patienten. Dadurch ist die Lungenfunktionsdiagnostik bei Neugeborenen und Kleinkindern auf wenige hochspezialisierte Zentren beschränkt.

Die erzwungene Oszillationstechnik (FOT) verwendet komplexe Drucksignale, die von einem externen Gerät an der Atemwegsöffnung erzeugt werden. Die Druckwellen werden bei der Atemzugatmung durch den Atemwegsbaum übertragen und zwingen die anatomischen Strukturen des Atmungssystems zum Schwingen. Aus der anschließenden Druck- und Flusssignalanalyse werden der Gesamtwiderstand (Rrs) und die Reaktanz (Xrs) des Atmungssystems berechnet. Letzteres betrifft vor allem die elastischen Eigenschaften des Lungenparenchyms und die Trägheit der Luftsäule in den Atemwegen. Sowohl Rrs als auch Xrs hängen von der Schwingungsfrequenz ab; Niedrigere Frequenzen (Bereich 5-10 Hz) liefern Informationen über die mechanischen Eigenschaften kleinerer Atemwege und umgekehrt. FOT-Messungen können schnell (normalerweise in weniger als 30 s) am Bett durchgeführt werden und erfordern keine Mitarbeit des Patienten. Daher wird FOT als attraktive und vielversprechende Lungenfunktionstechnik für junge Säuglinge und Neugeborene angesehen.

Bisher war die Einführung der Säuglings-FOT in die klinische Routinepraxis aufgrund des Mangels an geeigneten Geräten und normativen Daten begrenzt. Studien mit eingebauten BAV-Geräten haben gezeigt, dass die Anwendung der Methode bei Kleinkindern machbar ist. Eine kürzlich durchgeführte Studie, in der ein modifiziertes, im Handel erhältliches Gerät (Tremoflo C-100, THORASYS Thoracic Medical Systems Inc. Montreal, Kanada) verwendet wurde, spricht ebenfalls für die Machbarkeit des Verfahrens.

ZIEL Das Ziel dieser Studie ist die Implementierung von FOT bei Neugeborenen und Kleinkindern unter Verwendung eines neuartigen, kommerziell erhältlichen Geräts (Tremoflo N-100, THORASYS), das speziell für diese Altersgruppe freigegeben wurde.

Unsere Ziele sind: a) die Machbarkeit der Methode und die Wiederholbarkeit von BAV-Messungen bei Neugeborenen und Kleinkindern zu beurteilen, b) normative Daten für die ersten Lebensmonate in Bezug auf verschiedene Parameter (z. Geschlecht, Alter, Somatometrie usw.) und c) zur Beschreibung kurz- und langfristiger sowie Rrs- und Xrs-Veränderungen bei Atemwegserkrankungen bei Neugeborenen (z. Atemnotsyndrom, bronchopulmonale Dysplasie usw.).

METHODEN Population Die Studienpopulation besteht aus termingerechten und frühgeborenen Neugeborenen, die auf der Neugeborenen-Intensivstation (NICU) oder der Well-Baby Nursery des Universitätskrankenhauses von Patras, Griechenland, aufgenommen wurden. Es wird geschätzt, dass über einen Zeitraum von 36 Monaten (März 2021 - September 2022) 200 Vollzeit- und 150 Frühgeborene eingeschrieben werden.

Die Eltern aller Säuglinge müssen vor der Einschreibung eine schriftliche Einverständniserklärung abgeben. Die Studie wurde von der Forschungs- und Ethikkommission des Krankenhauses genehmigt (Entscheidung Nr. 451/12.11.2020).

Messungen Die Messungen werden mit dem TremoFlo N-100 am Krankenbett mit dem Säugling in Rückenlage während eines ruhigen natürlichen Schlafs durchgeführt. Das Gerät wird täglich nach Herstellerangaben kalibriert. Nach der ordnungsgemäßen Reinigung und Dekontamination wird die Gesichtsmaske des Geräts auf 37 °C vorgewärmt (um ein Aufwachen zu vermeiden) und auf das Gesicht des Säuglings gesetzt. Die Dauer jeder Messung wird auf 10 s voreingestellt. Pro Säugling werden mindestens 3 technisch akzeptable Messungen im Abstand von 30 Sekunden durchgeführt. Die Validität jeder Messung wird anhand der Kohärenzfunktion (automatisch vom Betriebssystem des Geräts ermittelt) bewertet.

Protokoll

BAV-Messungen werden je nach Zielgruppe wie folgt geplant:

• Bei gesunden reifen Neugeborenen werden die Messungen an den Tagen 1, 2, 3 nach der Geburt und bei der Entlassung durchgeführt. Die Eltern werden gebeten und geplant, den Test im Alter von 3, 6 und 12 Monaten zu wiederholen.
• Bei Frühgeborenen ohne Atemwegserkrankung werden die Messungen bei Aufnahme auf die neonatologische Intensivstation, an den postnatalen Tagen 1, 2 und 3 und am ersten Tag jeder weiteren Schwangerschaftswoche bis zur Entlassung durchgeführt. Zum Beispiel wird ein Frühgeborenes mit einem Gestationsalter von 331/7 bei 331/7, 332/7, 333/7, 334/7, 34, 35, 36 usw. gemessen. Eltern von Frühgeborenen werden ebenfalls gefragt und geplante Wiederholungstests im Alter von 3, 6 und 12 Monaten.
• Bei Frühgeborenen mit Atemnotsyndrom (RDS) werden die Messungen bei Aufnahme auf die neonatologische Intensivstation sowie 6 und 12 Stunden nach der Surfactant-Verabreichung durchgeführt. Danach wird das gleiche Protokoll bei Frühgeborenen ohne Atemwegserkrankung angewendet. Bei beatmeten Säuglingen werden die Messungen über den Endotrachealtubus durchgeführt, aber nur, wenn ihr klinischer Zustand eine BAV-Testung erlaubt. In solchen Fällen wird das Gerät vorab mit einem Endotrachealtubus kalibriert, der den gleichen Innendurchmesser, das gleiche Material und die gleiche Länge hat wie der am Neugeborenen positionierte.

ERWARTETE ERGEBNISSE UND NUTZEN Die Studie soll die Durchführbarkeit von FOT bei Neugeborenen und Kleinkindern (auf der neonatologischen Intensivstation oder ambulant) bestätigen und vor allem eine Reihe technischer/praktischer Details aufzeigen, die die Anwendbarkeit der Methode in der Klinik verbessern können üben. Schließlich wird die Studie normative Daten für diese Altersgruppe liefern und Rrs- und Xrs-Veränderungen bei verschiedenen Atemwegserkrankungen in der Neugeborenenzeit und im frühen Säuglingsalter bewerten.