Schützende Gesichtsmasken und kardiopulmonale Parameter in Ruhe und während des Trainings bei Kindern

ZWECK

Der Zweck dieser Studie besteht darin, die möglichen Auswirkungen von chirurgischen Schutzmasken auf die kardiorespiratorische Funktion von Kindern im Alter von 8 bis 14 Jahren in Ruhe und bei körperlicher Anstrengung zu untersuchen.

METHODEN

Eine Bevölkerung

Zur Teilnahme werden Kinder im Alter von 8-14 Jahren (Mindestgröße 135 cm) eingeladen. Sie werden aus den Ambulanzen der Abteilungen für Kinderallergie und Kinderendokrinologie des Universitätskrankenhauses von Patras, Griechenland, rekrutiert. Kinder sollten nicht an Erkrankungen leiden, die sich wahrscheinlich auf die Ergebnisse von Herz-Lungen-Belastungstests (CPET) auswirken, wie z. B. Atemwegserkrankungen (Asthma und chronische Lungenerkrankungen), Herzerkrankungen (angeborene Herzfehler, Herzinsuffizienz), neurologische Erkrankungen und Erkrankungen des Bewegungsapparates.

Die Eltern der Kinder werden über die Ziele der Studie informiert und um eine schriftliche Einwilligung gebeten. Die Studie wurde von der örtlichen Forschungs- und Ethikkommission genehmigt (Gesetz Nr. 407/9.10.2020).

B. Protokoll

Die Studie wird im Atemfunktions- und CPET-Labor der pädiatrischen Lungenabteilung durchgeführt. Die Kinder kommen zusammen mit einem ihrer Eltern im Labor vor.

Nach der Anamnese und der Messung von Gewicht und Größe folgt die Basis-Spirometrie mit einem Micro5000-Gerät (Medisoft, Sorinnes, Belgien) zur Bestimmung von FEV1, FVC, FEV1/FVC, FEF25-75 und PEF. Die Studie wird aus zwei Phasen bestehen:

• Phase I: Keine Gesichtsmaske. Die Teilnehmer werden auftreten

  1. Messung des maximalen nasalen Inspirationsflusses (nPIF) mit dem Micro5000-Gerät und einer speziell modifizierten Nasenmaske.

  2. CPET mit einem ULTIMA CPX-Gerät (MGC Diagnostics, Saint Paul, MI, USA) mit einem Ergometerfahrrad (eBike, GE Healthcare, Wauwatosa, WI, USA). Die Teilnehmer werden gebeten, 4 Minuten lang mit 30 % ihrer vorhergesagten maximalen Arbeitsbelastung (Wmax), 2 Minuten lang mit 50 % Wmax und 1 Minute lang mit 70 % Wmax zu trainieren (gleichmäßiges Treten bei 60 U/min). Wmax wird mit 3 Watt/kg berechnet.

     Während der CPET werden Sauerstoffsättigung (SpΟ2) und Herzfrequenz (HR) kontinuierlich mit einem Nonin 7500-Pulsoximeter mit einem speziellen Ohrsensor (Nonin Medical Inc, Plymouth, MN, USA) überwacht. Das endexspiratorische CO2 (EtCO2) und die Atemfrequenz (RR) werden ebenfalls mithilfe eines Microstream-Geräts mit speziellen Probenahmeleitungen (Nasenleitungen) (Medtronic, Minneapolis, MN, USA) überwacht.

  3. Spirometrie und Messung von nPIF unmittelbar nach CPET.
  4. Beurteilung der Beschwerden anhand einer speziellen Skala von 1 bis 10.

• Phase II: Gesichtsmaske. Nach der nPIF-Messung werden die Teilnehmer gebeten, eine standardmäßige chirurgische Gesichtsmaske zu tragen. Ein Temperatur- und Feuchtigkeitssensor (RHT03, MaxDetect Technologies, Shenzhen, China) wird außerdem in der Maske auf der rechten Wange auf Nasenhöhe angebracht. Anschließend folgt:

  1. Ruhephase, wobei die Teilnehmer 6 Minuten lang ohne Treten und normaler Atmung auf dem Ergometerrad sitzen. SpO2, HR, EtCO2 und RR werden während der Ruhephase überwacht.
  2. CPET bei 30 % von Wmax für 4 Minuten, 50 % von Wmax für 2 Minuten und 70 % von Wmax für 1 Minute. SpO2, HR, EtCO2 und RR werden kontinuierlich überwacht.
  3. Spirometrie und Messung von nPIF unmittelbar nach CPET.
  4. Beurteilung des Unbehagens.

Beide Phasen werden am selben Tag durchgeführt, mit einer Erholungsphase von 30 Minuten dazwischen. Die Teilnehmer werden randomisiert und beginnen entweder mit Phase I, gefolgt von Phase II, oder mit Phase II, gefolgt von Phase I.

In beiden Phasen werden SpO2, HR, EtCO2 und RR (10-s-Durchschnittswerte) jede Minute während der CPET und in den Minuten 0, 3 und 6 während der Ruhephase von Phase II aufgezeichnet. Während der Phase II werden Temperatur und Luftfeuchtigkeit außerdem alle 1 Minute während der CPET und in den Minuten 0, 3 und 6 während der Ruhephase aufgezeichnet.

Die Gesamtdauer des Protokolls wird auf 90 Minuten pro Teilnehmer geschätzt. Die Studienstichprobe wird aus 40 nach Alter geschichteten Kindern bestehen.