Modifizierbare Faktoren zur Verbesserung der Beatmungstherapie auf der Intensivstation (MOTIVATE-ICU)

Einführung:

In Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (LMICs) erfordern bis zu zwei Drittel der Aufnahmen auf Intensivstationen eine invasive mechanische Beatmung (IMV), verglichen mit der Hälfte der Aufnahmen auf Intensivstationen weltweit1-3. Obwohl IMV eine lebensrettende Organunterstützungstechnik ist, ist sie auch mit Komplikationen wie beatmungsbedingten Lungenschäden verbunden und erfordert komplexe Pflegeprozesse4. Obwohl beatmete Patienten in LMICs jünger sind, ist die Sterblichkeit zwei- bis viermal höher als in Ländern mit hohem Einkommen (HICs)5-8. Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) sind in LMICs einem noch größeren Risiko ausgesetzt, nämlich 70 % höher als in HICs9.

Während HICs über umfangreiche Daten zu modifizierbaren Faktoren und Verbesserungsstrategien verfügen, die Komplikationen auf der Intensivstation reduzieren, können LMICs mit vermeidbaren Komplikationen im Zusammenhang mit IMV1,10-13 konfrontiert sein. Komplikationen wie beatmungsbedingte Lungenverletzungen und damit verbundene Lungenentzündungen führen nicht nur zu mehr Todesfällen, sondern auch zu längeren Aufenthalten auf der Intensivstation und steigenden Kosten14. Bedauerlicherweise liegen nach wie vor nur wenige Daten zu den Determinanten schlechter Ergebnisse bei beatmeten Patienten in LMICs vor 12,15-17. Die direkte Anwendung evidenzbasierter HIC-Managementstrategien auf LMICs ist nicht immer effektiv, wie in mehreren afrikanischen Studien gezeigt wurde 18,19. LMICs kämpfen mit Herausforderungen wie Personalmangel, begrenzter Ausbildung, unzureichender Infrastruktur sowie unterschiedlichen Patientenmerkmalen und Komorbiditäten, die alle möglicherweise die Qualität der Intensivpflege beeinträchtigen15,16,20,21.

In jüngster Zeit hat die Nutzung von Intensivpflegeregistern zur Datenerfassung, einschließlich Patientenversorgung, Indikatoren und Ergebnissen, sowohl in HICs als auch in LMICs zugenommen22–24. Dies rationalisiert die Forschung und bietet Kostenvorteile. Uganda hat das Intensive Care Registry of Uganda (ICRU) zur Qualitätsverbesserung und Forschungsinfrastruktur eingerichtet. Diese in das Register eingebettete Studie zielt darauf ab, modifizierbare Faktoren zu identifizieren, die sich auf die Ergebnisse für mechanisch beatmete Patienten in LMICs auswirken, indem sie die Datenpipeline der ICRU nutzt. Wir gehen davon aus, dass spezifische Faktoren auf Patientenebene und in der Organisation identifiziert werden können, die zur Sterblichkeit beatmeter Patienten auf der Intensivstation in Uganda beitragen.

Methoden und Analyse:

Studiendesign:

Die Studie „Potenziell modifizierbare Faktoren zur Verbesserung der Ergebnisse mechanisch beatmeter Patienten auf Intensivstationen in einem Land mit niedrigem Einkommen“ (MOTIVATE-ICU) ist eine prospektive multizentrische, in das Register eingebettete Beobachtungsstudie mit zwei Hauptkomponenten. Bei der ersten handelt es sich um eine prospektive, beobachtende, multizentrische, in ein Register integrierte Studie mit dem Ziel, patientenbezogene und prozessbezogene Faktoren zu bewerten. Die zweite Komponente wird eine Querschnittsbefragung zur Beurteilung der Organisationsstruktur der einbezogenen Intensivstationen sein. Dieses Studienprotokoll wurde bei Clinicaltrials.gov registriert (Registrierungsnummer: NCTXXXXXXX). Die Ergebnisse der Studie werden gemäß der Stellungnahme zur Stärkung der Berichterstattung über Beobachtungsstudien in der Epidemiologie (STROBE)25 veröffentlicht.

Studiensetting:

Intensivstationen werden als geografisch festgelegte Bereiche/Einheiten innerhalb eines Krankenhauses definiert, die routinemäßig invasive mechanische Beatmungstherapie mit kontinuierlicher Überwachung der Vitalfunktionen [Elektrokardiographie (EKG)-Überwachung, Herz-/Pulsfrequenz, nicht-invasiver Blutdruck (NIBP), periphere Sauerstoffsättigung ( SpO2)] und ausgewiesene Pflege für jedes Bett in der Station, d. h. mindestens drei Patienten pro Woche für mindestens 24 Stunden. Eine in Uganda durchgeführte deskriptive Studie zur Bewertung der Kapazität der Intensivstationen vor der durch das Corona-Virus verursachten Krankheit 2019 (COVID-19) ergab, dass es zu diesem Zeitpunkt 14 Intensivstationen gab, von denen 12 funktionsfähig waren20. Nach COVID-19 gibt es jedoch vereinzelte Belege dafür, dass sich die Kapazität der Intensivstationen nahezu verdoppelt hat und es bisher fast 25 funktionsfähige Intensivstationen gibt. Alle derzeit in Uganda funktionierenden Intensivstationen sind teilnahmeberechtigt (eTabelle 1).

Teilnehmer:

Patienten im Alter von ≥ 15 Jahren, die während des Studienzeitraums auf Intensivstationen aufgenommen wurden und eine invasive mechanische Beatmung erhalten, können rekrutiert werden. Zu den Ausschlusskriterien gehören erfolgreiche Extubationen innerhalb von 24 Stunden nach der Intubation, Aufnahmen zur Sterbebegleitung und/oder palliativen Unterstützung auf der Intensivstation sowie Patienten, die 24 Stunden nach Beginn der Beatmung von Intensivstationen verlegt wurden, die nicht an der Studie teilnahmen.

Ergebnisse:

Primäre Ergebnisse Die primären Ergebnisse sind die Sterblichkeit auf der Intensivstation, die Aufenthaltsdauer (LOS) auf der Intensivstation und die Dauer der mechanischen Beatmung. Die Ergebnisdefinitionen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Sekundäre Ergebnisse Dazu gehören die Dauer der nicht pulmonalen Organunterstützung, Tage ohne Intensivstation, Tage ohne Beatmung am Tag 28, beatmungsassoziierte Pneumonie (VAP), Tracheobronchitis, nichtinfektiöse Lungenkomplikation (Verdacht des Arztes oder radiologische Diagnose eines Pleuraergusses). , Atelektase oder Pneumothorax), Rückübernahme, ungeplante Extubationen. Tracheostomiebezogene Ergebnisse werden im Rahmen einer vorab geplanten Teilstudie untersucht, einschließlich Tracheostomie-Zeitpunkt, Dekanülierungsrate, Dekanülierungsversagen und Komplikationen wie Stomainfektion, schwere Blutungen, Tubusdislokation und Fehlfunktion.

Zugehörige Faktoren (Tabelle 2):

Faktoren, die möglicherweise mit den Ergebnissen bei beatmeten Patienten verbunden sind, werden als „nicht veränderbare“ Faktoren und „potenziell veränderbare“ Faktoren analysiert. Zu den nicht veränderbaren Faktoren gehören patientenbezogene Faktoren wie Alter, Schwere der Erkrankung zu Beginn der mechanischen Beatmung, Komorbiditäten, ärztliche bzw. chirurgische Einweisung und Indikation für IMV (Tabelle 2). Potenziell veränderbare Faktoren werden in pflegeprozessbezogene Faktoren wie RASS-Ziele (Richmond Agitation Sedation Scale), anfängliche Beatmungseinstellungen am Tag 0, Verwendung täglicher spontaner Aufwach- und Spontanatmungsversuche, Verwendung von Stressgeschwüren und tiefer Venenthrombose (TVT) unterteilt. Prophylaxe. Die zweite Unterkategorie wird die Organisationsstruktur der Intensivstation sein, wie z. B. das Personal auf der Intensivstation, das Personal-Patienten-Verhältnis, die Befähigung von nichtärztlichem Personal, multidisziplinäre Teamrunden und die Verwendung von Protokollen und Checklisten (Einzelheiten zu zugehörigen Faktoren in ergänzendem Material, Tabelle 2).

Datensammlung:

Die folgenden Verfahren werden durchgeführt, um die Qualität der Datenerfassung sicherzustellen. Daten auf Patientenebene werden direkt über einen Laptop oder ein Tablet über die cloudbasierte ICU-Registrierungsplattform (PROTECT cloudbasierte Plattform) der derzeit verwendeten ICRU eingegeben (Abbildung 1). ).

Von Interesse sind Variablen auf Patientenebene, darunter Alter, Geschlecht, Diagnosekategorien, Funktionsfähigkeit vor der Krankenhauseinweisung (Clinical Frailty Score), der Charlson Comorbidity Index, die Verwendung von IMV am ersten Tag, die modifizierte Sequential Organ Function Assessment (mSOFA) und der Tropical Intensive Care Score (e-TropICS) gewertet. Zu den interessierenden Variablen auf Intensivstationsebene gehörten der Typ der Intensivstation (medizinisch-chirurgisch vs. Spezialgebiet), das Vorhandensein von Schulungsprogrammen in der Intensivpflege, die Aufnahmezahlen auf der Intensivstation im Vorjahr, Personalstrukturen sowie Organisations- und Prozessmerkmale; Eine vollständige Liste potenzieller Kovariaten ist in Tabelle 2 aufgeführt.

Wir werden prospektiv gesammelte Daten von der ICRU-Plattform extrahieren, die sowohl Kerndatenvariablen enthält, die bei der Aufnahme erfasst werden, als auch tägliche Variablen, die während des Aufenthalts auf der Intensivstation erfasst werden.

Eine vollständige Liste der Variablen finden Sie in den Zusatzmaterialien. Die Plattform nutzt ein gemeinsames Datenmodell und liefert Echtzeitdaten zu Casemix, Managementfunktionen und Ergebnissen. MOTIVATE-ICU-Studienvariablen wurden in die PROTECT-Plattform integriert, um eine in das Register eingebettete Studie zu entwerfen (Abbildung 1). Die folgenden Verfahren auf Standortebene werden befolgt:

Um die Standardisierung der Studienabläufe zu gewährleisten, muss jeder Standort über einen Standortleiter und dedizierte Dateneingabe(n) verfügen, die für die Datenerfassung während der Nutzung der ICU-Registrierungsplattform verantwortlich sind. Vor Beginn der Rekrutierung erhalten alle Standortleiter und Dateneinsteiger eine Schulung.

Jeder Standort verfügt über einen Standortleiter, der für die wöchentliche Validierung der Patientenepisoden hinsichtlich Vollständigkeit und Datenqualität verantwortlich ist.

Jeder Standort verfügt über IT-Unterstützung und nimmt an monatlichen Besprechungen teil, um Zweifel auszuräumen und potenzielle Herausforderungen im Zusammenhang mit der Dateneingabe zu lösen.

Für jeden Standort werden Daten zu den Organisations- und Pflegeprozessmerkmalen des Krankenhauses und der Intensivstation durch einen vom Interviewer verwalteten Fragebogen des Leiters der Intensivstation und/oder der verantwortlichen Krankenschwester gesammelt.

Nachverfolgen:

Angesichts der potenziellen Belastung durch die damit verbundene Datenerfassung beträgt die Patientenrekrutierungsdauer auf jeder teilnehmenden Intensivstation mindestens drei Monate bis maximal 6 Monate, mit einer maximalen Nachbeobachtungszeit von 28 Tagen für jeden rekrutierten Patienten. Die Nachbeobachtungszeit für einzelne Patienten endet mit der Entlassung aus der Intensivstation.

Verfahren zur Sicherung der Datenqualität

Probengröße:

Unser Ziel ist es, alle aufeinanderfolgenden Patienten einzubeziehen, die auf teilnehmenden Intensivstationen aufgenommen wurden, um potenzielle Selektionsverzerrungen zu reduzieren und zeitliche Schwankungen in den Pflegeprozessen zu minimieren. Basierend auf aggregierten Daten (veröffentlicht und unveröffentlicht) aus LMICs, einschließlich Ugandas Kohorten auf der Intensivstation2,10,12,26-31, betrug die niedrigste gemessene Mortalität bei Patienten, die invasive mechanische Beatmung erhielten, etwa 40 %. Insgesamt 250 Ereignisse (Todesfälle) würden es uns ermöglichen, mindestens 25 zugehörige Variablen in multivariablen Modellen auszuwerten. Wir werden daher mindestens 625 Patienten aufnehmen, die eine invasive mechanische Beatmung erhalten und die Zulassungskriterien erfüllen.

Umgang mit fehlenden Daten:

Während des Studienzeitraums werden alle für die Studienziele relevanten Daten für alle Studien-Intensivstationen erfasst. Bei Unvollständigkeit meldet die Studienplattform fehlende Daten dem Datensammler. Jeder Standortleiter stellt wöchentlich die Validierung der eingegebenen Patienten und die Vollständigkeit der Daten sicher, um sicherzustellen, dass keine Daten fehlen. Da es sich um eine prospektive, in das Register eingebettete Studie handelt, erwarten wir einen geringen Prozentsatz fehlender Daten, die für die Hauptziele der Studie relevant sind.

Statistische Analyse:

Wir werden die Eigenschaften der Intensivstation und des Patienten anhand standardmäßiger deskriptiver Statistiken beschreiben und kontinuierliche Variablen je nach Bedarf als Mittelwert ± Standardabweichung oder Median (25 %–75 % Interquartilbereich, IQR) angeben. Wir werden den univariaten Zusammenhang zwischen geeigneten Variablen und Ergebnissen anhand der Varianzanalyse, des Kruskal-Wallis-Tests, des Student-T-Tests, des Mann-Whitney-Tests, des Chi-Quadrat-Tests und des exakten Fisher-Tests testen.

Mithilfe mehrstufiger, multivariabler logistischer Regressionsmodelle werden wir den Zusammenhang zwischen organisatorischen Faktoren und dem primären Ergebnis unter Berücksichtigung der Patientenmerkmale untersuchen. Ein zweistufiges Modell wird mit festen Effekten auf Patientenebene auf der ersten Ebene und festen Effekten auf Intensivstationsebene auf der zweiten Ebene sowie einem auf der Intensivstation spezifischen Zufallseffekt angepasst. Wir werden mehrere Modelle vorab spezifizieren, um die Dimensionen der Patienten und der Einheitsorganisation darzustellen. Wir werden dann Variablen in die Modelle einfügen, wenn sie bei der univariaten Analyse mit einem Ergebnis mit einem P-Wert von <0,20 verbunden sind. Wir werden die Variablen, die für die Berechnung des e-TropICS-Scores verwendet werden, nicht berücksichtigen. Wir werden mehrere Variablen unabhängig von ihrer statistischen Signifikanz aufgrund ihrer klinischen Bedeutung in das endgültige Modell übernehmen, einschließlich der Anwesenheit von Intensivärzten rund um die Uhr, regelmäßiger multidisziplinärer Runden und des Pflege-/Bettenverhältnisses im endgültigen Modell. Darüber hinaus werden wir Untergruppenanalysen durchführen, in denen die Patienten nach der Art der Aufnahme (medizinisch vs. chirurgisch) und den e-TropICS-Tertilen stratifiziert werden. Wir werden das Akaike-Informationskriterium, die Wahrscheinlichkeitsverhältnisse und die Modellresiduen verwenden, um zwischen den alternativen Modellen auszuwählen. Zweiseitige P-Werte <0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Alle statistischen Analysen werden in R (http://www.r-project.org) und SPSS 21 (IBM Corp., Armonk, NY) durchgeführt. Vor Abschluss der Studie und Sperrung der Datenbank wird ein detaillierter statistischer Analyseplan online zur Verfügung gestellt.

Ethik und Verbreitung:

Ethische Genehmigung und Zustimmung zur Teilnahme Diese Studie wird gemäß den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki (Revision Fortaleza, Brasilien, Oktober 2013) durchgeführt. Die Genehmigung zur Durchführung dieser Studie wird bei den zuständigen Ethik- und wissenschaftlichen Prüfungsausschüssen sowie bei den Krankenhausverwaltungen eingeholt.

Wir werden innerhalb von 72 Stunden nach der Aufnahme in die Studie die aufgeschobene Einwilligung des gesetzlichen Vertreters einholen, da es sich bei den meisten Aufnahmen auf der Intensivstation um Notaufnahmen handelt und eine Einwilligung nach Aufklärung während der ersten 48 Stunden nach der Aufnahme möglicherweise nicht möglich ist. Darüber hinaus sind Patienten, die zur Beatmungsunterstützung auf die Intensivstation eingeliefert werden, ausnahmslos nicht in der Lage, ihre Einwilligung nach Aufklärung zu erteilen. Als gesetzlicher Vertreter im Sinne des Heilbehandlungsvertragsgesetzes (WGBO) können folgende Personen in Frage kommen: ein gesetzlicher Vertreter, ein Ehemann oder eine Ehefrau, ein eingetragener Partner oder sonstiger Lebenspartner, ein Elternteil oder ein Kind, ein Bruder oder eine Schwester sowie im Übrigen ein Betreuer von einem Richter ernannt. Für Patienten, die keinen gesetzlichen Vertreter haben und während des Krankenhausaufenthalts nicht in der Lage sind, ihre Einwilligung nach Aufklärung zu erteilen, werden wir einen Verzicht auf die Einwilligung einholen. Die Erfahrungen von Intensivpatienten, die mit aufgeschobener Einwilligung aufgenommen wurden, sind überwiegend positiv, wie die NICE-SUGAR-Studie zeigt, in die Teilnehmer mit aufgeschobener Einwilligung einbezogen wurden32. Ein Großteil der Patienten war mit der Entscheidung des Vertreters zufrieden (93 %) und hätte auf Nachfrage zugestimmt (96 %)33.

Für die Durchführung der vom Interviewer durchgeführten Umfrage wird die mündliche Zustimmung aller Intensivstationsleiter und/oder der verantwortlichen Krankenschwester eingeholt.

Verbreitung:

Die Studienergebnisse werden unabhängig von den Ergebnissen nach Abschluss und Analyse zur Veröffentlichung eingereicht. Wir werden die Studienergebnisse allgemein verfügbar machen, einschließlich der Verbreitung durch Konferenzen und von Experten begutachtete Fachzeitschriften.

Datenübertragung:

Die Autoren ermutigen interessierte Parteien, sich mit Anfragen zur Datenfreigabe, einschließlich des Zugriffs auf zusätzliche unveröffentlichte Daten, an den entsprechenden Autor zu wenden. ICRU ist Teil eines größeren Netzwerks, das ein Data Access Committee (DAC) ernannt hat. Kuratierte Daten können nach schriftlicher Genehmigung des DAC zu Forschungszwecken an Dritte weitergegeben werden.

Diskussion und Studienstand:

Die in das MOTIVATE-ICU-Register eingebettete Studie zielt darauf ab, potenziell modifizierbare Faktoren zu identifizieren, die mit den Ergebnissen bei invasiv beatmeten Patienten in einem Land mit niedrigem Einkommen verbunden sind.

Nach dem Donabedian-Modell beruht die Verbesserung der Qualität der Gesundheitsversorgung und der Verbesserung der gewünschten Ergebnisse auf drei Komponenten: die Struktur, Pflegeprozesse und Ergebnisse.34 Verschiedene Studien von HICs zur Organisationsstruktur, Pflegebündeln und Protokollen auf der Intensivstation haben erhebliche Auswirkungen auf die Reduzierung der Mortalität, die Dauer der Beatmung und die Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation gezeigt; wenn auch mit einigen Inkonsistenzen in einigen Aspekten.6,11,35-37 Basierend auf dem, was wir derzeit aus der ORCHESTRA-Studie wissen, die in Brasilien, einem Land mit höherem mittlerem Einkommen (UMIC), durchgeführt wurde, sind organisatorische Faktoren einschließlich der Protokollumsetzung die wichtigsten Ziele zur Verbesserung der Ergebnisse und der Effizienz auf der Intensivstation38,39. Es liegen zahlreiche Daten vor, die den physischen Strukturaufbau und die Personalausstattung von Intensivstationen in LMICs beschreiben20,26,40,41, es liegen jedoch nur begrenzte Daten zu organisatorischen Merkmalen und Pflegeprozessen sowie deren Auswirkungen auf die Ergebnisse in einkommensschwächeren Gegenden wie Uganda vor.

Die direkte Implementierung evidenzbasierter Pflegeprozesse aus einkommensstärkeren Umgebungen führt möglicherweise nicht unbedingt zu ähnlichen Ergebnissen, wenn sie in ressourcenarmen Umgebungen umgesetzt wird. Beispielsweise zeigten zwei afrikanische Studien, in denen eine Flüssigkeitstherapie gemäß den bei HIC verwendeten Protokollen durchgeführt wurde, mehr Schaden als Nutzen sowohl bei kritisch kranken Erwachsenen als auch bei pädiatrischen Bevölkerungsgruppen18,19. Bei anderen Prozessen hat sich die Implementierung in LMICs kontinuierlich verbessert, die Ergebnisse bleiben jedoch im Vergleich zu HICs hinterher, was wahrscheinlich auf eine Vielzahl von Faktoren zurückzuführen ist. Beispielsweise zeigte sich, dass der Einsatz einer protektiven mechanischen Beatmung bei Patienten ohne ARDS in den ersten Tagen der Beatmung zwischen MICs und HICS vergleichbar war, jedoch mit einem großen Unterschied in der Sterblichkeit auf der Intensivstation14. Dasselbe wurde für die Beatmung bei ARDS-Patienten beobachtet, wenn auch mit einem kleinen Unterschied in der Umsetzung der protektiven Beatmung1,6.

Eine der wichtigsten potenziellen Interventionen, die in ressourcenarmen Umgebungen im Vergleich zu HICs wahrscheinlich Wirkung zeigen wird, ist die Platzierung und der Zeitpunkt der Tracheotomie. Der Zeitpunkt der Tracheotomie hatte bei gleichzeitiger Verbesserung der Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation und der Dauer der mechanischen Beatmung keinen Einfluss auf die Sterblichkeit bei HICs42-44, kann aber in einem Umfeld mit begrenzten Ressourcen erhebliche Auswirkungen haben. Eine vorab geplante Teilstudie von MOTIVATE-ICU wird den Zeitpunkt, die Komplikationen und die Ergebnisse bei Patienten untersuchen, die sich in einem Land mit niedrigem Einkommen wie Uganda einer Tracheotomie unterziehen, und dabei Daten von LMICs aus anderen afrikanischen Ländern ergänzen45,46.

Die Stärken der aktuellen Studie liegen im prospektiven Design, der Einbettung in das Register und der multizentrischen Einbeziehung. Es gibt mehrere mögliche Einschränkungen dieser Studie. Während beispielsweise Anstrengungen unternommen werden, um die Datenqualität sicherzustellen und fehlende Daten zu reduzieren, kann es aufgrund der Abhängigkeit von der elektronischen Datenerfassung und des prospektiven Charakters der Studie immer noch zu Herausforderungen hinsichtlich der Vollständigkeit und Genauigkeit der Daten in mehreren Zentren kommen. Die Ergebnisse der Studie, insbesondere diejenigen im Zusammenhang mit der Organisationsstruktur und prozessbezogenen Faktoren, beziehen sich möglicherweise speziell auf den Kontext von Ländern mit niedrigem Einkommen und sind daher möglicherweise nicht auf Umgebungen mit unterschiedlichen Gesundheitssystemen, Ressourcen und Kapazitäten auf der Intensivstation übertragbar. Die Querschnittsumfrage zur Beurteilung der Organisationsstruktur von Intensivstationen basiert auf selbst gemeldeten Daten, was zu Vorurteilen und Ungenauigkeiten führen kann.

Danksagungen:

Wir danken allen Standortleitern und Dateneingaben jedes Standorts in jedem der teilnehmenden Krankenhäuser sowie dem Critical Care Asia Africa-Netzwerk für die Unterstützung und Beteiligung am Erfolg dieser Studie.

Finanzierung:

Die Studie wird durch den Wellcome Award, Collaboration for Research, Implementation and Training in Critical Care in Asia and Africa (Fördernummer: 224048/Z/21/Z) unterstützt.