Destete de la terapia de oxígeno asistida por computadora en niños críticamente enfermos

Los investigadores realizarán un estudio de factibilidad seguido de un estudio aleatorizado y controlado en pacientes neonatales y pediátricos críticamente enfermos que reciben oxigenoterapia.

Los investigadores utilizarán una arquitectura de control adaptable basada en modelos para regular la configuración de FiO2. Una de las principales ventajas de utilizar un sistema de control "adaptativo" es que la respuesta del paciente a los ajustes de FiO2 anteriores se utiliza para volver a calcular el ajuste de FiO2 más adecuado en intervalos de tiempo fijos. Como resultado de este proceso iterativo y de autocorrección, el valor de FiO2 converge al valor más apropiado durante un período de tiempo.

Población de estudio:

Niños menores de 18 años ingresados ​​en la unidad de cuidados intensivos pediátricos que requieren oxigenoterapia.

Diseño del estudio:

Quince pacientes serán reclutados para el estudio de viabilidad y 50 pacientes para el ensayo de eficacia. El tamaño de la muestra se calculó para proporcionar una potencia del 85 % con una tasa de error de tipo I de 0,05 para detectar una disminución del 10 % en la duración del tiempo en estado hiperóxico.

Definiciones:

Hipoxia: saturación de oxígeno por oximetría de pulso (SpO2) <91% >1 min Hipoxia prolongada: hipoxia durante >2 min Hipoxia severa: SpO2 <85% Hipoxia severa prolongada: SpO2 <85% durante >1 min Hiperoxia: SpO2 >96% en FiO2 >0,21 >1 min Rango de saturación objetivo: SpO2 91-96 % Mayor requisito de FiO2: FiO2 >0,60

Los pacientes serán evaluados diariamente para determinar su elegibilidad. Se obtendrá el consentimiento informado de los padres de los pacientes elegibles. Se utilizará una tabla de aleatorización creada por el estadístico para aleatorizar a los pacientes en una proporción de 1:1 al grupo de destete manual o asistido por computadora. El estudio se llevará a cabo después de que el paciente haya estado ingresado en la unidad durante más de 24 horas. Se requerirán dos horas de estabilidad respiratoria sin la necesidad de un aumento sostenido en FiO2 o cambio en la configuración del ventilador antes de iniciar el estudio. El rango objetivo de SpO2 será del 91 al 96 % para los pacientes de la unidad de cuidados intensivos pediátricos. Si forma parte de su atención habitual, los pacientes recibirán sus tratamientos respiratorios programados (p. succión, fisioterapia torácica) antes de que comience el período de estudio.

Durante el período de estudio de 4 horas, los pacientes en el grupo de destete manual serán atendidos de forma rutinaria con cambios de FiO2 realizados por la enfermera o el terapeuta respiratorio de acuerdo con la orden del médico. Se utilizará un segundo oxímetro de pulso para la monitorización.

En el grupo asistido por computadora, un investigador dedicado estará al lado de la cama durante el estudio de 4 horas. La saturación de oxígeno se monitoreará utilizando un segundo oxímetro de pulso conectado a una computadora programada. La computadora brindará apoyo para la toma de decisiones clínicas al hacer una recomendación de destete de FiO2 cada 5 a 10 minutos. Si ocurren cambios más frecuentes en la saturación de oxígeno por encima o por debajo del objetivo, la computadora hará recomendaciones más frecuentes (cada 30 a 60 segundos) hasta que la saturación esté dentro del rango objetivo. El investigador desconectará la FiO2 según la recomendación de la computadora, si se determina que el cambio sugerido es seguro. Si se rechaza la recomendación, el investigador documentará el motivo. No se realizarán otros cambios durante este tiempo a menos que el paciente esté hipóxico o hiperóxico.

Los ajustes de soporte respiratorio (flujo, presión inspiratoria, volumen tidal, presión espiratoria final positiva (PEEP), soporte de presión) permanecerán sin cambios durante el período de estudio, a menos que sea necesario escalar los ajustes debido a cambios en el estado clínico.

En caso de hipoxia o hiperoxia, se puede realizar un ajuste manual de la FiO2 y cualquier intervención clínicamente necesaria (p. tratamientos de succión, nebulización) se realizarán si la computadora no hace una recomendación por 1 min. Si es necesaria una intervención que no sea un aumento de FiO2, el investigador puede suspender las recomendaciones de destete adicionales hasta que se complete la intervención. La adquisición de datos puede suspenderse si se detecta un artefacto.

Criterios para la suspensión del destete asistido por ordenador:

• Deterioro respiratorio agudo > 2 min: desaturación de oxígeno que requiere aspiración o tratamiento nebulizado. Durante este tiempo, la FiO2 puede ajustarse manualmente.
• Deterioro hemodinámico agudo > 2 min: hipotensión, taquicardia o bradicardia (definida por la edad).
• Deterioro neurológico agudo > 2 min: agitación que interfiere con el apoyo respiratorio y afecta la saturación de oxígeno.
• Artefacto en la lectura de saturación de oxígeno.

Se registrará el tiempo total de suspensión del estudio para cada paciente.

Criterios para la terminación del estudio para un sujeto individual:

• El deterioro respiratorio persiste >5 min y es necesario un mayor nivel de soporte.
• El deterioro hemodinámico persiste >5 min y se inician inotrópicos o vasopresores.
• El paciente desarrolla un estado mental alterado en relación con el estado anterior al estudio o actividad convulsiva > 2 min.
• Solicitud de retiro de los padres del estudio.

Recopilación de datos:

A los pacientes se les asignará un número único de identificación (ID) de sujeto. Datos identificables (por ej. número de registro médico, fecha de nacimiento) con la identificación correspondiente se enumerarán por separado de otros datos y se guardarán en una base de datos segura protegida por contraseña (Box.com a través de la Universidad de Stanford). Durante el estudio, los datos se recopilarán con el número de identificación del sujeto (no identificado). Todos los datos electrónicos se almacenarán en Box y las hojas de recolección se mantendrán en un casillero cerrado con llave en la unidad de cuidados intensivos pediátricos hasta que la información se transfiera al formato electrónico.

Datos demográficos: edad, sexo, raza, altura, peso, diagnóstico agudo, diagnóstico crónico, requerimiento de soporte respiratorio/oxígeno inicial, fecha de ingreso, horas con soporte respiratorio, tipo de soporte respiratorio, resultados de gases en sangre si se obtienen, día de hospitalización. No se recolectará sangre específicamente para este estudio, pero si se ha obtenido una gasometría en el paciente, se registrará. Se registrarán los resultados de las imágenes.

Durante el período de estudio:

SpO2, frecuencia respiratoria, frecuencia cardíaca, presión arterial y temperatura cada 1 min. Medicamentos administrados durante y dentro de 1 hora antes del período de estudio. Cambios de FiO2 (recomendaciones de la computadora y otros), configuraciones de soporte respiratorio e intervenciones agudas (p. aspiración, tratamiento respiratorio, sedación) y motivo. Resultado de gases en sangre si lo ordena el médico.

Análisis estadístico El resultado primario será la duración de la exposición a la hiperoxia. Los resultados secundarios serán la incidencia y la duración de la hipoxia, la duración de la saturación de oxígeno en el rango objetivo, la incidencia y la duración del aumento del requerimiento de oxígeno y la cantidad de ajustes manuales de FiO2. Las duraciones de tiempo se calcularán como una proporción del tiempo total registrado. La saturación de oxígeno y la FiO2 se promediarán para los pacientes del grupo manual y se compararán con las de los pacientes del grupo asistido por computadora usando una prueba t unilateral de dos muestras con margen para probar si el grupo asistido por computadora realiza al menos 10% mejor que el grupo manual. La cantidad promedio de cambios manuales en la FiO2 para pacientes en el grupo manual y la cantidad promedio de cambios manuales en el grupo asistido por computadora también se comparará mediante una prueba t.

Sobre la base de mediciones anteriores en pacientes neonatales y después de ajustar los posibles abandonos de datos, los investigadores estiman que una población de 25 pacientes para cada uno de los grupos manual y asistido por computadora sería suficiente para probar la hipótesis. Si bien para este cálculo se utilizaron pruebas t unilaterales paramétricas de dos muestras, no se espera que los resultados del uso de estadísticas no paramétricas (basadas en las pruebas de rango de Wilcoxon) sean significativamente diferentes. En los cálculos de los investigadores, utilizaron una estimación de error de tipo I de 0,05 (falso positivo) y una potencia de 0,85 (tipo II).

Para monitorear la eficacia del experimento, los investigadores también evaluarán el desempeño del experimento en la etapa intermedia después de examinar a 25 pacientes. Además, el investigador principal también estará monitoreando de cerca los resultados de cada experimento para observar cualquier desviación significativa en el desempeño.

Como este estudio implica un riesgo mínimo, el monitoreo o la auditoría del sitio no forman parte del plan.

La recogida de datos, la entrada en el registro y el seguimiento serán realizados por 2 investigadores. Si faltan datos, el paciente puede ser excluido del análisis estadístico si los datos faltantes son lo suficientemente significativos como para llevar a conclusiones falsas.