Aerosolilaatikon käytön vaikutus terveydenhuollon tarjoajien saastumiseen

Tutkijat suunnittelevat suorittavansa tulevan, satunnaistetun kontrolloidun kokeen neljässä INSPIRE-verkoston toimipisteessä (Alberta Children's Hospital, Ste. Justine Hospital, Los Angelesin lastensairaala ja The Hospital for Sick Children). Simulaatioon perustuvan tutkimuksen etuna on, että tutkimuskysymyksiin vastataan ilman riskiä sairastuneiden tai potilaiden vahingoittumisesta, mikä on erityisen tärkeää tutkittaessa sairausprosessia, jossa on korkea kuolleisuus. Eettinen hyväksyntä on toimitettu kaikilla toimipaikoilla. Kaksi osallistujaa muodostaa hengitystietiimin, joka rekrytoidaan toimimaan hengitysteiden tarjoajana ja hengitystieavustajana simuloidun, kriittisesti sairaan COVID-19-potilaan hoitoon. Osallistujat satunnaistetaan joukkueittain jompaankumpaan kontrolliryhmään (ts. ei aerosolilaatikkoa) tai interventiovartta (ts. aerosolilaatikon käyttö). Satunnaistamisen jälkeen kaikki osallistujat näkevät lyhyen videon, joka ohjaa heidät simuloituun kliiniseen ympäristöön. Interventioryhmät katsovat ylimääräisen 5 minuutin videon, joka ohjaa heidät aerosolilaatikon käyttöön, ja saavat jopa 15 minuuttia käytännön harjoittelua (katso alta lisätietoja). Orientoinnin jälkeen tiimit osallistuvat kolmeen peräkkäiseen simulaatioskenaarioon. Skenaarioiden toimitusjärjestys satunnaistetaan skenaariojärjestyksen eliminoimiseksi mahdollisena hämmennyksentekijänä. Laitteiden sijainti ja luonne, lämpötila ja kosteus elvytyshuoneessa standardoidaan kaikissa tiloissa. Simuloituneena potilaana käytetään Laerdal Resusci-Anne -nukkea.

Aerosolilaatikko on läpinäkyvä muovinen kuutio, joka peittää potilaan pään ja olkapäät, ja laatikon etuosassa on pyöreät pääsyaukot, jotka mahdollistavat pääsyn hengitysteiden hallintaan. Neljä lisäaukkoa (eli kaksi laatikon molemmilla puolilla) mahdollistavat hengitystieavustajien pääsyn potilaan hengitysteihin. Koska tutkimuksessamme on vain yksi hengitystieavustaja, kaksi käyttämätöntä reikää suljetaan tutkimuksen aikana. Hengitystieavustaja ohjataan seisomaan vakioasennossa, hengitystiehoitajan välittömälle oikealle puolelle. Aikaisemmassa tutkimuksessa aikuisen vapaaehtoisen pään päälle asetettu aerosolilaatikko osoitti ilmavuotoja laatikosta uloshengityksen ja yskimisen aikana, mikä voitiin poistaa lisäämällä muoviliina. Tästä syystä tutkijat ovat sisällyttäneet muoviliinan, joka ulottuu laatikon yläosasta potilaan rintakehään asti aerosolien leviämisen estämiseksi. Toisessa kokeessa jatkuvan seinäimun lisääminen aerosolilaatikon kokoonpanoon johti merkittävästi pienempään ilmassa olevien hiukkasten altistukseen (hengitysteiden tarjoajalle) verrattuna aerosolilaatikon käyttöön ilman imua. Ottaen huomioon, että seinäimu on valmiina saatavilla useimmilla akuuttihoitoalueilla, aerosolilaatikon kokoonpano sisältää seinäimun, jolloin imuletku kulkee aerosolilaatikon sisään yhdessä kohdassa laatikon pohjaa pitkin potilaan pään lähellä. Seinän imu asetetaan arvoon 200 mmHg, mikä vastaa aiemmissa tutkimuksissa käytettyä painetta, joka tuottaa noin 50 l/min negatiivisen ilmavirran.

Kaikki osallistujat (esim. hengitystiepalveluntarjoaja ja hengitystieavustaja), jotka on satunnaistettu interventioryhmään, saavat aerosolilaatikkokoulutusta. Viiden minuutin video opastaa osallistujat aerosolilaatikon suunnitteluun ja sisältää asiantuntijoiden mallintaman esittelyn strategioista optimaaliseen BVM-hengitykseen, ETI:hen ja LMA:n asettamiseen käyttämällä aerosolilaatikkoa kahden hengen hengitystiimin kanssa. Koulutusvideo kuvataan englanniksi ja ranskaksi, jotta se on katsottavissa Albertan, Ontarion ja Quebecin tutkimuspaikoissa. Videon katselun jälkeen osallistujat työskentelevät pareittain harjoitellakseen kaikkia kolmea toimenpidettä enintään 15 minuutin ajan, jolloin he voivat koordinoida liikkeitään tehokkuuden optimoimiseksi. Jokaisen toimenpiteen jälkeen osallistujat saavat palautetta paikalliselta hengitystie- ja aerosolilaatikon asiantuntijalta (esim. sivuston tutkija).

Aerosolisaation määrä todellisilla potilailla vaihtelee suuresti ja riippuu monista tekijöistä (esim. viruskuorma, aerosolisointimenetelmä jne.), mikä tekee mahdottomaksi toistaa tarkasti SARS-CoV-2-viruksen aerosolisoitumista simuloidussa ympäristössä. Tässä tutkimuksessa tutkijat pyrkivät luomaan mallin aerosolisaatiosta standardoimalla erilaisia ​​hoidon näkökohtia (esim. ilmanvaihtopaineet, hiukkaskoko ja kerrostunut tilavuus, keuhkojen yhteensopivuus), jolloin voimme tehdä vertailuja eri kontekstien välillä (esim. aerosolilaatikko vs. ei laatikkoa; BVM vs. LMA vs. ETI). Hiukkasten aerosolisoitumisen visualisoimiseksi tutkimusryhmä soveltaa menetelmää, jota on onnistuneesti käytetty tutkimuksissa, joissa arvioidaan aerosolisoitumista hengitysteiden hallinnan aikana. GloGerm©™ (Glo Germ Company, Moab, UT, USA) on myrkytön, näkymätön fluoresoiva hartsimerkki, joka syttyy altistuessaan ultraviolettivalolle (UV-valolle). SARS-CoV-2-viruksen leviäminen vaatii vesi- ja limakuoren, ja näiden virusta sisältävien kuorien koko vaihtelee suuremmista pisaroista (>60 µm) pienempiin ilmassa oleviin hiukkasiin tai tarttuviin pisaroiden ytimiin (halkaisija 5-10 µm). Noin 5 µm:n hiukkaskoolla Glo Germ™ on kohtuullinen korvike aerosolisoidulle SARS-CoV-2:lle. AGMP:t voivat tuottaa aerosoleja kahdella tavalla: indusoimalla ja hajottamalla aerosoleja mekaanisesti tai saamalla potilas yskimään aerosolien tuottamiseksi. Tämä tutkimus keskittyy kolmen yleisesti suoritetun AGMP:n mekaanisesti indusoimiin aerosoleihin: BVM-ventilaatio, LMA-insertio ja ETI. Glo Germ™ (0,5 ml) levitetään nuken suunieluun ja henkitorveen eritteiden simuloimiseksi. Glo Germ™ aerosolisoituu pussitukseen liittyvistä mekaanisista paineista ja ilmavirrasta tai hengitysteiden manipuloinnista, mikä on yhdenmukainen AGMP:n aerosolisointimekaniikan nykyisen käsityksen kanssa. Osallistujat titraavat ilmanvaihtopaineet 20 cm H2O:n huippupaineeseen ja 5-6 cm H2O:n huippupaineeseen uloshengityksen lopussa käyttämällä digitaalista painemanometriä, joka antaa reaaliaikaisen palautteen. Edellä kuvatuilla menetelmillä (ja hengityspaineilla) suoritettu pilottityö johti hengitysteiden hoitajien käsiin, vartaloon, kasvosuojaan ja jalkoihin kontaminaatioon BVM-hengityksen aikana. Tämä viittaa siihen, että nämä menetelmät ovat riittäviä tuottamaan mitattavissa olevan määrän Glo Germ™ -hiukkasia manuaalisen tuuletuksen aikana.

Ennen kutakin skenaariota kaikki osallistujat pukeutuvat henkilökohtaisiin suojavarusteisiin (PPE), joihin kuuluvat: takki, nitriilikäsineet, kasvosuojain, googles ja N95-hengityssuojain. Pukujen ja kasvosuojainten merkki, tyyppi ja koko standardoidaan kaikilla toimipaikoilla. Henkilösuojaimet puetaan kumppanin kanssa standardoidun henkilönsuojaimien pukemisen tarkistuslistan ohjaamana ja tutkimusassistentti tarkistaa ne ennen skenaarioita. Kaikki skenaariot ovat kestoltaan 5 minuuttia ja tiukasti standardoituja käyttämällä skenaariomallia, jossa potilaan eteneminen on ennalta ohjelmoitu. Interventioryhmät käyttävät aerosolilaatikkoa kaikissa kolmessa skenaariossa, kun taas valvontaryhmät eivät käytä aerosolilaatikkoa. Koko istunnon päätteeksi osallistujat saavat koulutuksellisen debriefingin, jossa keskustellaan suorituskykykysymyksistä, infektioiden torjuntatoimenpiteistä ja teknisistä taidoista käyttämällä yhdistelmämenetelmää. Riisuminen tapahtuu yhdessä henkilönsuojaimen kumppanin kanssa, ja sitä ohjaa standardoitu henkilösuojainten riisumisen tarkistuslista johdonmukaisuuden varmistamiseksi.

Skenaario A: BVM-hengitys – kuvaa teini-ikäistä potilasta, jolla epäillään COVID-19-tautia ja jolla on etenevää hengitysvaikeutta ja kyllästymistä. Osallistujia ohjataan aloittamaan BVM-hengitys HEPA-suodattimella COVID-19-lapsipotilaiden hoitoa koskevien ohjeiden mukaisesti. Hiukkasten aerosolisoituminen tapahtuu manuaalisen ventilaation aikana maskin ollessa potilaan kasvoilla. Skenaario kestää yhteensä 5 minuuttia.

Skenaario B: ETI - kuvaa aikuista potilasta, jolla on epäilty COVID-19-tautia ja jolla on etenevä hengitysvajaus, joka vaatii intubaatiota. Tässä skenaariossa tiimin johtaja neuvoo palveluntarjoajia olemaan aloittamatta BVM-ventilaatiota, mikä on AHA-ohjeiden mukaista aikuisille COVID-19-potilaille, jotka tarvitsevat hengitysteiden hoitoa. Osallistujia ohjataan rauhoittamaan, halvaantamaan ja intuboimaan potilas videolaryngoskoopilla (esim. GlideScopeTM) ja tarjoa manuaalinen ventilaatio intuboinnin jälkeen HEPA-suodattimen ollessa paikallaan. Skenaario kestää enintään 5 minuuttia tai kunnes potilas on intuboitu onnistuneesti sen mukaan, kumpi on pidempi.

Skenaario C: LMA:n lisäys – kuvaa samaa potilasta kuin skenaariossa B. Tässä skenaariossa ryhmän johtaja neuvoo tarjoajia lisäämään LMA:n. Osallistujat ohjataan rauhoittamaan, halvaantamaan ja intuboimaan potilas sekä järjestämään manuaalinen ventilaatio LMA:n asettamisen jälkeen HEPA-suodattimen ollessa paikallaan. Skenaario kestää enintään 5 minuuttia tai kunnes potilas on intuboitu onnistuneesti sen mukaan, kumpi on pidempi.

Tietojen kerääminen tapahtuu välittömästi jokaisen skenaarion jälkeen, ennen henkilönsuojainten riisumista ja sen jälkeen (katso tulokset alla). Tiedonkeruun jälkeen elvytyshuone ja hengitystieharjoitus siivotaan. Kaikille osallistujille tarjotaan puhtaat henkilönsuojaimet jokaisessa skenaariossa. Nämä toimenpiteet varmistavat, että GloGermTM-hiukkasia ei kerry aiemmista skenaarioista. Kaikki skenaariot videoidaan lintuperspektiivistä sängyn päädyssä. Video laryngoskoopialaitteesta kaapataan skenaarion B aikana.

Satunnaistaminen tapahtuu ryhmän tasolla, jaoteltuna tutkimuspaikan ja hengitysteiden tarjoajan sukupuolen mukaan (varmistaakseen tasapuolisen sukupuolen jakautumisen molemmissa käsissä), ja se suoritetaan neljän hengen lohkoissa, jotta varmistetaan ryhmien tasainen jakautuminen tutkimusryhmien kesken. Satunnaistuspaketit valmistetaan keskitetyllä tutkimuspuolella web-pohjaisella satunnaislukugeneraattorilla. Kullekin paikkakunnalle toimitetut peräkkäin numeroidut rekrytointipaketit sisältävät sinetöityjä läpinäkymättömiä kirjekuoria (eli yhden kirjekuoren tutkimusryhmää kohti), joissa on tutkimusryhmän tehtävät ja yksilölliset tunnistekoodit osallistujille.

Otoskoon arvio perustuu ensisijaiseen tulosmittaan. Ottaen huomioon tämän alan kvantitatiivisen tutkimuksen niukkuus, tutkijat ehdottavat otokseen, jossa on yhteensä 60 ryhmää (120 osallistujaa) tai 30 ryhmää (60 osallistujaa) tutkimusryhmää kohti. Koska jokainen joukkue saa toistuvia mittauksia (eli 3 skenaariota), tämä otoskoko mahdollistaa keskisuuren vaikutuskoon havaitsemisen (Cohenin d = 0,65), jonka merkitsevyystaso on 0,05, potenssi 0,8 ja korkea klusterin sisäinen korrelaatiokerroin. (rho = 0,7) tehdäksesi konservatiivisen arvion. Ottaen huomioon teknisistä ongelmista johtuvat puuttuvat tiedot, tutkijat rekrytoivat yhden ylimääräisen ryhmän jokaista tutkimusryhmää kohden jokaiseen paikkaan. Otoskoko on siis 66 joukkuetta (132 osallistujaa).