Hengitystyö ei-invasiivisen ilmanvaihdon aikana keskosilla

Tausta/perustelut:

Historiallisesti hengitysvajaus ja hengitysvajaus ovat olleet usein keskosten sairastuvuuden ja kuolleisuuden lähteitä. Intubaatio invasiivista mekaanista ventilaatiota varten on ollut hengenpelastava hoitomuoto monille näistä potilaista, mutta se ei ole riskitöntä. Näitä riskejä ovat keuhkokomplikaatiot, kuten volutrauma, keuhkojen ulkopuoliset ilmavuotooireyhtymät ja suurten hengitysteiden traumaattiset vammat; ei-keuhkoihin liittyvät komplikaatiot, kuten keskosten retinopatia; ja pitkäaikaiset komplikaatiot, kuten bronkopulmonaalinen dysplasia [Miller, Badiee]. Huoli näistä pitkäaikaisen mekaanisen ventilaation vaikutuksista on johtanut ei-invasiivisten hengitystuen muotojen kehittämiseen.

Non-invasiivinen ventilaatio (NIV) on usein käytetty hengitystukimuoto ennenaikaisille vastasyntyneille hengitysvajaustilanteessa tai äskettäin invasiivisesta ventilaatiosta vieroitettuna. Synkronoitu NIV vähentää tehokkaasti hengitysponnistusta verrattuna synkronoimattomaan NIV:ään ja nenän jatkuvaan positiiviseen hengitysteiden paineeseen (NCPAP) [Chang]. Ennenaikaisten vastasyntyneiden NIV:n synkronointi potilaan omien hengitysponnistelujen kanssa on vaikeaa suurien ilmavuotojen, heikkojen sisäänhengitysponnistelujen ja tälle populaatiolle ominaisten korkeiden hengitystiheyden vuoksi [Vignaux].

Uusi synkronointimenetelmä, hermosäätöinen hengitysapu (NAVA) käyttää elektrodeja toiminnallisessa naso-/orogastrisessa letkussa (Edi-katetri) tunnistamaan pallean supistukset ja ajoittamaan tukevien hengitysten alkamisen, keston ja huippuhengityksen paineen hengityksen sähköisen aktiivisuuden kanssa. diafragma (Edi) [Sinderby]. NAVAa voidaan käyttää sekä invasiivisten että ei-invasiivisten ventilaatiomenetelmien kanssa, ja on tehty useita pieniä tutkimuksia, joissa on tutkittu invasiivista NAVA:ta lapsilla ja aikuisilla [Stein, de la Olivia]. Harvemmissa tutkimuksissa on tutkittu NIV NAVAa näissä populaatioissa, ja vain kahdessa kliinisessä tutkimuksessa on tutkittu NIV NAVA:ta keskosilla [Beck, Lee]. Beck ja kollegat Kanadassa osoittivat synkronian toteutettavuuden ja säilymisen NIV NAVA:n aikana keskosilla [Beck]. Lee ja kollegat Koreassa osoittivat vähemmän asynkronisia tapahtumia, pienemmän liipaisuviiveen ja pienemmät sisäänhengityshuippupaineet NIV NAVA:lla verrattuna ei-invasiiviseen painetukiventilaatioon keskosissa [Lee]. Kummassakaan tutkimuksessa ei tutkittu hengitystyötä (WOB) keskosilla, jotka on ventiloitu NIV NAVA:lla.

Hengitystyö avustetun ventilaation aikana on se osa ventilaation ajopaineesta, jonka potilaan hengityslihakset aiheuttavat. Arkansasin lastensairaalan tutkimusryhmä pystyi osoittamaan, että NAVA saavuttaa lyhyemmän vasteajan, hengitystyön ja asynkronisuuden hermovälitteisten hengitysten kanssa verrattuna pneumaattisesti laukaistuihin hengitysihin eläinmallissa [Heulitt]. Tämä ryhmä pystyi myös osoittamaan samanlaisia ​​tuloksia kliinisessä tutkimuksessa intuboiduilla lapsipotilailla, joilla oli bronkioliitti [Clement]. Tässä laitoksessa äskettäin valmistuneessa tutkimuksessa tarkasteltiin vastasyntyneiden sikojen hengitystyötä, jossa verrattiin NIV NAVA:ta tässä sairaalassa tällä hetkellä käytössä olevaan synkronisoimattomaan nenän ajoittaisen positiivisen paineen (NIPPV) tilaan. Käyttämällä paine-aikatuotetta (PTP) WOB:n mittana tämä tutkimus kykeni osoittamaan, että WOB oli pienempi NAVA:lla. PTP:tä ei voida luotettavasti käyttää pikkulapsilla, joilla on NIV, koska nenäkärkiliitäntä sallii suuret ilmavuodot nenässä ja suussa, mikä häiritsee tarkkoja mittauksia.

Thoracoabdominal asynchrony (TAA) on tärkeä korrelaatti WOB:n ja lisääntyneen hengityskuorman välillä keskosilla, ja se voidaan mitata ilman invasiivista seurantaa. TAA voidaan mitata käyttämällä hengitysinduktanssipletysmografiaa (RIP) potilaan rintakehän ja vatsan ympärillä rintakehän seinämän ja vatsan liikkeen kvantifioimiseksi. Kahden osaston välinen asynkronian aste näkyy vaihekulmassa (θ), joka voidaan laskea RIP-kaistan mittauksista.

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan arvioitua WOB:ta keskosten vastasyntyneiden populaatiossa, joilla on hengitysvajaus tällä hetkellä non-invasiivisella tuella. Imeväiset toimivat omina kontrollinaan, ja heitä tutkitaan NIV NAVA:lla ja NIPPV:llä. Tehtäväjärjestys satunnaistetaan. Tutkijat käyttävät RIP-kaistoja mittaamaan rintakehän ja vatsan liikkeitä ja laskevat sitten vaihekulman (θ) WOB-arviona. Tutkimushenkilöstö mittaa muita hengitysparametreja, jotka korreloivat ilmanvaihdon ja kaasunvaihdon kanssa, mukaan lukien seuraavat: hengityksen tilavuus (mielivaltaiset yksiköt, AU), minuuttiventilaatio (AU/min), hengitystiheys, transkutaaninen happi ja hiilidioksidi, happisaturaatio ja FiO2-tarve, huippu sisäänhengityspaine ja uloshengityspaine. Tutkijat arvioivat myös hengityksen asynkronisuuden mittareita sisältäen liipaisuviiveen (aika Edi-signaalin alkuperäisen nousun ja toimitetun ventilaattorin virtauksen alkamisen välillä) ja asynkronisuusindeksin (asynkronisten tapahtumien määrä jaettuna tapahtumien kokonaismäärällä, prosentteina).

Tutkimuksen suunnittelu/menettelyt/väestö:

Tutkimukseen otetaan mukaan viisitoista keskosta, joiden nykyinen paino on 1–2 kiloa, raskausikä syntymähetkellä 24–34 viikkoa ja jotka saavat non-invasiivista ventilaatiota. Sisällyttämiskriteerit ovat seuraavat: hengitysvajaus, joka tällä hetkellä vaatii noninvasiivista ventilaatiota (joko NIPPV tai NAVA), nykyinen FiO2-tarve alle 0,40 ja kliininen stabiilisuus. Poissulkemiskriteerit ovat seuraavat: ionotrooppinen tuki, kliininen epävakaus (lämpötilan epävakaus, sydämen vajaatoiminta, verenvuoto, aktiivinen infektio, merkittävä apnea tai bradykardia), tunnetut merkittävät synnynnäiset poikkeavuudet (synnynnäinen sydänsairaus, vatsan seinämän vauriot, maha-suolikanavan vauriot, kitalakihalkio, tai neurologiset viat), tunnettu kystinen fibroosi, typpioksidin käyttö ja syanoottinen synnynnäinen sydänsairaus.

Tutkimuksen alussa RIP-nauhat asetetaan lapsen rintakehän ja vatsan ympärille. Edi-katetri asetetaan ja nykyinen mahakatetri voidaan poistaa tai olla poistamatta. Vauvoja ventiloidaan Servo i -hengityslaitteella, joka on varustettu NIV NAVA -ohjelmistolla {Maquet, Solna, Ruotsi}. Tietoja kerätään jatkuvasti ja samanaikaisesti käyttämällä MP100 Biopac -tiedonkeruujärjestelmää. Kerätyt tiedot ovat seuraavat: syke, happisaturaatio, transkutaaninen CO2 ja O2, PIP, PEEP, rintakehä ja vatsan RIP-signaalit, summattu hengityksen tilavuus ja Edi. Pikkulapset saavat 15 minuutin mittaisia ​​NIV NAVA- ja NIPPV-kokeita satunnaisessa järjestyksessä siten, että ensimmäiset 10 minuuttia vaihtamisen jälkeen katsotaan poistumisjaksoksi ja viimeiset 5 minuuttia käytetään tiedonkeruussa. Kahdelta RIP-kaistalta tallennettuja tietoja käytetään vaihekulman (θ) laskemiseen WOB-estimaatina.

Riskit ja edut:

Imeväisillä on usein hengitystä ja he voivat oksentaa, kun mahaletku, kuten NAVA-katetri, poistetaan tai vaihdetaan. Harvoin potilaat voivat saada mahaletkun menemään ruokatorven mahan tai kierukan lisäksi. Tutkijoiden pitäisi pystyä havaitsemaan, tapahtuuko tämä hengityslaitteen sijoitusnäytön avulla, koska NAVA-katetrissa on elektrodit, jotka havaitsevat sydämen ja pallean sähköisen toiminnan ja joita voidaan käyttää sijainnin määrittämiseen.

Äärimmäisen pienipainoisilla vauvoilla transkutaaniset monitorit (TCOM) voivat aiheuttaa ihon polttamista. Näitä vaikutuksia ei havaita tässä tutkimuksessa mukana olevilla suuremmilla vauvoilla.

Kaikkeen tutkimukseen liittyy pieni riski luottamuksellisuuden menettämisestä. Tutkijat tekevät kaikkensa suojellakseen osallistujien luottamuksellisuutta.

Tässä tutkimuksessa mukana oleville vauvoille saattaa olla suoraa lääketieteellistä hyötyä tai ei. Vauvoilla on jatkuva hiilidioksidi- ja happiseuranta tutkimuksen aikana ja jos jollain potilaalla on ongelmia, tutkimushenkilöstö pystyy havaitsemaan ja reagoimaan nopeasti. Jos potilas osoittaa paranemista NAVA-käytön aikana, tutkijat voivat ehdottaa hoitoryhmälle tämän tilan jatkamista. Jos NAVA:n käyttö parantaa vauvojen hengitystyötä, niin tutkijat toivovat, että tästä tutkimuksesta saaduista tiedoista on hyötyä muille hengitystukea tarvitseville lapsille tulevaisuudessa.

Tietojen käsittely/tallentaminen:

Vastuullinen tutkija seuraa tarkasti tutkimusmenettelyjä tutkittavien turvallisuuden, aineiston laadun ja tutkimuksen eheyden suojelemiseksi. Jokaiselle potilaalle annetaan yksilöllinen tunnistekoodi tai numero. Koodin avain säilytetään lukitussa tiedostossa ylitutkijan toimistossa. Vain päätutkijalla ja rinnakkaistutkijoilla on pääsy koodiin ja tietoihin, jotka tunnistavat tutkimuksen kohteen.

Tietojen analysointi:

Ensisijainen hypoteesi on, että hengitysinduktanssipletysmografiaa käytettäessä vaihekulma (θ) pienenee NAVA:ta käytettäessä verrattuna tutkimusnäytteemme NIPPV:hen.

Kerätystä tiedosta tarkistetaan poikkeavien ja ääriarvojen varalta sekä parametristen tilastotestien jakauman oletukset. Toistuvia mittauksia ANOVAa käytetään primääristen ja toissijaisten tulosten vertaamiseen kahdella ventilaatiomenetelmällä, kun tällaiset oletukset täyttyvät. Kun havaitaan merkittävää poikkeamaa oletuksista, käytetään ei-parametrisia vaihtoehtoja. Tilastolliset analyysit suoritetaan Stata (College Station, TX) tilastoohjelmistolla.

Näytteen koko, tehon laskenta:

Tutkijat aikovat värvätä 15-20 vastasyntynyttä, jotka ovat raskausviikolla 24-34 ja joilla on hengitysvajaus. Eläinmallin tulosten perusteella primaarisen tuloksen odotetaan pienenevän 30 %. Koska keskimääräisen vaihekulman havaittiin vaihtelevan keskosilla (vaihteli välillä 2,8-162,9), analysoitavaksi on esitetty useita skenaarioita otoskoon ja tehon laskemisesta [Ulm]. 15 vastasyntyneen otoskoko mahdollistaa 82 %:n tehon havaita 30 %:n muutos primaarituloksessa, ja erojen arvioitu keskihajonna on 18,8, 37,5 tai 56,3, kun keskimääräinen vaihekulma on 50, 100 ja 150 astetta. NIPPV:n käyttö. Kaikissa laskelmissa oletetaan merkitsevyystasoksi 0,05 käyttämällä kaksipuolista parillista t-testiä.

Eettiset näkökohdat:

Tämä tutkimus suoritetaan kaikkien sovellettavien hallituksen määräysten ja Arkansasin yliopiston lääketieteellisten tieteiden (UAMS) tutkimuspolitiikan ja -menettelyjen mukaisesti. UAMS Institutional Review Board (IRB) toimittaa ja hyväksyy tämän pöytäkirjan ja kaikki muutokset. Jokaiselta koehenkilöltä hankitaan IRB-hyväksyttyä suostumuslomaketta käyttävä virallinen suostumus ennen kuin koehenkilö lähetetään mihinkään tutkimusmenettelyyn. Kaikille tämän tutkimuksen koehenkilöille toimitetaan suostumuslomake, jossa kuvataan tätä tutkimusta ja annetaan riittävästi tietoa koehenkilöille sopivalla kielellä, jotta he voivat tehdä tietoisen päätöksen osallistumisestaan ​​tähän tutkimukseen. Suostumuksen saava henkilö selittää perusteellisesti jokaisen asiakirjan osan ja esittelee riskit ja hyödyt, vaihtoehtoiset hoidot ja tutkimuksen vaatimukset. Suostumusprosessi tapahtuu hiljaisessa ja yksityisessä huoneessa tai puhelimitse, ja koehenkilöillä voi kestää niin paljon aikaa kuin on tarpeen osallistumispäätöksen tekemiseen. Puhelinsuostumus hankitaan todistajan kanssa ja suostumus lähetetään faksilla vanhemmille. Puhelinsuostumus hankitaan vain siinä tapauksessa, että vanhemmat eivät voi olla paikalla.

Osallistumisen yksityisyys säilytetään ja osallistumista koskeviin kysymyksiin vastataan. Suostumusprosessissa ei käytetä pakkoa tai sopimatonta vaikuttamista. Suostumuslomakkeen tulee olla tutkittavan, vanhemman ja suostumuksen saaneen henkilön allekirjoittama. Allekirjoitetusta suostumuksesta annetaan kopio osallistujalle, ja tietoinen suostumusprosessi dokumentoidaan kunkin koehenkilön tutkimustietueeseen.

Tietojen levittäminen:

Tämän tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää esityksissä, julisteissa tai julkaisuissa. Julkaisut eivät sisällä tunnistettavia tietoja, jotka voitaisiin linkittää osallistujaan.