Hellävaraisen synkronoidun negatiivisen paineen käyttö auttamalla vauvoja hengittämään (Neovest)

Hengitysvaikeudet ovat yleinen syy siihen, miksi vastasyntyneet tarvitsevat tehohoitoa pian syntymän jälkeen. Keskosilla on riski saada epäkypsät keuhkot ja/tai heikot hengityslihakset, jotka vaativat hengitystukea mekaanisella ventilaattorilla. Täysiaikaiset imeväiset voivat myös tarvita hengitystukea keuhkosairauden tai keuhkojen epäkypsyyden vuoksi. Yleisimmin käytetty ei-invasiivisen hengitystuen muoto on positiivinen paine, joka annetaan nenäpiikkien tai nenänaamarin kautta, joka tunnetaan myös nimellä nenän jatkuva positiivinen hengitysteiden paine (nCPAP). Nenän CPAP:n uskotaan olevan tehokas erilaisissa vastasyntyneen keuhkosairauksissa, mukaan lukien hengitysvaikeusoireyhtymä, vastasyntyneen ohimenevä takypnea jne. Vaikka nCPAP:n muotoja on monia, niitä ei tyypillisesti synkronoida vauvan hengitysponnistelujen kanssa (1, 2).

Lisäksi vauvojen herkän ihon ja alikehittyneiden nenäsiltojen vuoksi nenälaitteiden jatkuva käyttö voi johtaa ihon hajoamiseen ja pysyviin vaurioihin nenässä (3). Optimaalisen ilmanvaihdon aikaansaamiseksi näiden laitteiden on oltava tiiviit nenärajapinnat vuotamattoman ympäristön aikaansaamiseksi (3). Myös nenärajapintojen onnistumisessa tasaisen ilmanvaihdon aikaansaamisessa on vaihtelua. Tämä johtuu siitä, että vauvojen sieraimien tasolla aikaansaatu positiivinen paine hajoaa (avoin suun kautta jne.), kun se kulkee vauvan hengitysteitä pitkin heidän keuhkojensa alveoleihin (3). Lisäksi nenän ventilaatiomenetelmien pitkäaikainen käyttö voi haitata pikkulasten sitoutumista äiteihinsä lyhentymällä iholta iholle -aikaan jne. Nenän CPAP mainitaan usein syynä siihen, miksi vastasyntyneiden tehohoitoa tarvitsevien vauvojen ruokinta (mukaan lukien imetys) viivästyy.

Negatiivinen paineventilaatio (NPV) käsittää ilmakehän alipaineen käytön vatsan ympärillä kalvon siirtämiseksi. Se on ainutlaatuinen vaihtoehto NIV:n antamiseen imeväisille, ja se välttää nenärajapintoihin liittyvät komplikaatiot. NPV:tä on aiemmin käytetty hengitysvaikeuksista kärsivien imeväisten hoitoon käyttämällä vanhanaikaisia, suuria ja tilaa vieviä "rautakeuhkolaitteita" (4-12). Yksi varhaisimmista tutkimuksista, joissa käytettiin NPV:tä vauvoille, joilla on hengitysvajaus, osoitti, että 26 potilaan sarjassa NPV lisäsi PaO2:ta jatkuvasti (5). Vauvojen keskimääräinen raskausikä oli 32–33 viikkoa ja täytti hengitysvajauksen kriteerit, jotka määriteltiin PaO2:lla < 40 mmHg 100 % sisäänhengitetyllä hapella ja/tai PCO2:lla > 70 mmHg pussi-naamiohengityksen aikana (5). NPV:tä koskevat lisätutkimukset osoittivat edelleen tehokkuutta keuhkosairautta sairastavien imeväisten ventilaatiossa parantuneen hapetuksen kanssa (6-12).

Tässä tutkimuksessa tutkijat ehdottavat uutta alipainerajapintaa ja laitetta, joka on synkronoitu lapsen hengityskoneistoon ja joka mahdollistaa alipaineen jaksoittaisen käytön. Laite käyttää NAVA (Neurally Adjusted Ventilator Assist) -tekniikkaa synkronoidakseen vauvan taustalla olevan hengitystoiminnan ja ohjauksen.

Kalvon sähköinen aktiivisuus (Edi) mitataan käyttämällä erikoistunutta syöttöputkikatetria, jonka päässä on pienoisanturit. Katetrin kärjessä on pieni pallo, joka mittaa mahan painetta, mikä osoittaa, että pallea siirtyy. Edi-katetrin on aiemmissa töissä osoitettu olevan tehokas sekä invasiivisen että ei-invasiivisen ylipainehengityksen tuottamisessa FDA:n hyväksymän NAVA:n ja useiden rajapintojen (13-15) avulla. Edi-katetria käytetään rutiininomaisesti monissa NICU-yksiköissä maailmanlaajuisesti tavanomaisena nenä- tai suun katetrina.

NAVA on hengitysmuoto, joka on hermollisesti integroitu luontaisiin keuhkoa suojaaviin reflekseihin hyödyntäen Edi-katetrista saatua tietoa. Spontaanin hengityksen aikana keuhkojen täytön edetessä keuhkojen venytysreseptorit havaitsevat lopulta riittävän sisäänhengitettyjen tilavuuksien ja "sammuttaa" inspiraation. NAVA-potilaalla, jossa hermoston sisäänhengitys ohjaa myös apuapua, hengityslaitteen hengitys katkaistaan, kun hermo uloshengitys alkaa. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että lapset valitsevat spontaanisti pienemmän sisäänhengityshuipun (PIP) ja hengityksen tilavuuden NAVA:n aikana verrattuna perinteiseen ventilaatioon (kliinikon kohdentamalla) (16-23).

"Perinteinen" NAVA käynnistyy ja sammuu Edissä ja antaa apua suhteessa Ediin vain inspiraation perusteella. PEEP on kiinteä ja kliinikko määrittelee. Tämän "perinteisen NAVAn" aikana on melkoinen määrä tonic Ediä, jota ei avusteta. Jatkuvassa NAVAssa Ediä käytetään jatkuvasti säätämään apua. Edi ohjaa sekä sisään- että uloshengitysapua. Turvallisuus- ja sietokykytutkimus 20 keskosella, joissa käytettiin neutraalisti säädettyä PEEP:tä (neuroPAP), käytettiin synnytysrajapintana nenäkärkiä (katso liite 2).

Tässä tutkimuksessa tutkijat aikovat ohjata alipaineen annostelulaitetta (NeoVest), joka tuottaa synkronoidun negatiivisen NIV:n lyhyen ajan. Alustavat tiedot pienillä rotilla (~400g) ja suuremmilla kaniineilla (~3-4kg) ovat osoittaneet toteutettavuuden ja tehokkuuden koeolosuhteissa, jotka matkivat vastasyntyneen hengitysvaikeutta (katso liite 3). Neovest pystyi tuottamaan useita tehokkaita hengityslaitteen tukitasoja näille eläimille ilman sivuvaikutuksia.

NeoVest-annostelulaite on puettava liivi/kuori, joka ympäröi lapsen vatsaa. Se kehitettiin käyttämällä sarjamuotoisia kehon mittauksia vauvoista, jotka on otettu aiemmin St. Michaelin sairaalan NICU:hun (REB #15-183). Se vetää varovasti vatsaa alipaineella ja siirtää siten kalvon. NeoVestissä käytetyt materiaalit ovat kevyitä ja sopivat vauvojen herkälle iholle.

Tämän tutkimuksen TAVOITTEENA on osoittaa alipaineen NIV:n käyttökelpoisuus, joka on synkronoitu ja verrannollinen vauvan hengitystarpeeseen. Alustavia toteutettavuustietoja voidaan käyttää haettaessa suurempia apurahoja CIHR:stä, NeoVestin tutkimukseen pienemmillä keskosilla.