Tendances de la saturation en oxygène chez les nourrissons nés à terme en bonne santé au cours des premiers jours de la vie : l'étude « TOST »

CONTEXTE:

La période néonatale est une période de transition de l'environnement intra-utérin à l'environnement extra-utérin. La saturation artérielle fœtale en oxygène avant la naissance est d'environ 65 %. Quelques minutes après l'accouchement et avec le début de la respiration, la saturation en oxygène du nouveau-né s'élève à un niveau proche des valeurs postnatales normales.

En pratique, la saturation en oxygène est mesurée en continu à l'aide d'une sonde transcutanée reliée à un oxymètre de pouls. La sonde éclaire le tissu local et la vraie saturation en oxygène est estimée en mesurant les longueurs d'onde de la lumière qui ne sont pas absorbées. Cette méthode de mesure de la saturation en oxygène transcutanée (SpO2) donne une estimation précise de la véritable saturation en oxygène comparable aux mesures effectuées par co-oxymétrie sur sang total (1,2).

Description du problème : Les nouveau-nés en bonne santé ne sont pas soumis à une surveillance systématique de la saturation en oxygène. Par conséquent, l'équipe de soins de santé ne sait pas si les fluctuations de la saturation en oxygène sont un phénomène normal. Il est important d'avoir une compréhension claire des tendances de la saturation en oxygène postnatale et de leur variabilité chez les bébés en bonne santé pour aider à identifier les nourrissons qui justifient une enquête ou une intervention plus approfondie, à la fois dans l'unité néonatale de soins intensifs (USIN) et dans la pouponnière « normale ».

Identification des nouveau-nés « à risque » :

Des études sur la saturation en oxygène chez des bébés apparemment en bonne santé décrivent une saturation postnatale en oxygène de 95 à 98 % dans les premiers jours suivant la naissance (3-5). Il y a une nouvelle petite augmentation de la SpO2 de 2 à 3 % au cours des 72 heures qui suivent la fermeture du canal artériel. Dans ces études, la saturation en oxygène en dessous d'une valeur seuil a conduit à une enquête plus approfondie et/ou à un changement de traitement. Une étude a aveuglé l'équipe de soins de santé aux valeurs de saturation en oxygène dans seulement un petit sous-ensemble des patients recrutés (6). Ces études ont défini la saturation en oxygène "normale" en fonction de la découverte ou non d'une pathologie significative lors d'une enquête plus approfondie. En fixant une valeur seuil de SpO2 pour déterminer la nécessité d'investigations ou d'interventions supplémentaires et en ciblant sélectivement ce groupe, les enquêteurs ont potentiellement introduit un biais.

Il est souvent difficile d'identifier cliniquement les bébés aux premiers stades de maladies potentiellement graves telles qu'une infection ou une cardiopathie congénitale critique. Ces bébés peuvent sembler en bonne santé pendant plusieurs jours après la naissance et, par conséquent, sont renvoyés chez eux avant qu'un diagnostic puisse être posé. Dans ces cas, il existe un risque sérieux de détérioration rapide hors de l'hôpital entraînant le retour du bébé aux urgences et sa réadmission ultérieure à l'hôpital. Le dépistage de la saturation en oxygène avant le retour à la maison après la naissance peut aider à identifier les bébés en bonne santé qui ont une maladie sous-jacente grave. Pour ces raisons, de nombreux centres adoptent une politique consistant à effectuer des mesures de dépistage SpO2 de tous les nouveau-nés. Une revue systématique récente du dépistage par oxymétrie de pouls pour la détection des cardiopathies congénitales critiques portant sur 229 421 nouveau-nés a montré une sensibilité de 76•5 %, une spécificité de 99•9 % et un taux de faux positifs de 0•14 %(7). Dans cette revue, il y avait 748 résultats faux positifs, six fois plus que les vrais tests positifs. Plus important encore, 33 bébés atteints d'une cardiopathie congénitale critique n'ont pas été identifiés. La valeur prédictive positive de ce test était faible (13 %) en raison de la faible prévalence de la maladie et du taux très élevé de faux positifs. Le taux élevé de faux positifs justifie un besoin de données de saturation normative de haute qualité avant la mise en œuvre de ces tests dans la communauté. Il existe une incertitude quant à la manière d'interpréter ces informations, car les politiques actuelles ont tendance à définir une valeur de SpO2 seuil unique comme seuil pour d'autres examens, tels qu'un échocardiogramme. Il s'agit peut-être d'une approche trop simpliste, car elle ne tient pas compte des fluctuations normales de la saturation en oxygène que les enquêteurs anticipent chez les nouveau-nés en bonne santé. Avoir des valeurs de SpO2 de haute qualité provenant de bébés nés à terme en bonne santé comme base de comparaison peut conduire à une identification plus précise des nouveau-nés « à risque ».

Test de siège d'auto :

De nombreux bébés admis à l'USIN subissent 90 minutes d'enregistrement continu de SpO2 pendant qu'ils sont placés dans leur siège d'auto avant de rentrer chez eux. La procédure, appelée test de siège d'auto, vise à identifier les bébés qui ne sont pas capables de tolérer la position du corps fléchi résultant de la position assise dans un siège d'auto. L'enregistrement de 90 minutes est présenté sous la forme d'un histogramme de fréquence des valeurs de SpO2 afin que le clinicien puisse identifier les bébés qui passent une proportion excessive de temps avec des saturations en oxygène trop faibles. L'interprétation des résultats des tests de sièges d'auto est largement subjective. En comparant les résultats des tests aux histogrammes de SpO2 de bébés en bonne santé, le clinicien pourrait identifier plus objectivement les bébés qui "réussissent" ou "échouent" à un test de siège d'auto.

Interprétation de l'histogramme de saturation en oxygène :

Les nourrissons prématurés à 37 semaines de gestation corrigée qui nécessitent une ventilation mécanique continue, une pression positive continue des voies respiratoires ou de l'oxygène administré par des lunettes nasales ont systématiquement des histogrammes de fréquence SpO2 créés pour aider à décider quand ils sont prêts pour l'extubation ou la transition hors de la pression positive continue des voies respiratoires. Actuellement, il n'existe pas de données normatives SpO2 de bonne qualité pour aider à définir les critères d'évaluation des histogrammes SpO2 afin de déterminer si un bébé est prêt à quitter l'assistance respiratoire.

MÉTHODES

CONCEPTION DE L'ÉTUDE : étude prospective, longitudinale et observationnelle.

CENTRE D'ÉTUDE : Cette étude sera menée dans la ville de Calgary, Alberta (altitude 1054 mètres) dans les services post-partum de 3 hôpitaux géographiquement distincts : Foothills Medical Center, Rocky View General Hospital et Peter-Lougheed Hospital. Calgary compte environ 18 000 naissances par an.

Dans les études de référence sur la saturation en oxygène menées à différentes altitudes, les saturations postnatales en oxygène dans les centres situés en dessous de 1500 mètres n'étaient pas significativement différentes de celles mesurées au niveau de la mer. Par conséquent, les enquêteurs s'attendent à ce que nos résultats soient applicables à tous les centres en dessous de 1500 mètres d'altitude.

Dans le cadre de cette étude, les enquêteurs mènent également une étude pilote de la même conception à Bogota, en Colombie. Bogota est à une altitude de 2625 mètres. L'étude pilote examinera si les schémas de saturation en oxygène chez les bébés en bonne santé sont les mêmes à haute altitude qu'à Calgary (altitude 1045 mètres).

IDENTIFICATION DU SUJET ET INSCRIPTION :

Les enquêteurs examineront quotidiennement les dossiers de santé électroniques des bébés admis dans les salles de travail et d'accouchement afin d'identifier les sujets potentiels. Le dossier de santé électronique affiche l'âge de chaque patient. Les nouveau-nés sont identifiés par un âge de 0 jours. Une fois que le personnel prenant soin de la mère a confirmé sa volonté de nous parler de notre étude, un co-chercheur local approchera la mère des sujets potentiels pour demander son consentement à l'inscription à l'étude. Pour les nourrissons inscrits, l'avis de naissance comportera une étiquette indiquant à l'infirmière de la santé publique que le bébé fait partie de l'étude. Pour les parents qui refusent de participer à l'étude, les enquêteurs demanderont la permission de suivre ces nourrissons pendant 8 semaines pour identifier les visites aux urgences et les admissions à l'hôpital. La comparaison des données de ces nourrissons avec les données des autres nourrissons de l'étude nous aidera à détecter les biais dans notre recrutement.

DONNÉES À COLLECTER Âge gestationnel, âge (heures/jours de vie), sexe, poids à la naissance, multiples, mode d'accouchement, statut streptocoque du groupe B, durée de rupture des membranes, présence de travail, chorioamnionite, antécédents médicaux maternels et obstétricaux les antécédents, le tabagisme maternel, le diabète gestationnel, l'hypertension induite par la grossesse, les résultats de l'échographie prénatale, les résultats de l'amniocentèse/de l'échantillonnage des villosités choriales, les scores d'Apgar, les détails de la réanimation et les résultats des gaz du sang ombilical seront recueillis à partir du dossier de santé électronique et papier du patient. Les données de saturation en oxygène seront collectées comme indiqué ci-dessous.

MESURES DE SATURATION EN OXYGÈNE :

Une fois inscrits, les nouveau-nés verront leur saturation en oxygène mesurée pendant 90 minutes à l'aide d'un oxymètre de pouls Masimo Radical 7. Cet oxymètre de pouls a été choisi en raison de sa résistance aux artefacts de mouvement et de ses bonnes performances dans les états de faible perfusion (14,15). L'oxymètre de pouls sera réglé sur une sensibilité normale avec un temps moyen de 8 secondes et enregistrera des points de données toutes les 2 secondes. Une sonde d'oxymètre de pouls sera placée sur le poignet droit (pré-canalaire) et l'autre sonde sera placée sur l'un ou l'autre pied (post-canalaire) pour prendre des mesures continues pendant 10 minutes, à partir du point auquel l'indice de perfusion, une mesure de la perfusion tissulaire et de la qualité du signal, est acceptable (>1,0). Cette phase initiale d'enregistrement se déroulera sous la supervision d'un co-investigateur dans la salle d'examen de la pouponnière avec le bébé dans un état calme pour assurer l'acquisition de lectures précises. L'état de vigilance de chaque nourrisson sera classé selon la description des « États du nouveau-né à terme » de la Marche des dix sous (16).

Le bébé sera rendu à la mère avec un oxymètre de pouls toujours attaché au poignet droit pour terminer la période d'enregistrement de 90 minutes. Au cours de cette période de 80 minutes, les enquêteurs n'enregistreront que la saturation préductale car il sera peu pratique pour la mère d'avoir deux sondes attachées au nourrisson.

15 minutes supplémentaires de mesures simultanées de la SpO2 pré et post-canalaire seront effectuées à la clinique des infirmières en santé publique (ISP) 2 à 3 jours après la sortie par une ISP formée à l'utilisation de l'oxymétrie de pouls.

ETAT NEONATAL :

L'état néonatal est un groupe de comportements caractéristiques et de changements physiologiques qui se reproduisent de façon régulière (17). Avec chaque état néonatal, il peut y avoir des changements avec la fréquence cardiaque, le débit sanguin, les changements électroencéphalographiques et de saturation (18-20) . L'identification de l'état néonatal lors de l'enregistrement de la saturation en oxygène peut aider à l'interprétation des tendances de saturation avec le contexte de chaque état néonatal, et par conséquent, il sera contrôlé dans l'analyse. Pour catégoriser l'état du nourrisson, on utilisera les états "March of Dimes" du terme nouveau-né (Réf : March of dimes)(voir annexe). Même si cette méthode n'a pas été validée par comparaison avec des études électrophysiologiques, elle est simple et rapide à réaliser, non invasive et ne nécessite pas de matériel sophistiqué.

CALENDRIER DES ENREGISTREMENTS :

Les enregistrements d'oxymétrie seront effectués toutes les 12 à 24 heures avant la sortie pendant les heures normales de travail, le premier enregistrement ayant lieu entre 6 et 24 heures après la naissance (21). Les enregistrements ne seront pas effectués avant l'âge de 6 heures pour permettre la transition normale vers l'environnement extra-utérin. Un autre enregistrement SpO2 sera effectué par le PHN 2 à 3 jours après la sortie de la clinique de santé publique. Notez qu'à Calgary, tous les bébés sont systématiquement suivis par la santé publique dans les quelques jours suivant leur congé.

AVEUGLANT:

Les lectures de l'oxymètre de pouls seront obscurcies en fixant un couvercle opaque sur l'affichage de l'oxymètre. L'indice de perfusion, une mesure de la force du signal, sera laissé visible afin que l'investigateur puisse s'assurer qu'un signal de bonne qualité est obtenu. La fonction de tonalité battement par battement sera désactivée et les alarmes SpO2 haute/basse seront arrêtées car ce sont des indicateurs indirects de la saturation en oxygène. De cette manière, les enquêteurs et le personnel seront aveuglés aux lectures de saturation en oxygène.

ACCORD INTER OBSERVATEURS POUR L'EVALUATION DE L'ETAT NEONATAL (MARCH OF DIMES):

Avec plusieurs enquêteurs dans notre étude, il est important de définir l'état néonatal de manière uniforme. Avec cette méthode d'évaluation simple, les enquêteurs s'attendent à ce que l'accord inter-observateur soit élevé. Pour estimer la variabilité inter-observateurs, les 10 premiers nourrissons de chaque site (Total 30 nourrissons pour 3 sites) qui sont recrutés dans l'étude seront observés simultanément par 2 investigateurs. Chaque observation aura lieu pendant les 10 premières minutes d'enregistrement (dans la pouponnière normale) et sera enregistrée indépendamment par les enquêteurs sur des formulaires préimprimés.

La variabilité inter-observateur sera déterminée à l'aide de statistiques kappa nominales avec des intervalles de confiance à 95 % corrigés du biais bootstrap. Les valeurs de Kappa peuvent être classées comme suit : en dessous de zéro = faible, zéro à 0,20 = léger, 0,21 à 0,4 = passable, 0,41 à 0,6 = modéré, 0,61 à 0,8 = substantiel, 0,81 à 1 = presque parfait. Étant donné que l'objectif principal de cette évaluation n'est pas de valider l'évaluation de l'état néonatal, mais de comprendre le degré de variabilité entre les observations, les enquêteurs ont choisi un échantillon de convenance de 30 nourrissons.

GESTION DE DONNÉES:

Les données sont automatiquement enregistrées et stockées dans l'oxymètre de pouls en temps réel. Avant chaque mesure, le co-investigateur ou l'infirmière de la santé publique enregistrera la date et l'heure sur l'oxymètre de pouls au début des mesures de SpO2. Cela facilitera la liaison de chaque patient avec ses données d'oxymétrie lors du téléchargement des informations enregistrées à partir de l'oxymètre de pouls.

L'oxymètre de pouls stocke 3 types de données distincts pour chaque instant : la saturation en oxygène, la fréquence cardiaque et un code hexadécimal qui contient des informations sur la qualité de l'enregistrement. Les données seront importées de l'oxymètre de pouls vers Microsoft Excel à l'aide d'un ordinateur portable de recherche exécutant un programme hyperterminal. Chaque oxymètre peut accueillir l'ensemble des mesures sans dépasser sa capacité de stockage. Cependant, les téléchargements d'oxymètres auront lieu peu de temps après la collecte pour garantir que les données sont stockées en toute sécurité en temps opportun.

Les données de l'étude seront collectées et gérées à l'aide de REDCap (Research Electronic Data Capture), une base de données de recherche en ligne.1 REDCap est une application Web sécurisée conçue pour prendre en charge la capture de données pour les études de recherche, fournissant : 1) une interface intuitive pour les données validées entrée; 2) pistes d'audit pour le suivi des procédures de manipulation et d'exportation des données ; 3) des procédures d'exportation automatisées pour des téléchargements de données transparents vers des progiciels statistiques communs ; et 4) les procédures d'importation de données à partir de sources externes(22) . Les informations d'identification seront conservées dans un classeur d'étude et ne seront pas entrées dans la base de données REDCap.

SUIVI DES BÉBÉS :

Les bébés seront suivis jusqu'à l'âge de 8 semaines, en examinant leur dossier de santé électronique, afin d'identifier ceux qui sont décédés, ont dû être réadmis à l'hôpital ou se sont rendus aux urgences. Pour ces bébés, les enquêteurs examineront les dossiers hospitaliers et les dossiers de santé électroniques pour identifier tout diagnostic important qui a été posé. Les enquêteurs examineront également tous les échocardiogrammes qui ont été effectués au cours de la période de suivi. Les bébés chez qui on a diagnostiqué par la suite un diagnostic de cardiopathie congénitale, de maladie respiratoire (troubles/malformations respiratoires congénitaux), de dyscrasie sanguine ou d'infection intra-utérine/périnatale (sur la base de caractéristiques cliniques ou de preuves microbiologiques et d'un examen des dossiers individuels) ne verront pas leurs données incluses dans le nomogramme. Les nourrissons atteints de l'une des conditions ci-dessus seront analysés séparément pour déterminer si leurs saturations en oxygène diffèrent de celles des bébés en bonne santé.

TAILLE DE L'ÉCHANTILLON:

En supposant que la mesure moyenne de la saturation en oxygène se situe dans une marge d'erreur de 0,25 % et sur la base des estimations publiées des écarts-types pour les mesures de la saturation en oxygène dans cette population, les enquêteurs ont considéré un écart-type de 3,35. Cela servira également à estimer le coefficient moyen de variation dans cette marge d'erreur. Le calcul de la taille réelle de l'échantillon est de 14. Cependant, étant donné notre objectif principal de créer un nomogramme avec des centiles de saturations en oxygène, il est nécessaire d'inscrire un plus grand nombre de bébés. En supposant un taux d'abandon de 10 à 15 % et un taux de 1 à 2 % de bébés exclus après la sortie en raison de diagnostics de maladie cardiaque, etc., les enquêteurs prévoient d'inscrire 625 bébés pour atteindre un échantillon final de 500 bébés.

UNE ANALYSE:

Les enquêteurs analyseront les tendances de la SpO2 post-canalaire, la variabilité de la SpO2 et les différences entre les saturations en oxygène pré et post-canalaires pour cette phase initiale. Le progiciel de calcul statistique "Projet R" sera utilisé pour les analyses sous la supervision d'un de nos co-investigateurs (A Nettel-Agguire, PhD statisticien). Les enquêteurs présenteront des statistiques descriptives des caractéristiques de la population. Les variables catégorielles seront présentées sous forme de proportions et d'IC ​​à 95 %, tandis que les variables numériques seront présentées sous forme de moyenne (écart-type) ou de médiane (IQR), selon le cas.

Pour chaque bébé, les moyennes de saturation en oxygène seront calculées avec l'écart-type (écart-type) et le coefficient de variation (écart-type/moyenne) pour chaque période (jour 0, jour 1, jour 2, etc.). Les moyennes d'échantillon de ces trois paramètres seront calculées avec les intervalles de confiance correspondants.

Les enquêteurs calculeront les centiles de saturation en oxygène à l'aide de la méthode LMS (méthode d'asymétrie-médiane-coefficient de variation) en fonction des moyennes individuelles séparément pour chaque jour où des mesures de SpO2 ont été effectuées.

Les enquêteurs s'attendent à ce que la SpO2 reste stable dans le temps. Pour évaluer cela, au moins graphiquement, une analyse des données fonctionnelles (FDA) sur tous les profils individuels complets sera effectuée. La FDA crée un profil de courbe (via un ajustement statistique pénalisé des splines) pour les données SpO2 par rapport au temps pour chaque individu. Par conséquent, un profil moyen ou une courbe moyenne peut être dérivé de tous les sujets avec leurs bandes de confiance à 95 % correspondantes. Cela sera fait séparément pour le jour 0 et le jour 1, le jour 2, etc.

Une régression logistique sera effectuée pour évaluer les covariables des saturations en oxygène, la variabilité des saturations en oxygène, l'âge gestationnel, le poids à la naissance et le sexe pour les résultats à 8 semaines de décès, de maladie grave ou de réadmission à l'hôpital.

NOUVEAUTE D'ETUDE:

Cette étude enrichit ce domaine des manières suivantes :

1. À notre connaissance, il s'agit de la première étude à aveugler l'équipe de soins de santé, les co-investigateurs et les parents aux lectures de l'oxymètre de pouls pour tous les nourrissons inscrits. L'aveuglement des lectures de l'oxymètre de pouls supprime une source de biais potentiellement importante.

2. Des études antérieures ont fourni soit une seule valeur de saturation en oxygène à un moment donné, soit une seule valeur de saturation en oxygène à plusieurs moments. Les enquêteurs mesureront les saturations en oxygène en continu à plusieurs reprises. Cela a 2 principaux avantages potentiels :

   1. Les enquêteurs seront en mesure de construire des histogrammes SpO2 du minimum, de la moyenne, de l'écart type et du coefficient de variation à partir des valeurs observées individuelles
   2. Effectuer une oxymétrie de pouls à plus d'une occasion nous permettra d'identifier et de quantifier les changements dans les saturations en oxygène au fil du temps
3. Cette étude est unique dans sa définition de "sain" qui sera décidée par le bien-être du nourrisson à l'âge de 8 semaines. Cette approche permettra aux enquêteurs d'identifier les nourrissons qui semblaient en bonne santé à la naissance mais qui ont ensuite été identifiés comme "pas en bonne santé".
4. L'enregistrement communautaire de la saturation en oxygène par le PHN est un nouveau concept de dépistage à un moment différent et à un moment où une cardiopathie congénitale critique est plus susceptible d'être détectée par oxymétrie de pouls, car le canal artériel se ferme normalement dans les 72 heures suivant la naissance (23) . Une revue systématique récente a montré que le taux de faux positifs diminue de 10 fois si les mesures de SpO2 sont effectuées après 24 heures d'âge(7).
5. La mesure de la SpO2 pré et post-canalaire peut augmenter la capacité à détecter une maladie qui n'est pas cliniquement apparente (24).

ÉTHIQUE:

Une demande d'éthique a été soumise au Comité conjoint d'éthique de la recherche en santé. Le consentement éclairé sera obtenu avant d'inscrire les bébés à l'étude. L'utilisation de l'oxymétrie de pouls chez les nouveau-nés à l'USIN est courante. C'est une procédure sûre sans effets nocifs connus. Étant donné que l'utilisation systématique de l'oxymétrie de pouls n'est pas actuellement la norme de soins dans les salles de post-partum et de travail et d'accouchement, le fait de rendre le personnel aveugle aux lectures de l'oxymètre de pouls ne présente pas de défis éthiques. De plus, aveugler le personnel soignant sur les lectures de SpO2 peut empêcher des modifications potentiellement inappropriées de la prise en charge d'un nourrisson en fonction des lectures de SpO2.