Uso della delicata pressione negativa sincronizzata nell'aiutare i bambini a respirare (Neovest)

L'angoscia respiratoria è un motivo comune per cui i neonati richiedono cure intensive subito dopo la nascita. I neonati prematuri sono a rischio di avere polmoni immaturi e/o muscoli respiratori deboli che richiedono la fornitura di supporto respiratorio con un ventilatore meccanico. I neonati a termine possono anche richiedere supporto respiratorio per malattia polmonare o immaturità polmonare. La forma più comunemente utilizzata di supporto respiratorio non invasivo è la pressione positiva erogata tramite cannule nasali o una maschera nasale, nota anche come pressione positiva continua nasale (nCPAP). Si ritiene che la CPAP nasale sia efficace in una varietà di disturbi polmonari neonatali tra cui la sindrome da distress respiratorio, la tachipnea transitoria del neonato, ecc. Sebbene esistano molte forme di nCPAP, in genere non sono sincronizzate con gli sforzi respiratori del bambino (1,2).

Inoltre, a causa della pelle sensibile dei neonati e dei ponti nasali sottosviluppati, l'uso continuato di dispositivi nasali può portare a lesioni cutanee e danni permanenti al naso (3). Per fornire una ventilazione ottimale, questi dispositivi devono essere interfacce nasali aderenti per fornire un ambiente privo di perdite (3). C'è anche variabilità nel successo delle interfacce nasali nel fornire una ventilazione uniforme. Questo perché la pressione positiva fornita a livello delle narici dei neonati viene dissipata (attraverso la bocca aperta, ecc.) mentre viaggia lungo le vie aeree dei neonati fino agli alveoli dei loro polmoni (3). Inoltre, l'uso prolungato dei metodi di ventilazione nasale può impedire il legame del bambino con la madre attraverso la riduzione del tempo pelle a pelle, ecc. La CPAP nasale è spesso citata come motivo per cui l'alimentazione (incluso l'allattamento al seno) è ritardata nei bambini che richiedono una degenza in terapia intensiva neonatale.

La ventilazione a pressione negativa (VPN) comporta l'applicazione di pressioni subatmosferiche attorno all'addome per spostare il diaframma. È un'alternativa unica per la somministrazione di NIV ai neonati ed eviterebbe le complicazioni associate alle interfacce nasali. La NPV è stata precedentemente utilizzata nel trattamento di neonati con distress respiratorio utilizzando dispositivi antiquati, grandi e ingombranti "polmone di ferro" (4-12). Uno dei primi studi che utilizzavano NPV per neonati con insufficienza respiratoria ha dimostrato che in una serie di 26 pazienti, NPV ha fornito un aumento sostenuto della PaO2 (5). I neonati avevano un'età gestazionale media di 32-33 settimane e soddisfacevano i criteri per l'insufficienza respiratoria definiti da PaO2 < 40 mmHg con ossigeno inspirato al 100% e/o PCO2 > 70 mmHg durante la ventilazione pallone-maschera (5). Ulteriori studi sulla NPV hanno continuato a mostrare l'efficacia nella ventilazione dei neonati con malattie polmonari con una migliore ossigenazione (6-12).

In questo studio, i ricercatori propongono una nuova interfaccia e dispositivo di pressione negativa che è sincronizzato con il drive respiratorio del bambino e fornisce un'applicazione intermittente di pressione negativa. Il dispositivo utilizza la tecnologia Neurally Adjusted Ventilator Assist (NAVA) per ottenere la sincronizzazione con il drive e il controllo respiratorio sottostante del neonato.

L'attività elettrica del diaframma (Edi) viene misurata utilizzando un catetere tubo di alimentazione specializzato con sensori miniaturizzati all'estremità. C'è un piccolo palloncino sulla punta del catetere che misura la pressione gastrica che fornisce la prova che il diaframma viene spostato. Il catetere Edi ha dimostrato in lavori precedenti di essere efficace nel fornire ventilazione a pressione positiva sia invasiva che non invasiva con il NAVA approvato dalla FDA e una varietà di interfacce (13-15). Il catetere Edi viene utilizzato abitualmente in molte UTIN in tutto il mondo come catetere nasale o orale convenzionale.

NAVA è una modalità di ventilazione neuralmente integrata con i riflessi protettivi polmonari intrinseci utilizzando le informazioni ottenute dal catetere Edi. Durante la respirazione spontanea, con il progredire dell'inflazione polmonare, i recettori di allungamento nei polmoni alla fine percepiranno un volume inspirato adeguato e "spegneranno" l'inspirazione. Per un paziente su NAVA, dove l'ispirazione neurale controlla anche l'erogazione dell'assistenza, il respiro del ventilatore verrà disattivato quando inizia l'espirazione neurale. Diversi studi hanno dimostrato che i neonati scelgono spontaneamente pressioni inspiratorie di picco (PIP) e volume corrente inferiori durante la NAVA rispetto alla ventilazione convenzionale (mirata dal medico) (16-23).

Il NAVA "tradizionale" viene attivato e disattivato con l'Edi e fornisce assistenza in proporzione all'Edi solo in caso di ispirazione. La PEEP è fissa e definita dal clinico. Durante questa "NAVA tradizionale" c'è una discreta quantità di tonico Edi che non viene assistito. Con NAVA continuo, l'Edi viene utilizzato per regolare continuamente l'assistenza. L'Edi controlla sia l'assistenza inspiratoria che quella espiratoria. Uno studio di sicurezza e tolleranza in 20 neonati prematuri che utilizzavano PEEP regolata in modo neutro (neuroPAP) è stato condotto utilizzando cannule nasali come interfaccia di consegna (vedere Appendice 2).

In questo studio, i ricercatori hanno in programma di controllare un dispositivo di erogazione a pressione negativa (NeoVest) per fornire NIV negativa sincronizzata per un breve periodo di tempo. Dati preliminari in piccoli ratti (~ 400 g) e conigli più grandi (~ 3-4 kg) hanno dimostrato la fattibilità e l'efficacia in condizioni sperimentali che imitano il distress respiratorio neonatale (vedi Appendice 3). Il Neovest è stato in grado di generare più livelli efficaci di supporto ventilatorio in questi animali senza effetti collaterali.

Il dispositivo di erogazione NeoVest è un giubbotto/guscio indossabile che circonda l'addome del neonato. È stato sviluppato utilizzando misurazioni corporee seriali di neonati precedentemente ricoverati al St. Michael's Hospital NICU (REB #15-183). Tira delicatamente l'addome applicando una pressione negativa, spostando così il diaframma. I materiali utilizzati per NeoVest sono leggeri e adatti alla pelle sensibile dei neonati.

Lo scopo del presente studio è dimostrare la fattibilità dell'applicazione della pressione negativa NIV, cioè sincronizzata e proporzionale alla richiesta respiratoria del neonato. I dati preliminari sulla fattibilità possono essere utilizzati per richiedere sovvenzioni maggiori dal CIHR, per uno studio del NeoVest nei neonati prematuri più piccoli.