Confronto del controllo automatico dell'ossigeno con e senza controllo automatico della pressione nei neonati ventilati prematuri. (CLIO-VG)

L'ossigeno supplementare rimane di gran lunga il "farmaco" più comunemente usato nelle unità di terapia intensiva neonatale. L'obiettivo dell'ossigenoterapia è mantenere la normale ossigenazione riducendo al minimo l'iperossiemia e l'ipossiemia. I neonati pretermine sono particolarmente vulnerabili alla tossicità dell'ossigeno e allo stress ossidativo che porta alla retinopatia del prematuro (ROP), alla displasia broncopolmonare (BPD) e alla leucomalacia periventricolare (PVL)[1]. Allo stesso modo, l'esposizione a episodi ipossiemici può portare ad un aumento della mortalità [2, 3]. Tradizionalmente il targeting della saturazione dell'ossigeno (SpO2) viene effettuato mediante la regolazione manuale della frazione di ossigeno inspirato (FiO2) da parte dell'assistente. Tuttavia, in pratica, questo viene raggiunto solo parzialmente durante le cure di routine[4]. Hagadorn et al. hanno condotto uno studio in 14 centri e hanno mostrato che i neonati pretermine sotto le 28 settimane di gestazione che ricevevano ossigeno trascorrevano in media solo il 48% del tempo con SpO2 all'interno dell'intervallo target prescritto, circa il 36% del tempo al di sopra e il 16% del tempo con SpO2 al di sotto dell'intervallo target C'è stata un'ampia e significativa variazione nella conformità all'intervallo target di SpO2 tra i centri partecipanti[5].

I neonati pretermine hanno frequenti fluttuazioni della SpO2 a causa della loro instabilità respiratoria che richiede frequenti aggiustamenti della FiO2 [6]. Di conseguenza, questi neonati particolarmente vulnerabili trascorrono molto tempo con SpO2 al di fuori dell'intervallo previsto e sono spesso esposti a condizioni estreme di ipossiemia e iperossiemia. A tal fine, è ora possibile avere il controllo automatizzato dell'ossigeno inspirato utilizzando un dispositivo (CLiO2™) incorporato nel ventilatore Avea®. La sicurezza, la fattibilità e l'efficacia di questo dispositivo sono già state stabilite [7-12]. L'algoritmo del pulsossimetro incorporato nel ventilatore Avea® è stato ulteriormente migliorato per ottenere una migliore distribuzione normativa intorno al valore SpO2 mediano[13]. Il controllo automatizzato della FiO2 migliora significativamente la compliance del target di saturazione dell'ossigeno e riduce significativamente l'esposizione all'ipossiemia e all'iperossiemia [7-12, 14].

Un altro meccanismo di instabilità respiratoria e ipossiemia è l'ampia fluttuazione del volume corrente nei neonati pretermine ventilati. Le modalità di ventilazione mirate al volume sono state utilizzate per diversi anni per mirare a controllare più accuratamente i volumi correnti erogati ai neonati ventilati. Jain et al. hanno mostrato una riduzione della durata degli eventi ipossiemici quando si utilizzava la ventilazione a volume mirato rispetto alla ventilazione a pressione controllata[15]. I ventilatori Avea possono fornire diversi tipi di ventilazione a volume mirato, tra cui Volume Guarantee® (VG) e ventilazione a volume controllato (VCV). VCV mira a erogare un volume prestabilito di gas indipendentemente dalla compliance polmonare, mentre VG® utilizza un circuito di feedback servocontrollato per regolare automaticamente le pressioni inspiratorie per mirare a controllare l'erogazione del volume corrente.

Al momento non sono disponibili dati sul fatto che la regolazione dell'algoritmo di controllo automatico dell'ossigeno inspirato e del volume corrente porti insieme a ulteriori miglioramenti nel mantenimento del profilo SpO2 all'interno dell'intervallo target prescritto e, cosa più importante, a ridurre gli episodi di ipossiemia e iperossiemia prolungate nei neonati ventilati prematuri. Quindi i ricercatori propongono questo studio.

Lo scopo di questo studio è esaminare se il controllo automatico dell'ossigeno inspirato e del volume corrente porta insieme a ulteriori miglioramenti nel mantenimento del profilo SpO2 all'interno dell'intervallo target prescritto nei neonati pretermine ventilati.

L'obiettivo è valutare l'efficacia della funzione di controllo automatico dell'ossigeno con o senza modalità di ventilazione VG® (controllo automatico della pressione del ventilatore per erogare il volume impostato) nel mantenere i livelli di ossigeno nell'intervallo target di sicurezza (dal 90 al 95%) in ambienti ventilati neonati prematuri che necessitano di ossigenoterapia.

Questo studio sarà condotto in un'unità di terapia intensiva neonatale terziaria presso il James Cook University Hospital, Middlesbrough, Regno Unito, dopo l'approvazione del Comitato etico della ricerca locale e del Comitato di revisione istituzionale.

Questo studio sarà completato in 2 periodi consecutivi di 12 ore in una sequenza assegnata in modo casuale di controllo automatico della FiO2 (CLiO2™) con VG® e controllo automatico della FiO2 senza VG®.

Il sistema Automated FiO2 CLiO2™ è parte integrante del ventilatore neonatale Avea® (CareFusion, Yorba Linda, CA) e consente la regolazione automatica della FiO2 allo scopo di mantenere la SpO2 entro l'intervallo target assegnato utilizzando il pulsossimetro neonatale Radical (Masimo, Irvine, CA). Quando viene avviato per la prima volta, adotta la FiO2 precedentemente impostata dal medico come livello iniziale di "FiO2 di base". Successivamente, le modifiche alla FiO2 e la loro frequenza dipendono dal fatto che la SpO2 sia al di sotto, al di sopra o all'interno dell'intervallo target, la tendenza della SpO2 e tutte le modifiche sono proporzionate al livello di "FiO2 di riferimento". La FiO2 si riduce gradualmente quando la SpO2 supera l'intervallo target. I decrementi graduali della FiO2 si traducono in una riduzione graduale della FiO2. Quando la SpO2 scende al di sotto dell'intervallo target, gli incrementi della FiO2 sono generalmente maggiori e più frequenti. Questi sono proporzionali alla differenza tra SpO2 e l'intervallo target e alla tendenza al calo o all'aumento della SpO2. Le variazioni di FiO2 generalmente variano tra 0,01 e 0,05. La loro frequenza aumenta per raggiungere un tasso di variazione più rapido della FiO2 e può essere frequente fino a uno al secondo. Il livello di FiO2 basale viene gradualmente adattato ai cambiamenti nelle esigenze di FiO2 del bambino per mantenere la SpO2 entro i limiti. Le impostazioni predefinite del pulsossimetro sono sensibilità normale, tempo medio di 8 secondi, ritardo di allarme di 20 secondi e un limite di allarme stretto di 90% e 95% SpO2. La sonda neonatale Masimo (LNOP Neo-L) verrà applicata al polso destro quando possibile. In caso di perdita del segnale SpO2 (saturazione 'interruzioni') il meccanismo fail-safe regola la FiO2 di backup al livello mediano nei 15 secondi precedenti, o alla linea di base se superiore.

La ventilazione a volume garantito (VG)® è una modalità di ventilazione a volume mirato volta a erogare il volume corrente di gas impostato regolando automaticamente la pressione inspiratoria di picco (PIP) respiro dopo respiro. Teoricamente questo dovrebbe ridurre al minimo la variazione nell'erogazione del volume corrente al variare della compliance polmonare e delle condizioni del neonato. Questa funzione è ottenuta da un meccanismo automatizzato servocomandato. Il limite PIP superiore può essere impostato dal medico come meccanismo di sicurezza. Mancano dati sul VG®, ma si pensa che raggiunga scambi gassosi comparabili a livelli medi di PIP inferiori[15].

La ventilazione a volume controllato (VCV) è un tipo di modalità "a volume mirato". Mira a supportare il volume corrente desiderato erogando un volume impostato (scelto dal medico) indipendentemente dalla meccanica polmonare sottostante. Il ventilatore genererà il picco di pressione inspiratoria necessario per erogare questo volume. C'è un modello di flusso inspiratorio costante (una forma d'onda di flusso quadra) e il volume di picco e l'erogazione della pressione inspiratoria vengono raggiunti alla fine dell'inspirazione. Durante il "periodo di controllo" di 12 ore senza VG, i neonati utilizzeranno VCV A/C (controllo assistito) come è il nostro attuale standard clinico.

Sia VG® che VCV possono essere erogati ai neonati utilizzando i ventilatori attualmente in uso nella nostra unità, i ventilatori AVEA® (Carefusion, Yorba Linda, CA). Tutti i dispositivi e le attrezzature utilizzati per i neonati in entrambi i bracci della sperimentazione saranno gli stessi attualmente utilizzati nella nostra unità. Saranno utilizzati in linea con il manuale dell'operatore dei sistemi di ventilazione Carefusion AVEA®, L2786, revisione M, luglio 2011.

Informazioni verbali e scritte (sotto forma di Foglio informativo per il partecipante) sulla sperimentazione saranno offerte ai genitori non appena possibile dopo che il bambino è stato intubato. Sarà offerto solo dopo che tutte le altre informazioni sulle cure mediche del loro bambino e sui progressi saranno state discusse con loro e solo se desiderano ricevere informazioni sulla sperimentazione in quel momento. Il consenso non sarà ottenuto prima della nascita di un neonato.

Dopo che il bambino è stato intubato e ventilato, i genitori verranno contattati per il consenso alla partecipazione solo dopo che sono state discusse le informazioni pertinenti sulle cure mediche e sui progressi del loro bambino. Ai genitori verranno offerte informazioni scritte e verbali sul processo. Ai genitori che danno il consenso affinché il loro bambino partecipi alla sperimentazione verrà chiesto di firmare un modulo di consenso scritto. I neonati verranno assegnati in modo casuale ai periodi di crossover Volume Guarantee® o Volume Controlled Ventilation solo dopo aver ottenuto il consenso scritto dei genitori.

Se l'assistenza respiratoria dei neonati viene portata a una modalità di ventilazione non convenzionale per motivi clinici, verrà determinato il tempo trascorso nel passaggio di 12 ore. Se il bambino ha trascorso almeno il 50% del tempo in un crossover, questo sarebbe considerato accettabile e i dati utilizzati per l'analisi. Se il bambino ha speso meno del 50%, i genitori verranno nuovamente contattati per riconvalidare il consenso per lo studio quando il bambino sarà pronto per la ventilazione convenzionale.

Quando si avvia la modalità Volume Guarantee®, l'impostazione iniziale iniziale sarà di 5 ml/kg, con l'opzione di diminuire a 4 ml/kg o aumentare a 6 ml/kg in base alle condizioni cliniche. Questa è la pratica neonatale standard. L'allocazione infermieristica rimarrà a 1:1 (un infermiere che si prende cura di 1 neonato in terapia intensiva) come è la nostra pratica clinica standard durante il periodo di studio. L'intervallo di SpO2 target dal 90 al 95% sarà applicabile a entrambi i periodi di studio come è la nostra attuale pratica clinica. Tutte le procedure elettive/pianificate verranno eseguite prima dell'inizio dello studio. Durante il periodo di studio verranno registrate tutte le "cure e procedure di routine del paziente" come aspirazione del tubo endotracheale, fisioterapia toracica, igiene orale, cambio di posizione, cura del canguro, inserimento di linee / cannula e cateteri, prelievo di sangue. Tutti i bambini riceveranno una dose di carico di caffeina citrato (20 mg/kg per via endovenosa) seguita da 5 mg/kg una volta al giorno, come da prassi standard.

Analisi statistica:

L'analisi dell'intenzione di trattare si applicherà a entrambi i periodi di 12 ore. L'analisi statistica consisterà in confronti all'interno del paziente con test t accoppiati per dati normalmente distribuiti o test di rango con segno di Wilcoxon non parametrici. Verrà utilizzato il test di Shapiro-Wilk per la normalità. I risultati saranno presentati come media ± deviazione standard (DS) o mediana e intervallo interquartile. I valori P inferiori a 0,05 saranno considerati statisticamente significativi. Le statistiche descrittive saranno utilizzate per riassumere le risposte al questionario. Per tutte le statistiche verrà utilizzato l'analisi dei dati Stata® e il software statistico versione 11, Stata Corp LP Texas, USA.