Dispositivo di reclutamento polmonare per COVID-19

1. BACKGROUND Durante la pandemia di COVID-19, sebbene la proporzione di casi gravi o fatali possa variare in base alla località, il 15-30% dei pazienti ospedalizzati è stato ricoverato nell'unità di terapia intensiva in Italia e Cina (1-4).

   La polmonite sembra essere la manifestazione grave più frequente di infezione. Oltre ai sintomi respiratori, sono stati riportati anche sintomi gastrointestinali (2, 3, 5). L'infezione sintomatica può variare da lieve a critica; ma, generalmente, il decorso clinico sembra avere caratteristiche di lenta progressione dalle vie aeree superiori a quelle inferiori e agli altri organi sistemici come i muscoli cardiaci. I reperti radiografici comprendono opacità a vetro smerigliato, aspetto crazy paving, consolidamento dello spazio aereo, ispessimento bronco-vascolare della lesione con lenta progressione fino a 10-14 giorni dall'esordio della malattia (6-8).

   Carenza di personale e protezione La protezione della forza lavoro è un'altra sfida critica. Le assenze per malattia o l'autoisolamento sono già aumentate. La cura dei pazienti infetti rappresenta un rischio di esposizione sostanziale per il personale di terapia intensiva a causa dell'esposizione elevata e prolungata a pazienti in condizioni critiche che presumibilmente hanno una maggiore diffusione virale. Ciò dovrebbe essere notato in particolare per i fisioterapisti ai quali la fisioterapia toracica può essere prescritta più spesso del solito in questa situazione di richiesta di terapia intensiva. D'altra parte, nella maggior parte delle unità di terapia intensiva è disponibile solo un numero limitato di fisioterapisti.

   L'ostruzione delle vie aeree dovuta alla produzione di secrezione, in particolare con la debolezza dei muscoli respiratori nei malati critici, è un problema importante nella gestione clinica. CPT è stato proposto per aiutare nella clearance delle secrezioni tracheobronchiali. Tecniche come il CPT convenzionale con percussione e vibrazione del torace, scuotimento del torace e tosse diretta possono aiutare a mobilizzare le secrezioni verso la trachea e innescare la tosse che potrebbe aiutare a rimuovere le secrezioni. Tuttavia, una recente revisione sistematica ha riportato che non ci sono prove sufficienti per fornire al CPT nella pratica di routine una significativa eterogeneità delle tecniche di procedura utilizzate (9-13).

   I dispositivi oscillanti extra-toracici non invasivi (NIOD) sono progettati per interrompere il flusso d'aria espiratorio e possono aiutare a eliminare le secrezioni. Il NIOD richiede una minore collaborazione da parte del paziente e potrebbe essere utilizzato senza interruzioni, ad esempio a causa della tosse o dell'aspirazione di secrezioni. Frequencer® (Dymedso, Montreal Canada) è un NIOD che mira localmente alle aree polmonari interessate. La sicurezza è stata attestata in particolare nei pazienti con fibrosi cistica. Inoltre, questo NIOD può essere facilmente somministrato da personale non specializzato come terapisti respiratori o infermieri registrati (14, 15).

   Questo studio proposto è quello di confrontare l'efficacia del NIOD eseguito da personale non specializzato (terapista respiratorio, infermiere, medici) rispetto al CPT standard eseguito da un fisioterapista.

2. OBIETTIVI E DOMANDE DI RICERCA Obiettivi

Questo progetto ha 3 obiettivi specifici:

1. Studiare la fattibilità e la tolleranza del NIOD nei pazienti ventilati meccanicamente
2. Studiare se il NIOD eseguito da personale non specializzato non è inferiore al CPT standard eseguito dal fisioterapista nella cura di COVID-19.
3. Studiare l'impatto di NIOD e CPT sull'ossigenazione. Domande di ricerca da porre

1. Il NIOD è sicuro e ben tollerato da applicare ai pazienti in condizioni critiche con COVID-19? 2. Il NIOD non è inferiore al CPT standard eseguito da un fisioterapista per quanto riguarda l'effetto dell'ossigenazione nei pazienti con COVID-19 in condizioni critiche? 3. Quali tipi di effetti positivi fisiologici possono fornire il NIOD e il CPT sui pazienti in condizioni critiche con COVID-19? 3. SIGNIFICATO Questo studio fornirà preziose conoscenze sulla gestione della secrezione nei pazienti critici. Contribuirà anche a una pratica sanitaria più efficiente e all'utilizzo delle risorse (ad esempio, fisioterapista).

Per essere precisi, NIOD potrebbe migliorare la gestione respiratoria dei pazienti con COVID-19. I risultati acquisiti in questo studio possono essere generalizzabili ad altri ospedali e coorti in terapia intensiva. In definitiva, ciò potrebbe ridurre l'impatto di COVID-19 sul sistema sanitario e potrebbe ridurre l'esposizione dei fisioterapisti a COVID-19.

4. METODI 4.1 Disegno dello studio I ricercatori adotteranno un disegno prospettico crossover di non inferiorità randomizzato.

4.2 Impostazione di due unità di terapia intensiva nel CHU Sainte Justine (ICU pediatrica) e nell'ospedale generale di Montreal (ICU per adulti).

4.3 Screening dei pazienti idonei e procedura di consenso informato. Quando c'è un paziente potenzialmente idoneo, un assistente di ricerca verrà informato 24 ore su 24, 7 giorni su 7 durante il periodo di studio. Gli investigatori otterranno il consenso informato (IC) da pazienti o genitori/tutori utilizzando un modulo di consenso informato.

4.4 Pazienti idonei Si prega di consultare l'altra sezione di questa domanda. 4.5 Intervento: ogni soggetto riceverà il NIOD (ovvero Frequencer) e il CPT standardizzato per questo studio.

4.5.1 Aspirazione e altri interventi Come previsto dal protocollo di ciascuna terapia intensiva, i partecipanti riceveranno un'aspirazione delle secrezioni secondo necessità. Qualsiasi altro intervento potenziale come la nebulizzazione di soluzione salina ipertonica e broncodilatatore e quello con un inalatore predosato (MDI) può essere somministrato senza alcuna restrizione.

4.5.2 Posizionamento Tutte le procedure (ad es. NIOD e CPT) verranno applicate con qualsiasi posizionamento come posizioni sedute e prone. Gli operatori sanitari possono anche modificare il posizionamento secondo necessità durante le procedure. Tutti i parametri di esito dovrebbero essere misurati (prima e dopo le procedure) con lo stesso posizionamento.

4.5.3 Procedura dettagliata NIOD sarà implementato su quattro diverse parti delle pareti toraciche, 3 minuti per ogni parte e 12 minuti in totale per ogni sessione. Verranno stimolate le pareti toraciche anteriori e posteriori sinistra e destra, in particolare, sulla parte anteriore del torace, sugli spazi intercostali 1-2 sopra la linea del capezzolo e sul lato laterale della linea medioclavicolare 1-2 sotto gli spazi intercostali. L'intensità del NIOD può essere selezionata tra l'80 e il 100%, che è pre-specificata sulla macchina. La procedura passo-passo è descritta nell'Appendice.

4.5.4 Selezione della membrana Sono disponibili diverse selezioni della membrana. Gli investigatori useranno la membrana secondo il manuale fornito dal produttore.

4.5.5 Standardizzazione della Procedura. La procedura che utilizza il NIOD sarà standardizzata. Gli investigatori utilizzeranno un videoclip (ad es. YouTube) e chiederanno a ciascun assistente di vederlo almeno una volta prima della prima procedura della giornata.

4.5.6 CPT. CPT sarà definito come un assistente che colpisce ripetutamente la parete toracica con una mano a coppa in punti specifici. Il CPT sarà eseguito da un fisioterapista come da protocollo in ogni istituzione.

4.6 Protocollo dettagliato Ai pazienti che soddisfano i criteri di ammissibilità verranno raccolti i dati di riferimento prima dell'intervento.

Randomizzazione I partecipanti verranno randomizzati in uno dei 2 bracci (prima NIOD o prima CPT). Negli studi esistenti rivolti agli adulti, i 20-60 Hz sono i più utilizzati (comunicazione personale con Dymedso Inc.). Gli investigatori applicheranno 40Hz. La randomizzazione sarà effettuata dall'assistente di ricerca indipendente in CHU Sainte Justine (CHUSJ). L'assegnazione casuale sarà generata da un ricercatore indipendente in un numero uguale assegnato a ciascun intervento. La stratificazione sarà applicata per età (>18 anni o =<18 anni) e siti (CHUSJ e General Hospital) (Figura 2).

Tempistica della misurazione dei dati I dati misurati nella ventilazione meccanica e nel monitor del paziente verranno raccolti 1) subito prima dell'inizio dell'intervento, 2) 10 minuti dopo la fine dell'intervento e 3) 30 minuti dopo la fine di ogni intervento. Gli investigatori registreranno manualmente le seguenti variabili per i tre tempi (4.9.1). I valori dei segni vitali comprese le forme d'onda EtCO2 dall'inizio dell'intervento fino a 30 minuti dopo l'intervento saranno estratti dalle cartelle cliniche elettroniche (cioè ogni minuto) per le coorti in CHUSJ.

4.7 Calcolo della dimensione del campione Una prova mira a determinare se il NIOD sarà in grado di fornire un miglioramento dell'ossigenazione non inferiore al CPT standard. I ricercatori stimano che il miglioramento medio del rapporto SF sia 30 con una varianza di 10 nel CPT. È stato affermato che era clinicamente non inferiore se l'effetto del NIOD era inferiore del 20% rispetto al CPT standard. La più grande differenza clinicamente accettabile di 6 (30*0.20) è dichiarata che il NIOD è non inferiore rispetto al CPT. L'errore e il rapporto di tipo I, II sono impostati a 0,05, 0,1 e 1:1. Con questo, abbiamo bisogno di 32 casi in totale (16 casi per gruppo). Considerando questo, raccoglieremo 25 casi per gruppo (16-21).

4.8 Violazione del protocollo. La violazione del protocollo nell'idoneità è definita come quando un paziente è stato randomizzato ma non segue il protocollo. Questi pazienti saranno esclusi dalle analisi. I pazienti che ritireranno il proprio consenso dopo la randomizzazione saranno esclusi dalle analisi. Il numero di pazienti esclusi dopo la randomizzazione verrà visualizzato nel diagramma di flusso CONSORT (Fig3). I pazienti assegnati a entrambi i bracci ricevono le cure di terapia intensiva standard in ciascun centro.

4.9 Analisi statistiche L'analisi principale sarà effettuata secondo il principio dell'intenzione di trattare (ITT). Un paziente che ha revocato il consenso o pazienti con una violazione del protocollo relativa all'idoneità sono esclusi dalle analisi ITT. Saranno valutate le differenze nelle caratteristiche dei pazienti tra i pazienti persi al follow-up e i pazienti inclusi. In considerazione del disegno dello studio di non inferiorità, verranno eseguite anche analisi per protocollo (PP). Tutti i soggetti della popolazione ITT senza violazioni del protocollo e deviazioni relative al trattamento saranno inclusi nella popolazione PP. Gli investigatori ripeteranno anche le analisi con la regressione logistica per considerare che la randomizzazione è stata stratificata in base al centro partecipante e all'età (> 18 o = <18 anni di età). La non inferiorità sarà stabilita se il limite inferiore della confidenza unilaterale del 95% per la media del rapporto SF per il gruppo CPT rispetto a quello dei pazienti con NIOD supera il valore critico corrispondente al margine assoluto del 5% al ​​di sotto della proporzione osservata sotto consueta cura. Tutte le analisi statistiche saranno condotte con Stata (Stata Corp LP, TX USA) o altri software statistici.

5. CONSIDERAZIONI ETICHE 5.1 ​​Panoramica Il dispositivo e la membrana per adulti applicati sono stati certificati e approvati da Health Canada e disponibili in commercio in Canada (Fig1a). Sebbene il prototipo di trasduttore per neonati (Fig1b) non sia stato testato su pazienti come un ampio studio, il meccanismo di erogazione della pressione e l'intensità della pressione/oscillazione di erogazione dovrebbero essere simili rispetto al modello esistente per bambini e pazienti adulti. I dispositivi sono stati approvati da Health Canada. Gli investigatori ritengono che non dovrebbero esserci danni eccessivi rispetto all'attuale CPT standard. I pazienti riceveranno anche CPT standard durante il periodo di studio, che è ampiamente accettato come pratica per la pulizia delle vie aeree nelle unità di terapia intensiva.

Questo studio sarà approvato dall'Health Research Ethics Board dell'Università di Montreal, in Canada. Il protocollo dello studio sarà registrato in https://clinicaltrials.gov/ una volta approvato dall'IRB locale.

5.2 Comitato per la minimizzazione del rischio e per il monitoraggio dei dati e della sicurezza (DSMB) Ha dimostrato che il NIOD era fattibile e ben tollerato negli adulti e nei bambini relativamente più grandi. Per questo studio, sarà in atto un altro DSMB per supervisionare in modo indipendente eventuali potenziali effetti collaterali. Comprenderà Francois Proulx MD e Tse Man Sze MD. Il DSMB seguirà il completamento dello studio ed esaminerà eventuali complicazioni potenziali significative correlate all'intervento con NIOD. Qualsiasi occorrenza di pneumotorace, necessità di intubazione non pianificata, evento pericoloso per la vita, durante o nelle 2 ore successive allo studio, sarà dichiarato e rivisto dal DSMB, che deciderà autonomamente sulla necessità di interrompere o continuare lo studio.