未熟児における非侵襲的換気中の呼吸仕事量

背景/根拠:

歴史的に、呼吸不全と呼吸不全は、未熟児の罹患率と死亡率の頻繁な原因となっています。 侵襲的人工呼吸器の挿管は、これらの患者の多くの命を救う治療法ですが、リスクがないわけではありません。 これらのリスクには、容積外傷、肺外エアリーク症候群、太い気道の外傷などの肺合併症が含まれます。未熟児網膜症などの非肺合併症;気管支肺異形成などの長期合併症[Miller、Badiee]。 長時間の人工呼吸によるこれらの影響に対する懸念から、非侵襲的な形態の呼吸補助が開発されました。

非侵襲的換気 (NIV) は、呼吸不全の設定または最近侵襲的換気から離乳した未熟児の呼吸補助のモダリティとして頻繁に使用されます。 同期された NIV は、非同期の NIV や鼻持続陽圧気道圧 (NCPAP) と比較して、呼吸努力を減らすのに効果的です [Chang]。 未熟児の NIV を患者自身の呼吸努力に同期させることは、この集団に固有の大きな空気漏れ、弱い吸気努力、および高い呼吸数のため困難です [Vignaux]。

同期の新しい方法である神経調整換気補助 (NAVA) は、機能的な経鼻/口腔胃管 (Edi カテーテル) 上の電極を使用して、横隔膜の収縮を検出し、呼吸を補助する開始、持続時間、ピーク吸気圧を、ダイヤフラム (Edi) [Sinderby]。 NAVA は、侵襲的および非侵襲的な換気モダリティの両方で使用でき、子供および成人における侵襲的 NAVA を調べる小規模な研究がいくつかあります [Stein, de la Olivia]。 これらの集団で NIV NAVA を調べた研究は少なく、未熟児で NIV NAVA を調べた臨床試験は 2 つだけである [Beck, Lee]。 カナダの Beck とその同僚は、未熟児における NIV NAVA 中の同期性の実現可能性と保存を示しました [Beck]。 Lee と韓国の同僚は、未熟児の非侵襲的圧力補助換気と比較して、NIV NAVA の方が非同期イベントが少なく、トリガー遅延が少なく、ピーク吸気圧が低いことを示しました [Lee]。 どちらの研究も、NIV NAVA で人工呼吸された早産児の呼吸仕事量 (WOB) を調べていません。

補助換気中の呼吸仕事量は、患者の呼吸筋が寄与する換気の推進圧力の一部です。 Arkansas Children's Hospital の研究チームは、動物モデル [Heulitt] で、空気圧でトリガーされた呼吸と比較して、NAVA が応答時間、呼吸仕事量、および神経でトリガーされた呼吸との非同期性を削減することを実証することができました。 このチームは、挿管された細気管支炎の小児患者の臨床研究でも同様の結果を示すことができました [Clement]。 この施設で最近完了した研究では、NIV NAVA をこの病院で現在使用されている非同期鼻間欠陽圧 (NIPPV) モードと比較して、新生児豚の呼吸仕事量を調べました。 圧力時間積 (PTP) を WOB の尺度として使用すると、この研究では、NAVA を使用した場合に WOB が低くなることを示すことができました。 PTP は、NIV を使用している乳児に確実に使用することはできません。これは、鼻プロング インターフェースにより、鼻と口に大きな空気漏れが生じ、正確な測定が妨げられるためです。

胸腹部非同期性 (TAA) は、WOB と早産児の呼吸負荷の増加の重要な相関関係であり、侵襲的なモニタリングなしで測定できます。 TAA は、胸壁と腹部の動きを定量化するために、患者の胸部と腹部の周りの呼吸インダクタンス プレチスモグラフィ (RIP) バンドを使用して測定できます。 2 つのコンパートメント間の非同期の程度は、RIP バンド測定値から計算できる位相角 (θ) に反映されます。

この研究では、現在非侵襲的なサポートを受けている呼吸不全の未熟児の集団における推定WOBを調べます。 幼児は自分自身のコントロールとして機能し、NIV NAVA および NIPPV で研究されます。 割り当ての順序はランダム化されます。 研究者は RIP バンドを使用して胸部と腹部の動きを測定し、位相角 (θ) を WOB の推定値として計算します。 研究担当者は、以下を含む換気およびガス交換に関連する他の呼吸パラメーターを測定します：一回換気量（任意単位、AU）、分時換気量（AU /分）、呼吸数、経皮酸素および二酸化炭素、酸素飽和度およびFiO2要件、ピーク吸気圧、および送達された呼気終末圧。 研究者はまた、トリガー遅延 (Edi 信号の最初の増加と人工呼吸器フローの開始までの時間) および非同期指数 (非同期イベントの数を合計イベントで割った割合) を含む呼吸非同期の測定値を評価します。

研究デザイン/手順/集団:

現在の体重が 1 ～ 2 キログラムで、出生時の在胎週数が 24 ～ 34 週で、非侵襲的換気を受けている 15 人の未熟児が研究に登録されます。 包含基準は次のとおりです：現在非侵襲的換気（NIPPVまたはNAVAのいずれか）を必要とする呼吸不全、現在のFiO2要件が0.40未満、および臨床的安定性。 除外基準は次のとおりです。イオンチャネルのサポート、臨床的不安定性（体温の不安定性、心不全、出血、活動性感染症、重大な無呼吸または徐脈）、既知の主要な先天異常（先天性心疾患、腹壁欠損、消化管欠損、口蓋裂、または神経学的欠陥)、既知の嚢胞性線維症、一酸化窒素の使用、およびチアノーゼ先天性心疾患。

研究の開始時に、乳児の胸部と腹部の周りに RIP バンドを配置します。 Edi カテーテルが留置され、現在の胃カテーテルは抜去される場合と抜去されない場合があります。 乳児は、NIV NAVA ソフトウェア {Maquet、Solna、Sweden} を備えた Servo i 人工呼吸器で換気されます。 MP100 Biopac データ取得システムを使用して、データを連続的かつ同時に取得します。 取得されるデータは次のとおりです。心拍数、酸素飽和度、経皮 CO2 および O2、PIP、PEEP、胸郭および腹部 RIP 信号、合計一回換気量、および Edi。 乳児は、NIV NAVA および NIPPV の 15 分間の試行をランダムな順序で受け取ります。変更後の最初の 10 分間はウォッシュアウト期間と見なされ、最後の 5 分間はデータ収集に使用されます。 2 つの RIP バンドから記録されたデータは、WOB の推定値として位相角 (θ) を計算するために使用されます。

リスクと利点:

乳児は吐き気を催すことが多く、NAVA カテーテルなどの胃管を取り外したり交換したりするときに嘔吐することがあります。 まれに、患者は胃管を胃以外の場所に挿入したり、食道に巻き込んだりすることがあります。 NAVAカテーテルには心臓と横隔膜の電気的活動を検出する電極があり、これを使用して場所を特定できるため、研究者は人工呼吸器の配置画面を使用してこれが発生したかどうかを検出できるはずです。

超低出生体重児では、経皮モニター (TCOM) が皮膚のやけどを引き起こす可能性があります。 これらの影響は、この研究に含まれているような大きな赤ちゃんには見られません.

すべての研究に内在する機密性が失われるわずかなリスクがあります。 調査官は、参加者の機密性を保護するために可能な限りのことを行います。

この研究に参加した乳児に直接的な医学的利益がある場合とない場合があります。 研究中、乳児は二酸化炭素と酸素を継続的に監視し、患者に問題がある場合、研究担当者はこれを迅速に検出して対応することができます。 NAVA の使用中に患者に改善が見られた場合、研究者はこのモードを継続するよう治療チームに提案できる場合があります。 NAVA を使用することで赤ちゃんの呼吸機能が改善される場合、研究者は、この研究から得られた情報が、将来呼吸補助を必要とする他の乳児に役立つことを期待しています。

データ処理/記録管理:

主治医は、研究対象者の安全、データの質、および研究の完全性を保護するために、研究手順を注意深く監視します。 各患者には、一意の識別コードまたは番号が割り当てられます。 コードの鍵は、主任研究員のオフィスにある施錠されたファイルに保管されます。 主治医と共同治験責任医師のみが、治験の被験者を特定するコードと情報にアクセスできます。

データ解析：

主な仮説は、呼吸インダクタンス プレチスモグラフィを使用した位相角 (θ) は、研究サンプルの NIPPV と比較して、NAVA を使用すると減少するというものです。

収集されたデータは、異常値と極端な値、およびパラメトリック統計検定の分布仮定についてチェックされます。 反復測定 ANOVA は、そのような仮定が満たされている場合に、2 つの換気方法の下で一次結果と二次結果を比較するために使用されます。 仮定からの大幅な逸脱が発生した場合は、ノンパラメトリックの代替案が使用されます。 統計分析は、Stata (College Station, TX) 統計ソフトウェアを使用して実行されます。

サンプルサイズ、検出力の計算:

研究者は、呼吸不全を伴う妊娠 24 ～ 34 週の 15 ～ 20 人の新生児を募集する予定です。 動物モデルの結果に基づいて、主要転帰の 30% の減少が期待されます。 平均位相角は早産児の間で可変であることが判明したため (2.8 ～ 162.9 の範囲)、 分析のために提示されたサンプルサイズと検出力の計算のいくつかのシナリオがあります [Ulm]。 15 人の新生児のサンプルサイズは、82% の検出力を達成し、一次転帰の 30% の変化を検出し、平均位相角が 50、100、および 150 度の場合、差の推定標準偏差はそれぞれ 18.8、37.5、または 56.3 です。 NIPPVの使用。 すべての計算は、両側の対応のある t 検定を使用して 0.05 の有意水準を想定しています。

倫理的配慮：

この研究は、適用されるすべての政府規制およびアーカンソー医科学大学 (UAMS) の研究方針および手順に従って実施されます。 このプロトコルと修正は、UAMS Institutional Review Board (IRB) に提出され、承認されます。 IRB承認の同意書を使用して、各被験者の正式な同意は、その被験者が研究手順に提出される前に取得されます。 この研究のすべての被験者には、この研究を説明し、被験者がこの研究への参加について十分な情報に基づいた決定を下すのに適した言語で十分な情報を提供する同意書が提供されます。 同意を得た人は、文書の各要素を徹底的に説明し、リスクと利点、代替治療、および研究の要件について概説します。 同意プロセスは、静かな個室または電話で行われ、被験者は参加についての決定を下すのに必要なだけ時間がかかる場合があります. 電話で証人の同意を得て、同意書を保護者にファックスで送信します。 電話での同意は、保護者が同席できない場合にのみ取得されます。

参加のプライバシーは守られ、参加に関する質問にはお答えします。 同意プロセスでは、強制や不当な影響力は使用されません。 同意書には、被験者、保護者、および同意を得た個人が署名する必要があります。 署名された同意書のコピーが参加者に渡され、インフォームド コンセントのプロセスが各被験者の研究記録に記録されます。

データの配布:

この研究の結果は、プレゼンテーション、ポスター、または出版物に使用される場合があります。 出版物には、参加者にリンクされる可能性のある識別可能な情報は含まれません。