赤ちゃんの呼吸を助けるための穏やかな同期陰圧の使用 (Neovest)

呼吸困難は、新生児が生後すぐに集中治療を必要とする一般的な理由です。 未熟児は、肺が未熟であったり、呼吸筋が弱くなったりするリスクがあり、人工呼吸器による呼吸補助が必要になります。 正期産の乳児は、肺疾患や肺の未熟さのために呼吸サポートが必要になる場合もあります。 最も一般的に使用される非侵襲的な呼吸サポートの形式は、鼻プロングまたは鼻マスクを介して供給される陽圧であり、鼻持続陽圧気道圧 (nCPAP) としても知られています。 鼻 CPAP は、呼吸窮迫症候群、新生児の一過性頻呼吸など、さまざまな新生児肺疾患に有効であると考えられています。 多くの形式の nCPAP が存在しますが、それらは通常、赤ちゃんの呼吸努力に同期していません (1,2)。

さらに、乳児の皮膚は敏感で、鼻梁​​が未発達であるため、鼻用デバイスを継続して使用すると、皮膚の損傷や鼻への永久的な損傷につながる可能性があります (3)。 最適な換気を提供するために、これらのデバイスは、漏れのない環境を提供するためにぴったりとフィットする鼻インターフェイスでなければなりません (3)。 均一な換気を提供する際の鼻インターフェイスの成功にもばらつきがあります。 これは、乳児の鼻孔のレベルで提供された陽圧が、乳児の気道を通って肺の肺胞に移動するときに (開いた口などを通じて) 放散されるためです (3)。 さらに、鼻呼吸法を長時間使用すると、スキンツースキンタイムの減少などにより、乳児が母親との絆を深めるのを妨げる可能性があります。鼻 CPAP は、新生児集中治療室での滞在を必要とする乳児の授乳 (母乳育児を含む) が遅れる理由としてよく挙げられます。

陰圧換気 (NPV) では、腹部の周囲に大気圧以下の圧力を加えて、横隔膜を変位させます。 これは、乳児に NIV を投与するためのユニークな代替手段であり、鼻インターフェイスに関連する合併症を回避します。 NPV は、従来型の大型でかさばる「鉄肺」装置を使用して、呼吸困難のある乳児の治療に使用されてきました (4-12)。 呼吸不全の乳児に NPV を使用した最も初期の研究の 1 つは、一連の 26 人の患者で、NPV が PaO2 の持続的な増加をもたらすことを示しました (5)。 乳児は平均在胎週数が 32 ～ 33 週で、100% 吸気酸素で PaO2 < 40mmHg および/またはバッグマスク換気中の PCO2 > 70mmHg で定義される呼吸不全の基準を満たしていました (5)。 NPV に関するさらなる研究では、酸素化が改善された肺疾患の乳児の換気における有効性が示され続けています (6-12)。

この研究では、研究者は、乳児の呼吸ドライブに同期し、陰圧の断続的な適用を提供する新しい陰圧インターフェースとデバイスを提案します。 このデバイスは、Neurally Adjusted Ventilator Assist (NAVA) 技術を利用して、乳児の基礎となる呼吸ドライブおよび制御との同期を実現します。

横隔膜 (Edi) の電気的活動は、末端に小型化されたセンサーを備えた特殊な栄養チューブ カテーテルを使用して測定されます。 横隔膜が変位している証拠を提供する胃の圧力を測定するカテーテルの先端に小さなバルーンがあります。 Edi カテーテルは、以前の研究で、FDA 承認の NAVA とさまざまなインターフェースを使用して、侵襲的および非侵襲的な陽圧換気の両方を提供するのに効果的であることが示されています (13-15)。 Edi カテーテルは、世界中の多くの NICU で従来の鼻または経口カテーテルとして日常的に使用されています。

NAVA は、Edi カテーテルから得られた情報を利用することにより、固有の肺保護反射と神経的に統合された換気モードです。 自発呼吸中、肺の膨張が進行するにつれて、肺のストレッチ受容器は最終的に適切な吸気量を感知し、吸気を「オフ」にします。 神経吸息がアシスト送達も制御する NAVA を使用している患者の場合、神経呼気の開始時に人工呼吸器の呼吸がオフになります。 いくつかの研究では、従来の換気 (臨床医が目標とする) と比較して、NAVA 中の乳児が自発的に低いピーク吸気圧 (PIP) と 1 回換気量を選択することが実証されています (16-23)。

「従来の」NAVA は、Edi でオンとオフをトリガーし、インスピレーションのみで Edi に比例してアシストを提供します。 PEEP は、臨床医によって固定および定義されます。 この「伝統的なNAVA」の間、補助されないかなりの量のトニックEdiがあります. 連続 NAVA では、Edi を使用してアシストを連続的に調整します。 Edi は、吸気アシストと呼気アシストの両方を制御します。 中立的に調整された PEEP (neuroPAP) を使用した 20 人の早産児における安全性と耐性の研究が、送達インターフェースとして鼻プロングを使用して行われました (付録 2 を参照)。

この研究では、研究者は、陰圧送達装置 (NeoVest) を制御して、同期された負の NIV を短期間送達することを計画しています。 小型ラット (~400g) と大型ウサギ (~3-4kg) の予備データでは、新生児の呼吸困難を模倣した実験条件での実現可能性と有効性が実証されています (付録 3 を参照)。 Neovest は、これらの動物に複数の効果的なレベルの人工呼吸器サポートを副作用なしで生成することができました。

NeoVest 送達デバイスは、乳児の腹部を囲むウェアラブル ベスト/シェルです。 これは、以前に聖ミカエル病院の NICU (REB #15-183) に入院した乳児の連続身体測定を使用して開発されました。 陰圧を加えることで腹部をやさしく引っ​​張り、横隔膜を変位させます。 NeoVest に使用されている素材は軽量で、赤ちゃんの敏感肌に適しています。

本研究の目的は、乳児の呼吸需要に同期して比例する陰圧 NIV を適用する可能性を実証することです。 実現可能性に関する予備データは、CIHR からより大きな助成金を申請するために使用できます。これは、小さな未熟児での NeoVest の研究に使用できます。