小児気道：挿管評価のためのデバイスに関する非劣性試験 (PANDA)

サンパウロ大学医学部麻酔科学科

小児の経口気管挿管におけるMcGRATH™ MACとBesdataビデオ喉頭鏡の有効性と費用対効果の比較：非劣性ランダム化臨床試験

ランダム化臨床試験プロトコル

プロトコルバージョン：1.0

主任研究者：Vinícius Caldeira Quintão

実施研究者：Lucas Ferreira Gomes Pereira

サンパウロ 2025年

要約 3 序論 5 目的 14 仮説 14 主要目的 14 副次目的 14 方法 16 研究デザイン 16 対象基準 16 除外基準 17 倫理 17 症例データ 17 研究フロー 18 費用対効果評価 18 データ保存と利用可能性 19 人材トレーニング 21 出版計画 21 スケジュール 22 予算 22 参考文献 24

要約 背景：1歳未満の乳児における気道管理は重要な課題であり、挿管の初回試行成功は合併症を最小限に抑えるために極めて重要です。ビデオ喉頭鏡は声門視野の改善を提供しますが、低資源環境では未だ十分に活用されておらず、費用対効果研究の必要性が強調されています。

目的：選択的手術を受ける乳児におけるBESDATA BD-DFとMcGrath™ MACビデオ喉頭鏡の臨床性能と費用対効果を比較すること。主要アウトカムは初回挿管成功率、副次アウトカムには費用対効果、試行回数、Cormack-Lehane分類、挿管関連合併症、POGOスコアを含みます。

方法：これは前向きランダム化二重盲検試験です。乳児は2つのデバイスのいずれかに割り当てられます。サンプルサイズは80%の検出力、2.5%の有意水準（片側）、非劣性マージン-10%で計算されました。データはREDCap®で収集され、Rで分析されます。倫理承認を得ており、インフォームドコンセントが必要となります。

序論 米国では毎年約390万件の小児患者（0〜17歳）に対する手術が実施されていると推定されています¹。しかし、特に低・中所得国では包括的な人口統計データベースが不足しているため、この年齢層における手術件数の正確な把握は困難です²。小児手術の大半は全身麻酔下で行われ、通常は気管挿管や喉頭マスクの使用による気道確保が必要です¹²³。特に、困難喉頭鏡（Cormack-Lehane分類IIIまたはIV）の発生率は、1歳未満の乳児ではより高いことが報告されており、それぞれ4.7%と0.7%です⁴。小児の気道は成人と比較していくつかの特徴があり、喉頭の前方位、細い気管、大きな喉頭蓋、大きな舌、短い下顎、突出した後頭部などが挙げられます³⁵。また、小児は酸素予備能が低いため、低酸素症、咽頭・喉頭損傷、気道浮腫、または「挿管不能・換気不能」状態を避けるために初回挿管成功が特に重要です⁵⁶。ミラーブレードを備えた喉頭鏡は1940年代に開発され臨床導入されました。ビデオ喉頭鏡は2000年代初頭に利用可能となり、その後すぐに小児用ブレードが登場し、困難気道管理の代替手段として、または特定の年齢層では第一選択肢となっています⁵⁷。ビデオ喉頭鏡は小児の気道管理における重要な選択肢ですが、特に低・中所得国では普遍的に利用可能ではありません⁸。Mullapudiらによると、世界中で約17億人の小児が安全な手術と麻酔へのアクセスを欠いていると推定されています⁹。したがって、医療システムの持続可能性を確保するためには、小児挿管に最適なデバイスに関する文献的合意は現在存在しません。これは主に、前述の小児と成人の気道の解剖学的差異、および市場で利用可能な多様なデバイスによるものです⁸¹⁰。これに対処するため、Mingら¹⁰は小児挿管に使用される様々なデバイスを評価するネットワークメタ分析を実施し、Airtraqが最も高い初回挿管成功率を示すことを発見しました。

2020年に発表された、手術を受ける小児患者におけるビデオ喉頭鏡と直接喉頭鏡の有効性と安全性を評価するメタ分析で、Huら¹¹は、ビデオ喉頭鏡が挿管時間や初回挿管成功率において有意な優位性を示さないことを見出しました。しかし、声門視野の改善と挿管関連外傷の発生率低下と関連していました。

2024年に発表されたシステマティックレビューとメタ分析で、Kuitunenら¹²は新生児および1歳未満乳児におけるビデオ喉頭鏡に焦点を当てました。この研究は、ビデオ喉頭鏡でより高い初回挿管成功率を示しましたが、挿管時間の改善は観察されませんでした。

ビデオ喉頭鏡の費用対効果は、Zhangら¹³がPremier Healthcare Databaseを用いた後ろ向き研究で評価しました。この研究は、費用対効果の観点から、選択的手術においてビデオ喉頭鏡が直接喉頭鏡よりも好ましい可能性があると結論付けましたが、適切なデータベース文書化の限定的な遵守によりエビデンスの確実性は低いものでした。

これまでに、小児集団におけるビデオ喉頭鏡の費用対効果を評価した研究はありません。

本研究の焦点であるBesdataビデオ喉頭鏡については、他のビデオ喉頭鏡デバイスとの比較評価を行った研究は発表されておらず、直接喉頭鏡との比較研究が1件のみ利用可能です¹⁴。対照的に、McGrath Macビデオ喉頭鏡は、2025年に発表されたランダム化臨床試験で評価され、3歳未満の小児においてHugeMedビデオ喉頭鏡と比較されました¹⁵。この研究は、McGrath Macが優れたCormack-Lehane視野とより高い声門開口率（POGO）スコアを提供することを結論付けましたが、他のアウトカムでは統計的に有意な差は見られませんでした。

本研究で比較されるデバイスの説明：

研究対象となるデバイスは：BESDATA BD-DF再利用可能ビデオ喉頭鏡とMcGrath™ MACビデオ喉頭鏡です。以下にデバイスとブレードの仕様を示します：

再利用可能ビデオ喉頭鏡：防曇レンズを備えたブレードとカメラ；高品質1024x720解像度モニター；BD-M3 3インチポータブルモニター対応；ブレード：Mill0、MAC1、MAC2、MAC3、MAC4、DBlade。MAC1ブレードは直径4.0-5.0mm、長さ10.45cmです。

McGrath™ MACビデオ喉頭鏡：高解像度2.5インチLCDディスプレイ；防曇ポリマーブレード；250分容量の非充電式バッテリー；使い捨てブレード（単回使用）Macintosh 1、2、3、4、X3。ブレード1は19x101mmです。

本研究の重要性：

小児集団におけるビデオ喉頭鏡と直接喉頭鏡を比較した研究は数多くありますが、BESDATAビデオ喉頭鏡を特に関与させる臨床的エビデンスは依然として乏しいです。これまでに、BESDATA BD-DFモデルを他のビデオ喉頭鏡デバイスと比較した研究はありません。対照的に、McGrath™ MACビデオ喉頭鏡はより広範に研究されており、これは臨床現場でのより広範な利用可能性による可能性があります。

提案される研究は、その主題において革新的であるだけでなく、小児集団において2つのビデオ喉頭鏡を比較する費用対効果を評価する初めての研究となります。この種の経済分析は、財政的持続可能性が医療システムにとって増大する懸念である現在の状況において特に重要です。

目的 仮説

BESDATA BD-DFビデオ喉頭鏡は、小児集団における初回挿管成功率に関して、McGrath™ MACビデオ喉頭鏡に劣らない。

主要目的 本研究の主要目的は、1歳未満の患者における2つのビデオ喉頭鏡の有効性を評価し、初回挿管成功率と経口気管挿管総時間に焦点を当てることです。

副次目的

本研究の副次目的は以下を評価することです：

費用対効果、消耗品コスト、デバイスコスト、入院期間、困難な経口気管挿管に関連する可能性のある術後肺感染症、心血管合併症、呼吸器合併症の発生率を考慮；挿管試行回数；Cormack-Lehane分類；挿管失敗率；機械的損傷や脱酸素化を含む挿管関連合併症；声門開口率（POGO）スコア。帰無仮説（H₀）：1歳未満の患者におけるBESDATA BD-DFビデオ喉頭鏡とMcGrath™ MACビデオ喉頭鏡の有効性に有意差はない。対立仮説（H₁）：1歳未満の患者において、McGrath™ MACビデオ喉頭鏡はBESDATA BD-DFビデオ喉頭鏡よりも有効である。

方法 本研究（CAAE 93730325.9.0000.0068）は、サンパウロ大学医学部附属クリニカス病院倫理委員会により、意見番号93730325.9.0000.0068で承認されました。またClinicalTrials.govにも登録されています（登録番号XXXXX）。

研究デザイン これは前向きランダム化二重盲検臨床試験であり、選択的手術で全身麻酔下経口気管挿管を必要とする1歳未満の小児患者におけるBESDATA BD-DFとMcGrath™ MACビデオ喉頭鏡の費用対効果と臨床アウトカムを評価するために設計されています。

対象基準 本研究には、サンパウロ大学医学部附属クリニカス病院複合施設の小児研究所（Instituto da Criança - ICr）で全身麻酔下選択的手術が予定されている6ヶ月から3歳の小児が含まれますが、親または法定後見人からインフォームドコンセントが得られた場合に限ります。

除外基準 1歳未満の患者は、法定後見人からインフォームドコンセントが得られない場合、ASA身体状態分類IV以上と分類される場合、血行動態不安定を呈する場合、または頭蓋顔面異常や口腔変形があり困難気道の可能性が示唆される場合に除外されます。

倫理 本研究は研究倫理委員会により承認され、参加者全員の法定後見人から登録前にインフォームドコンセントが得られました。症例データ サンプルサイズはRソフトウェア（バージョン4.5.0；2025年4月11日リリース）を使用し、TrialSizeパッケージの支援により計算されました。TwoSampleProportion.NIS関数が、非劣性試験のための2つの独立群における成功率に基づき、群ごとに必要なサンプルサイズを決定するために適用されました。

サンプルサイズ計算のために以下の統計パラメータが定義されました：

統計的検出力：80%（0.80）に設定され、BESDATAデバイスが実際にMcGrath MACに劣らない場合に劣性の帰無仮説を正しく棄却する確率を表します。

有意水準（α）：非劣性試験の標準として片側検定で2.5%（0.025）に設定されました。これはタイプIエラー（すなわち、BESDATAが実際には劣る場合に誤って非劣性と結論付ける確率）を反映します。

非劣性マージン（δ₀）：-0.10（または-10パーセンテージポイント）と定義されました。これは、BESDATAの初回挿管成功率がMcGrathのそれよりも10パーセンテージポイント以上低くない場合に、McGrathに劣らないとみなされることを意味します。

予想される初回挿管成功率について複数のシナリオが考慮されました：

p₁（McGrath MAC - 対照群での初回試行成功率）：70%から95%まで、5%刻みで変化。

Δ（McGrathとBESDATAの成功率の差）：-2%から-16%まで、2%刻みで変化。

p₂（BESDATA - 介入群での初回試行成功率）：各シナリオの組み合わせに対してp₂ = p₁ + Δとして計算。

以下の表は、非劣性デザインのための定義された統計パラメータに基づき、対照群での予想初回挿管成功率（p₁）と群間の仮定差（Δ）の各組み合わせに必要な推定サンプルサイズ（群あたり参加者数）を示しています。

Δ BESDATA-MacGrath % McGrath成功率（p_1） 70% 75% 80% 85% 90% 95% 2% 234 210 181 147 107 62 4% 174 158 138 113 85 52 6% 136 124 109 90 69 - 8% 108 99 88 74 58 - 10% 89 82 73 62 50 - 12% 74 69 62 53 - - 14% 63 58 53 46 - - 16% 54 50 46 - - - 表：10%マージン、80%検出力、片側有意水準2.5%で非劣性を示すための群あたり推定サンプルサイズ。

表の分析から、McGrath群の予想成功率（p₁）が増加し、かつ/またはBesdata群に有利な予想差（Δ）が増加するにつれて、必要な群あたりサンプルサイズが減少することが明らかです。これは、それぞれ変動性の減少またはより顕著な効果量によるものであり、統計的検出力を高め、より少ない参加者で非劣性を検出することを可能にします。

臨床チームの高度なトレーニングと専門性により、McGrath群の成功率（p₁）が80%を超える強い期待があり、主要分析がBesdata群に有利な予想差（Δ）が少なくとも5%であるシナリオに焦点を当てることを考慮して、研究チームは群あたりn = 113参加者のサンプルサイズで十分と判断しました。

したがって、BESDATAビデオ喉頭鏡がMcGrath MACに劣らないことを、非劣性マージン-10%で、80%の統計的検出力と片側有意水準2.5%で実証するために、McGrath群の成功率と群間の予想差に関する最も可能性が高く関連性のあるシナリオに基づき、本研究は合計226名の参加者（McGrath群113名、BESDATA群113名）を必要とします。

研究フロー 平日に、小児研究所で選択的手術を受ける1歳未満の全ての小児が研究参加の対象となります。対象患者は、手技を担当する麻酔科医が決定・実施する全身麻酔を受けます。経口気管挿管は研究調査員の1名が実施し、データ収集も担当します。

費用対効果評価 有効性データ収集後、研究対象デバイスの取得、経口気管挿管に必要な消耗品、および経口気管挿管に関連する可能性のある術後合併症に関連する費用の評価が実施されます。

データ保存と利用可能性 このプロジェクトは、各ビデオ喉頭鏡モデルにおける初回挿管成功率、経口気管挿管時間、挿管試行回数、POGO（声門開口率）スコア、Cormack-Lehane分類に関するデータを生成します。全ての参加患者について、体重、身長、年齢、性別などの人体測定データも収集されます。

全てのデータは、研究チームが開発した標準化されたプロトコルを使用して収集され、REDCap®データ管理システムに記録されます。さらに、データ収集中に研究者が取った手動メモは保存され、必要に応じて利用可能となります。

研究完了後、結果は学位論文および麻酔学分野の査読付き出版物として公表されます。研究が出版される際には、参加者の機密性を確保した匿名化された個々のデータにアクセスするための安全なオンラインリンクが提供されます。患者特性に関連するREDCap®に保存されたデータは、適切な承認を得た場合にのみ他の研究目的に使用されます。

人材トレーニング 研究チームには、サンパウロ大学医学部大学院小児科プログラムの博士課程学生が含まれます。さらに、XXX名の学部生が研究に参加することが予想されます。彼らの関与は既に機関倫理委員会と機関の科学イニシエーションプログラムに承認申請されています。

出版計画 部分的な結果は麻酔学会議や科学集会で発表される可能性があります。最終データは分析され、結果はインパクトファクターが少なくとも2の査読付き麻酔学誌に投稿されます。

本研究から生じる博士論文は、機関のガイドラインに従って審査され、最終版はサンパウロ大学の学位論文リポジトリに保管されます。

プロジェクトスケジュール 活動と時間（月） 1-2 3-4 5-6 7-8 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 プロジェクト準備 X 文献レビュー X X X X X X X X X 倫理委員会承認 X x FAPESPへのプロジェクト提出 X データ収集 X X X X X 論文草稿作成 X X X 出版投稿と編集者との連絡 X 予算 研究期間中、使用される消耗品にはMcGrath MACデバイスのバッテリーと使い捨てブレード、およびBESDATAビデオ喉頭鏡ブレードの消毒費用が含まれます。

参考文献

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