건강한 만삭아의 생후 첫 며칠 동안의 산소 포화도 경향: "TOST" 연구

배경:

신생아기는 자궁내 환경에서 자궁외 환경으로 이행하는 시기입니다. 출생 전 동맥 태아 산소 포화도는 약 65%입니다. 분만 후 몇 분 안에 호흡이 시작되면서 신생아의 산소 포화도는 정상적인 산후 수치에 가깝게 상승합니다.

실제로 산소 포화도는 맥박 산소 측정기에 연결된 경피적 탐침을 사용하여 지속적으로 측정됩니다. 프로브는 국소 조직을 비추고 흡수되지 않은 빛의 파장을 측정하여 실제 산소 포화도를 추정합니다. 이 경피적 산소 포화도 측정(SpO2) 방법은 전혈을 사용하여 co-oximetry를 통해 측정한 것과 비교하여 실제 산소 포화도를 정확하게 추정합니다(1,2).

문제 설명: 건강한 신생아는 일상적인 산소 포화도 모니터링을 받지 않습니다. 따라서 의료진은 산소 포화도의 변동이 정상적인 현상인지 알 수 없습니다. 신생아 집중 치료실(NICU)과 "정상적인" 신생아 보육원 모두에서 추가 조사나 개입이 필요한 영아를 식별하는 데 도움이 되도록 출생 후 산소 포화도 경향과 건강한 아기의 변동성을 명확하게 이해하는 것이 중요합니다.

"위험에 처한" 신생아 식별:

겉보기에 건강한 아기의 산소 포화도에 대한 연구에서는 출생 후 처음 며칠 동안 산후 산소 포화도가 95-98%라고 설명합니다(3-5). 동맥관 폐쇄 후 72시간 동안 SpO2가 2~3% 더 약간 증가합니다. 이러한 연구에서 임계값 미만의 산소 포화도는 추가 조사 및/또는 치료 변경을 촉발했습니다. 한 연구는 모집된 환자의 작은 하위 집합에서만 산소 포화도 값에 대해 의료 팀을 눈 멀게 했습니다(6). 이러한 연구는 추가 조사에서 중요한 병리가 발견되었는지 여부에 따라 "정상" 산소 포화도를 정의했습니다. 추가 조사 또는 개입의 필요성을 결정하고 이 그룹을 선택적으로 대상으로 하기 위해 임계값 SpO2 값을 설정함으로써 조사자는 잠재적으로 편향을 도입했습니다.

감염이나 치명적인 선천성 심장병과 같은 잠재적으로 심각한 질병의 초기 단계에 있는 아기를 임상적으로 식별하는 것은 종종 어렵습니다. 이러한 아기는 출생 후 며칠 동안 건강하게 나타날 수 있으므로 진단을 내리기 전에 집으로 퇴원합니다. 이러한 경우, 병원 밖에서 급속히 악화되어 아기가 응급실로 돌아와 병원에 재입원하게 될 심각한 위험이 있습니다. 출산 후 집으로 퇴원하기 전에 산소포화도 선별검사를 하면 심각한 기저 질환이 있는 잘 생긴 아기를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 이유로 많은 센터에서는 모든 신생아에 대해 선별 SpO2 측정을 수행하는 정책을 채택하고 있습니다. 229,421명의 신생아를 대상으로 한 치명적인 선천성 심장 질환의 발견을 위한 맥박 산소측정 스크리닝에 대한 최근의 체계적 검토는 민감도 76•5%, 특이도 99•9% 및 위양성률 0•14%(7)를 보여주었습니다. 이 검토에서 748개의 위양성 결과가 있었으며 이는 참 양성 테스트보다 6배 더 많습니다. 더 중요한 것은 치명적인 선천성 심장병을 가진 33명의 아기가 확인되지 않았다는 것입니다. 이 검사의 양성 예측도는 질병의 유병률이 낮고 위양성률이 매우 높기 때문에 낮았습니다(13%). 높은 거짓 긍정률은 커뮤니티에서 이러한 테스트를 구현하기 전에 고품질의 규범적 포화 데이터에 대한 필요성을 지원합니다. 현재 정책에서는 단일 컷오프 SpO2 값을 심초음파와 같은 추가 조사를 위한 임계값으로 설정하는 경향이 있기 때문에 이러한 정보를 해석하는 방법에 불확실성이 있습니다. 이것은 연구자가 건강한 신생아에서 발생할 것으로 예상하는 산소 포화도의 정상적인 변동을 고려하지 않기 때문에 지나치게 단순한 접근 방식일 수 있습니다. 건강한 만삭아의 고품질 SpO2 값을 비교 기준으로 사용하면 "위험에 처한" 신생아를 보다 정확하게 식별할 수 있습니다.

어린이용 카시트 테스트:

NICU에 입원한 많은 아기들은 집에서 퇴원하기 전에 카시트에 앉아 있는 동안 90분 동안 연속 SpO2 기록을 받습니다. 카시트 테스트라고 하는 이 절차는 카시트에 앉은 결과 구부러진 신체 자세를 견딜 수 없는 아기를 식별하기 위한 것입니다. 90분 기록은 SpO2 값의 빈도 히스토그램으로 표시되므로 임상의는 산소 포화도가 너무 낮은 상태에서 과도한 시간을 보내는 아기를 식별할 수 있습니다. 카시트 테스트 결과의 해석은 대체로 주관적입니다. 테스트 결과를 건강한 아기의 SpO2 히스토그램과 비교함으로써 임상의는 카시트 테스트를 "통과" 또는 "실패"하는 아기를 보다 객관적으로 식별할 수 있습니다.

산소 포화도 히스토그램 해석:

지속적인 기계적 환기, 지속적 양압 또는 비강 프롱을 통한 산소 공급이 필요한 수정 임신 37주의 미숙아는 일상적으로 SpO2 빈도 히스토그램을 생성하여 언제 발관할 준비가 되었는지 또는 지속적 양압에서 전환할 것인지 결정하는 데 도움을 줍니다. 현재 아기가 호흡 지원을 중단할 준비가 되었는지 판단하기 위해 SpO2 히스토그램을 평가하기 위한 기준을 정의하는 데 도움이 되는 양질의 SpO2 규범 데이터가 없습니다.

행동 양식

연구 설계: 전향적, 종단적, 관찰적 연구.

연구 센터: 이 연구는 지리적으로 분리된 3개 병원(Foothills Medical Center, Rocky View General Hospital 및 Peter-Lougheed 병원)의 산후 병동에서 앨버타주 캘거리(고도 1054m) 시에서 수행됩니다. 캘거리에서는 연간 약 18,000명의 출생이 있습니다.

서로 다른 고도에서 수행된 산소 포화도 참조 연구에서 1500m 미만의 중심에서 출생 후 산소 포화도는 해수면에서 측정된 것과 크게 다르지 않았습니다. 따라서 조사관은 우리의 결과가 고도 1500m 미만의 모든 센터에 적용될 수 있을 것으로 기대합니다.

이 연구의 일환으로 연구자들은 콜롬비아 보고타에서 동일한 디자인의 파일럿 연구를 수행하고 있습니다. 보고타의 고도는 2625m입니다. 파일럿 연구는 건강한 아기의 산소 포화도 패턴이 캘거리(고도 1045미터)에서와 같이 높은 고도에서 동일한지 조사할 것입니다.

피험자 식별 및 등록:

조사관은 잠재적 피험자를 식별하기 위해 매일 노동 및 분만 병동에 입원한 아기의 전자 건강 기록을 검토합니다. 전자 건강 기록은 모든 환자의 나이를 표시합니다. 신생아는 생후 0일로 식별됩니다. 어머니를 돌보는 직원이 우리 연구에 대해 우리와 대화할 의사가 있음을 확인한 후 지역 공동 조사자가 연구 등록에 대한 동의를 요청하기 위해 잠재적 피험자의 어머니에게 접근할 것입니다. 등록된 유아의 경우, 출생 통지서에는 아기가 연구의 일부임을 공중 보건 간호사에게 알리는 라벨이 부착되어 있습니다. 연구 참여를 거부하는 부모의 경우 조사관은 ER 방문 및 병원 입원을 확인하기 위해 8주 동안 이 영아를 추적할 수 있는 권한을 요청할 것입니다. 이 영아의 데이터를 연구에서 다른 영아의 데이터와 비교하면 모집에서 편향을 감지하는 데 도움이 됩니다.

수집할 데이터 임신 주수, 연령(시간/일), 성별, 출생 체중, 배수, 분만 방식, 그룹 B 연쇄상 구균 상태, 양막 파열 기간, 진통 여부, 융모막염, 산모 병력 및 산부인과 병력, 산모 흡연, 임신성 당뇨병, 임신 유발성 고혈압, 산전 초음파 결과, 양막천자/융모막 융모 검체 채취 결과, Apgar 점수, 소생 세부 사항 및 제대혈 가스 결과가 환자의 전자 및 종이 건강 기록에서 수집됩니다. 산소 포화도 데이터는 아래에 설명된 대로 수집됩니다.

산소 포화도 측정:

일단 등록하면 신생아는 Masimo Radical 7 맥박 산소 측정기를 사용하여 90분 동안 산소 포화도를 측정하게 됩니다. 이 산소 포화도 측정기는 운동 인공물에 대한 저항성과 낮은 관류 상태에서 우수한 성능 때문에 선택되었습니다(14,15). 산소 포화도 측정기는 평균 감도가 8초인 정상 감도로 설정되며 2초마다 데이터 포인트를 저장합니다. 맥박 산소 측정기 프로브 하나는 오른쪽 손목(전관)에, 다른 프로브는 양쪽 발(후관)에 배치하여 관류 지수가 측정되는 지점부터 10분간 연속 측정합니다. 조직 관류 및 신호 품질이 허용 가능합니다(>1.0). 기록의 이 초기 단계는 아기가 조용한 상태에 있는 유아실 검사실에서 공동 조사자의 감독 하에 정확한 판독값을 얻을 수 있도록 수행됩니다. 각 영아의 각성 상태는 March of Dimes의 "신생아 만기 상태" 설명(16)에 따라 분류됩니다.

아기는 90분의 기록 기간을 완료하기 위해 오른쪽 손목에 산소 포화도 측정기 1개를 부착한 상태로 산모에게 돌려보냅니다. 이 80분 동안 조사관은 산모가 유아에게 두 개의 탐침을 부착하는 것이 불편하기 때문에 관전부 포화도만 기록합니다.

퇴원 후 2~3일 후에 PHN(Public Health Nurse) 클리닉에서 맥박 산소 측정법 사용에 대해 교육을 받은 PHN이 또 다른 15분간 관 전후 동시 SpO2 측정을 수행합니다.

신생아 상태:

신생아 상태는 규칙적인 패턴으로 반복되는 특징적인 행동과 생리적 변화의 그룹입니다(17). 각 신생아 상태에는 심박수, 혈류, 뇌파 및 포화도 변화가 있을 수 있습니다(18-20). 산소 포화도 기록 중 신생아 상태를 식별하면 각 신생아 상태의 맥락에서 포화 추세를 해석하는 데 도움이 될 수 있으므로 분석에서 제어됩니다. 영아의 상태를 분류하기 위해 신생아라는 용어의 "March of Dimes" 상태를 사용합니다(Ref: March of dimes)(부록 참조). 이 방법은 전기 생리학적 연구와 비교하여 검증되지 않았지만 간단하고 신속하게 수행할 수 있으며 비침습적이며 정교한 장비가 필요하지 않습니다.

녹음 시간:

산소 측정 기록은 정규 근무 시간 동안 퇴원 전 12-24시간마다 수행되며 첫 번째 기록은 출생 후 6-24시간 사이에 발생합니다(21). 자궁 외 환경으로의 정상적인 전환이 완료될 수 있도록 생후 6시간 이전에는 기록을 수행하지 않습니다. PHN은 퇴원 후 Public Health Clinic에서 2~3일 후에 SpO2를 한 번 더 기록합니다. 캘거리에서는 모든 아기가 퇴원 후 며칠 이내에 공중 보건국에서 정기적으로 후속 조치를 받는다는 점에 유의하십시오.

실명:

맥박 산소 측정기 판독값은 산소 농도계의 디스플레이 위에 불투명 덮개를 고정하여 가려집니다. 신호 강도의 척도인 관류 지수는 조사자가 양질의 신호를 얻을 수 있도록 가시적으로 남게 됩니다. 비트간 톤 기능이 꺼지고 산소 포화도를 간접적으로 나타내는 고/저 SpO2 알람이 음소거됩니다. 이러한 방식으로 조사관과 직원은 산소 포화도 판독값을 보지 못합니다.

신생아 상태 평가를 위한 관찰자간 합의(MARCH OF DIMES):

우리 연구에서 여러 조사관과 함께 신생아 상태를 균일하게 정의하는 것이 중요합니다. 이 간단한 평가 방법으로 조사관은 관찰자 간 합의가 높을 것으로 기대합니다. 관찰자 간 가변성을 추정하기 위해 연구에 모집된 각 사이트의 처음 10명의 영아(3개 사이트에 대한 총 30명의 영아)를 2명의 조사자가 동시에 관찰합니다. 각 관찰은 기록의 처음 10분 동안 발생하며(정상적인 신생아 보육원에서) 미리 인쇄된 양식에 조사관이 독립적으로 기록합니다.

관찰자 간 가변성은 부트스트랩 편향 보정된 95% 신뢰 구간과 함께 명목 카파 통계를 사용하여 결정됩니다. Kappa 값은 다음과 같이 분류할 수 있습니다. 0 미만=나쁨, 0~0.20=약간, 0.21~0.4=보통, 0.41~0.6=보통, 0.61~0.8=상당함, 0.81~1=거의 완벽함. 이 평가의 주요 목적은 신생아 상태 평가를 검증하는 것이 아니라 관찰 간의 가변성 정도를 이해하는 것이기 때문에 조사관은 30명의 영아로 구성된 편의 표본을 선택했습니다.

데이터 관리:

데이터는 실시간으로 맥박 산소 측정기에 자동으로 기록 및 저장됩니다. 각 측정 전에 공동 조사자 또는 공중 보건 간호사는 SpO2 측정 시작 시 맥박 산소 측정기에 날짜와 시간을 기록합니다. 이렇게 하면 맥박 산소 측정기에서 기록된 정보를 다운로드할 때 각 환자와 산소 측정 데이터를 쉽게 연결할 수 있습니다.

맥박 산소 측정기는 각 시점에 대해 산소 포화도, 심박수 및 기록 품질에 관한 정보가 포함된 16진수 코드의 3가지 유형의 데이터를 저장합니다. 데이터는 하이퍼 터미널 프로그램을 실행하는 연구 랩톱 컴퓨터를 사용하여 맥박 산소 측정기에서 Microsoft Excel로 가져옵니다. 각 산소 농도계는 저장 용량을 초과하지 않고 모든 측정을 수용할 수 있습니다. 그러나 데이터가 적시에 안전하게 저장되도록 수집 직후 산소 농도계 다운로드가 발생합니다.

연구 데이터는 온라인 연구 데이터베이스인 REDCap(Research Electronic Data Capture)을 사용하여 수집 및 관리됩니다.1 REDCap은 연구 연구를 위한 데이터 캡처를 지원하도록 설계된 안전한 웹 기반 애플리케이션으로, 1) 검증된 데이터를 위한 직관적인 인터페이스를 제공합니다. 기입; 2) 데이터 조작 및 내보내기 절차를 추적하기 위한 감사 추적 3) 공통 통계 패키지로 원활한 데이터 다운로드를 위한 자동화된 내보내기 절차; 4) 외부 소스에서 데이터를 가져오는 절차(22) . 식별 정보는 연구 바인더에 보관되며 REDCap 데이터베이스에 입력되지 않습니다.

아기의 후속 조치:

생후 8주까지 아기를 추적하여 전자 건강 기록을 검토하여 사망한 사람, 병원 재입원이 필요한 사람 또는 응급실을 방문한 사람을 식별합니다. 이 아기들에 대해 조사관은 병원 차트와 전자 건강 기록을 검토하여 이루어진 중요한 진단을 식별합니다. 조사관은 또한 후속 조치 기간 동안 수행된 심장초음파도를 검토합니다. 이후에 선천성 심장 질환, 호흡기 질환(선천성 호흡기 질환/기형), 혈액 질환 또는 자궁 내/주산기 감염(개별 차트 검토와 함께 임상 특징 또는 미생물학적 증거를 기반으로 함) 진단을 받은 것으로 밝혀진 아기는 데이터가 포함되지 않습니다. 노모그램. 위의 조건 중 하나라도 있는 유아는 산소 포화도가 건강한 아기와 다른지 확인하기 위해 별도로 분석됩니다.

표본의 크기:

평균 산소 포화도 측정값이 0.25% 오차 범위 내에 있다고 가정하고 이 모집단의 산소 포화도 측정값에 대해 발표된 표준 편차 추정치를 기반으로 연구자들은 표준 편차를 3.35로 간주했습니다. 이것은 또한 그러한 오차 한계 내에서 변동의 평균 계수를 추정하는 역할을 할 것입니다. 실제 샘플 크기 계산은 14입니다. 그러나 산소 포화도의 백분위수를 사용하여 노모그램을 만드는 주요 목표를 고려할 때 더 많은 수의 아기를 등록해야 합니다. 중퇴율 10~15%, 심장질환 등으로 퇴원 후 제외된 아기 비율을 1~2%로 가정해 625명의 아기를 모집해 최종 표본 500명을 확보할 계획이다.

분석:

조사관은 이 초기 단계에서 관관 후 SpO2, SpO2 변동성 및 관관 전후 산소 포화도 차이의 추세를 분석합니다. "R 프로젝트" 통계 컴퓨팅 패키지는 공동 조사자 중 한 명(A Nettel-Agguire, PhD 통계학자)의 감독 하에 분석에 사용됩니다. 조사관은 인구 특성에 대한 기술 통계를 제시합니다. 범주형 변수는 비율 및 95% CI로 표시되며 숫자 변수는 평균(표준 편차) 또는 중앙값(IQR)으로 적절하게 표시됩니다.

각 아기에 대해 산소 포화도 평균은 SD(표준 편차) 및 각 기간(0일, 1일, 2일 등)에 대한 변동 계수(SD/평균)와 함께 계산됩니다. 이 세 매개변수의 샘플 평균은 해당 신뢰 구간으로 계산됩니다.

조사관은 SpO2 측정이 수행된 각 날짜에 대해 개별 평균을 기반으로 LMS 방법(왜도-중앙값-변동 계수 방법)을 사용하여 산소 포화 백분위수를 계산합니다.

조사관은 SpO2가 시간이 지남에 따라 안정적으로 유지될 것으로 예상합니다. 이를 평가하기 위해 적어도 그래픽으로 모든 전체 개별 프로필에 대한 기능적 데이터 분석(FDA)이 수행됩니다. FDA는 각 개인의 시간과 관련하여 SpO2 데이터에 대한 곡선 프로필(스플라인의 통계적 불이익 피팅을 통해)을 생성합니다. 따라서 평균 프로필 또는 평균 곡선은 해당하는 95% 신뢰 구간을 가진 모든 대상에서 파생될 수 있습니다. 이는 0일과 1일, 2일 등에 대해 별도로 수행됩니다.

로지스틱 회귀는 산소 포화도의 공변량, 산소 포화도의 가변성, 임신 주수, 출생 체중 및 성별을 평가하기 위해 8주간의 사망, 심각한 질병 또는 병원 재입원 결과에 대해 수행됩니다.

연구의 새로움:

이 연구는 다음과 같은 방식으로 이 분야에 추가됩니다.

1. 우리가 아는 한, 이것은 등록된 모든 영아의 맥박 산소 측정기 판독값에 대해 의료 팀, 공동 조사자 및 부모의 눈을 멀게 한 첫 번째 연구입니다. 산소 포화도 측정기 판독값을 보지 않으면 잠재적으로 중요한 바이어스 원인이 제거됩니다.

2. 이전 연구에서는 단일 시점에서 단일 산소 포화도 값 또는 여러 시점에서 단일 산소 포화도 값을 제공했습니다. 조사관은 여러 차례에 걸쳐 지속적인 산소 포화도를 측정할 것입니다. 여기에는 2가지 주요 잠재적 이점이 있습니다.

   1. 조사자는 개별 관찰 값에서 최소, 평균, 표준 편차 및 변동 계수의 SpO2 히스토그램을 구성할 수 있습니다.
   2. 한 번 이상 맥박 산소 측정을 수행하면 시간 경과에 따른 산소 포화도의 변화를 식별하고 정량화할 수 있습니다.
3. 이 연구는 생후 8주에 영아의 웰빙에 의해 결정될 "건강"의 정의에서 독특합니다. 이 접근법을 통해 조사관은 출생 시 건강해 보였지만 나중에 "건강하지 않음"으로 확인된 영아를 식별할 수 있습니다.
4. PHN에 의한 지역사회 산소포화도 기록은 동맥관이 정상적으로 출생 후 72시간 이내에 닫히기 때문에 중대한 선천성 심장 질환이 맥박 산소 측정법에 의해 발견될 가능성이 더 높은 다른 시점과 시점에서 선별하는 새로운 개념입니다(23). . 최근의 체계적 검토에 따르면 SpO2 측정이 생후 24시간 이후에 이루어지면 위양성률이 10배 감소하는 것으로 나타났습니다(7).
5. 전관 및 후관 SpO2 측정은 임상적으로 명백하지 않은 질병을 감지하는 능력을 증가시킬 수 있습니다(24).

윤리학:

윤리 신청서가 Conjoint Health Research Ethics Board에 제출되었습니다. 아기를 연구에 등록하기 전에 정보에 입각한 동의를 얻습니다. NICU에서 신생아에게 맥박 산소 측정법을 사용하는 것은 일상적입니다. 알려진 유해한 영향이 없는 안전한 절차입니다. 맥박 산소 측정기의 일상적인 사용은 현재 산후, 분만 및 분만 병동에서 표준 진료가 아니기 때문에 맥박 산소 측정기 판독값에 대해 직원의 눈을 멀게 하는 것은 윤리적 문제를 나타내지 않습니다. 또한 의료진이 SpO2 판독값을 보지 못하게 하면 SpO2 판독값에 따라 영아 관리가 부적절하게 변경되는 것을 방지할 수 있습니다.