미숙아 인공호흡기에서 자동 산소 조절 유무에 따른 자동 산소 조절의 비교. (CLIO-VG)

보충 산소는 신생아 집중 치료실에서 가장 일반적으로 사용되는 '약물'로 남아 있습니다. 산소 요법의 목표는 고산소혈증과 저산소혈증을 최소화하면서 정상적인 산소 공급을 유지하는 것입니다. 미숙아는 특히 미숙아 망막병증(ROP), 기관지폐 이형성증(BPD) 및 심실주위백질연화증(PVL)으로 이어지는 산소 독성 및 산화 스트레스에 취약합니다[1]. 유사하게, 저산소혈증 에피소드에 노출되면 사망률이 증가할 수 있습니다[2, 3]. 전통적으로 산소 포화도(SpO2) 목표 지정은 간병인이 흡기 산소 비율(FiO2)을 수동으로 조정하여 수행됩니다. 그러나 실제로 이것은 일상적인 치료 중에 부분적으로만 달성됩니다[4]. Hagadorn 등은 14개 센터에서 연구를 수행했으며 산소를 공급받는 임신 28주 미만의 조산아가 처방된 목표 범위 내에서 평균 SpO2 시간의 48%만을 소비했으며, 위의 시간의 약 36%, SpO2가 목표 범위 미만인 시간 참여 센터 간에 SpO2 목표 범위 준수에 ​​광범위하고 상당한 차이가 있었습니다[5].

조산아는 FiO2의 빈번한 조정이 필요한 호흡 불안정으로 인해 SpO2의 변동이 잦습니다[6]. 결과적으로 이러한 특히 취약한 영아는 의도한 범위를 벗어난 SpO2로 상당한 시간을 보내며 종종 극단적인 저산소혈증 및 고산소혈증에 노출됩니다. 이를 위해 이제 Avea® 인공호흡기에 통합된 장치(CLiO2™)를 사용하여 흡기 산소를 자동으로 제어할 수 있습니다. 이 장치의 안전성, 타당성 및 효능은 이미 확립되어 있습니다[7-12]. Avea® 인공호흡기에 통합된 맥박 산소 측정기의 알고리즘이 더욱 개선되어 중앙 SpO2 값[13] 주변에서 더 나은 표준 분포를 달성했습니다. FiO2의 자동화된 제어는 산소 포화도 표적화의 순응도를 상당히 개선하고 저산소혈증 및 고산소혈증에 대한 노출을 상당히 감소시킵니다[7-12, 14].

호흡 불안정과 저산소혈증의 또 다른 메커니즘은 환기가 가능한 미숙아의 일회 호흡량의 광범위한 변동입니다. 인공호흡의 용적 목표 모드는 인공호흡을 하는 영아에게 전달되는 일회 호흡량을 보다 정확하게 제어하기 위해 수년 동안 사용되어 왔습니다. Jain 등은 압력 제어 인공호흡과 비교하여 용적 목표 인공호흡을 사용할 때 저산소증 사건의 지속 시간 감소를 보여주었습니다[15]. Avea 인공호흡기는 VG(Volume Guarantee®) 및 VCV(Volume Controlled Ventilation)를 포함하여 여러 유형의 용적 목표 인공호흡을 제공할 수 있습니다. VCV는 폐 순응도에 관계없이 설정된 양의 가스를 전달하는 것을 목표로 하는 반면, VG®는 서보 제어식 피드백 루프를 사용하여 흡기 압력을 자동으로 조정하여 일회 호흡량 전달을 제어합니다.

흡기 산소량과 일회 호흡량의 자동 제어 알고리즘 조정이 처방된 목표 범위 내에서 SpO2 프로필 유지를 더욱 개선하고 더 중요하게는 조산아의 장기간 저산소혈증 및 고산소혈증 에피소드를 줄이는 데 도움이 되는지 여부에 대한 데이터는 현재 없습니다. 따라서 연구자들은 이 연구를 제안합니다.

이 연구의 목적은 흡기 산소와 일회 호흡량의 자동 제어가 미숙아의 환기가 가능한 영아에서 처방된 목표 범위 내에서 SpO2 프로필을 유지하는 데 있어 추가 개선으로 이어지는지 여부를 조사하는 것입니다.

목적은 인공호흡기에서 안전한 목표 범위(90~95%)의 산소 수준을 유지하는 VG®(설정된 부피를 전달하기 위한 인공호흡기 압력의 자동 제어) 인공호흡 모드가 있거나 없는 자동 산소 제어 기능의 효능을 평가하는 것입니다. 산소 요법이 필요한 미숙아.

이 연구는 지역 연구 윤리 위원회와 기관 검토 위원회의 승인을 받은 후 영국 미들즈브러에 있는 제임스 쿡 대학 병원의 3차 신생아 집중 치료실에서 수행될 것입니다.

이 연구는 VG®가 있는 자동 FiO2 제어(CLiO2™) 및 VG®가 없는 자동 FiO2 제어의 무작위 할당 순서로 2회 연속 12시간 동안 완료됩니다.

자동 FiO2 시스템 CLiO2™는 Avea® 유아 인공호흡기(CareFusion, Yorba Linda, CA)에 통합되어 있으며 Radical 신생아 산소 포화도 측정기(Masimo, Irvine, CA)를 사용하여 지정된 목표 범위 내에서 SpO2를 유지하기 위한 자동화된 FiO2 조정을 허용합니다. 처음 시작할 때 임상의가 이전에 초기 '기준선 FiO2' 수준으로 설정한 FiO2를 채택합니다. 그 후, FiO2 및 그 빈도의 변화는 SpO2가 목표 범위 미만인지, 초과인지 또는 목표 범위 내에 있는지에 따라 달라지며, SpO2의 추세 및 모든 변화는 '기준선 FiO2' 수준에 비례합니다. SpO2가 목표 범위를 초과하면 FiO2가 단계별로 감소합니다. FiO2의 단계적 감소는 FiO2의 점진적인 감소를 초래합니다. SpO2가 목표 범위 아래로 떨어지면 FiO2의 증분은 일반적으로 더 크고 더 자주 발생합니다. 이는 SpO2와 목표 범위 사이의 차이와 SpO2의 감소 또는 증가 추세에 비례합니다. FiO2의 변화는 일반적으로 0.01에서 0.05 사이입니다. 그들의 주파수는 FiO2의 더 빠른 변화율을 달성하기 위해 증가하고 초당 1만큼 빈번할 수 있습니다. 기준선 FiO2 수준은 SpO2를 범위 내로 유지하기 위해 FiO2에 대한 영아의 요구 변화에 따라 점진적으로 조정됩니다. 산소 포화도 측정기의 기본 설정은 정상 감도, 8초 평균 시간, 20초 경보 지연 및 90% 및 95% SpO2의 엄격한 경보 한계입니다. Masimo 신생아 프로브(LNOP Neo-L)는 가능할 때마다 오른쪽 손목에 적용됩니다. SpO2 신호 손실(포화 '드롭아웃')이 발생하면 안전 장치 메커니즘이 백업 FiO2를 이전 15초 동안 중앙값 수준으로 조정하거나 더 높은 경우 기준선으로 조정합니다.

VG(Volume Guarantee Ventilation)®는 호흡별로 최고 흡기 압력(PIP)을 자동으로 조정하여 설정된 호흡량의 가스를 전달하는 것을 목표로 하는 용적별 인공호흡 모드입니다. 이론적으로 이것은 폐 순응도와 영아의 상태가 변함에 따라 일회 호흡량 전달의 변화를 최소화해야 합니다. 이 기능은 자동화된 서보 제어 메커니즘에 의해 달성됩니다. PIP 상한은 임상의가 안전 메커니즘으로 설정할 수 있습니다. VG®에 대한 데이터가 부족하지만 더 낮은 평균 PIP 수준에서 유사한 가스 교환을 달성하는 것으로 생각됩니다[15].

용적 조절 인공호흡(VCV)은 일종의 '용적 목표' 모드입니다. 기본 폐 역학에 관계없이 정해진 호흡량(의사가 선택한)을 전달하여 원하는 일회 호흡량을 지원하는 것을 목표로 합니다. 인공호흡기는 이 양을 전달하는 데 필요한 최대 흡기압을 생성합니다. 일정한 흡기 흐름 패턴(정방형 흐름 파형)이 있고 최대 부피와 흡기 압력 전달은 흡기가 끝날 때 달성됩니다. VG 없이 12시간의 '제어 기간' 동안 유아는 현재 임상 표준에 따라 VCV A/C(보조 제어)를 사용합니다.

VG®와 VCV는 현재 저희 장치에서 사용 중인 인공호흡기인 AVEA® 인공호흡기(Carefusion, Yorba Linda, CA)를 사용하여 영아에게 전달될 수 있습니다. 평가판의 각 부문에서 유아에게 사용되는 모든 장치 및 장비는 현재 우리 장치에서 사용되는 것과 동일합니다. Carefusion AVEA® 인공호흡기 시스템 사용자 설명서, L2786, 개정 M, 2011년 7월에 따라 사용됩니다.

실험에 대한 구두 및 서면 정보(참가자 정보 시트 형식)는 영아가 삽관된 후 가능한 한 빨리 부모에게 제공됩니다. 유아의 의료 관리 및 진행 상황에 대한 다른 모든 정보가 아기와 논의된 후 그리고 그 당시 시험 정보를 받기를 원하는 경우에만 제공됩니다. 아기가 태어나기 전에는 동의를 얻지 못할 것입니다.

영아에게 삽관 및 인공호흡을 한 후, 영아의 치료 및 경과에 대한 관련 정보를 논의한 후에만 참여 동의를 위해 부모에게 접근합니다. 부모는 재판에 대한 서면 및 구두 정보를 제공받을 것입니다. 아기가 시험에 참여하는 데 동의하는 부모는 서면 동의서에 서명해야 합니다. 영아는 부모의 서면 동의를 얻은 후 Volume Guarantee® 또는 Volume-Controlled 환기 교차 기간에만 무작위 배정됩니다.

영아의 호흡기 관리가 임상적 이유로 비전통적인 환기 모드로 확대되는 경우 12시간 교차에 소요되는 시간이 결정됩니다. 영아가 크로스오버 시간의 50% 이상을 보낸 경우 이는 허용 가능한 것으로 간주되며 분석에 데이터가 사용됩니다. 영아가 50% 미만을 소비한 경우, 영아가 일반 환기를 사용할 준비가 되면 연구에 대한 동의를 재확인하기 위해 부모에게 다시 접근합니다.

Volume Guarantee® 모드를 시작할 때 5ml/kg의 설정이 초기 시작 설정이 되며 임상 조건에 따라 4ml/kg으로 감소하거나 6ml/kg으로 증가하는 옵션이 있습니다. 이것은 표준 신생아 실습입니다. 간호 할당은 연구 기간 동안 표준 임상 실습과 같이 1:1(간호사 1명이 집중 치료 유아 1명을 돌봄)으로 유지됩니다. 90~95%의 목표 SpO2 범위는 현재 임상 실습과 마찬가지로 두 연구 기간 모두에 적용됩니다. 모든 선택/계획 절차는 연구를 시작하기 전에 수행됩니다. 기관내 튜브 흡입, 흉부 물리 치료, 구강 관리, 위치 변경, 캥거루 관리, 라인/캐뉼라 및 카테터 삽입, 혈액 샘플링과 같은 모든 '일상적인 환자 관리 및 절차'는 연구 기간 동안 기록됩니다. 모든 아기는 표준 관행에 따라 하루에 한 번 구연산 카페인(20mg/kg 정맥 주사)과 1일 1회 5mg/kg을 투여받습니다.

통계 분석:

Intention-to-treat 분석은 12시간 기간 모두에 적용됩니다. 통계 분석은 정규 분포 데이터 또는 비모수 Wilcoxon 부호 순위 테스트에 대한 쌍 t 테스트와 환자 내 비교로 구성됩니다. 정규성에 대한 Shapiro-Wilk 테스트가 사용됩니다. 결과는 평균 ± 표준 편차(SD) 또는 중앙값 및 사분위수 범위로 표시됩니다. 0.05 미만의 P 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주됩니다. 기술 통계는 설문지 응답을 요약하는 데 사용됩니다. Stata® 데이터 분석 및 통계 소프트웨어 버전 11, Stata Corp LP Texas, USA가 모든 통계에 사용됩니다.