NAVA 인공호흡이 선천성 심장병이 있는 어린이의 뇌 산소화 및 관류에 미치는 영향

1. 과학적 맥락

   수술 후 심장 수술에서 침습적 환기가 종종 필요하지만 유도된 양성 흉부 내압은 여러 메커니즘을 통해 혈역학에 해로울 수 있습니다: 정맥 환류 감소, 폐 혈관 저항 증가 및 우심실 후부하 증가. 이 효과는 예압에 의존하는 제한적인 우심실을 가진 환자와 단심실 완화를 위한 유선 폐 연결이 있는 환자에서 특히 문제가 됩니다. 이 환자들에서 인공호흡기 양압 감소는 심박출량과 대뇌 산소화를 개선합니다. 그러나 조기 발관이 항상 가능하거나 안전한 것은 아니므로 기계적 환기를 최적화하여 혈역학적 결과를 최소화하는 것이 필수적입니다.

   성인의 경우 NAVA(Neurally Adjusted Ventilatory Assist) 모드의 인공호흡은 지원 수준에 관계없이 자발적 인공호흡의 특징인 흉강 내압 변화를 보존할 수 있으며 인공호흡이 우심실 박출에 미치는 영향을 제한합니다. 어린이의 경우 흡기 및 평균 압력도 기존 환기에 비해 NAVA에서 더 낮습니다.

   심혈관 소생술에서 뇌 산소화 및 관류의 평가는 혈역학 매개변수 및 신경학적 예후 인자로서 모두 중요합니다. 혁신적인 비침습적 도구인 근적외선 분광법(DCS-NIRS)과 결합된 확산 상관 분광법을 사용하면 대뇌 산소화 및 대뇌 혈류의 변화를 비침습적으로 평가할 수 있습니다.

2. 가설 및 목표

   가설은 기존 환기 모드보다 낮은 흉강 내압을 생성하는 NAVA 환기 모드가 기존 환기에 비해 수술 후 심장 수술 환경에서 위험 환자의 대뇌 혈역학, 심박출량 및 산소 수송을 향상시킬 것이라는 것입니다.

   주요 목적:

   우심실 확장 기능 장애 또는 수동 폐정맥 환류(Glenn, hemi-Fontan, Fontan 및 Tetralogy of Fallot 수술 포함)의 위험이 있는 심장 수술 후 소아 환자에서 조사관은 NAVA 환기가 다음에 미치는 영향을 평가합니다.

   • 대뇌 관류: DCS로 측정한 대뇌 혈류(mm2/s).
   • 대뇌 산소화: 대뇌 조직 포화도(%) 및 국소 대뇌 O2 추출(OEF, NIRS-DCS로 측정).

   보조 목표:

   제한적 우심실 또는 수동적 폐정맥 환류(Glenn, hemi-Fontan, Fontan 및 Tetralogy of Fallot 유형 수술 포함)의 위험이 있는 소아 수술 후 심장 수술 환자에서 조사관은 기존 환기와 NAVA 모드의 영향을 다음에 대해 비교합니다.

   • NIRS-DCS 측정에서 추출한 뇌 영역 O2 소비
   • 심장 지수, 젖산 수치, 중심 정맥 산소 포화도(ScvO2) 및 산소 수송을 포함한 전신 혈류역학
   • 환기 매개변수
   • COMFORT 척도로 측정한 편안함
3. 행동 양식

이것은 CHU Sainte Justine(캐나다 몬트리올)의 소아 집중 치료 병동에서 수행되는 전향적 크로스오버, 단일 센터, 생리학적 연구입니다.

2가지 인공호흡 모드 각각에서 60분의 두 기간을 비교합니다: 일반 인공호흡 모드(치료 팀이 처방한 대로) 및 NAVA 모드, 무작위 순서.

수술 후 PICU에 입원하면 연구 환자는 비위 NAVA 탐침을 장착하게 됩니다.

연구 측정을 수행하기 전에 조사자는 다음으로 정의되는 환자 안정화를 기다립니다.

• 혈역학적으로 의미 있는 출혈의 부재
• 환기 매개변수의 안정화
• 안정 inotrope 선량 2번의 환기 기간 순서는 이전에 생성된 임의 목록에 따라 무작위로 지정됩니다.

연구 기간 환기는 다음과 같이 설정됩니다.

• 일반 환기: 치료 팀이 처방한 환기가 계속됩니다. 일반적으로 인공호흡은 일회 호흡량이 5~8mL/kg, 4~5회, 정상 탄산혈증을 목표로 하는 호흡수, PaO2를 100~150 사이로 목표로 하는 FiO2로 PRVC(압력 조절 용량 제어) 모드에 있습니다. mmHg.
• NAVA 모드: NAVA 수준 설정은 3~20V 사이의 Edi 수준, 5~7mL/kg 사이의 일회 호흡량, 신체 검사에서 호흡 곤란이 없음을 목표로 합니다. 트리거는 0.5V로 설정됩니다. 최대 압력은 30cmH2O로 제한됩니다. PEEP 수준은 치료 의사가 처방한 수준에서 변경되지 않습니다.

뇌 흐름과 산소화 측정의 비교를 용이하게 하기 위해 치료 의사의 재량에 따라 이 기간 동안 FiO2, NO 농도, 근수축 용량 및 진정이 가능한 한 안정적으로 유지됩니다. 마찬가지로 가능하면 연구 기간 동안 수혈을 실시하지 않습니다.

두 번의 인공호흡 기간 동안 다음 매개변수가 지속적으로 기록됩니다.

• 인공호흡 매개변수: 설정 모드에 따른 인공호흡기 매개변수: 최고 흡기압, 평균 기도압, PEEP, 일호흡량, 전체 및 자발 분당 인공호흡, Edi 수준, FiO2, 체적 카프노그래피를 통한 호기 CO2.
• 혈역학적 매개변수: 심박수(HR), 평균 동맥압, 수축기, 확장기, 중심정맥압(CVP), 좌심방압(LAP), 혈관활성 수축성 점수 계산과 함께 받은 혈관작용 약물의 유형 및 용량.

각 기간의 후반부에 조사관은 다음을 수행합니다.

• 중앙 동맥 및 정맥 혈액 가스 및 동맥 젖산염 측정.
• 확산 상관 분광법에 의한 대뇌 혈류 측정 및 대뇌 국소 조직 포화도 및 산소 추출 측정. 이러한 측정은 프로브를 아동의 이마에 약 20분 동안 적용하여 비침습적이고 고통 없이 수행됩니다.
• 심박출량(CO) 계산을 위한 제한된 심장 초음파.
• 환기 기간 동안의 소변 배출량 계산.

또한 각 환자에 대해 다음 정보가 수집됩니다.

• 수술 당시 나이
• 심장 진단
• 대동맥-폐 곁가지의 존재 및 정량화
• 수술 전 약물
• 수술 세부 사항: 수술 절차, 심폐 우회 기간, 대동맥 교차 클램프 기간, 투여된 수축촉진제(및 최대 용량).
• 수술 후 경식도 심장 에코의 결과(심장 기능, 복구 평가, 잔여 해부학적 병변의 존재)
• 연구 환기 기간 이전의 동맥 및 정맥 혈액 가스, 젖산염 및 헤모글로빈 수치
• 심폐 바이패스 종료와 연구 측정 시작 사이의 시간 간격

변수는 분포의 특성에 따라 평균 표준 편차 또는 중앙값(사분위수)으로 표현됩니다. 샘플 크기 때문에 2가지 환기 모드 중 t 변수 간의 차이 분석은 비모수 Wilcoxon 테스트를 사용하여 수행됩니다(연구된 모든 변수는 연속 유형임). p 값

샘플 크기 계산을 위해 연구자들은 Huang 등(4)의 연구를 사용하여 뇌 포화도의 표준 편차가 6%이고 두 환기 모드 간의 예상 차이가 최소 6%일 것이라고 추정했습니다. 0.05로 설정된 알파 위험으로 90%의 검정력에 도달하려면 최소 24명의 환자가 필요합니다. 시력 상실의 위험이 있는 경우(예: 주요 변수를 구하는 데 기술적인 어려움) 및 환자 모집단의 이질성으로 인해 30명의 환자를 포함하는 것을 목표로 결정했습니다.

대상에 대한 예비 데이터가 없기 때문에 분광학에서 측정된 뇌혈류의 변화를 기반으로 한 검정력 계산은 수행되지 않았습니다.

Sainte Justine 대학병원 연구윤리위원회와 대학 의무부로부터 승인을 받았습니다. 부모의 서면 동의가 필요합니다.