에어로졸 박스 사용이 의료 제공자 오염에 미치는 영향

조사관은 4개의 INSPIRE 네트워크 사이트(Alberta Children's Hospital, Ste. 저스틴 병원, 로스앤젤레스 어린이 병원, 아픈 어린이 병원). 시뮬레이션 기반 연구는 사망률이 높은 질병 과정을 연구할 때 특히 중요한 HCP나 환자에게 해를 끼칠 위험 없이 연구 질문에 답할 수 있는 이점을 부여합니다. 모든 사이트에서 윤리 승인이 제출되었습니다. 두 명의 참가자가 기도 팀을 구성하여 모의 중환자 COVID-19 환자 관리를 위한 기도 제공자 및 기도 보조자의 역할을 수행하도록 모집합니다. 참가자는 팀별로 컨트롤 암(예: 에어로졸 상자 없음) 또는 개입 팔(예: 에어로졸 상자 사용). 무작위 배정 후 모든 참가자는 시뮬레이션된 임상 환경을 안내하는 짧은 비디오를 보게 됩니다. 개입 팔 팀은 에어로졸 상자 사용에 대한 지침을 제공하는 추가 5분 비디오를 보고 최대 15분의 실습 교육을 받습니다(자세한 내용은 아래 참조). 오리엔테이션 후 팀은 세 가지 순차적 시뮬레이션 시나리오에 참여합니다. 시나리오 전달 순서는 잠재적 혼란 요소인 시나리오 순서를 제거하기 위해 무작위로 지정됩니다. 소생실 내 장비의 위치와 특성, 온도 및 습도는 모든 현장에서 표준화됩니다. Laerdal Resusci-Anne 마네킹이 시뮬레이션 환자로 사용됩니다.

에어로졸 상자는 환자의 머리와 어깨를 덮고 있는 투명한 플라스틱 입방체이며, 상자 전면에 기도를 관리할 수 있는 원형 액세스 포트가 있습니다. 추가 4개의 액세스 구멍(즉, 상자 양쪽에 2개)을 통해 기도 보조자가 환자 기도에 액세스할 수 있습니다. 우리의 연구에는 하나의 기도 보조자만 포함되어 있으므로 사용하지 않는 두 개의 구멍은 연구 중에 밀봉됩니다. 기도 보조자는 기도 제공자의 바로 오른쪽에 표준화된 자세로 서도록 안내됩니다. 이전 연구에서 성인 지원자의 머리 위에 놓인 에어로졸 상자는 숨을 내쉴 때와 기침을 할 때 상자 밖으로 공기가 누출되는 것을 보여 주었으며 플라스틱 드레이프를 추가하여 제거할 수 있습니다. 이러한 이유로 조사관은 에어로졸의 확산을 방지하기 위해 상자 상단에서 환자의 가슴까지 이어지는 플라스틱 드레이프를 통합했습니다. 또 다른 실험에서 에어로졸 박스 설정에 연속 벽 석션을 추가하면 석션 없이 에어로졸 박스를 사용할 때와 비교하여 공기 중 입자 노출(기도 제공자의 경우)이 크게 감소했습니다. 대부분의 급성 치료 영역에서 벽 석션을 사용할 수 있고 접근할 수 있다는 점을 감안할 때 에어로졸 박스 설정에는 벽면 석션이 포함되며 석션 튜브는 환자 머리 근처의 상자 바닥을 따라 한 지점에서 에어로졸 박스로 연결됩니다. 벽 흡입은 200mmHg로 설정되며, 이는 약 50L/min의 음의 공기 흐름을 생성하기 위해 이전 연구에서 사용된 압력과 일치합니다.

모든 참가자(예: 기도 제공자 및 기도 보조자) 중재 팔에 무작위로 에어로졸 박스 교육을 받게 됩니다. 5분 분량의 비디오는 참가자들에게 에어로졸 박스 설계를 안내하고 2인 기도 팀과 함께 에어로졸 박스를 사용하여 최적의 BVM 환기, ETI 및 LMA 삽입을 위한 전략의 전문가 모델 시연을 포함합니다. 교육 비디오는 앨버타, 온타리오 및 퀘벡의 연구 현장에서 볼 수 있도록 영어와 프랑스어로 촬영됩니다. 비디오를 본 후 참가자는 최대 15분 동안 두 사람이 세 가지 절차를 모두 연습하여 효율성을 최적화하기 위해 움직임을 조정할 수 있는 기회를 제공합니다. 각 시술 후 참가자는 현지 기도 및 에어로졸 박스 전문가(예: 사이트 조사관).

실제 환자에서 발생하는 에어로졸화의 양은 매우 가변적이며 많은 요인(예: 바이러스 부하, 에어로졸화 방법 등) 시뮬레이션 환경에서 SARS-CoV-2 바이러스의 에어로졸화를 정확히 복제하는 것은 불가능합니다. 이 연구에서 연구자들은 치료의 다양한 측면(예: 환기 압력, 입자 크기 및 침착된 부피, 폐 순응도), 따라서 서로 다른 상황(예: 에어로졸 박스 대 박스 없음; BVM 대 LMA 대 ETI). 입자의 에어로졸화를 시각화하기 위해 연구 팀은 기도 관리 중 에어로졸화를 평가하는 연구에서 성공적으로 활용된 방법론을 채택할 것입니다. GloGerm©™(Glo ​​Germ Company, Moab, UT, USA)은 자외선(UV)에 노출되면 발광하는 무독성의 눈에 보이지 않는 형광 수지 마커입니다. SARS-CoV-2 바이러스가 퍼지려면 물과 점액 외피가 필요하며, 이러한 바이러스 함유 외피의 크기는 더 큰 비말(>60μm)에서 더 작은 공기 중 입자 또는 감염성 비말 핵(직경 5-10μm)까지 다양합니다. 입자 크기가 약 5µm인 Glo Germ™은 에어로졸화된 SARS-CoV-2에 대한 합리적인 대체물을 나타냅니다. AGMP는 두 가지 방식으로 에어로졸을 생성할 수 있습니다. 에어로졸을 기계적으로 유도 및 분산시키거나 환자가 기침하도록 유도하여 에어로졸을 생성하는 것입니다. 이 연구는 일반적으로 수행되는 세 가지 AGMP(BVM 환기, LMA 삽입 및 ETI)에 의해 기계적으로 유도된 에어로졸에 초점을 맞춥니다. Glo Germ™(0.5mL)을 마네킹의 입인두와 기관에 적용하여 분비물을 시뮬레이션합니다. Glo Germ™은 AGMP의 에어로졸화 역학에 대한 현재 이해와 일치하는 기도 조작 또는 포장과 관련된 기계적 압력 및 기류로부터 에어로졸화됩니다. 참가자는 실시간 피드백을 제공하는 디지털 압력 압력계를 사용하여 환기 압력을 20cm H2O 최고 흡기 압력 및 5-6cm H2O 최고 호기말 압력으로 적정합니다. 위에서 설명한 방법(및 인공호흡 압력)을 사용하여 수행한 파일럿 작업으로 인해 BVM 인공호흡 중에 기도 제공자의 손, 몸통, 안면 보호대 및 발이 오염되었습니다. 이는 이러한 방법이 수동 환기 중에 측정 가능한 양의 Glo Germ™ 입자를 생성하기에 충분함을 시사합니다.

각 시나리오에 앞서 모든 참가자는 가운, 니트릴 장갑, 안면 보호구, 구글, N95 인공호흡기로 구성된 개인 보호 장비(PPE)를 착용합니다. 가운과 안면 보호대의 브랜드, 유형 및 크기는 모든 현장에서 표준화됩니다. PPE는 표준화된 PPE 착용 체크리스트에 따라 파트너와 함께 착용하고 시나리오 전에 연구 보조원이 확인합니다. 모든 시나리오는 지속 시간이 5분이며 미리 작성된 환자 진행 상황이 포함된 시나리오 템플릿을 사용하여 엄격하게 표준화됩니다. 개입팀은 세 가지 시나리오 모두에서 에어로졸 상자를 사용하는 반면 제어팀은 에어로졸 상자를 사용하지 않습니다. 전체 세션이 끝나면 참가자는 디브리핑에 대한 혼합 방법 접근 방식을 사용하여 성능 문제, 감염 제어 조치 및 기술에 대해 논의하는 교육 디브리핑을 받게 됩니다. 탈의는 PPE 파트너와 함께 진행되며 일관성을 보장하기 위해 표준화된 PPE 탈의 체크리스트에 따라 진행됩니다.

시나리오 A: BVM 인공호흡 - 진행성 호흡 곤란 및 불포화 증상을 보이는 COVID-19 의심 청소년 환자를 묘사합니다. 참가자는 COVID-19 소아 환자 관리 지침에 따라 HEPA 필터로 BVM 환기를 시작하도록 지시받습니다. 입자의 에어로졸화는 마스크가 환자의 얼굴에 있는 동안 수동 환기 중에 발생합니다. 시나리오는 총 5분 동안 진행됩니다.

시나리오 B: ETI - COVID-19가 의심되는 성인 환자를 묘사하며 삽관이 필요한 진행성 호흡 부전을 나타냅니다. 이 시나리오에서 의료진은 팀 리더로부터 BVM 인공호흡을 시작하지 말라고 조언받게 되며, 이는 기도 관리가 필요한 성인 COVID-19 환자에 대한 AHA 지침과 일치합니다. 참가자는 비디오 후두경(예: GlideScopeTM), HEPA 필터를 장착한 상태에서 삽관 후 수동 환기를 제공합니다. 시나리오는 최대 5분 또는 환자가 성공적으로 삽관될 때까지 중 더 긴 시간 동안 지속됩니다.

시나리오 C: LMA 삽입 - 시나리오 B와 동일한 환자를 묘사합니다. 이 시나리오에서 제공자는 팀 리더로부터 LMA를 삽입하라는 조언을 받습니다. 참가자는 환자를 진정, 마비 및 삽관하고 HEPA 필터를 제자리에 배치한 상태에서 LMA 삽입 후 수동 환기를 제공하도록 안내됩니다. 시나리오는 최대 5분 또는 환자가 성공적으로 삽관될 때까지 중 더 긴 시간 동안 지속됩니다.

데이터 수집은 각 시나리오 직후, PPE 탈의 전후에 발생합니다(아래 결과 참조). 데이터 수집 후 소생실과 기도 트레이너를 청소합니다. 클린 PPE는 각 시나리오의 모든 참가자에게 제공됩니다. 이러한 조치는 이전 시나리오에서 GloGermTM 입자가 점진적으로 축적되지 않도록 합니다. 모든 시나리오는 침대 머리에서 조감도 각도로 녹화됩니다. 비디오 후두경 장치의 비디오는 시나리오 B 중에 캡처됩니다.

무작위화는 팀 수준에서 이루어지며, 연구 사이트 및 기도 제공자의 성별에 따라 계층화되고(두 팔의 성별이 균등하게 분배되도록 하기 위해) 연구 부문 전체에 팀이 고르게 분포되도록 4개의 블록에서 수행됩니다. 웹 기반 난수 생성기를 사용하여 중앙 연구 측에서 무작위화 패키지를 준비합니다. 각 사이트에 제공되는 순차적으로 번호가 매겨진 모집 패키지에는 연구 부문 할당 및 참가자를 위한 고유 식별자 코드가 있는 봉인된 불투명 봉투(즉, 연구 부문당 하나의 봉투)가 포함됩니다.

샘플 크기 추정은 기본 결과 측정을 기반으로 합니다. 이 분야에 대한 양적 연구의 부족을 감안할 때 조사자는 총 60개 팀(참가자 120명) 또는 연구 부문당 30개 팀(참가자 60명)의 샘플을 제안합니다. 각 팀은 반복 측정(예: 3가지 시나리오)을 받게 되므로 이 표본 크기는 중간 효과 크기(Cohen의 d = 0.65), 유의 수준 0.05, 검정력 0.8 및 높은 군집 내 상관 계수를 감지할 수 있습니다. (rho = 0.7) 보수적으로 추정합니다. 기술적 문제로 인해 누락된 데이터를 고려하여 조사관은 각 사이트에서 연구 그룹당 한 팀을 추가로 모집합니다. 따라서 총 표본 크기는 66개 팀(참가자 132명)이 됩니다.