ICU의 환기 치료를 개선하기 위한 수정 가능한 요소 (MOTIVATE-ICU)

소개:

저소득 및 중간 소득 국가(LMIC)에서는 ICU 입원의 최대 2/3가 침습적 기계 환기(IMV)를 필요로 합니다. 이는 전 세계 ICU 입원의 절반에 해당합니다1-3. IMV는 생명을 구하는 장기 지원 기술이지만 인공호흡기와 관련된 폐 손상과 같은 합병증과도 연관되어 있으며 복잡한 치료 과정이 필요합니다4. 저소득 국가의 환기 환자는 젊음에도 불구하고 고소득 국가(HIC)보다 사망률이 2~4배 더 높습니다5-8. LMIC의 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS) 환자는 HIC보다 70% 더 높은 위험에 직면해 있습니다9.

HIC는 ICU 합병증을 줄이는 수정 가능한 요인과 개선 전략에 대한 충분한 데이터를 보유하고 있지만 LMIC는 IMV1,10-13과 관련된 예방 가능한 합병증에 직면할 수 있습니다. 인공호흡기로 인한 폐 손상 및 관련 폐렴과 같은 합병증은 과도한 사망뿐만 아니라 중환자실 입원 기간 연장 및 비용 상승으로 이어집니다14. 불행하게도 LMIC에서 환기를 받은 환자의 결과가 좋지 않은 결정 요인에 대한 데이터는 여전히 부족합니다12,15-17. 여러 아프리카 시험에서 볼 수 있듯이 HIC 증거 기반 관리 전략을 LMIC에 직접 적용하는 것이 항상 효과적인 것은 아닙니다 18,19. LMIC는 인력 부족, 제한된 교육, 불충분한 인프라, 다양한 환자 특성 및 동반 질환과 같은 문제로 어려움을 겪고 있으며 모두 잠재적으로 ICU 치료의 질을 저하시킵니다15,16,20,21.

최근에는 환자 치료, 지표 및 결과를 포함한 데이터 수집을 위한 중요 치료 레지스트리의 사용이 HIC와 LMIC 모두에서 확대되었습니다22-24. 이는 연구를 간소화하고 비용상의 이점을 제공합니다. 우간다는 품질 개선 및 연구 인프라를 위해 우간다 집중 치료 등록소(ICRU)를 시작했습니다. 이 레지스트리 내장 연구는 ICRU의 데이터 파이프라인을 활용하여 LMIC의 기계 환기 환자의 결과에 영향을 미치는 수정 가능한 요인을 식별하는 것을 목표로 합니다. 우리는 우간다에서 환기 환자의 ICU 사망률에 기여하는 특정 환자 수준 및 조직적 요인을 식별할 수 있다고 가정합니다.

방법 및 분석:

연구 설계:

'저소득 국가 중환자실 내 기계 환기 환자의 결과를 개선하기 위한 잠재적으로 수정 가능한 요소'(MOTIVATE-ICU) 연구는 두 가지 주요 구성 요소로 구성된 전향적 다기관 등록 기반 관찰 연구입니다. 첫 번째는 환자 관련 및 프로세스 관련 요인을 평가하기 위한 전향적 관찰 다기관 레지스트리 내장 연구입니다. 두 번째 구성 요소는 포함된 ICU의 조직 구조를 평가하기 위한 단면 조사입니다. 이 연구 프로토콜은 Clinicaltrials.gov에 등록되었습니다. (등록번호: NCTXXXXXXX). 연구 결과는 전염병학 관찰 연구 보고 강화(STROBE) 성명25에 따라 보고될 것입니다.

연구 설정:

ICU는 지속적인 활력 징후 모니터링[심전도(ECG) 모니터링, 심박수/맥박수, 비침습적 혈압(NIBP), 말초 산소 포화도( SpO2)] 및 해당 병실의 각 병상에 대해 지정된 간호 서비스, 즉 최소 24시간 동안 주당 최소 3명의 환자를 대상으로 합니다. 코로나 바이러스로 인한 질병 2019(COVID-19) 이전에 중환자실 수용 능력을 평가하기 위해 우간다에서 실시된 기술 연구에 따르면 당시 14개의 중환자실이 있었고 그 중 12개가 기능적이었습니다20. 그러나 코로나19 이후 일화적인 증거에 따르면 현재까지 거의 25개의 기능성 ICU로 ICU 용량이 거의 두 배로 증가한 것으로 나타났습니다. 현재 우간다에서 활동하고 있는 모든 ICU는 참여할 자격이 있습니다(eTable 1).

참가자들:

연구 기간 동안 연구 중환자실에 입원하고 침습적 기계적 환기를 받고 있는 15세 이상의 환자가 모집 대상이 됩니다. 제외 기준에는 삽관 후 24시간 이내에 성공적인 발관, 임종 치료 및/또는 ICU 완화 지원을 위한 입원, MV 시작 후 24시간 동안 연구에 참여하지 않은 ICU에서 이송된 환자가 포함됩니다.

결과:

일차 결과 일차 결과는 ICU 사망률, ICU 입원 기간(LOS) 및 기계적 환기 기간입니다. 결과 정의는 표 1에 자세히 설명되어 있습니다.

2차 결과 여기에는 비폐 기관 지원 기간, ICU가 없는 일수, 28일차 인공호흡기 없는 일수, 인공호흡기 관련 폐렴(VAP), 기관기관지염, 비감염성 폐 합병증(흉막삼출에 대한 임상의의 의심 또는 방사선학적 진단)이 포함됩니다. , 무기폐 또는 기흉), 재입원, 계획되지 않은 발관. 기관 절개 시기, 캐뉼라 제거율, 캐뉼라 제거 실패 및 장루 감염, 주요 출혈, 튜브 이탈 및 기능 장애와 같은 합병증을 포함하여 기관 절개술 관련 결과가 사전 계획된 하위 연구의 일부로 조사됩니다.

관련 요인(표 2):

기계 환기 환자의 결과와 잠재적으로 연관되는 요인은 '수정 불가능' 요인과 '잠재적으로 수정 가능' 요인으로 분석됩니다. 수정 불가능한 요인에는 연령, 기계적 환기 시작 시 질병의 중증도, 동반 질환, 의료 및 수술 입원, IMV 적응증 등 환자 관련 요인이 포함됩니다(표 2). 잠재적으로 수정 가능한 요인은 RASS(Richmond Agitation Sedation Scale) 목표, 0일차의 초기 인공호흡기 설정, 일일 자발 각성 및 자발 호흡 시험 사용, 스트레스 궤양 및 심부 정맥 혈전증(DVT) 사용과 같은 치료 과정 관련 요인으로 하위 분류됩니다. 예방. 두 번째 하위 범주는 ICU 직원 배치, 직원-환자 비율, 비의사 직원의 권한 부여, 다학문적 팀 라운드, 프로토콜 및 체크리스트 사용과 같은 ICU 조직 구조입니다(보충 자료 표 2의 관련 요소에 대한 세부 정보).

데이터 수집:

데이터 수집의 품질을 보장하기 위해 다음 절차가 수행됩니다. 환자 수준 데이터는 현재 사용 중인 ICRU의 클라우드 기반 ICU 등록 플랫폼(PROTECT 클라우드 기반 플랫폼)을 통해 노트북이나 태블릿을 통해 직접 입력됩니다(그림 1). ).

연령, 성별, 진단 범주, 병원 입원 전 기능적 능력(임상적 허약 점수), 찰슨 동반질환 지수, 1일차 IMV 사용, 수정된 순차 기관 기능 평가(mSOFA) 및 열대 집중 치료 점수를 포함한 환자 수준 관심 변수 (e-TropICS)가 득점됩니다. 관심 있는 ICU 수준 변수에는 ICU 유형(의료-외과 대 전문 분야), 중환자 치료에 대한 교육 프로그램 존재 여부, 전년도 ICU 입원 수, 직원 배치 패턴, 조직 및 프로세스 특성이 포함되었습니다. 잠재적 공변량의 전체 목록은 표 2에 자세히 나와 있습니다.

입원 시 수집되는 핵심 데이터 변수와 중환자실 입원 중 수집되는 일일 변수가 모두 포함된 ICRU 플랫폼에서 전향적으로 수집된 데이터를 추출해 보겠습니다.

전체 변수 목록은 보충 자료에 자세히 설명되어 있습니다. 플랫폼은 공통 데이터 모델을 사용하며 사례 구성, 관리 기능 및 결과에 대한 실시간 데이터를 제공합니다. MOTIVATE-ICU 연구 변수는 레지스트리 임베디드 연구를 설계하기 위해 PROTECT 플랫폼에 통합되었습니다(그림 1). 다음과 같은 사이트 수준 절차가 수행됩니다.

연구 절차의 표준화를 보장하기 위해 각 현장에는 ICU 등록 플랫폼 사용 중 데이터 수집을 담당하는 현장 책임자와 전담 데이터 입력자가 있어야 합니다. 채용이 시작되기 전에 각 사이트 리더와 데이터 입력자는 교육을 받습니다.

각 현장에는 완료 및 데이터 품질 측면에서 환자 에피소드의 주간 검증을 담당하는 현장 책임자가 있습니다.

각 사이트에는 IT 지원이 제공될 뿐만 아니라 데이터 입력과 관련된 의심을 없애고 잠재적인 문제를 해결하기 위한 수단으로 월간 회의에 참여하게 됩니다.

각 현장에 대해 병원 및 ICU 조직 및 치료 프로세스 특성에 대한 데이터는 ICU 원장 및/또는 담당 간호사가 실시하는 인터뷰어 관리 설문지를 통해 수집됩니다.

후속 조치:

관련된 데이터 수집의 잠재적인 부담을 고려하여, 각 참여 ICU의 환자 모집 기간은 최소 3개월에서 최대 6개월이며, 모집된 각 환자에 대한 최대 추적 기간은 28일입니다. 개별 환자에 대한 추적 기간은 ICU 퇴원 시 종료됩니다.

데이터 품질 보장 절차

표본의 크기:

우리는 잠재적인 선택 편견을 줄이고 치료 과정의 시간적 변화를 최소화하기 위해 참여 ICU에 입원한 모든 연속 환자를 포함하는 것을 목표로 합니다. 우간다의 ICU 코호트2,10,12,26-31를 포함한 LMIC의 집계된 데이터(공개 및 미공개)에 따르면 침습적 기계 환기를 받은 환자 중 측정된 최저 사망률은 약 40%였습니다. 총 250개의 사건(사망)을 통해 다변수 모델에서 최소 25개의 관련 변수를 평가할 수 있습니다. 따라서 우리는 자격 기준을 충족하는 침습적 기계 환기를 받는 최소 625명의 환자를 등록할 것입니다.

누락된 데이터 처리:

연구 기간 동안 연구 목표와 관련된 모든 데이터는 모든 연구 ICU에 대해 의무화됩니다. 연구 플랫폼은 불완전한 경우 데이터 수집기에 누락된 데이터를 표시합니다. 각 현장 책임자는 누락된 데이터가 없는지 확인하기 위해 매주 입력된 환자의 유효성을 확인하고 데이터의 완전성을 보장합니다. 이것은 전향적인 레지스트리 내장 연구이므로 연구의 기본 목표와 관련된 누락된 데이터의 비율이 낮을 것으로 예상됩니다.

통계 분석:

표준 기술 통계 및 보고된 연속 변수를 적절하게 평균 ± 표준 편차 또는 중앙값(25%-75% 사분위수 범위, IQR)으로 사용하여 ICU 및 환자 특성을 설명합니다. 분산 분석, Kruskal-Wallis, Student t 검정, Mann-Whitney 검정, 카이제곱 검정 및 Fisher 정확 검정을 적절하게 사용하여 적격 변수와 결과 사이의 일변량 연관성을 테스트합니다.

다단계 다변수 로지스틱 회귀 모델을 사용하여 조직적 요인과 환자의 특성에 맞게 조정된 1차 결과 간의 연관성을 조사합니다. 2단계 모델은 첫 번째 수준의 환자 수준 고정 효과, 두 번째 수준의 ICU 수준 고정 효과 및 ICU별 무작위 효과에 적합합니다. 환자와 단위 조직 차원을 나타내기 위해 여러 모델을 미리 지정합니다. 그런 다음 단변량 분석에서 P 값이 0.20 미만인 결과와 연관된 변수를 모델에 삽입합니다. e-TropICS 점수 계산에 사용되는 변수는 고려하지 않습니다. 우리는 최종 모델의 24/7 중환자실, 정기적인 다학제 회진 및 간호사/병상 비율을 포함하여 임상적 중요성으로 인한 통계적 유의성과 관계없이 여러 변수를 최종 모델에 적용할 것입니다. 또한 입원 유형(내과 대 수술) 및 e-TropICS 삼분위수에 따라 환자를 계층화하는 하위 그룹 분석을 수행할 것입니다. 우리는 Akaike 정보 기준, 우도 비율 및 모델 잔차를 사용하여 대체 모델 중에서 선택할 것입니다. 양측 P-값 <0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다. 모든 통계 분석은 R(http://www.r-project.org) 및 SPSS 21(IBM Corp., Armonk, NY)에서 수행됩니다. 자세한 통계 분석 계획은 연구가 완료되고 데이터베이스가 잠기기 전에 온라인으로 제공됩니다.

윤리 및 보급:

윤리적 승인 및 참여 동의 본 연구는 헬싱키 선언(2013년 10월 브라질 포르탈레자 개정)의 원칙에 따라 수행됩니다. 이 연구 수행에 대한 승인은 관련 윤리 검토 및 과학 검토 위원회와 병원 행정부로부터 구할 것입니다.

대부분의 ICU 입원은 응급 입원이며 입원 초기 48시간 동안 사전 동의가 불가능할 수 있으므로 연구 참여 후 72시간 이내에 법적 대리인으로부터 연기 동의를 받아야 합니다. 또한 인공호흡기 지원을 위해 중환자실에 입원한 환자는 예외 없이 사전동의를 할 수 없습니다. 의료계약법(WGBO)에 따라 법정대리인 역할을 할 수 있는 사람은 사전에 정의된 대리인, 남편 또는 아내, 등록된 파트너 또는 기타 동거인, 부모 또는 자녀, 형제 또는 자매 및 부수적으로 큐레이터입니다. 판사가 임명합니다. 법정대리인이 없고, 입원 중 사전동의가 불가능한 환자의 경우에는 동의를 면제해 드립니다. 유예 동의하에 등록된 ICU 환자의 경험은 유예 동의를 사용하여 참가자가 포함된 NICE-SUGAR 시험에서 볼 수 있듯이 주로 긍정적입니다32. 환자의 대다수는 대표자의 결정에 만족했고(93%), 요청하면 동의했을 것입니다(96%)33.

면접관이 실시하는 설문조사를 실시하려면 각 ICU 책임자 및/또는 담당 간호사의 구두 동의가 필요합니다.

씨 뿌리기:

연구 결과는 완료 및 분석 후 결과와 관계없이 출판용으로 제출됩니다. 우리는 컨퍼런스와 동료심사 저널을 통한 배포를 포함하여 연구 결과를 널리 이용할 수 있도록 할 것입니다.

데이터 공유:

저자는 게시되지 않은 추가 데이터에 대한 액세스를 포함하여 데이터 공유 요청에 대해 관심 있는 당사자가 해당 저자에게 연락할 것을 권장합니다. ICRU는 데이터 액세스 위원회(DAC)를 임명한 대규모 네트워크의 일부입니다. 선별된 데이터는 DAC의 서면 승인을 받은 후 연구 목적으로 제3자와 공유될 수 있습니다.

토론 및 연구 상태:

MOTIVATE-ICU 레지스트리 내장 연구는 저소득 국가의 침습적 인공호흡 환자의 결과와 관련된 잠재적으로 수정 가능한 요인을 식별하는 것을 목표로 합니다.

의료의 질을 개선하고 관심 결과를 개선하는 Donabedian 모델에 따르면 세 가지 구성 요소에 기초합니다. 구조, 치료 과정 및 결과.34 ICU 조직 구조, 치료 번들 및 프로토콜에 대한 HIC의 다양한 연구는 사망률 감소, 환기 기간 및 ICU 입원 기간에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 비록 일부 측면에서 약간의 불일치가 있기는 하지만.6,11,35-37 현재 중상위 소득 국가(UMIC)인 브라질에서 수행된 ORCHESTRA 연구를 통해 우리가 알고 있는 내용을 바탕으로 프로토콜 구현을 포함한 조직적 요소는 ICU 결과 및 효율성을 개선하기 위한 주요 목표입니다38,39. LMIC20,26,40,41에 있는 중환자실의 물리적 구조 설정 및 직원 배치를 설명하는 상당한 데이터가 있지만 조직의 특징과 치료 프로세스, 그리고 우간다와 같은 저소득 환경의 결과에 미치는 영향에 대한 데이터는 제한적입니다.

고소득 환경에서 증거 기반 치료 프로세스를 직접 구현하면 자원이 부족한 환경에서 구현될 때 반드시 유사한 결과를 얻지 못할 수도 있습니다. 예를 들어, HIC에 사용된 프로토콜에 따라 수액 요법을 시행한 두 개의 아프리카 연구에서는 중환자 성인과 소아 집단 모두에서 이익보다 해로움이 더 많은 것으로 나타났습니다18,19. 다른 프로세스의 경우 LMIC의 구현은 지속적으로 개선되었지만 HIC와 비교할 때 결과는 여전히 뒤떨어져 있으며 아마도 다양한 요인의 영향을 받을 것입니다. 예를 들어, ARDS가 없는 환자의 보호적 기계 환기 사용은 환기 첫날 동안 MIC와 HICS 간에 비슷한 것으로 나타났지만 ICU 사망률에는 큰 차이가 있습니다14. ARDS 환자의 환기에서도 동일한 현상이 나타났지만 보호 환기 구현에서는 약간의 차이가 있었습니다1,6.

HIC에 비해 자원이 부족한 환경에서 영향을 미칠 수 있는 주요 잠재적 개입 중 하나는 기관 절개술 배치 및 시기입니다. 기관 절개 시기는 중환자실 입원 기간과 기계적 환기 기간을 개선하는 동시에 HIC42-44의 사망률에 영향을 미치지 않았지만 자원이 제한된 환경에서는 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. MOTIVATE-ICU의 사전 계획된 하위 연구에서는 우간다와 같은 저소득 국가에서 기관 절개술을 받은 환자의 시기, 합병증 및 결과를 조사하고 다른 아프리카 국가의 LMIC 데이터를 보완할 것입니다45,46.

현재 연구의 강점은 전향적 설계, 레지스트리 내장 특성 및 다기관 포함입니다. 이 연구에는 몇 가지 잠재적인 한계가 있습니다. 예를 들어, 데이터 품질을 보장하고 누락된 데이터를 줄이기 위한 노력이 이루어지고 있지만 전자 데이터 수집에 대한 의존도와 연구의 전망적 특성으로 인해 여러 센터에서 데이터 완전성과 정확성에 대한 문제가 여전히 발생할 수 있습니다. 특히 조직 구조 및 프로세스 관련 요소와 관련된 연구 결과는 저소득 국가의 상황에 특정할 수 있으므로 다양한 의료 시스템, 자원 및 ICU 역량을 갖춘 환경에 일반화할 수 없을 수 있습니다. ICU의 조직 구조를 평가하는 단면 조사는 자체 보고 데이터에 의존하므로 편견과 부정확성이 발생할 수 있습니다.

감사의 말씀:

본 연구의 성공을 위한 지원과 참여에 대해 각 참여 병원의 각 현장의 모든 현장 책임자와 데이터 참가자, 그리고 Critical Care Asia Africa 네트워크에 감사드립니다.

자금:

이 연구는 Wellcome 상, 아시아 및 아프리카 중환자 치료 연구, 구현 및 교육을 위한 협력(지원 번호: 224048/Z/21/Z)의 지원을 받을 예정입니다.