Snelle beoordeling van een tekort aan oppervlakteactieve stoffen om de behandeling te versnellen (FAST)

Respiratory Distress Syndroom (RDS) blijft een belangrijke oorzaak van mortaliteit en morbiditeit bij te vroeg geboren baby's, ondanks het toegenomen gebruik van antenatale steroïden en vroege nasale continue positieve luchtwegdruk (nCPAP) naast exogene surfactantsubstitutietherapie(1,2). In de afgelopen jaren zijn er verschillende verbeteringen in de behandeling geweest, waardoor de incidentie en ernst van RDS en bronchopulmonale dysplasie (BPD) zijn verminderd, waaronder vroege behandeling met nCPAP, vroege gerichte vervangingstherapie van surfactanten, meer gebruik van longbeschermende beademing samen met een algeheel verminderd gebruik van mechanische ventilatie(1,3,4).

De meerderheid van de premature baby's met een zwangerschapsduur van minder dan 30 weken heeft echter onvolgroeide longen en ongeveer de helft moet nog worden behandeld met een exogene oppervlakteactieve stof(2). De timing van de behandeling met oppervlakteactieve stoffen lijkt cruciaal. Profylactische behandeling met oppervlakteactieve stoffen gevolgd door mechanische beademing is op grote schaal gebruikt, maar er is nu aangetoond dat het de gecombineerde mortaliteit en incidentie van BPS verhoogt, in tegenstelling tot vroege gerichte reddingsbehandeling, vooral in combinatie met nCPAP en het vermijden van mechanische beademing met behulp van de "Intubatie, surfactant, extubatie (INSURE) of "Less Invasive Surfactant Administration" (LISA) benadering(5-8). Bovendien blijkt uit bewijs dat zeer vroege gerichte behandeling met oppervlakteactieve stoffen gepaard gaat met een beter resultaat in vergelijking met latere behandeling(9).

Bijgevolg is het noodzakelijk om selectief en zeer snel na de geboorte te behandelen met surfactant, bij voorkeur zelfs voordat klassieke symptomen van RDS aanwezig zijn, om de uitkomst van RDS verder te verbeteren. Om dit te kunnen doen, hebben we een bedside-test nodig die snel kan identificeren welke baby's een tekort aan oppervlakteactieve stoffen hebben om de behandeling effectief te richten(1).

Biomarkers die longrijpheid uitdrukken, zijn geïdentificeerd in vruchtwater, maagaspiraat en orofaryngeale secreties (10-12). Deze vloeistoffen worden gedeeltelijk geproduceerd in de longen van de foetus, evenals in de nieren en de vruchtzak en bevatten daarom longsurfactant(13). De klassieke methode om surfactant in vruchtwater te bepalen is het meten van de verhouding lecithine/sfingomyeline (L/S) met dunnelaagchromatografie(10,14). De secretie van sfingomyeline blijft redelijk constant tijdens de zwangerschap, terwijl de secretie van lecithine parallel met de longrijping toeneemt. Bijgevolg weerspiegelt de L/S-ratio de longrijpheid, onafhankelijk van effecten van verdunningsbemonstering(10)

Maagaspiraat (GAS) en orofaryngeale (OPS) secretie zijn gemakkelijker te verkrijgen en te meten dan vruchtwater en kunnen binnen enkele minuten na de geboorte worden verkregen met behulp van routinematige neonatale zorgmaatregelen(15,16). Eerder hebben we het gehalte aan oppervlakteactieve stof in maagaspiraat gemeten met stabiliteitstesten voor microbellen en met lamellaire lichaamstellingen (17,18). In een recent gerandomiseerd klinisch onderzoek bij zeer premature baby's vergeleken we een vroege behandeling met oppervlakteactieve stoffen, geleid door het aantal lamellaire lichaampjes in maagaspiraat, met traditionele behandeling met oppervlakteactieve stoffen, en vonden een significante vermindering van de behoefte aan zuurstof op de leeftijd van zes uur en op dag 28. tot een kortere duur van de zuurstofafhankelijkheid en een trend naar een lagere incidentie van bronchopulmonale dysplasie(19).

Zowel de stabiliteitstest voor microbellen als het aantal lamellaire lichamen is echter werk- en laboratoriumintensief en vereisen minimaal twee tot drie uur voor analyse.

De onderzoekers hebben een snelle methode ontwikkeld op basis van Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopie voor het bepalen van de L/S-ratio in maagaspiraat en secretie uit de orofarynx. In een recente studie zijn de algoritmen voor FTIR L/S-analyses ontwikkeld en verbeterd 20). Concentraties werden gemeten van de meest oppervlakte-actieve longfosfolipide dipalmitoylfosfatidylcholine en sfingomyeline in bevroren maagaspiraten van 89 premature baby's, uitgedrukt als lecithine/sfingomyeline-verhouding (L/S) door middel van massaspectrometrie als referentiemethode. Dezelfde aspiraten werden geanalyseerd met FTIR-spectroscopie. Er is een L/S-algoritme ontwikkeld op basis van de 89 aspiraten. Vervolgens werden bij 136 zuigelingen met een zwangerschapsduur van 24-31 weken maagaspiraten afgenomen. L/S werd gemeten in deze bevroren maagaspiraten met behulp van FTIR-spectroscopie en de resultaten werden vergeleken met RDS-ontwikkeling. Van de 136 zuigelingen ontwikkelden 61 (45%) RDS. De afkapwaarde van L/S was 2,2, de sensitiviteit was 92% en de specificiteit was 73%. De FTIR-spectroscopieanalyse vereiste 10 μl aspiraat en duurde 10 minuten.

In een poging om de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid te vergroten, zijn de onderzoekers doorgegaan met het verbeteren van de FTIR-spectroscopiemethode en algoritmen door vergelijkende metingen uit te voeren met massaspectrometrie met behulp van verse, niet-ingevroren aspiraten van pasgeboren baby's. Deze verbeteringen kunnen ook van invloed zijn geweest op de optimale afkapwaarde in onze test.

De onderzoekers zijn bezig met het plannen van een grote multicenter gerandomiseerde klinische studie van FTIR-spectroscopie-geleide behandeling met oppervlakteactieve stoffen met behulp van een point-of-care (POC)-apparaat op basis van de FTIR-algoritmen en techniek met behulp van verse aspiraten die onmiddellijk kunnen worden geanalyseerd in de geboortesuite of de NICU . Alvorens aan een interventionele studie te beginnen, is het echter nodig om de bijgewerkte en verbeterde FTIR-spectroscopietest opnieuw te valideren door het klinische uiterlijk van RDS opnieuw te vergelijken met de L/S-ratio gemeten door FTIR-spectroscopie op verse, niet-ingevroren maagaspiraten van een nieuwe populatie van te vroeg geboren baby's.

Hypothese: Snelle bepaling van lecithine/sfingomyeline-ratio (L/S-ratio) in maagaspiraten door FTIR-spectroscopie kan RDS nauwkeurig en consistent voorspellen op basis van klinische criteria.

Proefopzet De proef is opgezet als een prospectieve non-interventie observationele cohortstudie, met als doel de werkzaamheid te beoordelen bij het voorspellen van RDS door een LS-test op verse maagaspiraten en orale secreties op basis van FTIR-spectroscopie, door de klinische voortgang te vergelijken met de LS-test. verhouding. Inbegrepen baby's worden behandeld volgens routinerichtlijnen en naar goeddunken van de behandelende neonatoloog. Er zijn geen interventies gepland die gebaseerd zijn op het resultaat van de L/S-test.

WIJZIGING:

We hebben het project aangepast met een poging om dezelfde methode en AI te gebruiken in combinatie met klinische gegevens om de ontwikkeling van BPS te voorspellen, gedefinieerd als voortdurende vereisten voor aanvullende zuurstof voor DOL28. Spectroscopische metingen werden opnieuw gedaan met behulp van opgeslagen maagaspiraat uit het eerste deel van de studie.

Deze wijziging is goedgekeurd door HREC en de metingen werden alleen gedaan nadat de ouders geïnformeerde toestemming hadden gegeven voor deelname aan dit aanvullende deel van het onderzoek.