Vergelijking van geautomatiseerde zuurstofregeling met en zonder geautomatiseerde drukregeling bij premature beademde baby's. (CLIO-VG)

Aanvullende zuurstof blijft verreweg het meest gebruikte 'medicijn' op neonatale intensive care-afdelingen. Het doel van zuurstoftherapie is het handhaven van een normale oxygenatie terwijl hyperoxemie en hypoxemie worden geminimaliseerd. Premature baby's zijn bijzonder kwetsbaar voor zuurstofvergiftiging en oxidatieve stress die leiden tot prematuriteitsretinopathie (ROP), bronchopulmonale dysplasie (BPD) en periventriculaire leukomalacie (PVL)[1]. Evenzo kan blootstelling aan hypoxemische episodes leiden tot verhoogde mortaliteit [2, 3]. Traditioneel wordt het richten op zuurstofverzadiging (SpO2) uitgevoerd door handmatige aanpassing van de fractie ingeademde zuurstof (FiO2) door de zorgverlener. In de praktijk wordt dit echter maar ten dele gerealiseerd tijdens de reguliere zorg[4]. Hagadorn et al voerden een onderzoek uit in 14 centra en toonden aan dat te vroeg geboren baby's jonger dan 28 weken die zuurstof kregen gemiddeld slechts 48% van de tijd doorbrachten met SpO2 binnen het voorgeschreven doelbereik, ongeveer 36% van de tijd boven en 16% van de tijd tijd met SpO2 onder het streefbereik Er was een grote en significante variatie in naleving van het SpO2-streefbereik tussen de deelnemende centra[5].

Prematuur geboren baby's hebben frequente schommelingen in SpO2 als gevolg van hun ademhalingsinstabiliteit die frequente aanpassingen van FiO2 vereisen [6]. Bijgevolg brengen deze bijzonder kwetsbare baby's veel tijd door met SpO2 buiten het beoogde bereik en worden ze vaak blootgesteld aan extreme hypoxemie en hyperoxemie. Daartoe is het nu mogelijk om de ingeademde zuurstof automatisch te regelen met behulp van een apparaat (CLiO2™) dat is ingebouwd in het Avea®-beademingsapparaat. De veiligheid, haalbaarheid en werkzaamheid van dit apparaat zijn al vastgesteld [7-12]. Het algoritme van de pulsoximeter die is ingebouwd in het Avea®-beademingsapparaat is verder verbeterd om een ​​betere normatieve verdeling rond de mediane SpO2-waarde te bereiken[13]. Geautomatiseerde controle van FiO2 verbetert aanzienlijk de naleving van zuurstofverzadigingstargeting en vermindert aanzienlijk de blootstelling aan hypoxemie en hyperoxemie [7-12, 14].

Een ander mechanisme van ademhalingsinstabiliteit en hypoxemie is de grote fluctuatie in het teugvolume bij beademde te vroeg geboren baby's. Volumegerichte beademingsmodi worden al enkele jaren gebruikt om de teugvolumes die aan beademde baby's worden toegediend nauwkeuriger te kunnen regelen. Jain et al toonden een verkorting van de duur van hypoxemische gebeurtenissen bij gebruik van volumegerichte beademing in vergelijking met drukgecontroleerde beademing[15]. Avea-ventilatoren kunnen verschillende soorten volumegerichte beademing leveren, waaronder Volume Guarantee® (VG) en volumegestuurde beademing (VCV). VCV streeft ernaar een vast gasvolume toe te dienen, ongeacht de longcompliantie, terwijl VG® een servogestuurde feedbacklus gebruikt om de inspiratiedruk automatisch aan te passen om de afgifte van het teugvolume te beheersen.

Er zijn momenteel geen gegevens beschikbaar over de vraag of automatische aanpassing van het regelalgoritme van ingeademde zuurstof en teugvolume samen leidt tot verdere verbeteringen bij het handhaven van het SpO2-profiel binnen het voorgeschreven doelbereik en, nog belangrijker, tot het verminderen van episodes van langdurige hypoxemie en hyperoxemie bij premature beademde baby's. Daarom stellen de onderzoekers deze studie voor.

Het doel van deze studie is om te onderzoeken of automatische regeling van ingeademde zuurstof en teugvolume samen leidt tot verdere verbeteringen bij het handhaven van het SpO2-profiel binnen het voorgeschreven doelbereik bij te vroeg geboren, beademde baby's.

Het doel is om de doeltreffendheid te evalueren van de automatische zuurstofcontrolefunctie met of zonder VG®-beademingsmodus (automatische controle van de ventilatordruk om het ingestelde volume te leveren) om het zuurstofniveau binnen het veilige doelbereik (90 tot 95%) te houden in beademde omgevingen. te vroeg geboren baby's die zuurstoftherapie nodig hebben.

Deze studie zal worden uitgevoerd op een tertiaire neonatale intensive care-afdeling van het James Cook University Hospital, Middlesbrough, Verenigd Koninkrijk, na goedkeuring door de Local Research Ethics Committee en de Institutional Review Board.

Dit onderzoek wordt uitgevoerd gedurende 2 opeenvolgende perioden van 12 uur in een willekeurig toegewezen volgorde van automatische FiO2-regeling (CLiO2™) met VG® en automatische FiO2-regeling zonder VG®.

Het geautomatiseerde FiO2-systeem CLiO2™ is een integraal onderdeel van de Avea®-ventilator voor baby's (CareFusion, Yorba Linda, CA) en maakt geautomatiseerde FiO2-aanpassing mogelijk om SpO2 binnen het toegewezen doelbereik te houden met behulp van Radical neonatale pulsoximeter (Masimo, Irvine, CA). Wanneer het voor het eerst wordt gestart, neemt het de FiO2 die eerder door de clinicus is ingesteld over als het initiële 'Baseline FiO2'-niveau. Daarna hangen de veranderingen in de FiO2 en hun frequentie af van het feit of SpO2 onder, boven of binnen het doelbereik ligt, de trend in SpO2 en alle veranderingen zijn evenredig met het 'Baseline FiO2'-niveau. FiO2 wordt stapsgewijs verlaagd wanneer SpO2 het doelbereik overschrijdt. De stapsgewijze verlagingen in FiO2 resulteren in een geleidelijke verlaging van de FiO2. Wanneer SpO2 onder het doelbereik valt, zijn de stappen in FiO2 over het algemeen groter en frequenter. Deze staan ​​in verhouding tot het verschil tussen SpO2 en het doelbereik en de dalende of stijgende trend in SpO2. De veranderingen in FiO2 liggen over het algemeen tussen 0,01 en 0,05. Hun frequentie neemt toe om een ​​snellere verandering van FiO2 te bereiken en kan zo frequent zijn als één per seconde. Het Baseline FiO2-niveau wordt geleidelijk aangepast aan veranderingen in de behoefte van het kind aan FiO2 om SpO2 binnen bereik te houden. De standaardinstellingen van de pulsoximeter zijn normale gevoeligheid, 8 seconden gemiddelde tijd, 20 seconden alarmvertraging en een strikte alarmgrens van 90% en 95% SpO2. Masimo neonatale sonde (LNOP Neo-L) zal waar mogelijk op de rechterpols worden aangebracht. In het geval van SpO2-signaalverlies (verzadiging 'drop-outs') past het faalveilige mechanisme de back-up FiO2 aan op het mediane niveau in de voorafgaande 15 seconden, of op de basislijn als deze hoger is.

Volume Guarantee-beademing (VG)® is een op volume gerichte beademingsmodus gericht op het leveren van het ingestelde teugvolume gas door automatisch de piekinademingsdruk (PIP) per ademhaling aan te passen. Theoretisch zou dit de variatie in de afgifte van het ademvolume tot een minimum moeten beperken naarmate de longcompliantie en de toestand van het kind veranderen. Deze functie wordt bereikt door een geautomatiseerd servogestuurd mechanisme. De bovenste PIP-limiet kan door de clinicus worden ingesteld als veiligheidsmechanisme. Er zijn onvoldoende gegevens over VG®, maar er wordt aangenomen dat het een vergelijkbare gasuitwisseling tot stand brengt bij lagere gemiddelde PIP-niveaus[15].

Volumegestuurde beademing (VCV) is een soort 'volumegerichte' modus. Het doel is om het gewenste ademvolume te bereiken door een bepaald volume (gekozen door de clinicus) af te geven, ongeacht de onderliggende longmechanica. Het beademingsapparaat genereert de maximale inspiratiedruk die nodig is om dit volume toe te dienen. Er is een constant inademingsstroompatroon (een vierkante stroomgolfvorm) en piekvolume en afgifte van inspiratiedruk worden bereikt aan het einde van de inspiratie. Tijdens de 'controleperiode' van 12 uur zonder VG, zullen baby's VCV A/C (assist control) gebruiken, zoals onze huidige klinische standaard is.

Zowel VG® als VCV kunnen aan baby's worden toegediend met behulp van de ventilatoren die momenteel in gebruik zijn in onze unit, de AVEA®-ventilatoren (Carefusion, Yorba Linda, CA). Alle apparaten en apparatuur die voor baby's in beide takken van het onderzoek worden gebruikt, zijn dezelfde als die momenteel op onze afdeling worden gebruikt. Ze zullen worden gebruikt in overeenstemming met de gebruikershandleiding van Carefusion AVEA® beademingssystemen, L2786, revisie M, juli 2011.

Mondelinge en schriftelijke informatie (in de vorm van het informatieblad voor deelnemers) over het onderzoek zal zo spoedig mogelijk na de intubatie van het kind aan de ouders worden aangeboden. Het wordt alleen aangeboden nadat alle andere informatie over de medische zorg van hun baby en de voortgang met hen is besproken en alleen als ze op dat moment informatie over het onderzoek willen ontvangen. Toestemming wordt niet verkregen voordat een baby is geboren.

Nadat de baby is geïntubeerd en beademd, zullen ouders alleen worden benaderd voor toestemming voor deelname nadat relevante informatie over de medische zorg en voortgang van hun baby is besproken. Ouders krijgen schriftelijke en mondelinge informatie over het onderzoek aangeboden. Ouders die toestemming geven voor deelname van hun baby aan het onderzoek, zullen worden gevraagd een schriftelijk toestemmingsformulier te ondertekenen. Zuigelingen worden alleen na schriftelijke toestemming van de ouders gerandomiseerd naar Volume Guarantee® of Volume-Controlled beademing cross-over perioden.

Als de ademhalingszorg van de baby om klinische redenen wordt geëscaleerd naar een niet-conventionele beademingsmodus, wordt de tijd die wordt besteed aan de overgang van 12 uur bepaald. Als het kind ten minste 50% van de tijd in een cross-over heeft doorgebracht, wordt dit als acceptabel beschouwd en worden de gegevens gebruikt voor analyse. Als de baby minder dan 50% heeft doorgebracht, zullen de ouders opnieuw worden benaderd om de toestemming voor het onderzoek opnieuw te valideren wanneer de baby klaar is voor conventionele beademing.

Bij het starten van de Volume Guarantee®-modus is een instelling van 5 ml/kg de initiële startinstelling, met de mogelijkheid om te verlagen tot 4 ml/kg of te verhogen tot 6 ml/kg, afhankelijk van de klinische toestand. Dit is standaard neonatale praktijk. De verpleegtoewijzing blijft 1:1 (één verpleegkundige zorgt voor 1 intensive care-baby), zoals onze standaard klinische praktijk is tijdens de onderzoeksperiode. Het streefbereik voor SpO2 van 90 tot 95% zal van toepassing zijn op beide onderzoeksperioden, net als onze huidige klinische praktijk. Alle electieve/geplande procedures zullen worden uitgevoerd voordat met de studie wordt begonnen. Alle 'routinematige patiëntenzorg en -procedures' zoals endotracheale tube-afzuiging, thoraxfysiotherapie, mondzorg, verandering van positie, kangoeroezorg, inbrengen van lijnen / canule en katheters, bloedafname zullen tijdens de onderzoeksperiode worden geregistreerd. Alle baby's krijgen een oplaaddosis cafeïnecitraat (20 mg/kg intraveneus) gevolgd door 5 mg/kg eenmaal daags, volgens de standaardpraktijk.

Statistische analyse:

Intention-to-treat-analyse is van toepassing voor beide perioden van 12 uur. Statistische analyse zal bestaan ​​uit vergelijkingen binnen de patiënt met gepaarde t-testen voor normaal verdeelde gegevens of niet-parametrische Wilcoxon-ondertekende rangtesten. Shapiro-Wilk-test voor normaliteit zal worden gebruikt. Resultaten worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD) of mediaan en interkwartielbereik. P-waarden van minder dan 0,05 worden als statistisch significant beschouwd. Beschrijvende statistieken zullen worden gebruikt om de antwoorden op de vragenlijst samen te vatten. Stata® data-analyse en statistische software versie 11, Stata Corp LP Texas, USA wordt gebruikt voor alle statistieken.