Høyfrekvent oscillerende ventilasjon kombinert med intermitterende sukkpust: Effekter på blodoksygenering og stabilitet av oksygenering

Høyfrekvent oscillerende ventilasjon (HFOV) har blitt brukt i neonatal åndedrettspleie i mer enn tre tiår. HFOV gir effektiv gassutveksling med minimal trykkfluktuasjon rundt et innstilt gjennomsnittlig luftveistrykk (MAP) som fungerer som et kontinuerlig utvidelsestrykk (CDP), og lavt tidevolum sammenlignet med konvensjonell ventilasjon (CV). HFOV ble derfor antatt å kunne redusere risikoen for bronkopulmonal dysplasi hos ventilerte premature babyer. Imidlertid har resultater fra randomiserte kontrollerte studier som sammenligner HFOV med konvensjonell ventilasjon vært motstridende, og metaanalyser har ikke vist klare bevis på at HFOV er sikrere eller mer effektivt enn konvensjonell ventilasjon, verken når det brukes som innledende strategi eller som redningsstrategi hos premature babyer med respiratorisk distress-syndrom. (RDS). Følgelig er det ingen absolutte indikasjoner for HFOV hos premature babyer, og de fleste neonatologer bruker i dag HFOV som en redningsmodus når konvensjonell ventilasjon svikter i den akutte settingen av RDS så vel som hos babyen med bronkopulmonal dysplasi.

Å opprettholde tilstrekkelig funksjonell restkapasitet (FRC) sammen med andelen av inspirert oksygen FiO2 er hoveddeterminantene for oksygenering. Jo større FRC, jo større er volumet av tilgjengelig oksygen i alveolene for gasstransport. Tilstrekkelig oksygenmetning (SAT) av blodet i romluft eller en forbedring i oksygenmetning uten å endre brøkdelen av inspirert oksygen kan sees på som en indirekte indikator på normal eller normalisert FRC, og de fleste neonatologer bruker oksygenering som en indirekte markør for lunge volum under HFOV.

CDP eller set-MAP er hoveddeterminanten for lungelufting under HFOV. En for lav MAP kan forårsake ikke-homogen lufting og atelektase som fører til atelektotraume og omdirigering av luftstrømmen til mer kompatible alveoler som fører til lokal hyperinflasjon.

Følgelig viste tidlige dyrestudier at rekruttering og vedlikehold av FRC under HFOV kunne redusere lungeskade. Lungerekruttering ble opprinnelig oppnådd ved å legge konvensjonell ventilasjon (CV) pust på toppen av HFOV med lavere MAP enn brukt i dag, enten som gjentatte vedvarende oppblåsninger som varte 15-20 sekunder omtrent hvert 20. minutt, som intermitterende sukkpust (3-5 tidevannspust pr. minutt) levert som vanlige konvensjonelle pust eller som konvensjonell ventilasjon ved normal hastighet kombinert med HFOV.

I dag utfører de fleste neonatologer dette såkalte "åpne lunge"-konseptet ved å justere set-MAP ved å bruke oksygenering som en indirekte guide for lungerekruttering. Ulike tilnærminger brukes forklart av vanskeligheter med direkte nattovervåking av FRC. Noen starter HFOV med MAP 2-3 cm H2O over MAP som trengs under konvensjonell ventilasjon, og justerer deretter MAP til brøkdelen av inspirert O2 (FiO2)

Under HFOV kan MAP justeres som nevnt ovenfor. Ytterligere økning i MAP kan øke FRC ved økt lufting og følgelig forbedre oksygenering. Selv om nyere kliniske studier tyder på at denne tilnærmingen er trygg, kan den potensielt føre til generalisert hyperinflasjon og volutrauma i tillegg til å forstyrre systemisk venøs retur og hjertevolum, spesielt hvis det ikke kombineres med direkte overvåking av lungevolum som foreløpig ikke er tilgjengelig i rutinemessig klinisk behandling.

Å kombinere intermitterende rekrutteringssukk med en hastighet på 3-5 pust/minutt med HFOV kan være en alternativ måte å hjelpe til med å opprettholde eller normalisere FRC der MAP bare økes midlertidig og intermitterende. Dette kan i teorien føre til raskere avvenning i MAP, mindre oksygeneksponering og potensielt redusert lungeskade. En bekymring kan imidlertid være at de intermitterende sukkpustene vil føre til intermitterende overdreven trykk i distale luftveier og til for stort tidalvolum og følgelig ikke være gunstig i det hele tatt. Likevel ser tilnærmingen med å kombinere HFOV og sukkpust ut til å være oppmuntret av en rekke neonatologer.

Det har imidlertid så vidt vi vet ennå ikke blitt testet i en kontrollert forsøk på mennesker.

Et søk på PubMed avslørte ingen forsøk på mennesker eller dyr som sammenlignet HFOV kombinert med intermitterende rekrutteringssukk med lav hastighet. Det er heller ikke registrert noen forsøk som utforsker denne tilnærmingen på www.clinicaltrials.gov.

Så langt vi kjenner til, er det kun registrert én menneskelig studie som sammenligner HFVO med rekrutteringspust med lav hastighet, men aldri publisert (Texas Infant Star Trial).

Kombinasjon av HFOV med konvensjonelle pust har kun blitt rapportert i et begrenset antall studier og kun med fokus på HFOV kombinert med CV ved normal hastighet som viser en mulig fordel. Lignende resultater er rapportert ved sammenligning av høyfrekvent jetventilasjon (HFVJ) kombinert med CV ved normal hastighet med HFVJ alene.

Prøvebegrunnelse:

Å kombinere intermitterende rekrutteringssukk med lav hastighet med HFOV kan tilby en ytterligere måte å hjelpe til med å opprettholde eller normalisere FRC med bare beskjeden eller ingen økning i MAP i samsvar med det åpne lungekonseptet.

En bekymring kan imidlertid være at de intermitterende sukkpustene vil føre til intermitterende økte trykk i distale luftveier og for stort tidalvolum og følgelig ikke være gunstig i det hele tatt. Til tross for dette ser tilnærmingen med å kombinere HFOV og sukkpust ut til å være oppmuntret av en rekke neonatologer.

Det har imidlertid, så vidt vi vet, ennå ikke blitt testet i en kontrollert forsøk på mennesker. Vi ønsker derfor å gjennomføre en kontrollert cross-over-forsøk som vurderer effekten av HFOV kombinert med intermitterende sukkpust på oksygenering hos ventilerte nyfødte ved bruk av oksygenering som en indirekte indikator på lungerekruttering.

Mål og hypotese:

Målet med denne prøven er å:

• Sammenlign HFOV kombinert med intermitterende rekrutteringssukk med en hastighet på 3/min (HFOV-sukk) med kun HFOV (kun for HFOV) og undersøk om:

• oksygenering uttrykt som a/A-forhold forbedres med HFOV-sukk

  • a/A-forhold er et mål på oksygenering og beregnes som
  • a/A-forhold = paO2/(0,95*FiO2- PaCO2),
  • paO2 og PaCO2 måles på arterielt blod dersom arteriell tilgang er in situ ellers som transkutane verdier (se lenger ned).

• stabiliteten av oksygenering forbedres med HFOV-sukk

  • uttrykt som en beregning av prosentvis avvik av tid brukt utenfor referanseområdet for oksygenmetning (SAT) for gitt svangerskapsalder (AUC - area-under-the-curve) og sammenligne dette med MAP og FiO2.

• Vurder muligheten for å sette opp en større randomisert kontrollert studie Vi antar at under HFOV-sukk vil oksygeneringen også forbedres ved stabiliteten av oksygenering med mindre tid brukt utenfor referanseområdet for SAT ved uendret eller lavere FiO2

Prøvedesign:

Studien er planlagt som en 4-perioders 2-behandlings, dobbel crossover klinisk studie med hver pasient som sin egen kontroll. Pasienter vil bli tilfeldig tildelt til å motta HFOV-sukk etterfulgt av kun HFOV eller omvendt i fire alternerende 1-timers perioder.