nHFOV vs nCPAP: Effekter på gassutveksling for behandling av nyfødte som kommer seg fra RDS

Bakgrunn - Spedbarn med ekstremt lav fødselsvekt (ELBW) utvikler vanligvis respiratory distress syndrome (RDS), på grunn av lungeumodenhet, mangel på overflateaktive stoffer og umodne respiratoriske kontrollmekanismer (1). Selv om mekanisk ventilasjon ofte er livreddende, er komplikasjoner vanlige (2). Trakeal intubasjon og mekanisk ventilasjon er assosiert med respiratorindusert lungeskade (VILI) og luftveisbetennelse, som fører til bronkopulmonal dysplasi (BPD) (3). Mekanismene for denne skaden involverer alveolær overutvidelse, tilstedeværelse av skjærkrefter og frigjøring av pro-inflammatoriske cytokiner (6), dessuten er forlenget varighet av intubasjon og mekanisk ventilasjon assosiert med økt risiko for død eller overlevelse med nevrologisk svekkelse (3 ). I et forsøk på å redusere VILI og dermed BPD hos premature spedbarn, har det vært en trend mot økt bruk av ikke-invasive former for respirasjonsstøtte: nasal kontinuerlig positivt luftveistrykk (nCPAP), nasal intermitterende positivt trykkventilasjon (NIPPV), høy -flow nesekanyle (HFNC), nasal høyfrekvent oscillerende ventilasjon (nasal-HFOV)(2, 1, 7).

NCPAP er et alternativ til intubasjon og en meta-analyse studier av tidlig nasal CPAP versus intubasjon og ventilasjon viste at nasal CPAP reduserer risikoen for BPD. Ikke desto mindre kan bruk av NCPAP på fødestuen mislykkes ved ELBW, med 34 til 83 % av slike spedbarn som trenger påfølgende intubasjon. Videre er post-ekstubasjonsstøtte med nCPAP hos disse spedbarnene assosiert med 16-40 % feilrate ved 1 uke (3, 4, 5, 9). NCPAP stabiliserte de overflateaktive alveolene og forbedrer oksygenering, men forbedrer ikke nødvendigvis alveolær ventilasjon eller partialtrykk av karbondioksid (pCO2) eliminering (2, 8).

Noen forfattere rapporterte bruk av nasal høyfrekvent ventilasjon (nHFOV) hos 14 spedbarn med svært lav fødselsvekt (VLBW) med respirasjonssvikt, ved bruk av nasofaryngeal tube (3), og de har vist at denne teknikken kan senke pCO2 (1).

Andre forfattere undersøkte effekten av nasal HFOV påført på et enkelt nasofaryngealt rør i en heterogen gruppe på 21 spedbarn med moderat respiratorisk insuffisiens, og de viste at det var effektivt for å redusere pCO2 (10).

Ingen randomiserte kontrollerte studier har direkte evaluert effekten av nasal HFOV versus nCPAP med bruk av nasale prongs/maske i ELBW. Det er begrunnelse og støtte for ideen om at høyfrekvent oscillasjon ved bruk av nesestifter kan forbedre karbondioksideliminering hos spedbarn og minimere behovet for intubasjon og mekanisk ventilasjon. Hos premature spedbarn antas HFOV å forårsake mindre lungeskade enn konvensjonell ventilasjon. Så spørsmålet kan være om fordelene med HFOV og ikke-invasiv (nese)ventilasjon er synergistiske.

Sluttpunkt - Vårt første endepunkt er at kortvarig bruk av nasal HFOV sammenlignet med nasal kontinuerlig luftveistrykk (nCPAP) hos spedbarn med vedvarende oksygen (O2) som trenger å komme seg etter RDS, vil forbedre CO2-fjerning. Vi antok også at bruk av nHFOV kan redusere den inspirerte brøkdelen av O2 (FiO2) nivåer som krever å opprettholde normal perkutan metning av O2 (SpO2) nivåer.

Design – Multisenter ikke-blindet, randomisert, observasjonell fire-perioders crossover-studie Innstilling/populasjon Nivå III Neonatal Intensive Care Unit (NICU): spedbarn med svært lav fødselsvekt (< 1500 g) og/eller svangerskapsalder < 32 uker som krever nCPAP og oksygen mens de kommer seg etter RDS.

Metoder - Spedbarn som trenger nasal CPAP (4-8 cm H2O) i > 24 timer før studieregistrering, og FiO2 mer enn 0,21, vil bli randomisert til enten nCPAP eller nHFOV levert av Medin-CNO-enhet. En crossover-design med fire behandlingsperioder på 1 time vil bli brukt slik at hvert spedbarn får begge behandlingene to ganger. Oksygenmetning (SaO2), transkutan CO2 (tcCO2) og O2 (tcO2) og vitale funksjoner vil bli overvåket kontinuerlig. Cardio-respirasjonsmonitoropptak vil bli analysert for apné, bradykardi og oksygendesaturasjoner.

Studie - Etter at skriftlig informert samtykke er innhentet, vil pasienten bli plassert i liggende stilling. En transkutan CO2- og O2-monitor samt pneumokardiografisensorer vil bli plassert på spedbarnet og overvåket. Pasienten vil bli randomisert ved shuffle med forseglet konvolutt til en startbehandlingsmodus på enten nCPAP (4-8 cm H2O, med samme CPAP-nivå som ble brukt før studiestart) eller nHFOV med følgende startparametere: CPAP-nivå: 4- 8 cm H2O med det samme CPAP-nivået som ble brukt før du gikk inn i studien; Strømning: 7-10 l/min (gir ønsket CPAP-nivå); Frekvens: 10 Hz, Amplitude: 10, (til slutt modifisert for å oppnå tcPCO2-verdier i normalområdet (45-65 mmHg; 5,9-8,6 kPa). Korte binasale utstikkere av riktig størrelse vil alltid bli brukt. Før de går inn i studien vil alle pasienter få koffein.

All støtte vil bli levert av Medin-cno-enheten. Forskningspersonell vil justere FiO2 for å oppnå en målrettet oksygenmetning på 87-94 %. Pasientene vil bli holdt i det vanlige termonøytrale miljøet (inkubator) gjennom hele studien, og vil motta standard rutinemessig behandling av primærhelseteamet.

Ved oppstart av studien vil spedbarnet startes med den randomiserte startmodusen til enten nCPAP eller nHFOV. Studien vil bestå av fire 1-times studieblokker, alternerende fra startmodus til alternativ modus to ganger. Under studien vil nyfødte bli overvåket kontinuerlig med en kardio-respirasjonsmonitor, et pulsoksymeter og en transkutan gassovervåking. Alle data vil bli registrert kontinuerlig med 1-minutts intervaller direkte fra monitoren og/eller observert direkte av en erfaren neonatolog og manuelt registrert på et respirasjonsark. Under hver studieblokk vil følgende data bli registrert: transkutant partialtrykk av CO2 (tcPCO2), transkutant partialtrykk av O2 (tcPO2), hjertefrekvens, respirasjonsfrekvens, SaO2, Silverman-score. Apnoeiske episoder vil bli definert som fravær av thoraximpedansendring i minimum 20 s. Bradykardiske episoder vil bli definert som vedvarende hjertefrekvens <80 slag per minutt i minimum 10 sekunder. Signifikante desaturasjonsepisoder vil bli definert som vedvarende pulsoksymetriverdier <80 % i minimum 10 sekunder. Manuelt blodtrykk vil bli tatt med passende størrelse neonatal blodtrykksmansjett 30 minutter etter begynnelsen av hver behandlingsblokk.

Umiddelbart etter inntreden i studien, i begynnelsen av den første studieperioden, vil en transkutan overvåking av TcPCO2 og TcPO2 startes og en kapillær blodgassanalyse (BGA) vil bli utført for å teste påliteligheten til TcPCO2-dataene. En andre kapillær BGA vil bli utført på slutten av andre studieperiode i både CPAP og nHFOV. Oksygenering av cerebral (cer-rSO2) og renal (ren-rSO2) vev vil bli målt ved nær-infrarød spektroskopi (NIRS) som tilleggsvariabel i løpet av studieperioden, basert på instrumentets tilgjengelighet i hvert deltakende senter.

Studien vil bli avsluttet når pasienten vil fullføre 4 timers studien eller avsluttes tidlig dersom pasienten vil utvikle noen tegn på intoleranse i løpet av studien, inkludert en økning på >50 % i antall episoder med apné eller bradykardi sammenlignet med forstudiens baseline noterte 1 time før studiestart, eller økt supplerende FiO2 > 0,3 fra pre-studie baseline i minst 15 minutter (dvs. fra 0,30 til 0,60). For å tillate ekvilibrering, vil vi gruppere og analysere datapunkter fra de siste 20 minuttene av hver behandlingsblokk.

En prøvestørrelse på 30 er beregnet for å oppdage en gjennomsnittlig forskjell på 3 mmHg tcCO2 basert på en to-halet p-verdi på 0,05, kraft på 0,9 og et standardavvik innen pasienten (SD) på 2,5 mmHg (2).

Studiens varighet - Fastsettes, avhengig av antall deltakende intensivavdelinger.

Overholdelse av protokoll - Overholdelse vil bli definert som full overholdelse av protokoll. Overholdelse av protokollen vil bli sikret ved en rekke prosedyrer som beskrevet nedenfor.

Stedsoppsett - Lokale hovedetterforskere vil delta i forberedende møter der detaljer om studieprotokoll, datainnsamling og prosedyrer vil bli diskutert nøyaktig. Alle sentrene vil få detaljert skriftlig instruksjon om nettbaserte registreringsdata, og for å løse mulige vanskeligheter vil det være mulig å kontakte hovedetterforskerne. Dessuten er det konstatert at prosedyren er likt utført i alle deltakende sentre.

Databehandling og overvåking - Alle studiedata vil bli

1. Screenet for data utenfor rekkevidde, med krysssjekker for motstridende data i og mellom datainnsamlingsskjemaer av en databehandler.
2. Henvises tilbake til aktuelt senter for avklaring ved manglende gjenstander eller usikkerhet.

Sjefetterforskeren og prøvestatistikeren vil gjennomgå resultatene som genereres for logikk og for mønstre eller problemer. Ytterligere data vil bli undersøkt.

Sikkerhet - Sikkerhetsendepunkttiltak vil inkludere forekomst, alvorlighetsgrad og årsakssammenheng av rapporterte alvorlige bivirkninger (SAE), nemlig endringer i forekomsten av de forventede vanlige prematurkomplikasjonene og kliniske laboratorietestvurderinger, og utviklingen av uventede SAE i denne høyrisikoen befolkning. Alle SAE-er vil bli fulgt inntil tilfredsstillende løsning eller til etterforskeren som er ansvarlig for omsorgen for deltakeren vurderer hendelsen som kronisk eller pasienten som stabil. Alle forventede og uventede SAE, uansett om de kan tilskrives studieintervensjonen eller ikke, vil bli gjennomgått av de lokale hovedetterforskerne for å avgjøre om det er rimelig mistanke om årsakssammenheng til intervensjonen. Hvis forholdet er rimelig, vil SAE-er bli rapportert til sjefsetterforskerne som vil rapportere til etikkkomiteen og informere alle etterforskere for å garantere deltakernes sikkerhet.