Rask vurdering av overflateaktivt stoffmangel for å fremskynde behandlingen (FAST)

Respiratory distress syndrome (RDS) er fortsatt en viktig årsak til dødelighet og sykelighet hos premature spedbarn til tross for økt bruk av prenatale steroider og tidlig nasal kontinuerlig positivt luftveistrykk (nCPAP) i tillegg til eksogen overflateaktivt stofferstatningsterapi(1,2). De siste årene har det vært flere forbedringer i behandlingen, noe som har redusert forekomsten og alvorlighetsgraden av RDS og bronkopulmonal dysplasi (BPD), inkludert tidlig behandling med nCPAP, tidlig målrettet overflateaktivt erstatningsterapi, økt bruk av lungebeskyttende ventilasjon sammen med en samlet redusert bruk av mekanisk ventilasjon(1,3,4).

Imidlertid har flertallet av premature spedbarn med en svangerskapsalder på mindre enn 30 uker umodne lunger og omtrent halvparten trenger fortsatt behandling med eksogent overflateaktivt stoff(2). Tidspunkt for behandling av overflateaktive stoffer virker avgjørende. Profylaktisk behandling av overflateaktive stoffer etterfulgt av mekanisk ventilasjon har vært mye brukt, men har nå vist seg å øke den kombinerte dødeligheten og forekomsten av BPD, i motsetning til tidlig målrettet redningsbehandling, spesielt når kombinert med nCPAP og unngåelse av mekanisk ventilasjon ved bruk av "Intubasjon, surfactant, extubation (INSURE) eller "Less Invasive Surfactant Administration" (LISA) tilnærming(5-8). I tillegg viser bevis at svært tidlig målrettet surfaktantbehandling er assosiert med et bedre resultat sammenlignet med senere behandling(9).

Følgelig er det nødvendig å behandle med overflateaktivt middel selektivt og svært kort tid etter fødselen, fortrinnsvis før klassiske symptomer på RDS er tilstede, for å forbedre resultatet av RDS ytterligere. For å kunne gjøre det trenger vi en nattbordstest som raskt kan identifisere hvilke spedbarn som har mangel på overflateaktive stoffer for å målrette behandlingen effektivt(1).

Biomarkører som uttrykker lungemodenhet er identifisert i fostervann, gastrisk aspirat og orofaryngeale sekreter (10-12). Disse væskene produseres delvis i fosterlungene samt i nyrene og fostervannssekken og inneholder derfor lungesurfaktant(13). Den klassiske metoden for å bestemme overflateaktivt middel i fostervann har vært å måle lecitin/sfingomyelin-forhold (L/S) med tynnsjiktskromatografi (10,14). Sphingomyelinsekresjonen forblir ganske konstant under graviditet, mens lecithinsekresjonen øker parallelt med lungemodning. Følgelig reflekterer L/S-forhold lungemodenhet uavhengig av fortynningsprøvetakingseffekter(10)

Gastrisk aspirat (GAS) og orofaryngeal (OPS) sekresjon er lettere å oppnå og måle enn fostervann, og kan oppnås i løpet av minutter fra fødselen ved bruk av rutinemessige neonatale tiltak(15,16). Tidligere har vi målt innholdet av overflateaktivt stoff i gastrisk aspirat med mikroboblestabilitetstester og med lamellartall (17,18). I en nylig randomisert klinisk studie med svært premature spedbarn sammenlignet vi tidlig behandling med overflateaktive stoffer veiledet av lamellart kroppstall i mageaspirat med tradisjonell behandling med overflateaktive stoffer, og fant en signifikant reduksjon i oksygenbehovet ved seks timers alder og ved dag 28, i tillegg til redusert varighet av oksygenavhengighet og en trend mot lavere forekomst av bronkopulmonal dysplasi(19).

Imidlertid er både mikroboblestabilitetstesten og antall lamellkropper arbeids- og laboratorieintensive og krever minimum to til tre timer for analyse.

Etterforskerne har utviklet en rask metode basert på Fourier Transform Infrared (FTIR) spektroskopi for å bestemme L/S-forholdet i gastrisk aspirat og sekresjon fra orofarynx. I en fersk studie ble algoritmene for FTIR L/S-analyser utviklet og forbedret 20). Konsentrasjoner ble målt av det mest overflateaktive lungefosfolipidet dipalmitoylfosfatidylkolin og sfingomyelin i frosne mageaspirater fra 89 premature spedbarn uttrykt som lecitin/sfingomyelin-forhold (L/S) ved massespektrometri som referansemetode. De samme aspiratene ble analysert med FTIR-spektroskopi. En L/S-algoritme ble utviklet basert på de 89 aspiratene. Deretter ble det tatt prøver av mageaspirater hos 136 spedbarn i 24-31 ukers svangerskap. L/S ble målt i disse frosne gastriske aspiratene ved bruk av FTIR-spektroskopi og resultatene ble sammenlignet med RDS-utvikling. Av 136 spedbarn utviklet 61 (45 %) RDS. Grenseverdien for L/S var 2,2, sensitiviteten var 92 % og spesifisiteten var 73 %. FTIR-spektroskopianalysen krevde 10 μL aspirat og tok 10 minutter.

I et forsøk på å øke nøyaktigheten og reproduserbarheten har etterforskerne fortsatt å forbedre FTIR-spektroskopimetoden og algoritmene ved å gjøre sammenlignende målinger med massespektrometri ved bruk av ferske ikke-frosne aspirater fra nyfødte spedbarn. Disse forbedringene kan også ha påvirket den optimale grenseverdien i vår test.

Etterforskerne er i ferd med å planlegge en stor multisenter randomisert klinisk studie av FTIR-spektroskopi-veiledet surfaktantbehandling ved bruk av en behandlingspunkt (POC)-enhet basert på FTIR-algoritmer og -teknikk ved bruk av ferske aspirater som kan analyseres umiddelbart i fødselssuiten eller NICU. . Før man begynner på en intervensjonsstudie, er det imidlertid nødvendig å revalidere den oppdaterte og forbedrede FTIR-spektroskopitesten ved igjen å sammenligne klinisk utseende av RDS med L/S-forhold målt ved FTIR-spektroskopi på ferske ikke-frosne gastriske aspirater fra en ny populasjon av premature spedbarn.

Hypotese: Rask bestemmelse av lecitin/sfingomyelin-forhold (L/S-forhold) i gastriske aspirater ved FTIR-spektroskopi, kan nøyaktig og konsekvent forutsi RDS basert på kliniske kriterier.

Forsøksdesign Studien er designet som en prospektiv ikke-intervensjon observasjonskohortstudie, med sikte på å vurdere effekten av å forutsi RDS ved en LS-test på ferske gastriske aspirater og orale sekreter basert på FTIR-spektroskopi, ved å sammenligne klinisk fremgang med LS- forhold. Inkluderte spedbarn vil bli behandlet i henhold til rutinemessige retningslinjer og etter den behandlende neonatologens skjønn. Det er ikke planlagt noen inngrep basert på resultatet av L/S-testen.

AMMENT:

Vi har oppgradert prosjektet med et forsøk på å bruke samme metode og AI kombinert med kliniske data for å forutsi utvikling av BPD, definert som fortsatt krav til supplerende oksygen til DOL28. Spektroskopiske målinger ble gjort igjen ved bruk av lagret mageaspirat fra første del av studien.

Denne endringen er godkjent av HREC og målinger ble kun utført etter at foreldre ga informert samtykke for deltakelse i denne tilleggsdelen av studien.