Anstrengelsesdrevet VENTilatoradministrasjon i sanntid (REDvent)

Studiemål:

SA1: For å bestemme om REDvent akutt- og/eller avvenningsfaseprotokoller kan forkorte varigheten av avvenning fra MV (Primært utfall).

SA2: For å bestemme om endringer i direkte målinger av respiratorisk muskelstyrke, belastning, innsats og arkitektur gjennom hele varigheten av MV er relatert til avvenningsresultater.

SA3: For å avgjøre om pasientens pusteanstrengelse under både akutte og avvenningsfaser av MV er uavhengig assosiert med utvikling av respirasjonsmuskelsvakhet.

Studiedesign: Enkeltsenter randomisert kontrollert studie (138 barn per arm) ved bruk av REDvent (intervensjonsarm) sammenlignet med vanlig behandling av respiratorbehandling inkludert en standardisert daglig SBT (kontrollarm). Akutt fase randomisering vil skje ved studieregistrering, og pasienter som mislykkes i den første SBT vil gjennomgå en avvenningsfase randomisering. Etterforskerne vil innhente serielle målinger av respirasjonssystemets kapasitet, belastning, pusteanstrengelse og diafragmaarkitektur i løpet av MV.

Akutt fase: Den akutte fasen er definert som tiden fra intubasjon til pasienten oppfyller avvenningskriteriene, består den første oksygeneringstesten (reduser PEEP til 5 cmH2O og FiO2 til 0,5, opprettholder SpO2 > 90%) og gjennomgår en spontan pusteforsøk ( SBT).

1. Intervensjonsarm (REDvent-akutt): Pasienter vil bli administrert med trykkkontroll pluss trykkstøtteventilasjon ved hjelp av et datastyrt beslutningsstøtteverktøy som vil anbefale endringer i ventilatorinnstillingene omtrent hver 4. time (med eller uten ny blodgass). Hvis pasienten puster spontant, vil den inkludere sanntidsmål for pusteanstrengelse (esophageal manometri) for å holde den innenfor et målområde.
2. Kontrollarm (Kontroll-akutt): Ventilatorbehandling vil være etter vanlig behandling inntil pasienten oppfyller avvenningskriteriene og består oksygeneringstesten.

Avvenningsfasen: Avvenningsfasen er definert som tiden fra den første spontane pusteforsøket (SBT) til pasienten har bestått en SBT eller blir ekstuberet (det som kommer først). Pasienter som består første SBT ved slutten av akuttfasen vil ikke gjennomgå randomisering i avvenningsfasen.

1. Intervensjonsarm (REDvent-avvenning): Pasienter vil bli administrert i en trykkstøtte/CPAP-ventilasjonsmodus med vurderinger eller endringer i nivået av trykkstøtte hver 4. time, med mål om å opprettholde pusteanstrengelsen (øsofagusmanometri) innenfor et normalt område. En SBT vil bli utført daglig, og avvenningsfasen vil fortsette til pasienten består SBT.
2. Kontrollarm (kontroll-avvenning): Ventilatorstyring vil være etter vanlig pleie. En SBT vil bli utført daglig, og avvenningsfasen vil fortsette til pasienten består SBT.

Analyseplan og begrunnelse for prøvestørrelse:

Mål 1: Det primære resultatet er avvenningsvarighet. Prøvestørrelsen er bestemt for å gi tilstrekkelig kraft til 3 separate komparative analyser: (a) REDvent-akutt versus akutt fasekontroll (b) REDvent-avvenningsfase versus avvenningsfasekontroll (c) REDvent begge fasene versus kontroll begge fasene. Power er basert på 2 planlagte metoder for analyse: cox proporsjonale fareforhold for multivariabel analyse og univariat analyse med en uavhengig t-test ved bruk av log transformasjon (etter behov) for å ta hensyn til forventet fordeling av avvenningsvarighet. For alle tre av de planlagte sammenligningene ovenfor, med den foreslåtte prøvestørrelsen, ville etterforskerne være tilstrekkelig drevet (>0,8) til å oppdage en forskjell i avvenningsvarighet på ≥ 1 dag, eller et fareforhold på ≥ 1,4 mellom grupper. De sekundære resultatene er respiratorfrie dager og ekstubasjonssvikt. Ved direkte å sammenligne kontrollpasienter med REDvent-bare pasienter, med et forventet standardavvik for VFD mellom 5 til 9 dager, vil etterforskerne kunne oppdage en 2-dagers endring i VFD mellom grupper med en styrke mellom 0,35 og 0,82. Re-intubasjonsrater forventes å være 10 %, noe som lar etterforskerne bekrefte at REDvent ikke er dårligere enn vanlig pleie med hensyn til re-intubering med en ikke-underordnet margin på 0,10 med en potens på 0,8 og alfa på 0,05.

Mål 2: Det primære resultatet av dette målet er avvenningsvarighet. For respiratorisk muskelstyrke vil etterforskerne sammenligne den første målte aPiMax (etter oppløsning av den akutte fasen, før den første SBT), banen og verdien av den daglige aPiMax under avvenningsfasen før ekstubering, den laveste og høyeste målte aPiMax, og aPiMax på ekstuberingsdagen mot avvenningsvarighet. For analyse vil aPiMax dikotomiseres ved 30 cmH2O, og avvenningsvarighet vil bli sammenlignet mellom pasienter med aPiMax > 30 versus ≤ 30 cmH2O ved bruk av en t-test med eller uten log-transformasjon, eller Mann-Whitney U-test, avhengig av fordelingen . Fra foreløpige data er det forventet at minst 35 % av pasientene (n=84) vil ha aPiMax ≤ 30 cmH2O. Basert på en lignende kraftanalyse som presentert ovenfor, vil dette tillate etterforskerne å bestemme om lav aPiMax er assosiert med en ≥ 1-dagers økning i avvenningsvarighet, med en alfa på 0,05 og kraft på 0,8. Etterforskerne vil utføre identiske analyser for ePiMax. Diafragmatykkelsesanalyse vil sammensette daglige ultralydmål for å oppdage den relative endringen i diafragmatykkelse fra studiedag 1 til passering av en SBT. Etterforskerne vil sammenligne endringen i tykkelse etter oppløsning av den akutte fasen (på dagen for første SBT) med avvenningsvarighet, på lignende måte som foreslått ovenfor for aPiMax. I tillegg til avvenningsvarighet, vil etterforskerne også undersøke om respirasjonstiltakene som er tatt like før eller under hver SBT er forbundet med at pasienten har bestått SBT. For eksempel med aPiMax og ePiMax, vil etterforskerne undersøke om det er et doseresponsforhold mellom PiMax målt like før SBT og passasjehastigheten til den påfølgende SBT.

Mål 3: Det primære resultatet av dette målet er aPiMax < 30 cmH2O. Analysen vil fokusere på å bestemme om graden av pasientens pusteanstrengelse er uavhengig assosiert med utviklingen av respirasjonsmuskelsvakhet. For den akutte fasen vil etterforskerne generere en tidsvektet gjennomsnittlig PRP under den akutte fasen og tegne den opp mot aPiMax ved første SBT. De vil deretter dikotomisere aPiMax ved første SBT og sammenligne gjennomsnittlig tidsvektet gjennomsnittlig PRP i den akutte fasen mellom aPiMax-grupper (> 30 vs. ≤ 30 cmH2O). For avvenningsfasen vil etterforskerne grafisere endringene i aPiMax gjennom avvenningsfasen (fra første mislykkede SBT til vellykket SBT) mot tidsvektet gjennomsnittlig PRP, med forventning om at lav PRP vil være assosiert med enten ytterligere reduksjoner i aPiMax, eller ingen forbedring, mens PRP i det fysiologiske området 150-400 vil være assosiert med forbedring i aPiMax. Etterforskerne vil deretter dikotomisere aPiMax (ved 30 cm H2O) på tidspunktet for vellykket passasje av en SBT og sammenligne tidsvektet gjennomsnittlig PRP i avvenningsfasen mellom aPiMax-grupper. Deretter vil etterforskerne bygge en multivariabel logistisk regresjonsmodell på utfallet av aPiMax ≤ 30 cmH2O for å bestemme om tidsvektet PRP i akuttfasen, avvenningsfasen eller begge har en uavhengig assosiasjon med å bevare aPiMax, etter å ha kontrollert for forvirrende variabler.