Sammenligning av automatisert oksygenkontroll med og uten automatisert trykkkontroll hos premature ventilerte spedbarn. (CLIO-VG)

Supplerende oksygen er fortsatt det desidert mest brukte "stoffet" på neonatale intensivavdelinger. Målet med oksygenbehandling er å opprettholde normal oksygenering samtidig som hyperoksemi og hypoksemi minimeres. Premature spedbarn er spesielt utsatt for oksygentoksisitet og oksidativt stress som fører til retinopati av prematuritet (ROP), bronkopulmonal dysplasi (BPD) og periventrikulær leukomalaci (PVL)[1]. På samme måte kan eksponering for hypoksemiske episoder føre til økt dødelighet [2, 3]. Tradisjonelt oksygenmetning (SpO2)-målretting utføres ved manuell justering av fraksjon av innåndet oksygen (FiO2) av omsorgspersonen. I praksis oppnås dette imidlertid bare delvis under rutinemessig behandling[4]. Hagadorn et al utførte en studie i 14 sentre og viste at premature spedbarn under 28 ukers svangerskap som fikk oksygen brukte i gjennomsnitt bare 48 % av tiden med SpO2 innenfor det foreskrevne målområdet, omtrent 36 % av tiden over og 16 % av tiden. tid med SpO2 under målområdet. Det var en stor og betydelig variasjon i samsvar med SpO2-målområdet mellom de deltakende sentrene[5].

Premature spedbarn har hyppige fluktuasjoner i SpO2 på grunn av deres respiratoriske ustabilitet som krever hyppige justeringer av FiO2 [6]. Følgelig tilbringer disse spesielt sårbare spedbarn betydelig tid med SpO2 utenfor tiltenkt område og blir ofte utsatt for ekstreme hypoksemier og hyperoksemi. For dette formål er det nå mulig å ha automatisert kontroll av inspirert oksygen ved hjelp av en enhet (CLiO2™) innlemmet i Avea® ventilator. Sikkerheten, gjennomførbarheten og effektiviteten til denne enheten er allerede etablert [7-12]. Det har vært ytterligere forbedringer i algoritmen til pulsoksymeteret som er inkorporert i Avea®-ventilatoren for å oppnå en bedre normativ fordeling rundt median SpO2-verdien[13]. Automatisert kontroll av FiO2 forbedrer i betydelig grad overholdelse av oksygenmetningsmålsetting og reduserer eksponering for hypoksemi så vel som hyperoksemi betydelig [7-12, 14].

En annen mekanisme for respiratorisk ustabilitet og hypoksemi er store fluktuasjoner i tidevolum hos ventilerte premature spedbarn. Volummålrettede ventilasjonsmoduser har blitt brukt i flere år for å sikte på mer nøyaktig kontroll av tidevannsvolumene som leveres til ventilerte spedbarn. Jain et al viste en reduksjon i varigheten av hypoksemiske hendelser ved bruk av volummålrettet ventilasjon sammenlignet med trykkkontrollert ventilasjon [15]. Avea ventilatorer kan levere flere typer volummålrettet ventilasjon, inkludert Volume Guarantee® (VG) og volumkontrollert ventilasjon (VCV). VCV tar sikte på å levere et bestemt volum av gass uavhengig av lungekompliansen, mens VG® bruker en servokontrollert tilbakemeldingssløyfe for automatisk å justere inspirasjonstrykk for å kontrollere tidalvolumtilførsel.

Det er for øyeblikket ingen tilgjengelige data om hvorvidt automatisk kontrollalgoritmejustering av inspirert oksygen og tidalvolum sammen fører til ytterligere forbedringer i å opprettholde SpO2-profilen innenfor foreskrevet målområde og enda viktigere for å redusere episoder med langvarig hypoksemi og hyperoksemi hos premature ventilerte spedbarn. Derfor foreslår etterforskerne denne studien.

Målet med denne studien er å undersøke om automatisk kontroll av inspirert oksygen og tidalvolum sammen fører til ytterligere forbedringer i å opprettholde SpO2-profilen innenfor det foreskrevne målområdet hos premature, ventilerte spedbarn.

Målet er å evaluere effektiviteten til den automatiske oksygenkontrollfunksjonen med eller uten VG® (automatisk kontroll av ventilatortrykket for å levere innstilt volum) ventilasjonsmodus for å holde oksygennivået i det sikre målområdet (90 til 95 %) i ventilert premature spedbarn som trenger oksygenbehandling.

Denne studien vil bli utført på en tertiær neonatal intensivavdeling ved James Cook University Hospital, Middlesbrough, Storbritannia etter godkjenning av den lokale forskningsetiske komiteen og Institutional Review Board.

Denne studien vil bli fullført over 2 påfølgende 12-timers perioder i tilfeldig tildelt sekvens med automatisk FiO2-kontroll (CLiO2™) med VG® og automatisk FiO2-kontroll uten VG®.

Det automatiserte FiO2-systemet CLiO2™ er integrert i Avea® spedbarnsventilator (CareFusion, Yorba Linda, CA) og tillater automatisert FiO2-justering med sikte på å opprettholde SpO2 innenfor tildelt målområde ved hjelp av Radical neonatal pulsoksymeter (Masimo, Irvine, CA). Når den først startes, tar den i bruk FiO2 som tidligere er angitt av klinikeren som det opprinnelige "Baseline FiO2"-nivået. Deretter avhenger endringene i FiO2 og frekvensen av om SpO2 er under, over eller innenfor målområdet, trenden i SpO2 og alle endringer er proporsjonale med "Baseline FiO2"-nivået. FiO2 reduseres på en trinnvis måte når SpO2 overskrider målområdet. Trinnreduksjonene i FiO2 resulterer i en gradvis reduksjon i FiO2. Når SpO2 faller under målområdet, er økningene i FiO2 generelt større og hyppigere. Disse er proporsjonale med forskjellen mellom SpO2 og målområdet og den synkende eller økende trenden i SpO2. Endringene i FiO2 varierer vanligvis mellom 0,01 og 0,05. Frekvensen deres øker for å oppnå en raskere endringshastighet for FiO2 og kan være så hyppig som én per sekund. Baseline FiO2-nivået justeres gradvis til endringer i spedbarnets behov for FiO2 for å holde SpO2 innenfor rekkevidde. Pulsoksymeterets standardinnstillinger er normal følsomhet, 8 sekunders gjennomsnittstid, 20 sekunders alarmforsinkelse og en stram alarmgrense på 90 % og 95 % SpO2. Masimo neonatal probe (LNOP Neo-L) påføres på høyre håndledd når det er mulig. I tilfelle av SpO2-signaltap (metnings-'frafall') justerer den feilsikre mekanismen backup-FiO2 på mediannivået i løpet av de foregående 15 sekundene, eller til grunnlinjen hvis høyere.

Volumgarantiventilasjon (VG)® er en volummålrettet ventilasjonsmodus som tar sikte på å levere det innstilte tidalvolumet av gass ved automatisk å justere peak inspiratorisk trykk (PIP) på pust-for-pust-basis. Teoretisk sett bør dette minimere variasjonen i tidalvolumlevering ettersom lungekompliansen og spedbarnets tilstand endres. Denne funksjonen oppnås av en automatisert servostyrt mekanisme. Den øvre PIP-grensen kan angis av klinikeren som en sikkerhetsmekanisme. Det er mangel på data om VG®, men det antas å oppnå sammenlignbar gassutveksling ved lavere gjennomsnittlige PIP-nivåer[15].

Volumkontrollert ventilasjon (VCV) er en type 'volummålrettet' modus. Den tar sikte på å støtte ønsket tidalvolum ved å levere et innstilt volum (valgt av klinikeren) uavhengig av den underliggende lungemekanikken. Ventilatoren vil generere det maksimale inspirasjonstrykket som er nødvendig for å levere dette volumet. Det er konstant inspiratorisk strømningsmønster (en kvadratisk strømningsbølgeform) og toppvolum og inspiratorisk trykklevering oppnås ved slutten av inspirasjonen. I løpet av en "kontrollperiode" på 12 timer uten VG, vil spedbarn bruke VCV A/C (assist control) som er vår gjeldende kliniske standard.

Både VG® og VCV kan leveres til spedbarn ved å bruke respiratorene som for tiden er i bruk i vår enhet, AVEA®-ventilatorene (Carefusion, Yorba Linda, CA). Alle enheter og utstyr som brukes til spedbarn i begge deler av prøveperioden, vil være de samme som brukes på enheten vår. De vil bli brukt i tråd med brukerhåndboken for Carefusion AVEA® ventilatorsystemer, L2786, revisjon M, juli 2011.

Muntlig og skriftlig informasjon (i form av deltakerinformasjonsskjemaet) om forsøket vil bli tilbudt foreldre så tidlig som mulig etter at spedbarnet er intubert. Det vil bare bli tilbudt etter at all annen informasjon om medisinsk behandling av spedbarnet deres og fremdriften er diskutert med dem, og bare hvis de ønsker å motta prøveinformasjon på det tidspunktet. Samtykke vil ikke bli innhentet før et spedbarn er født.

Etter at spedbarnet har blitt intubert og ventilert, vil foreldre bli kontaktet for deltakelsessamtykke først etter at relevant informasjon om spedbarnets medisinske behandling og fremgang er diskutert. Foreldre vil bli tilbudt skriftlig og muntlig informasjon om rettssaken. Foreldre som gir samtykke til at babyen deres deltar i prøven, vil bli bedt om å signere et skriftlig samtykkeskjema. Spedbarn vil kun randomiseres til enten Volume Guarantee® eller Volumkontrollert ventilasjonsoverkryssningsperioder etter å ha innhentet skriftlig samtykke fra foreldrene.

Hvis spedbarns åndedrettspleie eskaleres til ikke-konvensjonell ventilasjonsmodus av kliniske årsaker, vil tiden brukt i 12-timers overgangen bli bestemt. Hvis spedbarnet har tilbrakt minst 50 % av tiden i en cross-over, vil dette bli ansett som akseptabelt og data brukt til analyse. Hvis spedbarnet har brukt mindre enn 50 %, vil foreldre bli kontaktet på nytt for å bekrefte samtykket for studien når spedbarnet er klart for konvensjonell ventilasjon.

Når du starter Volume Guarantee®-modus, vil en innstilling på 5ml/kg være den første startinnstillingen, med mulighet for å redusere til 4ml/kg eller øke til 6ml/kg som den kliniske tilstanden tilsier. Dette er standard neonatalpraksis. Sykepleietildelingen vil forbli på 1:1 (én sykepleier som tar seg av 1 intensivspedbarn) som er vår standard kliniske praksis i studieperioden. Mål SpO2-område på 90 til 95 % vil gjelde for begge studieperiodene, slik vår nåværende kliniske praksis er. Alle valgfrie/planlagte prosedyrer vil bli utført før studiestart. All 'rutinemessig pasientbehandling og prosedyrer' som endotrakealtubesug, brystfysioterapi, munnpleie, endring av stilling, kengurupleie, innsetting av linjer/kanyle og katetre, blodprøvetaking vil bli registrert i løpet av studieperioden. Alle babyer vil motta en startdose koffeinsitrat (20 mg/kg intravenøst) etterfulgt av 5 mg/kg én gang daglig, i henhold til standard praksis.

Statistisk analyse:

Intention-to-treat-analyse vil gjelde for begge 12-timersperiodene. Statistisk analyse vil bestå av sammenligninger innenfor pasienten med parede t-tester for normalfordelte data eller ikke-parametriske Wilcoxon-signerte rangetester. Shapiro-Wilk test for normalitet vil bli brukt. Resultatene vil bli presentert som gjennomsnitt ± standardavvik (SD) eller median og interkvartilt område. P-verdier på mindre enn 0,05 vil bli ansett som statistisk signifikante. Beskrivende statistikk vil bli brukt for å oppsummere spørreskjemasvarene. Stata® dataanalyse og statistisk programvare versjon 11, Stata Corp LP Texas, USA vil bli brukt for all statistikk.