Gjennomførbarhet og effekt av volummålrettet ventilasjon i leveringsrommet

BAKGRUNN BPD fortsetter å være en av de vanligste komplikasjonene forbundet med prematur fødsel. En amerikansk studie fra 2013 rapporterte en økning i helsekostnader på $31 565 assosiert med BPD, etter å ha kontrollert fødselsvekt, svangerskapsalder og sosiodemografiske egenskaper under selve den innledende neonatale intensivavdelingen (NICU) sykehusinnleggelsen. Denne økonomiske belastningen starter fra den første sykehusinnleggelsen og vedvarer gjennom barndommen og voksenlivet. En fersk spansk studie publisert i 2013, rapporterte at helserelaterte kostnader i løpet av de første 2 leveårene til en premature baby med BPD og ingen andre store prematur-relaterte komplikasjoner varierte mellom €45.049,81 og €118.760,43, i Spania, avhengig av fødselsvekt og svangerskapsalder. Hvis babyen trengte oksygenbehandling hjemme eller utviklet pulmonal hypertensjon, kan denne kostnaden eskalere ytterligere til €181 742,43. Med 10 000-15 000 nye tilfeller av BPD årlig bare i USA, er den økonomiske effekten av BPD enorm.

Patogenesen til BPD er multifaktoriell, med lungeskade fra mekanisk ventilasjon, oksygentoksisitet og prenatale eller postnatale infeksjoner, som alle fører til lungebetennelse som spiller en nøkkelrolle i utviklingen av BPD. Behandling av premature spedbarn under den første gjenopplivingen er kritisk, og kan ha en betydelig innvirkning på utviklingen av BPD. Studier har vist at DR respirasjonsbehandling med invasiv respirasjonsstøtte og høyere oksygeninnhold er assosiert med økt risiko for død og/eller BPD sammenlignet med henholdsvis ikke-invasiv ventilasjon og lavere oksygengjenopplivning. Premature spedbarn stabilisert på kontinuerlig positivt luftveistrykk (CPAP) med forsiktig titrering av supplerende oksygen i føderommet for å oppnå målrettede oksygenmetninger, har vist forbedrede BPD-frekvenser.

GJELDENDE PRAKSISSTANDARD Gjeldende DR-praksis for intuberte premature spedbarn fokuserer på trykkbegrenset ventilasjon ved bruk av enten en selvoppblåsende pose eller en gjenopplivningsanordning i T-stykke der leverandøren regulerer oppblåsingstrykket og oppblåsningstiden, men ikke tidalvolumet.

Når et spedbarn går over til ekstra livmorliv, endres pulmonal compliance raskt. Total pulmonal compliance er en sammensetning av lunge- og brystveggkompliansen. Hos premature spedbarn består brystveggen hovedsakelig av brusk som gjør brystveggen svært ettergivende, og som et resultat er den neonatale lungen mer utsatt for å kollapse. Premature lunger har i tillegg redusert produksjon av overflateaktive stoffer som ytterligere reduserer lungekompliansen. Ved initiering av positivt trykkventilasjon (PPV), kan det raske væskeskiftet i den umiddelbare nyfødtperioden også resultere i raske endringer i en nyfødts lungekomplikans. Tilførsel av prenatale steroider til mor samt erstatningsterapier for overflateaktive stoffer kan ha en positiv innvirkning på premature lungeutfall. For disse premature spedbarn er tidalvolum generert under PPV direkte proporsjonal med lungekompliansen som demonstrert av formelen: Cdyn=VT/(PiP-PEEP), hvor VT = tidalvolum; PIP = topp inspirasjonstrykk; og PEEP=positivt endeekspirasjonstrykk.

Derfor, med PLV, kan det nøyaktig samme trykket på grunn av raskt skiftende lungekompatibilitet føre til under- eller over-inflasjon av lungene.

Når de først er innlagt på NICU, er det å gi VTV til premature spedbarn standard praksis i etterforskernes NICU, med preferanse mellom leverandørene fremfor volum versus trykkventilasjon, uten sann konsensus. Imidlertid fortsetter praksisen i DR å bruke PLV, og med den foreslåtte studien søker etterforskerne å gi fysiologisk mer passende VTV til premature spedbarn helt fra fødselen i DR.

BETYDNING Med raskt skiftende lungekompatibilitet i den umiddelbare neonatale overgangsfasen, kan PLV føre til betydelig variasjon i levert TV. Nyere rapporter tyder på at trykkbegrensede gjenopplivningsenheter som rutinemessig brukes på fødestuen er i stand til å tredoble den tiltenkte TV-en mens de gir PPV i en nyfødt dukke x. Stor TV kan føre til volutrauma, som er assosiert med uønskede lungeutfall. En studie på premature lam viste at så få som seks store tidevannsvolumpust ved fødselen kan føre til akutt lungeskade og stumpe effekten av påfølgende surfaktantbehandling. Ventilasjon med store åndedrag kan forårsake kraftig overekspansjon av områder som tvinges åpne, og etterlater store deler av lungen blokkert av væske og uekspandert, og slik regional overutvidelse kan forventes å forårsake epitel- og mikrovaskulær skade og lungeødem. Det resulterende lungeødemet kan gjøre lungen mer utsatt for ytterligere volutrauma under konvensjonell mekanisk ventilasjon. Flere dyrestudier har vist at PPV med TV mer enn 8 mL/kg forårsaker lungebetennelse og lungeskade. I tillegg har dyre- og menneskestudier vist at overdreven TV-levering under PPV i fødestuen forårsaker hjernebetennelse og skade. På samme måte viser nyere metaanalysedata at spedbarn ventilert ved bruk av volummålrettet ventilasjon (VTV) reduserer dødsrater eller BPD, pneumothoraces, hypokarbia, alvorlige kraniale ultralydpatologier og reduserer varigheten av ventilasjon sammenlignet med spedbarn ventilert ved bruk av PLV-modus. Risikoen for lungeskade er etter all sannsynlighet knyttet til omfanget av volutraumet ved fødselen, og derfor må ventilasjonen rett etter fødselen være svært skånsom.

Uten informasjon om TV i DR og raskt skiftende lungekompatibilitet, kan PLV føre til volutrauma. Men ingen studie har spesifikt evaluert evnen til å måle TV gitt hos intuberte spedbarn i DR eller rettet mot å utføre VTV i DR mens de vurderer dens potensielle rolle i å redusere lungeskade.

INNOVASJON Med nyere fremskritt innen teknologi og evne til å måle små TV på endotrakeal tube (ET) nivå ved hjelp av strømningssensorer, kan TV måles nøyaktig på ET tube nivå og volummålrettet ventilasjon (VTV) blir en mulig alternativ metode for ventilering av premature spedbarn. For studien vil spedbarn ha en strømningssensor plassert i serie mellom ETT og trykkgenererende enhet (T-stykke resuscitator, selvoppblåsende pose). Strømningssensoren kobles til Respironics NM3-monitor (Philips Healthcare, Eindhoven, Nederland) for å måle pust til pust-TV. Strømningssensoren tilfører mindre enn 1 ml luftveis dødromsvolum (Vd) for neonatale sensorer (ETT-størrelse på 2,5-4 mm). Fase 1 av studien vil se på muligheten for å måle TV hos premature spedbarn. Siden noen av de minste spedbarn med svært lav fødselsvekt (VLBW) kan veie så mindre som 500 g, vil mål-TV-området på 4-6 ml/kg være lik 2 ml-3 ml per pust. Ingen studie har spesifikt sett på muligheten til å måle et så lite tidevannsvolum, og derfor er denne mulighetsstudien av største betydning.

I fase 2, ved å bruke informasjonen til målt TV på ETT-nivå, kan leverandøren raskt regulere topptrykket som leveres til spedbarnet for å oppnå et mål-TV på 4-6 ml/kg. Leverandøren vil bli opplært til å øke eller redusere presset ved å følge en streng protokoll for å sikre at TV-en forblir i mål under nyfødtgjenopplivning. Så snart spedbarnet er stabilt, vil spedbarnet gå over til en respirator med volummålretting. Med stabil lungeekspansjon vil spedbarn som mottar VTV motta mål-TV mer konsistent, vil ha redusert forekomst av atelektotrauma, volutrauma og generelt redusert lungeskade med mindre langsiktige lungesykelighet.

Med den foreslåtte studien, i fase I, tar etterforskerne sikte på å demonstrere at måling av TV i DR er gjennomførbart og er svært varierende i de første timene av livet, selv med det samme maksimale inspiratoriske trykket på grunn av raskt skiftende pulmonal compliance. En vellykket fase I vil gi bevis på at det er mulig å tilby konsistent VTV i DR ved å justere PiP. I fase II tar etterforskerne sikte på å skaffe pilotdata som vurderer gjennomførbarheten av VTV i DR, og forsøker å forstå lungemekanikken og fysiologien under VTV. En vellykket pilotstudie vil vise at VTV er gjennomførbart; er assosiert med konsekvent levert TV; lavere PiP og oksygenbehov for pasientene; og rettferdiggjør dermed en større randomisert kontrollforsøk for å evaluere effekten av VTV for å redusere BPD og langsiktige lungesykeligheter.