Effekten av bruk av aerosolboks under hjerte-lungearrest: En multisenterstudie

Problem som skal løses. Den overveldende omfanget og alvorlighetsgraden av pandemien med Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) har utgjort en alvorlig trussel mot helsen til helsepersonell i frontlinjen (HCW). Aerosol-genererende medisinske prosedyrer (AGMPs), som bag-ventil-maske (BVM) ventilasjon, endotrakeal intubasjon (ETI) og hjerte-lunge-redning (HLR) er ofte nødvendig for kritisk syke COVID-19-pasienter. AGMP-er produserer luftbårne partikler, noe som bidrar til den uforholdsmessig høye risikoen for infeksjon blant HCW-er som arbeider i akuttomsorgsområder. Strategier for å redusere HCWs eksponering for og infeksjon fra COVID-19 er nødvendig for å opprettholde integriteten til helsepersonell. For å minimere HCW-eksponering under AGMP-er, har aerosolboksenheter blitt utviklet for å gi en fysisk barriere mellom pasienten og HCW, med den hensikt å skjerme HCW-er fra sykdomspartikler.

Aerosolboksen, og dens ulike tilpasninger, er implementert av sykehus over hele verden for å håndtere kritisk syke pasienter med COVID-19. Studier til dags dato har vist at bruk av aerosolbokser potensielt reduserer spredning av aerosoliserte partikler, men bruken er også forbundet med tekniske utfordringer. Studier til dags dato har først og fremst fokusert på oppgaven til ETI, uten noen bevis som beskriver virkningen av bruk av aerosolbokser på brystkompresjoner (CC). Videre lider de fleste studier av små prøvestørrelser, ga minimal (eller ingen) opplæring i bruk av aerosolbokser, rekrutterte individer (og ikke gjenopplivingsteam) som deltakere, klarte ikke å kvantifisere graden av forurensning hos leverandører, eller klarte ikke å måle antall luftbårne partikler . Teamet vårt fullførte nylig en randomisert multisenterstudie som sammenlignet aerosolboks vs. ingen bruk av boks og demonstrerte forsinket tid til intubering med bruk av aerosolboks. Studien ble imidlertid gjort i en begrenset kontekst (kort prosedyre, luftveisteam på 2 leverandører, CC ikke målt), noe som gjør generaliserbarheten til teambasert gjenopplivningsbehandling tvilsom. Til dags dato har det ikke vært enkeltstudier eller multisenterstudier som samtidig har evaluert effekten av bruk av aerosolbokser på HLR-kvalitet, luftbårne partikkelkonsentrasjon og HCW-kontaminering under teambasert gjenopplivningsbehandling. Som en konsekvens er det fortsatt ukjent om aerosolbokser er effektive for å beskytte HCW, og om bruk av aerosolbokser negativt påvirker omsorgen under hjerte-lungestans.

Betydningen og relevansen av simuleringsbaserte aerosoliseringsstudier er svært avhengig av bruken av en realistisk modell for aerosolisering. Flere grupper har rapportert aerosoliseringsenheter i form av hostesimuleringsenheter, alt fra håndholdte sprøyter, neseforstøvere, sprøytepistoler, poseventilmaskering og mer avanserte luftstrømbaserte enheter for å simulere hoste. Dessverre ble ingen av disse hostesimulatorene designet for brukerkontrollerte innstillinger av respirasjonsmekanikk (f. respirasjonsfrekvens, volum, strømning) samtidig som det tillater utførelse av intubasjon og brystkompresjoner. Studien vår representerer den første aerosolboksstudien som bruker en aerosoliseringsenhet som består av en respirasjonssimulator som tillater kontroll av respirasjonsmekanikk som tett etterligner de til en ekte pasient, samtidig som den tillater ytelse av AGMPs.

Vår studie vil gi bevis for å: (a) vurdere om bruk av en aerosolboks påvirker tiden til fullføring og kvaliteten på kritiske gjenopplivningsoppgaver negativt; og (b) avgjøre om aerosolbokser er effektive for å redusere antall luftbårne partikler og kontaminering fra leverandøren under teambasert hjertestansgjenoppliving. Vårt langsiktige mål er å gi empirisk bevis for å forbedre HCW-sikkerheten og samtidig levere høykvalitetspleie under hjerte-lunge-redning. Dette vil bli oppnådd ved å lage et hjertestansscenario i et kontrollert simulert klinisk miljø, ettersom å gjennomføre en lignende studie på ekte pasienter vil være full av utfordringer og risikoer.

Hvorfor trengs det en rettssak nå? Nye COVID-19-varianter, variabelt opptak av vaksinasjoner og avtagende immunitet blant den vaksinerte befolkningen bidrar til den vedvarende trusselen fra COVID-19-pandemien. Vi har lært hvor raskt pandemien kan endre kurs, og hvordan det er viktig å planlegge for fremtidige pandemier forårsaket av forskjellige virus. Nå, mer enn noen gang, er det viktig å identifisere strategier for å beskytte helsepersonell mot infeksjon. HCW-infeksjon har ført til mangel på arbeidskraft som negativt påvirker pasientresultatet. Aerosolbokser har blitt brukt i enkelte deler av verden for å beskytte HCW-er under pandemien, men eksisterende bevishull har forhindret utbredt bruk. En bedre forståelse av partikkelspredningsmønstre, HCW-kontamineringsmønstre og innvirkning på klinisk oppgaveytelse under gjenopplivingsbehandling vil bidra til å informere internasjonale retningslinjer for hjertestans.

Hvordan vil resultatene av denne studien bli brukt? Forskning som vurderer strategier for å redusere HCW-risikoen for forurensning er avgjørende for å opprettholde en levedyktig helsepersonell under pandemien. Vår foreslåtte studie gir ytterligere bevis som informerer om potensiell bruk av aerosolbokser under simulert hjerte-lungestans. Vår forskning vil være den første som gir et kvantitativt mål på luftbårne partikler og HCW-forurensningsmønstre i forbindelse med klinisk viktige utfallsmål. I kombinasjon gir disse beregningene nøkkelinformasjon som vil informere klinisk praksis, institusjonell luftveisbehandling og retningslinjer for hjertestans. Gjennom partnerskap (f. Heart and Stroke Foundation of Canada) og longitudinell engasjement fra sentrale lokale og nasjonale folkehelsebyråers interessenter, vil resultatene av denne studien bli delt med beslutningstakere for å muliggjøre evidensbaserte tilpasninger til kliniske protokoller. Eksisterende partnerskap innenfor International Network for Simulation-based Pediatric Innovation, Research and Education (INSPIRE-nettverket) vil muliggjøre rask spredning av aerosolboksopplæringsmateriell på tvers av alle kontinenter dersom resultatene er positive. Som forfatter av internasjonale retningslinjer for gjenoppliving av COVID-19 og hjertestans, vil PI engasjere interessenter for å sikre at resultater informerer fremtidige retningslinjer for International Liaison Committee on Resuscitation (ILCOR) for eller mot bruk av aerosolboksen.

Prøvedesign. Vi vil gjennomføre en prospektiv, randomisert kontrollert studie på fem steder i Nord-Amerika. Simuleringsbasert forskning gir fordelen av å svare på forskningsspørsmål uten risiko for skade på helsepersonell eller pasienter. Tre deltakere vil bli rekruttert til å spille rollene som luftveisleverandør, og to HLR-leverandører i behandlingen av en simulert, kritisk syk COVID-19 pasient. HLR-leverandører vil bli opplært til å gi HLR-coaching til hverandre. To utdannede forskningsassistenter vil delta i gjenopplivingsteamet som teamleder og sengepleier/luftveisassistent og utføre disse rollene på en standardisert måte. Teamledere vil ikke gi noen veiledning eller coaching om HLR-kvalitet. Deltakerne vil bli randomisert av team til enten kontrollarmen (dvs. ingen aerosolboks) eller intervensjonsarmen (dvs. bruk av aerosolboks) (Figur 1). Etter randomisering vil alle deltakere se en kort video som orienterer dem om det simulerte kliniske miljøet. Intervensjonsarmteam vil se en ekstra 5-minutters video som orienterer dem om utformingen av aerosolboksen og inkluderer ekspertmodellert demonstrasjon av strategier for optimal luftveisstyring og levering av HLR. Dette inkluderer hvordan du flytter pasienten innenfor aerosolboksen for å optimalisere levering av HLR. Treningsvideoen vil bli filmet på engelsk og fransk for å tillate visning på alle studiesteder. Etter å ha sett videoen, vil deltakerne jobbe i team for å trene intubasjon og HLR (med aerosolboks på plass) i maksimalt 15 minutter, noe som gir dem mulighet til å koordinere bevegelsene sine for å optimalisere effektiviteten. Etter hver prosedyre vil de motta tilbakemelding fra en lokal luftveis- og aerosolboksekspert (dvs. stedsetterforsker). Kontrollarmteam vil også ha mulighet til å trene intubasjon og/eller HLR i 15 min (uten aerosolboks). Etter orientering og trening vil lagene delta i to sekvensielle simuleringsscenarier. Rekkefølgen for scenariolevering vil bli randomisert for å eliminere scenariorekkefølgen som en potensiell konfounder. På slutten av hele økten vil deltakerne motta en pedagogisk debriefing for å diskutere ytelsesproblemer, infeksjonskontrolltiltak og tekniske ferdigheter ved å bruke en blandingsmetode til debriefing. Vi valgte å ikke bruke et cross-over studiedesign på grunn av utilstrekkelig utvaskingstid (mellom scenarier) og de potensielle overføringseffektene av å lære fra det tidligere scenariet som påvirker ytelsen i det påfølgende scenariet.