Modifiserbare faktorer for å forbedre ventilasjonsterapien på intensivavdelingen (MOTIVATE-ICU)

Introduksjon:

I lav- og mellominntektsland (LMICs) krever opptil to tredjedeler av innleggelsene på intensivavdelingen invasiv mekanisk ventilasjon (IMV), sammenlignet med halvparten av innleggelsene på intensivavdelingen globalt1-3. Selv om IMV er en livreddende organstøtteteknikk, er den også knyttet til komplikasjoner som respiratorrelatert lungeskade og krever komplekse behandlingsprosesser4. Til tross for at de er yngre, har ventilerte pasienter i LMICs 2-4 ganger høyere dødelighet enn høyinntektsland (HICs)5-8. Pasienter med akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS) i LMICs står overfor en enda større risiko, 70 % høyere enn i HICs9.

Mens HIC-er har rikelig med data om modifiserbare faktorer og forbedringsstrategier som begrenser ICU-komplikasjoner, kan LMIC-er møte forebyggbare komplikasjoner assosiert med IMV1,10-13. Komplikasjoner som respiratorindusert lungeskade og relatert lungebetennelse fører ikke bare til store dødsfall, men også lengre intensivopphold og økende kostnader14. Dessverre er data om determinanter for dårlig utfall blant ventilerte pasienter i LMIC fortsatt knappe 12,15-17. Direkte anvendelse av HIC-evidensbaserte styringsstrategier på LMIC-er er ikke alltid effektivt, som sett i flere afrikanske forsøk 18,19. LMICs sliter med utfordringer som underbemanning, begrenset opplæring, utilstrekkelig infrastruktur og ulike pasientkarakteristikker og komorbiditeter, alt dette kan potensielt kompromittere kvaliteten på intensivavdelingen15,16,20,21.

Nylig har bruken av kritiske omsorgsregistre for datainnsamling, inkludert pasientbehandling, indikatorer og utfall, utvidet seg i både HIC-er og LMIC-er22-24. Dette effektiviserer forskning og gir kostnadsfordeler. Uganda har lansert Intensive Care Registry of Uganda (ICRU) for kvalitetsforbedring og forskningsinfrastruktur. Denne registerinnbygde studien tar sikte på å identifisere modifiserbare faktorer som påvirker resultatene for mekanisk ventilerte pasienter i LMICs som utnytter ICRUs datapipeline. Vi antar at spesifikke pasientnivå og organisatoriske faktorer kan identifiseres som bidrar til ICU-dødeligheten til ventilerte pasienter i Uganda.

Metoder og analyse:

Studere design:

Studien 'Potensielt modifiserbare faktorer for å forbedre resultatene til mekanisk ventilerte pasienter på intensivavdelinger i et lavinntektsland' (MOTIVATE-ICU) er en prospektiv multisenter-registrert observasjonsstudie med to hovedkomponenter. Den første vil være en prospektiv observasjons multisenter register-innebygd studie rettet mot å vurdere pasientrelaterte og prosessrelaterte faktorer. Den andre komponenten vil være en tverrsnittsundersøkelse for å vurdere organisasjonsstrukturen til intensivavdelingene som er inkludert. Denne studieprotokollen ble registrert på Clinicaltrials.gov (registreringsnummer: NCTXXXXXXX). Resultatene av studien vil bli rapportert i henhold til Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) Statement25.

Studiemiljø:

ICUer vil bli definert som geografisk utpekt område/enhet innenfor et sykehus som rutinemessig gir invasiv mekanisk ventilasjonsterapi med kontinuerlig overvåking av vitale tegn [elektrokardiografisk (EKG) overvåking, hjerte/puls, ikke-invasivt blodtrykk (NIBP), perifer oksygenmetning ( SpO2)] og utpekt sykepleie for hver seng i enheten, dvs. minst tre pasienter per uke i minst 24 timer. En beskrivende studie utført i Uganda for å vurdere intensivavdelingens kapasitet før den koronavirusinduserte sykdommen 2019 (COVID-19) avslørte at det på det tidspunktet var 14 intensivavdelinger, hvorav 12 var funksjonelle20. Post-COVID-19 viser imidlertid anekdotiske bevis nesten en dobling av intensivavdelingens kapasitet med nesten 25 funksjonelle intensivavdelinger til dags dato. Alle intensivavdelinger som for tiden fungerer i Uganda vil være kvalifisert til å delta (eTabell 1).

Deltakere:

Pasienter i alderen ≥ 15 år innlagt på ICU i løpet av studieperioden og som mottar invasiv mekanisk ventilasjon vil være kvalifisert for rekruttering. Eksklusjonskriterier inkluderer vellykkede ekstubasjoner innen 24 timer etter intubasjon, innleggelser for behandling ved livets slutt og/eller palliativ støtte på intensivavdelingen samt pasienter overført fra intensivavdelinger som ikke deltar i studien 24 timer etter oppstart av MV.

Utfall:

Primære utfall De primære utfallene vil være ICU-dødelighet, ICU-oppholdslengde (LOS) og varighet av mekanisk ventilasjon. Resultatdefinisjoner er detaljert i tabell 1.

Sekundære utfall Disse vil inkludere varighet av ikke-lungeorganstøtte, ICU-frie dager, respiratorfrie dager på dag 28, respiratorassosiert lungebetennelse (VAP), trakeobronkitt, ikke-infeksiøs lungekomplikasjon (mistanke hos legen eller radiologisk diagnose av pleural effusjon). , atelektase eller pneumothorax), reinnleggelse, ikke-planlagte ekstubasjoner. Trakeostomi-relaterte utfall vil bli utforsket som en del av en forhåndsplanlagt delstudie, inkludert trakeostomitiming, dekanyleringshastighet, dekanyleringssvikt og komplikasjoner som stomiinfeksjon, større blødninger, løsrivelse av rør og funksjonsfeil.

Tilknyttede faktorer (tabell 2):

Faktorer som potensielt kan assosieres med utfall blant mekanisk ventilerte pasienter vil bli analysert som 'ikke-modifiserbare' faktorer og 'potensielt modifiserbare' faktorer. Ikke-modifiserbare faktorer inkluderer pasientrelaterte faktorer som alder, sykdomsgrad ved oppstart av mekanisk ventilasjon, komorbiditeter, medisinsk vs kirurgisk innleggelse og indikasjon for IMV (tabell 2). Potensielt modifiserbare faktorer vil underkategoriseres i pleieprosessrelaterte faktorer som Richmond Agitation Sedation Scale (RASS) mål, initiale ventilatorinnstillinger på dag 0, bruk av daglig spontan oppvåkning og spontan pusteforsøk, bruk av stresssår og dyp venetrombose (DVT) profylakse. Den andre underkategorien vil være ICU organisasjonsstruktur slik ICU-bemanning, stab-pasient forhold, myndiggjøring av ikke-legepersonell, tverrfaglige teamrunder og bruk av protokoller og sjekklister (Detaljer om tilknyttede faktorer i tilleggsmateriale Tabell 2).

Datainnsamling:

Følgende prosedyrer vil bli utført for å sikre kvaliteten på datainnsamlingen Data på pasientnivå vil legges inn direkte via bærbar PC eller nettbrett gjennom den skybaserte ICU-registerplattformen (PROTECT skybasert plattform) til ICRU som er i bruk (Figur 1) ).

Variabler på pasientnivå av interesse, inkludert alder, kjønn, diagnostiske kategorier, funksjonell kapasitet før sykehusinnleggelse (Clinical Frailty Score), Charlson Comorbidity Index, bruk av IMV på dag 1, modifisert Sequential Organ Function Assessment (mSOFA) og Tropical Intensive Care Score (e-TropICS) vil bli scoret. Variabler på intensivavdelingen av interesse inkluderte type intensivavdeling (medisinsk-kirurgisk vs. spesialitet), tilstedeværelse av opplæringsprogrammer i kritisk omsorg, innleggelsesvolum på intensivavdelinger i det foregående året, bemanningsmønstre, organisasjons- og prosessegenskaper; en fullstendig liste over potensielle kovariater er detaljert i tabell 2.

Vi skal trekke ut prospektivt innsamlede data fra ICRU-plattformen, som har både kjernedatavariabler samlet inn ved innleggelse og daglige variabler samlet under intensivoppholdet.

En fullstendig liste over variabler er detaljert i tilleggsmateriell. Plattformen bruker en felles datamodell og gir sanntidsdata om casemix, ledelsesfunksjoner og resultater. MOTIVATE-ICU studievariabler ble inkorporert i PROTECT-plattformen for å designe en innbygd registerstudie (figur 1). Følgende prosedyrer på stedsnivå vil bli fulgt:

For å sikre standardisering av studieprosedyrene skal hvert nettsted ha en stedsleder og dedikerte datadeltakere som er ansvarlige for datainnsamling under bruk av ICU-registerplattformen. Før begynnelsen av rekrutteringen vil hver nettstedsleder og datadeltaker(e) motta opplæring.

Hver side vil ha en nettstedsleder som er ansvarlig for ukentlig validering av pasientepisoder når det gjelder fullføring og datakvalitet.

Hvert nettsted vil ha IT-støtte samt delta i månedlige møter som et middel til å fjerne tvil og løse potensielle utfordringer knyttet til dataregistrering.

For hvert sted vil data om sykehus- og intensivavdelingens organisasjons- og omsorgsprosesskarakteristikker bli samlet inn gjennom et spørreskjema administrert av intervjuer fra intensivavdelingens direktør og/eller den ansvarlige sykepleieren.

Følge opp:

Gitt den potensielle belastningen med datainnsamling som er involvert, vil pasientrekrutteringsperioden i hver deltakende intensivavdeling være minimum tre måneder opp til maksimalt 6 måneder, med en maksimal oppfølgingsperiode på 28 dager for hver pasient som rekrutteres. Oppfølgingsperioden for enkeltpasienter avsluttes ved utskrivning av intensivavdelingen.

Prosedyrer for å sikre datakvalitet

Eksempelstørrelse:

Vi tar sikte på å inkludere alle påfølgende pasienter innlagt på deltakende intensivavdelinger for å redusere potensiell seleksjonsskjevhet og minimere tidsmessige variasjoner i omsorgsprosesser. Basert på aggregerte data (publiserte og upubliserte) fra LMICs inkludert Ugandas ICU-kohorter2,10,12,26-31 var den laveste målte dødeligheten blant pasienter som fikk invasiv mekanisk ventilasjon omtrent 40 %. Totalt 250 hendelser (dødsfall) ville tillate oss å evaluere minst 25 assosierte variabler i multivariable modeller. Vi vil derfor registrere minst 625 pasienter som får invasiv mekanisk ventilasjon som oppfyller kvalifikasjonskriteriene.

Håndtering av manglende data:

I løpet av studieperioden vil alle data som er relevante for studiemålene være mandat for alle studie-ICUer. Studieplattformen vil flagge manglende data til datainnsamleren i tilfelle ufullstendighet. Hver kundeemne vil sikre validering av angitte pasienter og fullstendighet av dataene ukentlig for å sikre at ingen data mangler. Dette er en prospektiv register-innebygd studie, vi forventer en lav prosentandel av manglende data som er relevante for hovedmålene for studien.

Statistisk analyse:

Vi vil beskrive ICU og pasientkarakteristikker ved å bruke standard beskrivende statistikk og rapporterte kontinuerlige variabler som gjennomsnitt ± standardavvik eller median (25 %-75 % interkvartilområde, IQR), etter behov. Vi vil teste den univariate assosiasjonen mellom kvalifiserte variabler og utfall ved å bruke variansanalyse, Kruskal-Wallis, Student t-test, Mann-Whitney-test, kjikvadrattest og Fisher eksakt test, etter behov.

Ved å bruke multi-level multivariable logistiske regresjonsmodeller, skal vi undersøke sammenhengen mellom organisatoriske faktorer og det primære resultatet ved å justere for pasientenes egenskaper. En to-nivå modell vil passe med faste effekter på pasientnivå på første nivå og ICU-nivå faste effekter på andre nivå, samt en ICU-spesifikk tilfeldig effekt. Vi vil forhåndsspesifisere flere modeller for å representere pasientene og enhetsorganisasjonsdimensjonene. Vi skal da sette inn variabler i modellene hvis de er assosiert med utfall med en P-verdi på <0,20 på univariat analyse. Vi skal ikke vurdere variabler som brukes for e-TropICS-poengberegning. Vi skal bruke flere variabler i den endelige modellen uavhengig av deres statistiske signifikans på grunn av deres kliniske signifikans, inkludert tilstedeværelsen av 24/7 intensivist, regelmessige multidisiplinære runder og sykepleier/sengeforhold i den endelige modellen. I tillegg skal vi utføre undergruppeanalyser som stratifiserer pasienter etter type innleggelse (medisinsk vs. kirurgisk) og e-TropICS-tertilene. Vi skal bruke Akaike informasjonskriteriet, likelihood ratios og modellresidualene for å velge blant de alternative modellene. To-halede P-verdier <0,05 ble ansett som statistisk signifikante. Alle statistiske analyser vil bli utført i R (http://www.r-project.org) og SPSS 21 (IBM Corp., Armonk, NY). En detaljert statistisk analyseplan vil bli gjort tilgjengelig online før fullføring av studien og låsing av databasen.

Etikk og formidling:

Etisk godkjenning og samtykke til å delta Denne studien vil bli utført i henhold til prinsippene i Helsinki-erklæringen (revisjon Fortaleza, Brasil, oktober 2013). Godkjenning for å gjennomføre denne studien vil bli søkt fra relevante etiske vurderings- og vitenskapelige komiteer og fra sykehusadministrasjoner.

Vi skal innhente utsatt samtykke innen 72 timer etter rekruttering til studien fra den juridiske representanten siden de fleste ICU-innleggelser er akuttinnleggelser og informert samtykke i løpet av de første 48 timene etter innleggelsen kanskje ikke er mulig. I tillegg, uten unntak, kan ikke pasienter innlagt på intensivavdeling for respiratorstøtte gi informert samtykke. Personer som kan ta rollen som juridisk representant i henhold til loven om medisinsk behandlingsavtale (WGBO) er: en forhåndsdefinert representant, ektemann eller kone, registrert partner eller annen livspartner, en forelder eller barn, bror eller søster, og for øvrig en kurator utnevnt av en dommer. For pasienter uten juridisk representant og ikke kan gi informert samtykke under sykehusopphold, skal vi innhente samtykke. Erfaringene til ICU-pasienter registrert under utsatt samtykke er hovedsakelig positiv, som vist i NICE-SUGAR-studien, der deltakerne ble inkludert ved bruk av utsatt samtykke32. Et flertall av pasientene var fornøyd med beslutningen som ble tatt av representanten (93 %) og ville ha gitt samtykke hvis de ble spurt (96 %)33.

Muntlig samtykke fra hver av ICU-direktørene og/eller den ansvarlige sykepleieren vil bli søkt for å gjennomføre den intervjuer-administrerte undersøkelsen.

Formidling:

Studieresultatene vil bli sendt inn for publisering uavhengig av resultatene etter ferdigstillelse og analyse. Vi skal gjøre studiefunnene allment tilgjengelige, inkludert formidling gjennom konferanser og fagfellevurderte tidsskrifter.

Datadeling:

Forfatterne oppfordrer interesserte parter til å kontakte den tilsvarende forfatteren med forespørsler om datadeling, inkludert for tilgang til ytterligere upubliserte data. ICRU er en del av et større nettverk som har utnevnt en Data Access Committee (DAC). Kurserte data kan deles med tredjeparter for forskningsformål etter skriftlig godkjenning fra DAC.

Diskusjon og studiestatus:

Den registerinnbygde MOTIVATE-ICU-studien har som mål å identifisere potensielt modifiserbare faktorer assosiert med utfall blant invasivt ventilerte pasienter i et lavinntektsland.

I følge Donabedian-modellen hviler forbedring av kvaliteten på helsetjenester og forbedring av resultater av interesse på tre komponenter; strukturen, omsorgsprosessene og resultatene.34 Ulike studier fra HICs på ICU organisasjonsstruktur, omsorgspakker og protokoller har vist betydelig innvirkning på reduksjon av dødelighet, varighet av ventilasjon og ICU-oppholdstid; om enn med noen inkonsekvenser i noen aspekter.6,11,35-37 Basert på det vi for øyeblikket vet fra ORCHESTRA-studien gjort i Brasil, et land med øvre middelinntekt (UMIC), er organisatoriske faktorer inkludert protokollimplementering nøkkelmålene for å forbedre ICU-resultater og effektivitet38,39. Det har vært betydelige data som beskriver det fysiske strukturelle oppsettet og bemanningen av intensivavdelinger i LMICs20,26,40,41, men begrenset data er tilgjengelig om organisatoriske funksjoner og omsorgsprosesser, og deres innvirkning på utfall i lavinntektsmiljøer som Uganda.

Direkte implementering av evidensbaserte omsorgsprosesser fra høyere inntektsmiljøer gir ikke nødvendigvis lignende resultater når de implementeres i ressurssvake omgivelser. For eksempel avslørte to afrikanske studier som implementerte væskebehandling i henhold til protokoller brukt i HICs mer skade enn nytte hos både kritisk syke voksne og pediatriske populasjoner18,19. For andre prosesser har implementeringen i LMIC-er forbedret seg konsekvent, men resultatene forblir etterslep sammenlignet med HIC-er, sannsynligvis påvirket av en rekke faktorer. For eksempel ble bruk av beskyttende mekanisk ventilasjon hos pasienter uten ARDS vist å være sammenlignbar mellom MICs og HICS under de første dagene med ventilasjon, men med stor forskjell i ICU-dødelighet14. Det samme ble sett for ventilasjon hos ARDS-pasienter, om enn med en liten forskjell i implementering av beskyttende ventilasjon1,6.

En av de viktigste potensielle intervensjonene som sannsynligvis vil vise effekt i lavressursinnstillinger sammenlignet med HIC-er, er trakeostomiplassering og timing. Timing av trakeostomi, mens forbedring av ICU-oppholdslengden og varigheten av mekanisk ventilasjon har ikke hatt noen innvirkning på dødeligheten i HICs42-44, men kan ha en betydelig innvirkning i en setting med begrensede ressurser. En forhåndsplanlagt delstudie av MOTIVATE-ICU vil utforske timing, komplikasjoner og utfall hos pasienter som gjennomgår trakeostomi i et lavinntektsland som Uganda, og utfyller data fra LMICs fra andre afrikanske land45,46.

Styrkene til den nåværende studien er dens prospektive design, registret innebygd natur og multisenter inkludering. Det er flere potensielle begrensninger ved denne studien. For eksempel, mens det gjøres innsats for å sikre datakvalitet og redusere manglende data, kan avhengigheten av elektronisk datainnsamling og den prospektive karakteren til studien fortsatt møte utfordringer med datafullstendighet og nøyaktighet på tvers av flere sentre. Studiens funn, spesielt de som er relatert til organisasjonsstruktur og prosessrelaterte faktorer, kan være spesifikke for konteksten til lavinntektsland og kan derfor ikke generaliseres til innstillinger med ulike helsesystemer, ressurser og ICU-evner. Tverrsnittsundersøkelsen som vurderer organisasjonsstrukturen til intensivavdelinger, er avhengig av selvrapporterte data, som kan introdusere skjevheter og unøyaktigheter.

Anerkjennelser:

Vi takker alle nettstedsledere og datadeltakere på hvert nettsted ved hvert av de deltakende sykehusene samt Critical Care Asia Africa-nettverket for støtten og engasjementet i suksessen til denne studien.

Finansiering:

Studien vil bli støttet av Wellcome-prisen, Collaboration for Research, Implementation and Training in Critical Care in Asia og Afrika (Grantnummer: 224048/Z/21/Z).