Høyflytende nesekanyle versus konvensjonell nesekanyle under endobronkial ultralydprosedyre

Introduksjon

1. EBUS - bronkoskopi Fra et fysiologisk synspunkt er bronkoskopi en introduksjon av et fremmedlegeme i luftveiene. Responsmekanismer inkluderer laryngospasme, bronkospasme, hoste, økt sekresjon av bronkial slim og redusert pustedybde. Sympatisk respons med økt hjertefrekvens og blodtrykk er vanlig allerede før inngrepet, mens pasienten forberedes på undersøkelsesbordet. Bronkoskopet opptar 10 til 15 % av tverrsnittsarealet i de store luftveiene og øker luftstrømmotstanden. Sug påført under prosedyren fører til at luft stjeler gjennom arbeidskanalen til bronkoskopet, noe som reduserer inspiratoriske og ekspiratoriske volum i enden, noe som fører til alveolar de-rekruttering med økt intrapulmonal shunting som følge av dette.

   EBUS-bronkoskopi er assosiert med forlenget prosedyretid, økt luftveiskontakt, et tykkere instrument og flere nålepunkteringer gjennom luftrøret og/eller bronkialveggen. Alle disse faktorene forårsaker ekstra stress for pasienten og krever ytterligere lokalbedøvelse og dypere grad av sedasjon.

2. Sedasjon Selv om topisk anestesi av øvre luftveier, stemmebånd, luftrør og bronkier muliggjør en tolerabel bronkoskopisk prosedyre, er et moderat nivå av sedasjon under bronkoskopi for tiden den gyldne standarden. Bruk av sedasjon letter passasjen gjennom stemmebåndene, hemmer luftveisbeskyttende reflekser og øker pasientsikkerheten (2,3). I kombinasjon med fysiologiske responser på bronkoskopi som øker oksygenbehovet, reduserer beroligende midler brukt under bronkoskopi respirasjonsdriften og kompromitterer pasienter ytterligere, spesielt de med kroniske sykdommer. Når det oppstår, kan hypoksemi indusere periproseduelle arytmier, og iskemi bør derfor generelt unngås, og hvis den oppstår, må den reverseres raskt (4). En oksygeneringsstrategi med passende oksygentilskudd er derfor nødvendig under de fleste bronkoskopiske prosedyrer.

3. Oksygentilskudd Lavstrømsoksygen opp til 6 liter per minutt påført gjennom et nesekateter er den mest brukte metoden for oksygentilskudd ved fleksibel bronkoskopi. Inspirert oksygenfraksjon (FiO2) kan nå opptil 45 %, men kan ikke forutsies pålitelig og er kanskje ikke nok i alle tilfeller.

   High flow nasal cannula (HFNC), en enhet som først ble introdusert i nyfødte og pediatrisk omsorg, brukes i dag ved et bredt spekter av indikasjoner innen respirasjons- og kritisk pleiemedisin for voksne (5-7). Det er en relativt ny metode innen bronkoskopi med flere bemerkelsesverdige teoretiske fordeler over oksygen med lav flyt via konvensjonell nesekanyle (CNC):

   • Høy strømning på opptil 60 liter per minutt sikrer en mer stabil FiO2 og passer bedre til den økte pasientens inspirasjonsstrøm
   • Høy strømning genererer et lite positivt ekspiratorisk luftveistrykk (opptil 5 cm H2O) som kan stabilisere de øvre luftveiene under sedasjon og ha en gunstig effekt i de nedre luftveiene
   • Høy flyt reduserer dødrom i de øvre luftveiene og øker alveolær ventilasjon.

   CPAP og NIV kan gi lignende gunstige effekter, men bruken er utfordrende fordi de krever en tettsittende ansiktsmaske som begrenser bruken av et bronkoskop, aspirasjon av sekret fra de øvre luftveiene, svelget eller munnhulen og oppspytt av sputum.

4. Tidligere studier på HFNC

   En fersk metaanalyse som inkluderte seks randomiserte kontrollerte studier fant at pasienter som gjennomgikk bronkoskopi med bruk av HFNC opplevde mindre hypoksemiske hendelser og desaturasjoner, hadde færre prosedyreavbrudd og pneumothorax sammenlignet med pasienter supplert med CNC (10). De tre studiene som evaluerte HFNC under EBUS viste alle at HFNC er mer effektiv enn CNC under prosedyren og at HFNC kan betraktes som et alternativ til CNC. Studiene hadde imidlertid flere viktige begrensninger som et lavt antall pasienter inkludert med en historisk kontroll (Takakuwa O et al), en stor forskjell i FiO2 mellom forsøksgruppene (2L/min i CNC vs. 100% FiO2 og 70L/ min strømningshastighet i HFNC-gruppen) (Irfan et al) og manglende vurdering av CO2-nivåer under prosedyren (Ulcar et al). Ikke desto mindre antydet konklusjoner at HFNC er tilstrekkelig trygt og gir tilstrekkelig oksygenering for de fleste bronkoskopiundersøkelser inkludert EBUS (8,9).

5. Studiespørsmål

Vår hypotese er at HFNC gir bedre kontroll over hypoksemi under EBUS-TBNA prosedyre enn CNC. Det primære resultatet av studien er derfor andelen pasienter med vellykket kontrollert hypoksemi under EBUS TBNA i hver arm. Sekundære utfall er forekomst av komplikasjoner i hver arm (antall hypoksemiske hendelser, gjennomsnittlig laveste oksygenmetning under prosedyren, gjennomsnittlig metning, fall i metning, pulsfrekvens, blodtrykk, forekomst av arytmi), antall pasienter som opplevde mild, moderat eller alvorlig hypoksemi, antall pasienter som krevde opptrapping av støtten og hvilken støtte som er effektiv, hva er risikofaktorer for desaturasjon.

Metoder

1. Studiedesign og studiepopulasjon

   Studien er designet som multisenter randomisert kontrollert prospektiv studie. Studien vil inkludere pasienter som trenger EBUS-TBNA-prosedyre med prøvetaking av mediastinale lymfeknuter for diagnose og/eller stadieinndeling.

   Pasienter skal rekrutteres fra fire universitetssykehus i Slovenia, Kroatia, Portugal og Hellas.

   Studien ble godkjent av Den nasjonale medisinske etiske komité i Republikken Slovenia og registrert som 0120-294/2023/3.

2. Rekruttering, konsensus og randomisering

   Bronkoskopikoordinator vil screene de planlagte pasientene og varsle studieetterforskeren om kvalifiserte pasienter. Studieutforsker vil forklare studien til kvalifiserte pasienter og innhente informerte samtykker. Inklusjons- og eksklusjonskriterier vil bli kontrollert på undersøkelsesdagen fra data som rutinemessig innhentes før prosedyre, inkludert laboratoriedata.

   Pasienter vil bli randomisert i bronkoskopi i henhold til tildelingsgruppe skrevet i sekvensielt nummererte, forseglede og ugjennomsiktige konvolutter. Konvolutter vil bli utarbeidet av uavhengig statistiker på grunnlag av blokkrandomisering med blokkstørrelse 4.

3. Bronkoskopi og sedasjon

   Topisk anestesi med lidokain vil bli gitt rutinemessig før innsetting av bronkoskopet. Pasienter vil bli bedøvet av bedside anestesilege med kombinasjon av midazolam, fentanyl og propofol. Dybden av sedasjon vil bli vurdert ved hjelp av Modified Observer's Assessment of Alertness / Sedation scale (MOAA/S). Nivået av sedasjon vil opprettholdes mellom 1 og 2 gjennom hele prosedyren. Pasienter vil bli overvåket av BIS-monitor for videre analyse og sammenligning.

   Standardgruppen av pasienter vil få oksygen gjennom dobbeltbenet nesekanyle med oksygenstrømmen satt til 6 liter per minutt, noe som tilsvarer FiO2 45 %. HFNC-gruppen vil motta en blanding av oksygen og luft ved FiO2 45 % med en startstrøm på 60 liter per minutt forvarmet til 37 grader Celsius. Nesekanyle vil bli valgt i henhold til pasientens ansiktsstørrelse. Før prosedyren vil pasienter fra begge grupper bli testet med HFNC med en strøm på 60 l/min dersom de tåler det.

   EBUS-bronkoskopet vil bli satt inn gjennom den orale biteblokken av en erfaren bronkoskopist, og hele prosedyren vil bli utført i henhold til ERS-anbefalingene. Etter systematisk evaluering av mediastinum og hilar lymfeknuter, vil EBUS TBNAs bli utført i henhold til den individuelle prosedyreplanen.

   Pasientene vil bli overvåket med kontinuerlig pulsoksymetri, periodiske blodtrykksmålinger, EKG og BIS.

4. Hypoksemi-eskaleringsprotokoll, komplikasjoner og avslutningskriterier

Oksygen vil bli levert til pasienten i henhold til tildelingsgruppen (6l/min O2 CNC eller 45 % FiO2 60 l/min HFNC). Hvis desaturasjon oppstår, definert som SpO2<90 % i mer enn 10 sekunder, vil pasienten bli kontaktet i henhold til eskaleringsprotokollen (figur 1):

1. kjevetrykkmanøver
2. pasienter i CNC-gruppen vil bli byttet til 45 % FiO2 60 l/min HFNC
3. Pasienter med 45 % FiO2 60 l/min HFNC vil bli byttet til 100 % FiO2

4. pasienter med HFNC-svikt vil bli byttet til avansert respirasjonsstøtte (ballongventilasjon, larynxmaske, intubasjon, reversering av sedasjon)

   Ved moderat hypoksemi vil det være temporal suspensjon av bronkoskopien, men ved alvorlig hypoksemi vil avslutning av prosedyren vurderes dersom det ikke er noen umiddelbar bedring etter eskalering av ventilasjonsstøtte.

   Prosedyren vil også bli avsluttet i tilfelle andre alvorlige bivirkninger som hemodynamisk ustabilitet, myokardiskemi eller pneumothorax. Gjenopplivingsutstyr vil bli klargjort på dedikert medisinsk vogn inne i bronkoskopisuiten. Alle pasienter med uønskede hendelser vil bli overvåket til fullstendig bedring (Alderete-score 9 eller mer).

   Komplikasjoner som er relevante for beslutningene og studieresultatene er definert som (1):

   • Desaturasjon <90 % i mer enn 10 sekunder
   • Moderat desaturasjon 75 %<= SpO2 <90 % mindre enn 60s
   • Alvorlig desaturasjon <75 % eller 75 %<= SpO2 <90 % mer enn 60s
   • Takykardi >100 eller +25 %
   • Bradykardi <50 eller -25 %
   • Hypertensjon +25 %
   • Hypotensjon <90 mmHg eller -25 %

5. Datainnsamling

   Demografiske data for pasienter (alder, kjønn, høyde, vekt, BMI, STOP-BANG score, ASA score) og laboratorieresultater (lungefunksjonstesting) som er relevante for studien vil bli samlet inn før prosedyren. Under og etter prosedyren vil det være kontinuerlig (SpO2, puls, EKG) eller periodisk (blodtrykk) overvåking av vitale tegn og sedasjonsdybden (BIS, MOAA/S). Utgangspunktet for prosedyren T0 er definert som tiden umiddelbart før sedativer gis til pasienten. T1 er tidspunktet hvor bronkoskopet settes inn og Tend er slutten av prosedyren når bronkoskopet trekkes ut. Venøst ​​blod for pCO2-analyse vil bli tatt ut ved T0 (på prosedyretabellen før sedasjon) og ved Tend (uttak av bronkoskopet).

   Tidspunkt og varighet av desaturasjon, laveste SpO2 og alle behandlingsøkninger vil bli registrert samt andre mulige komplikasjoner.

6. Prøvestørrelse

   Protokollen er designet for å vise en overlegenhet av HFNC over CNC. I følge hentede data i nylig publisert metaanalyse forventer vi en desaturasjonsrate på 12 % i HFNC-gruppen og en desaturasjonsrate på 34 % i CNC-gruppen. Prøvestørrelsen skal være 112 med et konfidensnivå (alfa) på 95 %, kraft (1-beta) på 80 %. Med forventet frafall på 25 % er det endelige antallet inkluderte deltakere satt til 150. En nettbasert applikasjon ble brukt for beregning av prøvestørrelse (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx).

7. Statistisk analyse

   Data vil bli samlet inn i spesialdesignede case report formulars (CRF) og analysert av GraphPad Prism 9.5. programvare (Boston, MA). Kategoriske variabler vil bli presentert i prosent og analysert med kjikvadrattest. Numeriske variabler vil bli presentert som gjennomsnitt og standardavvik eller median og områder. Distribusjonen vil bli testet med Kolmogorov - Smirnov-testen og videre analyse utført med t-test eller Mann Whitney-test avhengig av normaliteten i distribusjonen. Tosidig p-verdi vil anses som statistisk signifikant hvis < 0,05.

8. Pasient- og offentlig engasjement

Pasienter og publikum var ikke involvert i studiedesignet.

Referanser:

1. Mason KP, Green SM, Piacevoli Q; International Sedation Task Force. Rapporteringsverktøy for uønskede hendelser for å standardisere rapportering og sporing av uønskede hendelser under prosedyremessig sedasjon: et konsensusdokument fra World SIVA International Sedation Task Force. Br J Anaesth. 2012 Jan;108(1):13-20. doi: 10.1093/bja/aer407. PMID: 22157446.
2. Sazak H, Tunç M, Alagöz A, Pehlivanoğ Lu P, Demirci NY, Alıcı İO, et al. Vurdering av perianestesiske data hos personer som gjennomgår endobronkial ultralydveiledet transbronkial nålespirasjon. Respir Care. 2015;60(4):567-76.
3. Douglas N, Ng I, Nazeem F, Lee K, Mezzavia P, Krieser R, et al. En randomisert kontrollert studie som sammenligner høyflytende nasal oksygen med standardbehandling for bevisst sedasjon under bronkoskopi. Anestesi. 2018;73(2):169-76.
4. Du Rand IA, Blaikley J, Booton R, Chaudhuri N, Gupta V, Khalid S, et al. British Thoracic Society-retningslinje for diagnostisk fleksibel bronkoskopi hos voksne: akkreditert av NICE. Thorax. 2013 aug;68 Suppl 1:i1-44.
5. Sreenan C, Lemke RP, Hudson-Mason A, Osiovich H. High-Flow Nasal Cannulae in the Management of Apnea of ​​Prematurity: A Comparison With Conventional Nasal Continuous Positive Airway Pressure. Pediatri [Internett]. 1. mai 2001;107(5):1081-3. Tilgjengelig fra: https://doi.org/10.1542/peds.107.5.1081
6. Roca O, Riera J, Torres F, Masclans JR. Høyflytende oksygenterapi ved akutt respirasjonssvikt. Respir Care [Internett]. 1. april 2010;55(4):408 LP - 413. Tilgjengelig fra: http://rc.rcjournal.com/content/55/4/408.abstract
7. Nishimura M. Oksygenbehandlingsenheter for nesekanyler med høy flyt. Respir Care [Internett]. 1. juni 2019;64(6):735 LP - 742. Tilgjengelig fra: http://rc.rcjournal.com/content/64/6/735.abstract
8. Takakuwa O, Oguri T, Asano T, Fukuda S, Kanemitsu Y, Uemura T, et al. Forebygging av hypoksemi under endobronkial ultralyd-veiledet transbronkial nålespirasjon: Nytte av høyflytende nesekanyle. Respir Investig. 2018;56(5):418-23.
9. Irfan M, Ahmed M, Breen D. Assessment of High Flow Nasal Cannula Oxygenation in Endobronchial Ultrasound Bronchoscopy: A Randomized Controlled Trial. J Bronchol Interv Pulmonol. 2021;28(2):130-7.
10. Su C-L, Chiang L-L, Tam K-W, Chen T-T, Hu M-C (2021) Høyflytende nesekanyle for å redusere hypoksemiske hendelser hos pasienter som gjennomgår bronkoskopi: En systematisk oversikt og metaanalyse av randomiserte studier. PLoS ONE 16(12): e0260716. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0260716