Pediatrisk luftveisbehandling: Ikke-underlegenhetsstudie av enheter for intubasjonsvurdering (PANDA)

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FAKULTET FOR MEDISIN AVDELING FOR ANESTESIOLOGI

Sammenligning av effektiviteten og kostnadseffektiviteten av McGRATH™ MAC og Besdata videolaringoskoper i orotrakeal intubasjon av barn: En ikke-underlegenhet randomisert klinisk studie.

RANDOMISERT KLINISK STUDIEPROTOKOLL

Protokollversjon: 1.0

Hovedforsker: Vinícius Caldeira Quintão

Utførende forsker: Lucas Ferreira Gomes Pereira

São Paulo 2025

Innholdsfortegnelse Sammendrag 3 Innledning 5 Mål 14 Hypoteser 14 Primært mål 14 Sekundære mål 14 Metoder 16 Studiedesign 16 Inklusjonskriterier 16 Eksklusjonskriterier 17 Etikk 17 Pasientdata 17 Studieforløp 18 Kostnadseffektivitetsvurdering 18 Datalagring og tilgjengelighet 19 Trening av personale 21 Publiseringsplan 21 Tidsplan 22 Budsjett 22 Referanser 24

Sammendrag BAKGRUNN: Luftveishåndtering hos spedbarn under ett år innebærer betydelige utfordringer, og suksess ved første intubasjonsforsøk er avgjørende for å minimere komplikasjoner. Videolaringoskopi gir bedre visualisering av glottis, men er fortsatt underutnyttet i lavinntektsland, noe som understreker behovet for kostnadseffektivitetsstudier.

MÅL: Sammenligne den kliniske ytelsen og kostnadseffektiviteten til BESDATA BD-DF og McGrath™ MAC videolaringoskoper hos spedbarn som gjennomgår elektiv kirurgi. Primært utfall er suksess ved første intubasjonsforsøk; sekundære utfall inkluderer kostnadseffektivitet, antall forsøk, Cormack-Lehane grad, intubasjonsrelaterte komplikasjoner og POGO-score.

METODER: Dette er en prospektiv, randomisert, dobbelblindet studie. Spedbarn vil bli tildelt ett av de to apparatene. Utvalgsstørrelsen ble beregnet for 80% styrke, 2,5% signifikans (ensidig), og en ikke-underlegenhetsmargin på -10%. Data vil bli samlet inn i REDCap® og analysert i R. Etisk godkjenning er innhentet og informert samtykke vil kreves.

Innledning Det estimeres at rundt 3,9 millioner operasjoner utføres hvert år på pediatriske pasienter (aldre 0 til 17) i USA.¹ Imidlertid er det utfordrende å nøyaktig fastslå det totale antallet kirurgiske inngrep i denne aldersgruppen – spesielt i lav- og mellominntektsland – på grunn av mangelen på omfattende demografiske databaser.² Det aller meste av pediatrisk kirurgi utføres under generell anestesi, som vanligvis krever etablering og opprettholdelse av avansert luftvei – mest vanlig gjennom orotrakeal eller nasotrakeal intubasjon, eller bruk av laryngealmask.¹³ Merkbart er forekomsten av vanskelig laringoskopi – definert som Cormack-Lehane grad III eller IV – betydelig høyere hos spedbarn under ett år sammenlignet med eldre barn, med henholdsvis 4,7% og 0,7%.⁴ Luftveiene i den pediatriske populasjonen har noen særegenheter sammenlignet med voksnes luftveier, som: anteriorisering av larynx, tynnere trachea, større epiglottis, stor tunge, kortere mandibel og mer fremtredende okkipitalregion.³⁵ I tillegg har barn lavere oksygenreserver, noe som gjør vellykket intubasjon ved første forsøk spesielt viktig for å unngå komplikasjoner som hypoksi, faryngeal eller laryngeal skade, luftveissvull, eller et "kan ikke intubere, kan ikke ventilere" scenario.⁵⁶ Laringoskopet med Miller-blade ble utviklet og introdusert i klinisk praksis på 1940-tallet. Videolaringoskoper ble tilgjengelige på begynnelsen av 2000-tallet, kort etterfulgt av pediatriske spesifikke blader, som siden har blitt et alternativ for håndtering av vanskelige luftveier eller til og med et førstevalg i visse aldersgrupper.⁵⁷ Selv om videolaringoskoper representerer et viktig alternativ for luftveishåndtering hos barn, er de ikke allment tilgjengelige – spesielt i lav- og mellominntektsland.⁸ Ifølge Mullapudi et al. mangler anslagsvis 1,7 milliarder barn over hele verden tilgang til trygg kirurgi og anestesi.⁹ Derfor, for å sikre bærekraften til helsevesenet, er det avgjørende å vurdere ikke Det er for tiden ingen konsensus i litteraturen angående det optimale apparatet for pediatrisk intubasjon. Dette skyldes i stor grad anatomiske forskjeller mellom pediatriske og voksnes luftveier, som tidligere diskutert, samt det brede spekteret av apparater tilgjengelig på markedet.⁸¹⁰ For å adressere dette, gjennomførte Ming et al.¹⁰ en nettverksmetaanalyse som evaluerte ulike apparater brukt for pediatrisk intubasjon og fant at Airtraq hadde den høyeste suksessraten ved første forsøk.

I en metaanalyse fra 2020 som evaluerte effektiviteten og sikkerheten til videolaringoskopi versus direkte laringoskopi hos pediatriske pasienter som gjennomgår kirurgi, fant Hu et al.¹¹ at videolaringoskopi ikke ga betydelige fordeler når det gjelder intubasjonstid eller suksessrate ved første forsøk. Imidlertid var det assosiert med forbedret visualisering av glottis og lavere forekomst av intubasjonsrelatert traume.

I en systematisk oversikt og metaanalyse publisert i 2024, fokuserte Kuitunen et al.¹² spesifikt på videolaringoskopi hos nyfødte og spedbarn under ett år. Studien fant en høyere suksessrate ved første intubasjonsforsøk med videolaringoskopi, selv om ingen forbedring ble observert i intubasjonstid.

Kostnadseffektiviteten av videolaringoskopi ble evaluert i en retrospektiv studie av Zhang et al.¹³ ved bruk av Premier Healthcare Database. Studien konkluderte med at videolaringoskopi kan være å foretrekke fremfor direkte laringoskopi i elektive kirurgiske inngrep fra et kostnadseffektivitetsperspektiv; imidlertid var bevisets sikkerhet lav på grunn av begrenset overholdelse av riktig database-dokumentasjon.

Hittil har ingen studier evaluert kostnadseffektiviteten av videolaringoskopi spesifikt i den pediatriske populasjonen.

Når det gjelder Besdata videolaringoskopet, som er fokus for denne studien, er ingen komparative studier publisert som evaluerer det mot andre videolaringoskopapparater – kun én studie som sammenligner det med direkte laringoskopi er tilgjengelig.¹⁴ I kontrast ble McGrath Mac videolaringoskopet evaluert i en randomisert klinisk studie publisert i 2025, som sammenlignet det med HugeMed videolaringoskopet hos barn under tre år.¹⁵ Studien konkluderte med at McGrath Mac ga overlegne Cormack-Lehane-visninger og høyere prosentvis åpning av glottis (POGO) scorer, selv om ingen statistisk signifikante forskjeller ble funnet i de andre utfallene.

Beskrivelse av apparatene som vil bli sammenlignet i studien:

Apparatene som vil være gjenstand for studien er: BESDATA BD-DF Gjenbrukbart Videolaringoskop og McGrath™ MAC Videolaringoskop. Nedenfor er spesifikasjonene for apparatene og bladene:

\ Gjenbrukbart videolaringoskop: Blader og kamera med anti-tåke linser; Høy kvalitet 1024x720 oppløsning skjerm; Kompatibel med BD-M3 3-tommers bærbar skjerm; Blader: Mill0, MAC1, MAC2, MAC3, MAC4 og DBlade. MAC1-bladet er 4,0-5,0mm i diameter og 10,45cm langt.

McGrath™ MAC videolaringoskop:

Høyoppløselig 2,5" LCD-skjerm; Anti-tåke polymer blad; Ikke-oppladbart batteri med en kapasitet på 250 minutter; Engangsblader (enkeltbruk) Macintosh 1, 2, 3, 4 og X3. Blad 1 er 19x101mm.

Viktigheten av studien:

Selv om flere studier har sammenlignet videolaringoskopi og direkte laringoskopi i den pediatriske populasjonen, er klinisk bevis spesifikt involverende Besdata videolaringoskopet fortsatt knapt. Hittil har ingen studier sammenlignet BESDATA BD-DF-modellen med andre videolaringoskopapparater. I kontrast har McGrath™ MAC videolaringoskopet blitt mer omfattende studert, sannsynligvis på grunn av dens bredere tilgjengelighet i klinisk praksis.

Den foreslåtte studien er innovativ ikke bare i sitt emne, men også for å være den første som evaluerer kostnadseffektiviteten av å sammenligne to videolaringoskoper i den pediatriske populasjonen. Denne typen økonomisk analyse er spesielt relevant i den nåværende konteksten, hvor finansielt bærekraft er en økende bekymring for helsevesenet.

Mål Hypoteser

BESDATA BD-DF videolaringoskopet er ikke underlegent McGrath™ MAC videolaringoskopet når det gjelder suksessrate ved første intubasjonsforsøk i den pediatriske populasjonen.

Primært mål Det primære målet med denne studien er å evaluere effektiviteten av to videolaringoskoper hos pasienter under ett år, med fokus på suksessrate ved første intubasjonsforsøk og total tid til orotrakeal intubasjon.

Sekundære mål

De sekundære målene for studien er å evaluere:

Kostnadseffektivitet, med hensyn til kostnaden av forbruksvarer, apparatkostnaden, lengde på sykehusopphold, og forekomsten av postoperative lungeinfeksjoner, kardiovaskulære komplikasjoner, og respiratoriske komplikasjoner potensielt assosiert med vanskelig orotrakeal intubasjon; Antall intubasjonsforsøk; Cormack-Lehane grad; Intubasjonssviktrate; Intubasjonsrelaterte komplikasjoner, inkludert mekanisk traume og desaturering; Prosentvis åpning av glottis (POGO) score. Nullhypotese (H₀): Det er ingen signifikant forskjell i effektivitet mellom BESDATA BD-DF videolaringoskopet og McGrath™ MAC videolaringoskopet hos pasienter under ett år. Alternativ hypotese (H₁): McGrath™ MAC videolaringoskopet er mer effektivt enn BESDATA BD-DF videolaringoskopet hos pasienter under ett år.

Metoder Studien (CAAE 93730325.9.0000.0068) ble godkjent av Etisk komité ved Hospital das Clínicas, Fakultet for Medisin, Universitetet i São Paulo, under begrunnet uttalelse nummer 93730325.9.0000.0068. Den har også blitt registrert på ClinicalTrials.gov (Registreringsnummer XXXXX).

Studiedesign Dette er en prospektiv, randomisert, dobbelblindet klinisk studie designet for å evaluere kostnadseffektiviteten og kliniske utfall av BESDATA BD-DF og McGrath™ MAC videolaringoskoper hos pediatriske pasienter under ett år som gjennomgår elektiv kirurgi under generell anestesi som krever orotrakeal intubasjon.

Inklusjonskriterier Studien vil inkludere barn i alderen mellom 6 måneder og 3 år som er planlagt for elektiv kirurgi under generell anestesi ved Barneinstituttet (Instituto da Criança - ICr) av Hospital das Clínicas Complex, Universitetet i São Paulo Medisinske Fakultet (HC-FMUSP), forutsatt at informert samtykke er innhentet fra deres foreldre eller foresatte.

Eksklusjonskriterier Pasienter under ett år vil bli ekskludert hvis informert samtykke ikke er innhentet fra deres foresatte, hvis de er klassifisert som ASA fysisk status IV eller høyere, presenterer med hemodynamisk ustabilitet, eller har kraniofaciale abnormaliteter eller munn-deformiteter som antyder en potensielt vanskelig luftvei.

Etikk Studien ble godkjent av Forskningsetisk komité, og informert samtykke ble innhentet fra foresatte for alle deltakere før påmelding. Pasientdata Utvalgsstørrelsen ble beregnet ved bruk av R-programvare (versjon 4.5.0; utgitt 11. april 2025), med assistanse fra TrialSize-pakken. Funksjonen TwoSampleProportion.NIS ble brukt for å bestemme den nødvendige utvalgsstørrelsen per gruppe, basert på suksessrater i to uavhengige grupper for en ikke-underlegenhetstest.

Følgende statistiske parametere ble definert for utvalgsstørrelsesberegningen:

Statistisk Styrke: Satt til 80% (0,80), som representerer sannsynligheten for korrekt å forkaste nullhypotesen om underlegenhet hvis BESDATA-apparatet faktisk er ikke-underlegent McGrath MAC. Signifikansnivå (α): Satt til 2,5% (0,025) for en ensidig test, som er standard i ikke-underlegenhetsstudier. Dette reflekterer sannsynligheten for en Type I feil (dvs. feilaktig å konkludere ikke-underlegenhet når BESDATA faktisk er underlegen). Ikke-Underlegenhetsmargin (δ₀): Definert som -0,10 (eller -10 prosentpoeng). Dette betyr at BESDATA vil bli ansett som ikke-underlegen McGrath hvis dens suksessrate ved første intubasjonsforsøk ikke er mer enn 10 prosentpoeng lavere enn McGraths.

Flere scenarier ble vurdert for de forventede suksessratene ved første intubasjonsforsøk:

p₁ (andel suksess ved første forsøk med McGrath MAC - kontrollgruppe): Verdier spente fra 70% til 95%, i trinn på 5%. Δ (forskjell mellom andelene av suksess for McGrath og BESDATA): Spente fra -2% til -16%, i trinn på 2%. p₂ (andel suksess ved første forsøk med BESDATA - intervensjonsgruppe): Beregnet som p₂ = p₁ + Δ for hver kombinasjon av scenarier.

Tabellen nedenfor presenterer de estimerte utvalgsstørrelsene (antall deltakere per gruppe) som kreves for hver kombinasjon av den forventede suksessraten ved første intubasjonsforsøk i kontrollgruppen (p₁) og den antatte forskjellen mellom grupper (Δ), basert på de definerte statistiske parameterne for et ikke-underlegenhetsdesign.

Δ BESDATA-MacGrath % suksess McGrath (p_1) 70% 75% 80% 85% 90% 95% 2% 234 210 181 147 107 62 4% 174 158 138 113 85 52 6% 136 124 109 90 69 - 8% 108 99 88 74 58 - 10% 89 82 73 62 50 - 12% 74 69 62 53 - - 14% 63 58 53 46 - - 16% 54 50 46 - - - Tabell: Estimert utvalgsstørrelse per gruppe for å demonstrere ikke-underlegenhet med en 10% margin, 80% styrke, og et ensidig signifikansnivå på 2,5%.

Analyse av tabellen avslører at den nødvendige utvalgsstørrelsen per gruppe avtar når den forventede suksessraten for McGrath-gruppen (p₁) øker og/eller når den forventede forskjellen i favør av Besdata-gruppen (Δ) øker. Dette skjer på grunn av redusert variabilitet eller en mer uttalt effektstørrelse, henholdsvis, som forbedrer statistisk styrke og tillater deteksjon av ikke-underlegenhet med færre deltakere.

Gitt den sterke forventningen at McGrath-gruppens suksessrate (p₁) vil overstige 80%, på grunn av det høye nivået av trening og spesialisering av det kliniske teamet, og at den primære analysen vil fokusere på scenarier hvor den forventede forskjellen i favør av Besdata-gruppen (Δ) er minst 5%, bestemte forskningsteamet at en utvalgsstørrelse på n = 113 deltakere per gruppe ville være tilstrekkelig.

Derfor, for å oppnå 80% statistisk styrke og et ensidig signifikansnivå på 2,5% for å demonstrere ikke-underlegenheten til BESDATA videolaringoskopet sammenlignet med McGrath MAC, med en ikke-underlegenhetsmargin på -10%, og basert på de mest sannsynlige og relevante scenariene for suksessraten til McGrath-gruppen og den forventede forskjellen mellom grupper, krever studien totalt 226 deltakere – 113 i McGrath-gruppen og 113 i BESDATA-gruppen.

Studieforløp På ukedager vil alle barn under 1 år som gjennomgår elektiv kirurgi ved Instituto da Criança være kvalifisert for deltakelse i studien. Inkluderte pasienter vil motta generell anestesi som bestemt og administrert av anestesilegen ansvarlig for prosedyren. Orotrakeal intubasjon vil bli utført av en av studieundersøkerne, som også vil være ansvarlig for datainnsamling.

Kostnadseffektivitetsvurdering Etter at effektivitetsdata er samlet inn, vil en vurdering bli utført av kostnadene assosiert med anskaffelsen av apparatene under studie, forsyningene som kreves for orotrakeal intubasjon, og kostnadene relatert til potensielle postoperative komplikasjoner assosiert med orotrakeal intubasjon.

Datalagring og tilgjengelighet Dette prosjektet vil generere data om suksessraten ved første intubasjonsforsøk, orotrakeal intubasjonstid for hver videolaringoskopmodell, antall intubasjonsforsøk, POGO (Prosentvis Åpning av Glottis) score, og Cormack-Lehane-klassifisering. Antropometriske data vil også bli samlet for alle deltakende pasienter, inkludert vekt, høyde, alder og kjønn.

Alle data vil bli samlet inn ved bruk av en standardisert protokoll utviklet av forskningsteamet og registrert i REDCap® databehandlingssystemet. I tillegg vil manuelle notater tatt av forskerne under datainnsamling lagres og gjøres tilgjengelig om nødvendig.

Ved fullføring av studien vil funnene bli formidlet i form av en avhandling og en fagfellevurdert publikasjon innen anestesiologi. Når studien er publisert, vil en sikker nettlenke bli gitt for tilgang til anonymiserte data på individuelt nivå, som sikrer deltakernes konfidensialitet. Data lagret i REDCap® relatert til pasientkarakteristikker vil kun bli brukt til andre forskningsformål ved passende autorisasjon.

Trening av personale Forskingsteamet inkluderer en doktorgradsstudent fra Graduert Program i Pediatri ved Universitetet i São Paulos Medisinske Fakultet. I tillegg forventes XXX bachelorstudenter å delta i studien. Deres involvering har allerede blitt sendt inn for godkjenning til institusjonens Etiske komité og det vitenskapelige initieringsprogrammet ved institusjonen.

Publiseringsplan Delvise resultater kan bli presentert på anestesiologikongresser og vitenskapelige møter. Endelige data vil bli analysert og resultatene sendt inn for publisering i fagfellevurderte anestesiologitidsskrifter med en impaktfaktor på minst 2.

Doktoravhandlingen som resulterer fra denne studien vil bli forsvart i samsvar med institusjonelle retningslinjer, og den endelige versjonen vil bli arkivert i avhandlingsdepotet ved Universitetet i São Paulo.

Prosjekttidsplan Handlinger og tid (måneder) 1-2 3-4 5-6 7-8 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 Prosjektforberedelse X Litteraturgjennomgang X X X X X X X X X Godkjenning av Etisk komité X x Innlevering av prosjekt til FAPESP X Datainnsamling X X X X X Utkast til artikkel X X X Innlevering for publisering og kommunikasjon med redaktører X Budsjett Under studien vil forbruksvarene som brukes inkludere McGrath MAC-apparatets batteri og engangsblad, samt desinfeksjonskostnadene assosiert med BESDATA videolaringoskopbladet.

Referanser

1. Rabbitts JA, Groenewald CB. Epidemiologi av Pediatrisk Kirurgi i USA. Paediatr Anaesth. 2020;30(10):1083-1090. doi:10.1111/pan.13993
2. Abbas A, Samad L. Barn i hjertet av global kirurgi: barns kirurgi i lav- og mellominntektsland. J Public Health Emerg 2020;4:34.
3. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet og sikkerhet av videolaringoskopi versus direkte laringoskopi i pediatrisk intubasjon: En metaanalyse av 27 randomiserte kontrollerte studier. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
4. Fiadjoe JE, Nishisaki A, Jagannathan N, Hunyady AI, Greenberg RS, Reynolds PI, et al. Luftveishåndteringskomplikasjoner hos barn med vanskelig trakeal intubasjon fra pediatrisk vanskelig intubasjon (PeDI) register: En prospektiv kohortanalyse. Lancet Respir Med 2016;4:37-48.
5. Gupta A, Sharma R, Gupta N. Evolusjon av videolaringoskopi i pediatrisk populasjon. J Anaesthesiol Clin Pharmacol. 2021;37(1):14-27.
6. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Nettverksmetaanalyse av komparativ effektivitet og sikkerhet av intubasjonsapparater hos barn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
7. Pieters BM, Eindhoven GB, Acott C, van Zundert AA. Pionerer av laringoskopi: indirekte, direkte og video laringoskopi. Anaesth Intensive Care. 2015;43 Suppl:4-11.
8. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Økonomisk analyse av bruken av video laringoskopi versus direkte laringoskopi i kirurgisk setting. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
9. Mullapudi B, Grabski D, Ameh E, et al. Estimater av antall barn og unge uten tilgang til kirurgisk omsorg. Bull World Health Organ. 2019;97(4):254-258.
10. Ming Y, Chu S, Yang K, Zhang Z, Wu Z. Nettverksmetaanalyse av komparativ effektivitet og sikkerhet av intubasjonsapparater hos barn. Sci Rep. 2023;13(1):18626.
11. Hu X, Jin Y, Li J, Xin J, Yang Z. Effektivitet og sikkerhet av videolaringoskopi versus direkte laringoskopi i pediatrisk intubasjon: En metaanalyse av 27 randomiserte kontrollerte studier. J Clin Anesth. 2020;66:109968.
12. Kuitunen I, Räsänen K, Huttunen TT. Video laringoskopi i nyfødt og spedbarn intubasjon – en systematisk oversikt og metaanalyse. Eur J Pediatr. 2024;184(1):34.
13. Zhang J, Jiang W, Urdaneta F. Økonomisk analyse av bruken av video laringoskopi versus direkte laringoskopi i kirurgisk setting. J Comp Eff Res. 2021;10(10):831-844.
14. Venkatesh V, Srinivasan G, Bidkar PU, Rudingwa P. Sammenligning av et Besdata Video Laringoskop Med et Direkte Laringoskop hos Nyfødte og Spedbarn på 6 Måneder – En Randomisert Kontrollert Studie. Paediatr Anaesth. 2025;35(5):394-400.
15. Cabakli GT, Saracoglu KT, Abdullayev R, Guclu E, Ratajczyk P, Saracoglu A. En Sammenligning av McGrath Mac og HugeMed Video Laringoskoper hos Pediatriske Pasienter Under 3 År – En Prospektiv Randomisert Studie. Healthcare (Basel). 2025;13(7):842.