Szybka ocena niedoboru środka powierzchniowo czynnego w celu przyspieszenia leczenia (FAST)

Zespół zaburzeń oddychania (RDS) pozostaje główną przyczyną śmiertelności i zachorowalności u wcześniaków, pomimo zwiększonego stosowania sterydów przedporodowych i wczesnego ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (nCPAP) jako dodatku do terapii zastępczej egzogennymi środkami powierzchniowo czynnymi(1,2). W ostatnich latach dokonano kilku ulepszeń w leczeniu, zmniejszając częstość występowania i ciężkość RDS i dysplazji oskrzelowo-płucnej (BPD), w tym wczesne leczenie nCPAP, wczesną ukierunkowaną terapię zastępczą surfaktantem, częstsze stosowanie wentylacji chroniącej płuca wraz z ogólnym zmniejszeniem stosowania wentylacja mechaniczna(1,3,4).

Jednak większość wcześniaków z ciążą poniżej 30 tygodnia ma niedojrzałe płuca, a około połowa nadal wymaga leczenia egzogennym środkiem powierzchniowo czynnym(2). Czas leczenia środkiem powierzchniowo czynnym wydaje się kluczowy. Profilaktyczne leczenie surfaktantem, po którym następuje wentylacja mechaniczna, było szeroko stosowane, ale obecnie wykazano, że zwiększa łączną śmiertelność i częstość występowania BPD, w przeciwieństwie do wczesnego ukierunkowanego leczenia ratunkowego, zwłaszcza w połączeniu z nCPAP i unikaniem wentylacji mechanicznej przy użyciu „Intubacji, środek powierzchniowo czynny, ekstubacja (INSURE) lub metoda „mniej inwazyjnego podawania środka powierzchniowo czynnego” (LISA)(5-8). Ponadto dowody wskazują, że bardzo wczesne ukierunkowane leczenie środkami powierzchniowo czynnymi wiąże się z lepszymi wynikami w porównaniu z późniejszym leczeniem(9).

W związku z tym konieczne jest wybiórcze leczenie surfaktantem bardzo szybko po urodzeniu, najlepiej jeszcze przed pojawieniem się klasycznych objawów RDS, w celu dalszej poprawy wyników RDS. Aby móc to zrobić, potrzebujemy testu przyłóżkowego, który może szybko zidentyfikować, które niemowlęta mają niedobór środka powierzchniowo czynnego, aby skutecznie ukierunkować leczenie(1).

Biomarkery wyrażające dojrzałość płuc zidentyfikowano w płynie owodniowym, aspiracie żołądkowym i wydzielinie ustno-gardłowej(10-12). Płyny te są częściowo wytwarzane w płucach płodu, a także w nerkach i worku owodniowym, dlatego zawierają płucny środek powierzchniowo czynny(13). Klasyczną metodą oznaczania surfaktantu w płynie owodniowym jest pomiar stosunku lecytyna/sfingomielina (L/S) metodą chromatografii cienkowarstwowej(10,14). Wydzielanie sfingomieliny pozostaje w miarę stałe podczas ciąży, podczas gdy wydzielanie lecytyny wzrasta równolegle z dojrzewaniem płuc. W konsekwencji stosunek L/S odzwierciedla dojrzałość płuc niezależnie od efektów próbkowania rozcieńczenia(10)

Aspirat żołądkowy (GAS) i wydzielina ustno-gardłowa (OPS) są łatwiejsze do uzyskania i zmierzenia niż płyn owodniowy i można je uzyskać w ciągu kilku minut od urodzenia, stosując rutynowe metody opieki nad noworodkiem(15,16). Wcześniej mierzyliśmy zawartość środka powierzchniowo czynnego w aspiracie żołądkowym za pomocą testów stabilności mikropęcherzyków i liczby ciałek blaszkowatych(17,18). W niedawnym randomizowanym badaniu klinicznym przeprowadzonym u bardzo wcześniaków porównaliśmy wczesne leczenie surfaktantem na podstawie liczby ciałek blaszkowatych w aspiracie żołądkowym z tradycyjnym leczeniem surfaktantem i stwierdziliśmy znaczące zmniejszenie zapotrzebowania na tlen w wieku 6 godzin i do 28 dnia życia, dodatkowo do skrócenia czasu trwania uzależnienia od tlenu i tendencji do mniejszej częstości występowania dysplazji oskrzelowo-płucnej(19).

Jednak zarówno test stabilności mikropęcherzyków, jak i zliczanie ciałek blaszkowatych są pracochłonne i laboratoryjne, a analiza wymaga co najmniej dwóch do trzech godzin.

Badacze opracowali szybką metodę opartą na spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) do określania stosunku L/S w aspiracie żołądkowym i wydzielinie z części ustnej gardła. W niedawnym badaniu opracowano i udoskonalono algorytmy analiz FTIR L/S 20). Zmierzono stężenia najbardziej aktywnych powierzchniowo fosfolipidów płucnych, dipalmitoilofosfatydylocholiny i sfingomieliny w zamrożonych aspiratach żołądkowych od 89 wcześniaków, wyrażone jako stosunek lecytyny do sfingomieliny (L/S) za pomocą spektrometrii mas jako metody referencyjnej. Te same aspiraty analizowano za pomocą spektroskopii FTIR. Na podstawie 89 aspiratów opracowano algorytm L/S. Następnie aspiraty żołądkowe pobrano od 136 niemowląt w 24-31 tygodniu ciąży. L/S mierzono w tych zamrożonych aspiratach żołądkowych za pomocą spektroskopii FTIR i wyniki porównywano z rozwojem RDS. Spośród 136 niemowląt 61 (45%) rozwinęło RDS. Wartość odcięcia L/S wynosiła 2,2, czułość 92%, a swoistość 73%. Analiza spektroskopowa FTIR wymagała 10 μl aspiratu i trwała 10 minut.

W celu zwiększenia dokładności i powtarzalności badacze kontynuowali ulepszanie metody i algorytmów spektroskopii FTIR, dokonując pomiarów porównawczych ze spektrometrią mas przy użyciu świeżych niezamrożonych aspiratów od noworodków. Te ulepszenia mogły również wpłynąć na optymalną wartość odcięcia w naszym teście.

Badacze są w trakcie planowania dużego, wieloośrodkowego, randomizowanego badania klinicznego nad leczeniem środkiem powierzchniowo czynnym pod kontrolą spektroskopii FTIR przy użyciu urządzenia w miejscu opieki (POC) w oparciu o algorytmy i technikę FTIR z wykorzystaniem świeżych aspiratów, które można analizować natychmiast na sali porodowej lub na OIOM-ie dla noworodków . Jednak przed rozpoczęciem badania interwencyjnego konieczna jest ponowna walidacja zaktualizowanego i ulepszonego testu spektroskopii FTIR poprzez ponowne porównanie klinicznego wyglądu RDS ze stosunkiem L/S zmierzonym za pomocą spektroskopii FTIR na świeżych niezamrożonych aspiratach żołądkowych z nowej populacji Przedwczesne niemowlęta.

Hipoteza: Szybkie określenie stosunku lecytyna/sfingomielina (stosunek L/S) w aspiratach żołądkowych za pomocą spektroskopii FTIR może dokładnie i spójnie przewidzieć RDS w oparciu o kryteria kliniczne.

Projekt badania Badanie zostało zaprojektowane jako prospektywne, nieinterwencyjne obserwacyjne badanie kohortowe, którego celem jest ocena skuteczności w przewidywaniu RDS za pomocą testu LS na świeżych aspiratach żołądkowych i wydzielinach ustnych w oparciu o spektroskopię FTIR, poprzez porównanie postępu klinicznego z LS- stosunek. Niemowlęta objęte programem będą leczone zgodnie z rutynowymi wytycznymi i według uznania prowadzącego neonatologa. Nie planuje się interwencji opartych na wyniku testu L/S.

POPRAWKA:

Wprowadziliśmy zmiany do projektu, próbując wykorzystać tę samą metodę i sztuczną inteligencję w połączeniu z danymi klinicznymi do przewidywania rozwoju BPD, definiowanego jako ciągłe zapotrzebowanie na dodatkowy tlen do DOL28. Pomiary spektroskopowe wykonano ponownie z wykorzystaniem przechowywanej aspiracji żołądkowej z pierwszej części badania.

Ta poprawka została zatwierdzona przez HREC, a pomiary zostały wykonane dopiero po wyrażeniu przez rodziców świadomej zgody na udział w tej dodatkowej części badania.