Wspomagana komputerowo terapia tlenowa odstawianie od piersi u krytycznie chorych dzieci

Badacze przeprowadzą studium wykonalności, a następnie randomizowane, kontrolowane badanie na krytycznie chorych noworodkach i pacjentach pediatrycznych poddawanych tlenoterapii.

Badacze wykorzystają opartą na modelu architekturę sterowania adaptacyjnego do regulacji ustawień FiO2. Główną zaletą stosowania „adaptacyjnego” systemu kontroli jest to, że reakcja pacjenta na poprzednie ustawienia FiO2 jest wykorzystywana do ponownego obliczenia najbardziej odpowiedniego ustawienia FiO2 w ustalonych odstępach czasu. W wyniku tego iteracyjnego i samokorygującego się procesu wartość FiO2 zbiega się do najbardziej odpowiedniej wartości w pewnym okresie czasu.

Badana populacja:

Dzieci do 18 roku życia przyjmowane na oddział intensywnej terapii pediatrycznej wymagające tlenoterapii.

Projekt badania:

Piętnastu pacjentów zostanie zrekrutowanych do studium wykonalności i 50 pacjentów do badania skuteczności. Wielkość próbki obliczono tak, aby zapewnić 85% mocy z poziomem błędu typu I wynoszącym 0,05, aby wykryć 10% zmniejszenie czasu trwania stanu hiperoksyjnego.

definicje:

Niedotlenienie: wysycenie tlenem za pomocą pulsoksymetrii (SpO2) <91% >1 min Przedłużająca się hipoksja: niedotlenienie >2 min Ciężka hipoksja: SpO2 <85% Przedłużająca się ciężka hipoksja: SpO2 <85% przez >1 min Hipoksja: SpO2 >96% wł. FiO2 >0,21 >1 min Docelowy zakres saturacji: SpO2 91-96% Zwiększone zapotrzebowanie na FiO2: FiO2 >0,60

Pacjenci będą codziennie sprawdzani pod kątem kwalifikowalności. Świadoma zgoda zostanie uzyskana od rodziców kwalifikujących się pacjentów. Tabela randomizacji utworzona przez statystyka zostanie wykorzystana do randomizowanych pacjentów w stosunku 1:1 do grupy odsadzanej ręcznie lub wspomaganej komputerowo. Badanie zostanie przeprowadzone po przyjęciu pacjenta na oddział powyżej 24 godzin. Przed rozpoczęciem badania wymagane będą dwie godziny stabilizacji oddechu bez konieczności trwałego zwiększania FiO2 lub zmiany ustawień respiratora. Docelowy zakres SpO2 będzie wynosił 91-96% dla dzieci na oddziałach intensywnej terapii. Jeśli jest to część ich zwykłej opieki, pacjenci otrzymają zaplanowane leczenie układu oddechowego (np. odsysanie, fizjoterapia klatki piersiowej) przed rozpoczęciem okresu nauki.

Podczas 4-godzinnego okresu badania pacjenci z grupy odstawiania ręcznego będą rutynowo objęci opieką ze zmianami FiO2 dokonywanymi przez pielęgniarkę lub terapeutę oddechowego zgodnie z poleceniem klinicysty. Do monitorowania będzie używany drugi pulsoksymetr.

W grupie wspomaganej komputerowo, podczas 4-godzinnego badania, przy łóżku chorego będzie czuwał oddany badacz. Nasycenie tlenem będzie monitorowane za pomocą drugiego pulsoksymetru podłączonego do zaprogramowanego komputera. Komputer zapewni wsparcie w podejmowaniu decyzji klinicznych, wydając zalecenia dotyczące odstawiania FiO2 co 5-10 minut. W przypadku częstszych zmian wysycenia tlenem powyżej lub poniżej wartości docelowej, komputer będzie wydawał zalecenia częściej (co 30-60 sekund), aż saturacja znajdzie się w zakresie docelowym. Badacz odstawi FiO2 na podstawie zaleceń komputera, jeśli sugerowana zmiana zostanie uznana za bezpieczną. Jeśli zalecenie zostanie odrzucone, badacz udokumentuje przyczynę. W tym czasie nie zostaną wprowadzone żadne inne zmiany, chyba że pacjent jest niedotleniony lub hiperoksyjny.

Ustawienia wspomagania oddychania (przepływ, ciśnienie wdechowe, objętość oddechowa, dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP), wspomaganie ciśnieniowe) pozostaną niezmienione w okresie badania, chyba że konieczna jest eskalacja ustawień ze względu na zmiany stanu klinicznego.

W przypadku niedotlenienia lub hiperoksji można dokonać ręcznej regulacji FiO2 i podjąć wszelkie niezbędne klinicznie interwencje (np. odsysanie, nebulizacja) zostaną wykonane, jeśli komputer nie wyda zalecenia w ciągu 1 minuty. Jeśli konieczna jest interwencja inna niż zwiększenie FiO2, badacz może zawiesić dalsze zalecenia dotyczące odstawiania od piersi do czasu zakończenia interwencji. Akwizycja danych może zostać wstrzymana w przypadku wykrycia artefaktu.

Kryteria zawieszenia odsadzenia przy pomocy komputera:

• Ostre pogorszenie oddychania >2 min: desaturacja tlenem wymagająca odsysania lub nebulizacji. W tym czasie FiO2 można regulować ręcznie.
• Ostre pogorszenie hemodynamiczne >2 min: niedociśnienie tętnicze, tachykardia lub bradykardia (zależnie od wieku).
• Ostre pogorszenie neurologiczne > 2 min: pobudzenie, które zakłóca wspomaganie oddychania i wpływa na saturację.
• Artefakt w odczycie nasycenia tlenem.

Całkowity czas zawieszenia badania zostanie zarejestrowany dla każdego pacjenta.

Kryteria zakończenia studiów dla indywidualnego przedmiotu:

• Pogorszenie oddychania utrzymuje się >5 min i konieczny jest wyższy poziom wspomagania.
• Pogorszenie hemodynamiczne utrzymuje się >5 min i rozpoczyna się inotropowe lub wazopresyjne leczenie.
• U pacjenta rozwija się zmieniony stan psychiczny w stosunku do stanu przed badaniem lub aktywność napadowa >2 min.
• Prośba rodziców o wycofanie się z badania.

Gromadzenie danych:

Pacjentom zostanie przypisany niepowtarzalny numer identyfikacyjny podmiotu (ID). Dane umożliwiające identyfikację (np. numer dokumentacji medycznej, data urodzenia) wraz z odpowiednim identyfikatorem zostaną wymienione oddzielnie od innych danych i zapisane w bezpiecznej bazie danych chronionej hasłem (Box.com przez Uniwersytet Stanforda). Podczas badania dane będą gromadzone pod numerem identyfikacyjnym podmiotu (de-identified). Wszystkie dane elektroniczne będą przechowywane w Skrzynce, a arkusze zbierania będą przechowywane w zamkniętej szafce na oddziale intensywnej terapii pediatrycznej do czasu przeniesienia informacji do postaci elektronicznej.

Dane demograficzne: wiek, płeć, rasa, wzrost, waga, ostre rozpoznanie, przewlekłe rozpoznanie, podstawowe zapotrzebowanie na tlen/wspomaganie oddychania, data przyjęcia, godziny przy wspomaganiu oddychania, rodzaj wspomagania oddychania, wyniki gazometrii krwi, jeśli zostały uzyskane, dzień pobytu w szpitalu. Krew nie zostanie pobrana specjalnie do tego badania, ale jeśli pacjentowi wykonano gazometrię, zostanie to zarejestrowane. Wyniki obrazowania zostaną zapisane.

W okresie studiów:

SpO2, częstość oddechów, tętno, ciśnienie krwi i temperatura co 1 min. Leki podawane w trakcie i w ciągu 1 godziny przed okresem badania. Zmiany FiO2 (zalecenia komputerowe i inne), ustawienia wspomagania oddychania i nagłe interwencje (np. odsysanie, leczenie oddechowe, sedacja) i powód. Wynik gazometrii, jeśli zlecił to lekarz.

Analiza statystyczna Podstawowym wynikiem będzie czas trwania ekspozycji na hiperoksję. Drugorzędnymi wynikami będą częstość występowania i czas trwania niedotlenienia, czas trwania nasycenia tlenem w zakresie docelowym, częstość występowania i czas trwania zwiększonego zapotrzebowania na tlen oraz liczba ręcznych korekt FiO2. Czas trwania zostanie obliczony jako proporcja całkowitego zarejestrowanego czasu. Nasycenie tlenem i FiO2 zostaną uśrednione dla pacjentów w grupie manualnej i porównane z pacjentami w grupie wspomaganej komputerowo przy użyciu dwupróbkowego, jednostronnego testu t z marginesem do sprawdzenia, czy grupa wspomagana komputerowo wykonuje co najmniej 10% lepiej niż w grupie manualnej. Średnia liczba ręcznych zmian FiO2 dla pacjentów w grupie manualnej i średnia liczba ręcznych zmian w grupie wspomaganej komputerowo zostanie również porównana za pomocą testu t.

Na podstawie wcześniejszych pomiarów u noworodków i po uwzględnieniu potencjalnych braków danych, badacze szacują, że populacja 25 pacjentów dla grup manualnych i wspomaganych komputerowo byłaby wystarczająca do przetestowania hipotezy. Chociaż do tego obliczenia zastosowano parametryczne jednostronne testy t dla dwóch prób, nie oczekuje się, że wyniki zastosowania statystyk nieparametrycznych (opartych na testach rang Wilcoxona) będą znacząco różne. W obliczeniach badacze wykorzystali oszacowanie błędu typu I na poziomie 0,05 (fałszywie dodatnie) i moc 0,85 (typ II).

Aby monitorować skuteczność eksperymentu, badacze będą również oceniać wyniki eksperymentu w połowie etapu, po zbadaniu 25 pacjentów. Ponadto główny badacz będzie również ściśle monitorował wyniki każdego eksperymentu, aby obserwować wszelkie znaczące odchylenia w wydajności.

Ponieważ to badanie wiąże się z minimalnym ryzykiem, monitorowanie witryny lub audyt nie są częścią planu.

Zbieranie danych i wprowadzanie do rejestru oraz monitoring będą wykonywane przez 2 badaczy. W przypadku braku danych pacjent może zostać wykluczony z analizy statystycznej, jeśli brakujące dane są na tyle istotne, że prowadzą do błędnych wniosków.